BR122024001219A2 - Zwitterions derivados de dissulfeto de carbono - Google Patents

Abstract

Trata-se de aminas e derivados de aminas que aprimoram a faixa de tamponamento e/ou reduzem a quelação e outras interações negativas do tampão e do sistema a ser tamponado. A reação de aminas ou poliaminas com várias moléculas para formar poliaminas com pKas diferentes irá estender a faixa de tamponamento, derivados que resultam em poliaminas com o mesmo pKa rendem uma maior capacidade de tamponamento. Os derivados que resultam em tampões zwitteriônicos aprimoram o rendimento, permitindo uma faixa de estabilidade maior.

Description

[0001] Os pedidos de patente 15/617.839 e 62/647.144 estão aqui incorporados a título de referência em sua totalidade.

ANTECEDENTES CAMPO DA INVENÇÃO

[0002] A presente invenção refere-se em geral ao campo das aminas e, mais particularmente, a classes de zwitterions de amino.

DESCRIÇÃO DO PROBLEMA RESOLVIDO PELA INVENÇÃO

[0003] As aminas são compostos extremamente úteis no tamponamento de sistemas biológicos. Cada classe de amina tem várias limitações que exigem a escolha de uma amina com base em vários fatores para selecionar a melhor amina. Por exemplo, a faixa de tamponamento do pH é normalmente mais importante, mas questões de quelação, estabilidade da faixa de pH e solubilidade também são consideradas. Normalmente, um tampão abaixo do ideal resultará em rendimentos bem abaixo do rendimento potencial. A presente invenção melhora os rendimentos em fermentação e purificação e melhora a estabilidade de armazenamento de proteínas e aminoácidos.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0004] A presente invenção se refere a aminas e derivados de amina que melhoram a faixa de tamponamento e/ou reduzem a quelação e outras interações negativas do tampão e do sistema a ser tamponado. A reação de aminas ou poliaminas com várias moléculas para formar derivados de amina e poliaminas e derivados com diferentes pKa's estende a faixa de tamponamento; derivados que resultam em poliaminas que têm o mesmo pKa produzem uma maior capacidade de tamponamento. os derivados que resultam em tampões zwitteriônicos melhoram o rendimento, permitindo uma faixa maior de estabilidade e condutividade reduzida.

DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0005] A atenção é agora direcionada às Figuras a seguir que descrevem modalidades da presente invenção:

[0006] As Figuras 1-2 mostram a síntese de tampões do tipo zwitterion a partir de nitroparafinas.

[0007] A Figura 3 mostra a síntese de diticarbamatos a partir de uma série de aminas biologicamente ativas.

[0008] A Figura 4 mostra a síntese de xantatos a partir de nitroparafinas.

[0009] A Figura 5 mostra a síntese de derivados de ditiocarbamatos de aminas biologicamente ativas.

[0010] A Figura 6 mostra a síntese de derivados de ditiocarbamatos aromáticos.

[0011] A Figura 7 mostra a síntese de uma faixa de derivados com base em ditiocarbamatos de dopamina.

[0012] A Figura 8 mostra a síntese de dispersantes de ditiocarbamato e derivados de ditiocarbamato de poliamina.

[0013] A Figura 9 mostra ditiocarbamatos de aminas secundárias multifuncionais.

[0014] A Figura 10 mostra a síntese de diotiocarbamatos farmacologicamente interessantes.

[0015] A Figura 11 mostra a síntese de híbridos de ditiocarbamatos/xantatos e compostos de xantatos amino de aminoálcoois e ésteres de aminoácidos.

[0016] A Figura 12 mostra os ditiocarbamatos/xantatos com base nas 3 etileno aminas típicas.

[0017] A Figura 13 mostra a síntese de zwitteriônicos funcionais de benzila.

[0018] A Figura 14 mostra a síntese de bis ditiocarbamatos e bis xantatos.

[0019] A Figura 15 mostra a síntese de um bis ditiocarbamato com base em ácido cítrico.

[0020] A Figura 16 mostra alcoxilatos de ditiocarbamatos.

[0021] A Figura 17 mostra a síntese de alcoxilatos de aminopiridinas e dopamina, bem como de aminoálcoois.

[0022] A Figura 18 mostra a síntese de aminas substituídas de benzila.

[0023] A Figura 19 mostra a síntese de bis ditiocarbamatos e óxidos de amina.

[0024] A Figura 20 mostra os ácidos N-sulfônicos de uma faixa de aminas principalmente secundárias.

[0025] As Figuras 21 e 22 mostram a síntese de uma faixa de moléculas bioativas terapêuticas para o tratamento de doenças do neurossistema.

[0026] As Figuras 23 e 24 mostram a síntese de uma série de zwitterions e poliaminas solúveis em óleo.

[0027] A Figura 25 mostra a síntese de uma série de compostos de amônio quaternário com uma ampla gama de usos.

[0028] A Figura 26 mostra a síntese de tensoativos úteis como emulsificantes e outros usos onde espécies hidrofílicas e hidrofóbicas precisam estar em contato próximo.

[0029] A Figura 27 mostra a síntese de éster aminas, éster poliaminas.

[0030] A Figura 28 mostra a síntese de quaternários de éster amina terciária.

[0031] A Figura 29 mostra a síntese de ditiocarbamatos e híbridos de ditiocarbamato a partir de etanolaminas adicionais.

[0032] A Figura 30 mostra a síntese de ditiocarbamatos a partir de etileno aminas.

[0033] Vários desenhos e ilustrações foram apresentados para auxiliar na compreensão da invenção. O âmbito da presente invenção não se limita ao que é mostrado nas Figuras.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0034] A reação de dissulfeto de carbono com nitroparafinas ou nitroálcoois forma um intermediário a partir do qual xantato e a funcionalidade de amina primária podem estar presentes na mesma molécula por meio de reações relativamente simples e de alto rendimento. As Figuras 1, 2 e 4 representam a rota para os nitroxantatos, que têm utilidade como agentes de reticulação e agentes de vulcanização e borracha. A funcionalidade nitro melhora a adesão da borracha à corda em pneus radiais com cinta de aço e aplicações de pneus reforçados com fibra, bem como outras aplicações de borracha reforçada. Os nitroxantatos podem ser utilizados como intermediários na fabricação de xantatos funcionais de amina primária para sistemas biológicos, agricultura e antimicrobianos, bem como muitas outras aplicações. Deve-se notar que aqui, bem como em outras modalidades da invenção onde ocorre uma redução quando uma funcionalidade de xantato ou ditiocarbamato está presente, a redução do nitro à amina deve ser feita sob condições relativamente suaves para limitar os coprodutos de redução da funcionalidade do xantato.

[0035] Os xantatos e ditiocarbamatos têm funcionalidade adicional na agricultura. Os usos tradicionais, como quelantes e dispersantes, são complementados por seu uso como antifúngico, antimicrobiano, bem como reguladores de crescimento como promotores, bem como fitocidas e inseticidas. Frequentemente, os efeitos são mais pronunciados quando produzidos como sais de metal, como zinco, estanho, cobre ou quaisquer outros sais de metal de transição.

[0036] A Figura 3 mostra a síntese de ditiocarbamatos de uma variedade de aminas biologicamente interessantes. Os ditiocarbamatos dos alifático e aminoálcoois são um dispersante de baixo custo, reticulador, com utilizações em agricultura, antimicrobiano, quelante, coletor de minério e tampão. Embora os ditiocarbamatos à base de amina aromática sejam úteis nas aplicações acima, o custo os torna menos viáveis comercialmente nessas aplicações, no entanto, eles mostram uma grande promessa como terapias para doenças do sistema nervoso, como esclerose múltipla, doenças de Alzheimer e Parkinson. Existe potencial para essas moléculas e seus derivados serem terapias úteis também como bloqueadores de canais, o que se acredita ser o mecanismo pelo qual as moléculas da presente invenção atuam como uma terapia de MS. Além disso, os ditiocarbamatos são antioxidantes e têm potencial como suplementos nutricionais, bem como terapias contra o câncer.

[0037] As Figuras 5, 6 e 7 mostram a síntese de várias classes de derivados dos ditiocarbamatos discutidos anteriormente. Vários dos derivados, particularmente os derivados contendo piridina, são biologicamente ativos e potenciais terapias para transtornos de humor, esclerose múltipla, doença de Alzheimer e doença de Parkinson.

[0038] O ácido carboxílico e derivados contendo éster aumentam principalmente a capacidade de dispersão dos ditiocarbamatos subjacentes, reduzem a quelação ou reduzem o custo de fabricação. As moléculas das Figuras 6 e 7 que contêm anéis aromáticos e requerem redução, devem ser feitas em condições moderadas, como ferro com torneamentos ou em condições muito moderadas com catalisadores de metal em esponja em temperaturas ambientes e pressões inferiores a 2,75 MPa (400 psi). As moléculas da Figura 7 são tipicamente sínteses simples em um único recipiente. A Figura 8 contém vários dispersantes que são mais tensoativos por natureza, com os valores mais altos da cadeia de carbono de R sendo formadores de espuma. Os di-ditiocarbamatos de diaminas são fortes quelantes que são da classe bidentada, mas tendem a sofrer o fechamento do anel se não forem mantidos em condições aquosas básicas. A Figura 9 expande ainda mais esses quelantes bidentados, introduzindo outros grupos quelantes. Desse modo, permitindo uma gama mais ampla de substratos para quelação e dispersão. A Figura 10 mostra uma família de ditiocarbamatos derivados de aminopiridina, bem como ditiocarbamatos derivados de dopamina diamina, todos os quais são biologicamente/farmacologicamente interessantes. De modo semelhante àquelas nas Figuras 6 e 7, as etapas de redução devem ser realizadas em condições moderadas para minimizar a redução dos grupos aromáticos.

[0039] A Figura 11 mostra a síntese de ditiocarbamato/xantatos. A linha i dá o exemplo de ditiocarbamato que possui um grupo álcool. A exposição adicional à base e ao CS2 fará com que um xantato se forme no lugar do álcool. A linha ii leva isso adiante para incluir a síntese de etapa única onde 1 ou mais grupos de álcool estão presentes. Os A', D' e E'são onde quaisquer álcoois, se presentes, foram convertidos em grupos xantato (- CH2OCS2H), se nenhum álcool estiver presente para um A, D ou E específico, então a parte principal da variável original permanece inalterada e a variável original. É entendido por aqueles versados na técnica, que o uso de menos do que a quantidade total de CS2 que pode ser reagido (ou base/cátion) resultará em alguns grupos de álcool não sendo convertidos em grupos xantato. Esse conceito é mostrado na Figura 12. Esses produtos são incluídos como parte da invenção. Esse princípio se aplica às linhas iii a vii também. O mesmo princípio se aplica à terceira linha da Figura 8. Se grupos de álcool estiverem presentes, eles podem ser convertidos em xantatos, conforme mostrado na Figura 11. A adição de grupos de xantato aumenta a eficiência da molécula como dispersante ou coletor de minérios, bem como altera suas características de solubilidade. As linhas iii a vi produzem xantatos de aminoácidos ou ésteres de aminoácidos. A escolha de J permite uma gama de solubilidades para a molécula livre, bem como a molécula ligada quando atua como um quelante, coletor ou dispersante. As linhas v e vi são o resultado de J ser óxido de polietileno nas linhas iii e iv. Entende-se que isto é para fins ilustrativos, e que óxido de polipropileno ou óxido de polibutileno ou outro polialcóxido faz parte da invenção, bem como seus copolímeros como J. A linha vii mostra outra maneira de alterar a solubilidade substituindo um grupo menos polar como R. A Figura 12 mostra os ditiocarbamatos/xantatos com base nas 3 etileno aminas típicas.

[0040] A Figura 13 mostra a síntese de zwitterions com funcionalidade benzílica. A reação das espécies de cloreto de benzila gera um íon cloreto livre que desativará a amina para uma reação posterior, portanto, condições muito mais adversas ou controle de pH são necessários para que a reação seja concluída. Isso se torna um problema quando a reação chega à metade. Nos casos em que há hidroxilas presentes, a reação produzirá uma mistura de produtos com alguma adição de grupo benzila ocorrendo nos grupos álcool, bem como na amina. Isso é mostrado na Figura com um único grupo de álcool presente, mas não está limitado a uma única adição. Nos casos em que mais grupos de álcool estão presentes, o potencial de adição a qualquer um deles existe, levando a uma maior mistura de produtos de reação. A adição suficiente das espécies contendo cloreto de benzila pode até mesmo formar um grupo amina quaternário onde dois grupos contendo benzila se adicionam ao grupo amina.

[0041] A Figura 14 mostra a síntese de bis-ditiocarbamatos. Os bis-ditiocarbamatos são úteis na farmacologia, sendo dissulfiram o bis- ditiocarbamato mais conhecido. A Figura 15 mostra uma expansão dos bis- ditiocarbamatos usando ácido cítrico como material de partida. A Figura 16 mostra a alcoxilação dos ditiocarbamatos previamente ensinada.

[0042] Embora a Figura se concentre principalmente na adição ao enxofre do grupo ditiocarbamatos, condições de reação mais agressivas e agentes alcoxilantes adicionais levarão a uma mistura de produtos de reação que incluem alcoxilação e polialcoxilação não apenas no enxofre, mas no grupo amina secundária, e quaisquer álcoois presentes. No caso em que o glicidol é usado como um agente alcoxilante, a condensação com ácido bórico leva a inibidores de corrosão, antidesgaste e lubrificação particularmente bons. Os produtos condensados sem ácido bórico são úteis como aditivos antidesgaste e de lubrificação.

[0043] A Figura 17 mostra os derivados de equilíbrio de HLB de tampões com base em aminopiridinas e dopamina. Esses ajustes irão ajustar a biodisponibilidade desses tampões.

[0044] A Figura 18 mostra a síntese de aminas funcionais n- benzila. Uma monossubstituída pode ser prontamente feita para um rendimento de 50%, mas o controle de pH durante a reação (adição de base à medida que a reação prossegue para absorver o íon cloreto produzido) permitirá que a reação seja concluída. As aminas dissubstituídas N, N podem ser feitas de forma semelhante. No caso em que os álcoois estão presentes no grupo A, D ou E, o grupo contendo benzila também reagirá com o grupo álcool como mostrado no exemplo. Entende-se que grupos de álcool adicionais também estão sujeitos à substituição, se presentes, e suficiente halogeneto contendo benzila está presente. Normalmente, uma espécie de mistura com substituição de amina e álcool será produzida quando álcoois e aminas estão presentes. O caso de um álcool e uma amina, com 2 moles do halogeneto contendo benzila é mostrado com o produto dominante.

[0045] A Figura 19 mostra a síntese de bis-ditiocarbamatos de diaminas. Os monoditiocarbamatos podem ser feitos de uma diamina sem a introdução de sais minerais, como os de sódio ou potássio. As monometil e dimetil aminas também podem ser feitas reagindo as aminas primárias com formaldeído, seguido por redução, normalmente com hidrogênio e esponja de níquel. A Figura 20 mostra os ácidos N-sulfônicos de aminas secundárias, bem como a reação de compostos n-metila com ácido monocloroacético (MCA), vinil sulfonato de sódio (SVS), propanossultona. Entende-se que sultonas superiores reagirão de maneira análoga e são consideradas parte da invenção. A alcoxilação das n-metilaminas também é ensinada. Os derivados de polioxietileno podem ser misturas, por exemplo, a n-metilamina pode ser etoxilada, depois propoxilada para formar uma cadeia de polímeros em bloco a partir do nitrogênio, esses derivados de bloco e heteropolímero estão dentro do escopo da invenção. A síntese de poliaminas é ensinada pela reação de acrilonitrila e redução com hidrogênio sobre esponja de níquel. Enquanto a diamina é mostrada, uma triamina e homólogos superiores podem ser sintetizados por meio de reações sucessivas de acrilonitrila no grupo amina terminal seguidas por reduções. A adição de 1 mol de acrilonitrila a uma amina primária gradativamente leva a poliaminas lineares. A ramificação pode ser introduzida adicionando 2 moles de acrilonitrila em qualquer uma ou em todas as adições de acrilonitrila. As poliaminas, incluindo a diamina, podem ser alcoxiladas com qualquer agente alcoxilante, tipicamente óxido de etileno, óxido de propileno ou óxido de butileno em qualquer combinação ou quantidade levará a derivados de polioxietileno das poliaminas e fazem parte desta invenção, incluindo a polimerização em bloco gradual com diferentes agentes alcoxilantes incluindo a repetição e alternância de vários agentes alcoxilantes.

[0046] As Figuras 21 e 22 mostram a síntese de uma variedade de derivados e intermediários terapêuticos de aminopiridina. As principais áreas de aplicação são esclerose múltipla, Parkinson e Alzheimer e como inibidores da monamina oxidase. Efeitos antimicrobianos também são observados na classe.

[0047] As Figuras 23 e 24 mostram a síntese de uma variedade de derivados de aminas trialquila primárias. A maior fonte dessas são as aminas Dow Primene (da Dow Chemical). Os ditiocarbamatos são excelentes coletores de minérios para minérios sulfetados, como níquel e cobre na recuperação de flotação, bem como antimicrobianos, dispersantes e controle de pragas. Várias espécies zwitteriônicas são mostradas que encontram utilidade na modificação de superfície de minerais na mineração por flutuação e em cuidados pessoais como produtos de limpeza. As poliaminas são antiaderentes muito úteis em emulsões asfálticas. Os alcoxilatos dos Primene e dos derivados de poliamina são excelentes melhoradores de energia em oleodutos. Os óxidos de amina são excelentes emolientes e formadores de espuma em cuidados pessoais, especialmente creme de barbear. Enquanto os desenhos da alcoxilação mostram uma amina secundária resultante, qualquer coisa acima de 1 mol de agente alcoxilante resultará em uma amina terciária com substituições semelhantes em ambas as posições -H do hidrogênio. A Figura 25 mostra a síntese de compostos de amônio quaternário. Os quaternários são úteis em campos petrolíferos como modificadores de argila, convertendo argila, geralmente bentonita, em argila hidrofóbica para lubrificação de perfuração e para remoção de cavacos. Os quaternários também são excelentes inibidores de corrosão em oleodutos de campos petrolíferos. Os quaternários de trialquila são excelentes amaciantes de roupa e antiestáticos. Além disso, os quats e os ditiocarbamatos são antimicrobianos e são úteis na agricultura para o controle de fungos e esporos, particularmente os quats de etilbenzila e os ditiocarbamatos. Os quats são apresentados como sais de cloreto e sais de sulfato. Isto é apenas para fins ilustrativos, qualquer outro ânion, como acetato, faz parte da invenção.

[0048] A Figura 26 expande ainda mais a alcoxilação das poliaminas da Figura 24. As mais importantes comercialmente do grupo são as aminas primárias, que são usadas principalmente como flotação e coletores de flotação reversa em processos de concentração de minério de ferro ou potássio. O uso das aminas primárias da Figura 24 pode ser usado da mesma maneira que a amina de sebo primária, comumente conhecida como Crisamine PT, por Crison Chemistry, ou isodeciloxipropilamina, comumente conhecida como Tomamine PA-14. As diaminas na Figura 24 também são úteis e usadas de forma semelhante à diamina de sebo, comumente conhecida como Crisamine DT, e isodeciIoxipropiI-1,3-diaminopropano, comumente conhecida como Tomamine DA-14. As poliaminas das Figuras 24 e 26 são excelentes antiaderentes em formulações de emulsão de asfalto. Os alcoxilatos são úteis como emulsionantes para emulsionar o betume em formulações de emulsão asfáltica. Os mais úteis dos alcoxilatos são diamina com 3 moles de óxido de etileno, a triamina com 4 moles de óxido de etileno e a tertamina com 5 moles de óxido de etileno. Além disso, a neutralização parcial ou total com ácido acético das aminas primárias, poliaminas e seus alcoxilatos é mais solúvel em água e melhora seu desempenho e, particularmente, as propriedades de manuseio e aplicação. A Figura 26 mostra o acetato das aminas primárias, os acetatos das poliaminas são feitos da mesma maneira e também fazem parte da invenção.

[0049] No caso das formulações de emulsão asfáltica, o ácido acético evapora, deixando um asfalto resistente à água. O acetato da amina primária é útil na mineração como um coletor, conferindo solubilidade em água suficiente para que o coletor entre em contato adequado com o mineral-alvo. O excesso de neutralização leva a uma redução no desempenho do coletor, pois a hidrofobicidade reduzida leva a menos flutuação. Um nível de neutralização típico entre 15 e 50% é mais benéfico para os primários e diaminas, quando usados como coletores em flotação direta de minério ou processos de flotação reversa. No entanto, qualquer nível de neutralização pode ser usado.

[0050] A Figura 26 também mostra a síntese de tensoativos de ácidos de amido. Os tensoativos de ácidos de amido também são úteis na mineração para controlar íons de água dura que interferem no processo de flotação. Além disso, os tensoativos de ácidos de amido também podem funcionar como coletores. Os tensoativos de ácidos de amido também são excelentes tensoativos para produtos de higiene pessoal, como shampoo, loções e esfoliantes faciais, onde a suavidade é necessária. Os tensoativos de ácidos de amido também são úteis na perfuração de poços de petróleo para limpar a formação e as paredes do poço.

[0051] A Figura 27 mostra a síntese de aminas de éster aminas. As aminas de éster podem ser monoalquila, dialquila ou trialquila. Na medida em que um grupo álcool está presente no nitroálcool, ele pode ser esterificado, desde que o nitro não tenha sido reduzido à amina. A etapa de redução deve ocorrer em condições mais amenas, onde a temperatura deve ser controlada. Os melhores resultados foram observados quando a temperatura foi mantida abaixo de 40 °C. Resultados ruins foram observados quando a temperatura excedeu 120 °C. Condições muito severas levam à quebra da ligação éster. A Figura 27 também mostra a síntese de poliaminas, seja por meio da reação de acrilonitrila com quaisquer grupos de álcool remanescentes, seja por meio da adição de acrilonitrila à amina. Enquanto as di e triaminas são mostradas, análogos superiores podem ser feitos por meio de adições e reduções de acrilonitrila subsequentes. A ramificação pode ser introduzida adicionando 2 moles de acrilonitrila por amina primária, ou adicionando excesso suficiente como adicionar a uma amina secundária, então reduzindo a nitrila à amina. Poliaminas à base de acrilonitrila são tipicamente mais úteis quando reagidas com acrilo. Emulsificantes de asfalto úteis podem ser feitos por alcoxilação ou polialcoxilação dos grupos de amina primária ou secundária, semelhante ao mostrado na Figura 26, bem como qualquer um dos grupos de álcool. Os agentes alcoxilantes mais comuns são óxido de etileno, óxido de propileno e óxido de butileno. No entanto, qualquer outro agente alcoxilante pode ser usado, e eles são frequentemente usados em combinação para adicionar estruturas de copolímero em bloco ao grupo amina ou álcool. Além disso, antiaderentes para mistura asfáltica quente e morna podem ser feitos produzindo amidas ou poliamidas por meio da reação dos grupos amina com ácido graxo e expulsando um mol de água por mol de ácido graxo. As monoaminas de éster são úteis como coletores na purificação de minério de ferro e purificação de potássio, bem como emulsificantes no asfalto para acelerar o tempo de pega. As dialquil e trialquil monoaminas são úteis como cocoletores.

[0052] A Figura 28 mostra a síntese das aminas terciárias análogas, bem como seus quaternários de metila análogos. Uma gama mais ampla de quaternários também pode ser feita utilizando outros compostos quaternizantes como mostrado na Figura 25. Da mesma forma, os quats de sulfato de metila podem ser feitos utilizando sulfato de dimetil em vez de cloreto de metila.

[0053] No caso dos derivados produzidos na forma de molécula iônica, o zwitterion puro pode ser obtido por troca iônica, como é feito rotineiramente em escala industrial. Embora os derivados também mostrem apenas um grupo ditiocarbamato, em muitos casos um segundo grupo ditiocarbamato pode ser obtido como divulgado nas Figuras anteriores. O derivado análogo dissubstituído ou análogos monossubstituídos são modalidades da invenção. Além disso, onde o óxido de etileno é mostrado como um reagente, um especialista em alcoxilações reconhecerá imediatamente que o óxido de etileno pode ser substituído por óxido de propileno, óxido de butileno ou qualquer outro alcoxilato ou qualquer composto contendo anel epóxido para gerar o produto análogo. Todos esses análogos estão dentro do âmbito da presente invenção. Para os derivados dos quais resulta um grupo amina, tal como quando a acrilonitrila é reagida com os nitroxantatos ou ditiocarbamatos, o grupo amina pode ainda ser derivado com ácido monocloroacético, ácidos alílicos, vinil sulfonato de sódio, sultonas, alcoxilado ou fosfonado como mostrado em meu pedido de patente número 14/079.369 anterior. É ainda entendido por um versado na técnica que sultonas superiores, além da propanossultona, podem ser substituídas e resultar no produto análogo com carbono ou carbonos adicionais entre o enxofre e o grupo sulfonato. Todos esses compostos também fazem parte da presente invenção.

[0054] A Figura 29 expande a Figura 12 e mostra que qualquer aminoálcool pode ser transformado em um ditiocarbamato ou híbrido de ditiocarbamato/xantato. A Figura 29 simplesmente expande isso para incluir explicitamente uma gama mais ampla de etanolaminas que permite maior controle de seletividade como coletor de minérios, solubilidade em água para depressores e dispersantes de mineração. No caso da aminopropildietanolamina, o dixantato é mostrado, mas o monoxantato onde uma única hidroxila é retida pode ser feito reagindo com 2 moles de base e 2 moles de dissulfeto de carbono.

[0055] A Figura 29 ensina a síntese de coletores de minérios muito fortes a partir de etileno aminas. A Figura 30 mostra a síntese de ditiocarbamatos a partir de etileno aminas.

[0056] Os grupos de aminas podem ser retidos no produto final reduzindo a proporção molar de dissulfeto de carbono e base. Os grupos internos de amina secundária serão menos reativos e, portanto, os últimos a reagir. Os grupos amina primários nas extremidades serão os primeiros a reagir, e uma mistura que contém o diditiocarbamato também estará presente ao reagir com mais de 2 moles de dissulfeto de carbono.

[0057] Os xantatos e ditiocarbamatos ensinados aqui são mais estáveis e mais facilmente feitos como sais. Os sais são mais comumente sais de sódio devido ao custo-benefício e à disponibilidade do hidróxido de sódio. Embora não sejam mostrados como sais nas Figuras, entende-se que os sais estão dentro do escopo da invenção aqui ensinada. Os zwitterions livres ou formas neutras podem ser obtidos por meio de troca iônica e são os que normalmente são mostrados nas Figuras. Isso é mostrado explicitamente na Figura 9, na série de reações superiores. Os sais não são geralmente mostrados nas Figuras para tornar claro que todos os sais estão incluídos na invenção, não apenas os sais de sódio. Outras bases podem ser utilizadas para conduzir a formação dos xantatos e ditiocarbamatos. Os sais resultantes estão dentro do âmbito desta invenção. Digno de nota é o uso de aminas terciárias para conduzir a formação de xantato ou ditiocarbamato. Não são apenas pequenas aminas terciárias voláteis úteis, mas também aminas terciárias graxas, aminas monoalquila terciárias, como as aminas ADMA da Lonza, aminas di e trialquila terciárias, incluindo aminas de éter terciário, como as produzidas pela Air Products, anteriormente Produtos Tomah. Também são úteis as aminas terciárias que resultam da alcoxilação de aminas primárias e secundárias e aminas de éter, mas deve-se tomar cuidado para não causar adição ao grupo hidroxila terminal. Isso é controlado adicionando-se as aminas alcoxiladas de forma que haja um excesso muito leve de dissulfeto de carbono em todos os momentos em relação à amina alcoxilada e à amina a ser convertida em ditiocarbamato. Uma outra modalidade da invenção ensinada é o uso especificamente de aminas terciárias contendo pelo menos uma ramificação alquila que tem de 10 a 14 carbonos na produção de quaisquer ditiocarbamatos ou xantatos, não apenas os novos ditiocarbamatos e xantatos apresentados aqui. Essas aminas apresentam atividade antimicrobiana que pode ser aproveitada para produzir complexos ditiocarbamatos que possuem níveis sinérgicos de atividade. Na agricultura, o uso de aminas terciárias como adjuvantes é comum. Em particular, 15 moles de óxido de etileno ou mais adicionados à amina de sebo, como Armeen T25 da Akzo Nobel, ou as aminas de éter etoxiladas, como Tomamine E-17-5, produzem ditiocarbamatos que estão mais prontamente biodisponíveis para os organismos-alvo. O uso de tais aminas na produção de todos os ditiocarbamatos e xantatos, não apenas os novos ditiocarbamatos e xantatos ensinados aqui, produz ditiocarbamatos e complexos de xantato que são muito mais eficazes e todos esses complexos estão dentro do escopo da presente invenção.

[0058] As bases minerais como cal, hidróxido de cálcio ou hidróxido de potássio e todas as outras permitem a produção das moléculas ensinadas, mas sem sódio. Isso é particularmente importante em aplicações agrícolas. As aplicações agrícolas também se beneficiam das aminas terciárias graxas, na medida em que ajudam os ditiocarbamatos ou xantatos a penetrar no organismo-alvo a ser controlado. Se desejado, os ditiocarbamatos podem ser feitos com a amina de partida como contraíon. Nesse caso, dois equivalentes molares da amina precisam ser utilizados para um equivalente molar de dissulfeto de carbono durante a fabricação.

[0059] Embora muitos dos benefícios dessas moléculas tenham sido reconhecidos em sistemas biológicos, os zwitterions e derivados também são conhecidos por serem benéficos como dispersantes, quelantes, reticulantes, antimicrobianos, conservantes de sistemas orgânicos e tampões de pH em sistemas de perfuração de campos petrolíferos e faturamento hidráulico. Além disso, as moléculas da presente invenção encontram utilidade como coletores na mineração e como depressores. Além disso, na moagem por esferas, as características do dispersante melhoram as características dos péletes de minério. As moléculas zwitteriônicas da presente invenção também encontram utilidade em sistemas de armazenamento de alta energia, tais como íons de lítio e baterias de polímero de lítio como um meio de melhorar o transporte de carga e atuando como uma ponte de sal em outras aplicações de bateria. Esses compostos também encontram aplicação como antiaderente de asfalto.

[0060] Várias descrições e ilustrações foram apresentadas para melhorar a compreensão da presente invenção. Um especialista na técnica saberá que numerosas mudanças e variações são possíveis sem se afastar do espírito da invenção. Cada uma dessas mudanças e variações estão dentro do escopo da presente invenção.

Claims (1)

1. Coletor de minério apresentando a estrutura a seguir: caracterizado por R ser -CS2H e R’ ser independentemente escolhido a partir de -CH3 ou -CS2H, em que R=R’= CS2H, e em que R’=CH3.