BRPI0619887A2 - processo de preparação do carbonato de glicerila - Google Patents
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Abstract
PROCESSO DE PREPARAçãO DO CARBONATO DE GLICERILA. A presente invenção refere-se a um processo de preparação de carbonato de glicerila altamente puro por transesterificação de carbonatos de dialquila ou carbonatos cíclicos na presença de um catalisador básico.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PROCESSO DE PREPARAÇÃO DO CARBONATO DE GLICERILA".
A presente invenção refere-se a um processo de preparação do carbonato de glicerila com baixo teor de glicerol.
O carbonato de glicerila é utilizado como intermediário na preparação de produtos farmacêuticos e pesticidas e na preparação de (met)acrilatos, como precursor para resinas de revestimento. Uma alta pureza é portanto vantajosa.
A US 2915529 descreve um processo complicado de preparação do carbonato de glicerila a partir do carbonato de etileno e glicerol com NaOH. Em um processo de 2 etapas, o pH é ajustado, procede- se, em seguida, à destilação em aquecedores de baixa pressão e, após nova adição de catalisador, a reação é continuada e a destilação é repetida. A declaração da pureza de 97,5% também não inclui quaisquer dados relativos ao tipo de subprodutos. A presença de glicerol em particular causa problemas no processamento posterior, visto que a funcionalização do grupo hidroxila, por exemplo, pela reação com poliisocianatos, leva à ocorrência de reações colaterais indesejáveis, preferencialmente reações de ligação cruzada ou oligomerizações.
A EP 739888 descreve um processo de preparação do carbonato de glicerila a partir do carbonato de etileno e glicerol com Amberlyst (trocador de íons) ou zeólitos, em que 2-4% de glicerol estão presentes no produto bruto.
A JP 2001172277 reivindica a preparação de carbonato de glicerila através da transesterificação do carbonato de dimetila com glicerol sob catálise básica. O carbonato de glicerila tem um teor de glicerol de 1,6% com pureza de 95%.
A EP 1423377 descreve a purificação do carbonato de glicerila por meio de uma base anidra. A etapa de elaboração reduz o teor de glicerol para 3,5-4,1 % por peso.
Assim como na etapa da elaboração adicional, o resultado do trabalho feito também está associado a uma perda de rendimento. O objetivo da invenção é a preparação de carbonato de glicerila de alta pureza e com altos rendimentos.
O objetivo é alcançado mediante o uso de um processo depreparação do carbonato de glicerila, caracterizado pela transesterificação do glicerol carbonatos de dialquila ou carbonatos cíclicos na presença de um catalisador básico composto de uma mistura de pelo menos dois componentes do grupo dos hidróxidos e/ou cloretos e/ou óxidos de metais.
Foi constatado que, surpreendentemente, o produto bruto resultante compreende apenas pequenas quantidades de glicerol.
Foi constatado que a alta pureza do produto bruto, especialmente o baixo teor de glicerol, permite prescindir de uma etapa de l: purificação. Isso permite evitar uma etapa do processo e aumentar adicionalmente o rendimento.
Os materiais de partida empregados são carbonatos de dialquila, de preferência carbonato de dimetila ou carbonato de dietila.
É também possível utilizar carbonatos cíclicos, de preferência carbonato de etileno.
O catalisador básico ou a mistura de catalisadores é utilizado em quantidades de 0,01 a 10% em peso.
Os catalisadores básicos utilizados a partir do grupo dos hidróxidos, cloretos e/ou óxidos de metais alcalinos ou alcalino-terrosos são de preferência misturas de 2 ou 3 componentes a partir do grupo de hidróxidos de Iftio ou hidróxidos de potássio ou hidróxidos de cálcio e/ou cloretos de lítio ou cloretos de potássio ou cloretos de cálcio e/ou óxidos de cálcio.
Dá-se preferência ao uso de relações de mistura entre hidróxidos e óxidos de 1:99% a 99:1%, dando maior preferência a 15:85% a 30:70%, preferivelmente de 28:72% para LiOH:CaO.
As relações de mistura preferidas entre cloretos e hidróxidos são de 1:99% a 99:1%, dando maior preferência a 15:85% a 30:70%, preferivelmente de 20:80% para LiCI:Ca(OH)2.
As relações de mistura preferidas entre cloretos e óxidos são de 1:99% a 99:1%, dando maior preferência a 15:85% a 30:70%, preferivelmente de 20:80% para LiCl:CaO.
A transesterificação é efetuada em temperaturas de 60-150°C, de preferência a 70-85°C.
A transesterificação é efetuada sob pressão padrão. Entretanto, as tentativas de transesterificação sob pressão reduzida também foram bem- sucedidas. É igualmente possível trabalhar sob pressão elevada.
Os campos de aplicação do carbonato de glicerila preparado pelo processo de acordo com a invenção são, por exemplo, como precursor para revestimentos e adesivos.
Os exemplos apresentados abaixo são fornecidos para uma melhor ilustração da presente invenção, mas não pretendem restringir a invenção às características descritas aqui.
EXEMPLOS
EXEMPLO 1 (B1):
46,1 g de glicerol anidro da Merck = 0,5 mol
180,2 g de carbonato de dimetila da Merck = 2,0 moles
1,1 g de catalisador misturado = 0,5% com base no lote (28% de LiOH/72% de CaO)
O lote é introduzido no aparelho da reação e aquecido sob refluxo durante 9 horas. Após resfriamento, o catalisador é removido por filtração.
Os aquecedores de baixa pressão são então destilados sob pressão reduzida em um evaporador rotatório, a seguir a mistura é filtrada mais uma vez e o produto bruto é obtido.
EXEMPLO 2 (B2):
276,6 g de glicerol anidro da Merck = 3,0 moles
1081,2 g de carbonato de dimetila da Merck = 6,0 moles
6,6 g de catalisador misturado = 0,5% com base no lote
(28% de LiOH/72% de CaO)
O lote é introduzido no aparelho da reação e aquecido sob refluxo durante 8 horas. Após resfriamento, o catalisador é removido por filtração. Os aquecedores de baixa pressão são então destilados sob pressão reduzida em um evaporador rotatório, em seguida, a mistura é filtrada mais uma vez e o produto bruto é obtido.
EXEMPLO 3 (B3):
46,1 g de glicerol anidro da Merck -0,5 mol
180,2 g de carbonato de dimetila da Merck = 2,0 moles
1,1 g de catalisador misturado = 0,5% com base no lote (20% de LiCl/80% de Ca(OH)2)
O lote é introduzido no aparelho da reação e aquecido sob refluxo durante 8 horas. Após resfriamento, o catalisador é removido por filtração. Os aquecedores de baixa pressão são então destilados sob pressão reduzida em um evaporador rotatório, em seguida a mistura é filtrada mais uma vez e o produto bruto é obtido.
EXEMPLO 4 (B4):
46,1 g de glicerol anidro da Merck = 0,5 mol
180,2 g de carbonato de dimetila da Merck = 2,0 moles
1,1 g de catalisador misturado = 0,5% com base no lote
(20% de LiCl/80% de CaO)
O lote é introduzido no aparelho da reação e aquecido sob refluxo durante 8 horas. Após resfriamento, o catalisador é removido por filtração. Os aquecedores de baixa pressão são então destilados sob pressão reduzida em um evaporador rotatório, em seguida, a mistura é filtrada mais uma vez e o produto bruto é obtido. <table>table see original document page 6</column></row><table> GMDC - metildicarbonato de glicerila
n.d. = não determinado
Os exemplos B1, B2, B3 e B4 mostram altos rendimentos do produto e teores muito baixos de glicerol no produto. O exemplo 4 mostra, além disso, uma baixa concentração de metildicarbonato de glicerila.
Claims (8)
1. Processo de preparação do carbonato de glicerila, caracterizado pelo fato de que os carbonates de dialquíla ou os carbonates cíclicos são transesterificados na presença de um catalisador básico composto de uma mistura de pelo menos dois componentes a partir do grupo dos hidróxidos e/ou cloretos e/ou óxidos de metais.
2. Processo de preparação do carbonato de glicerila de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a transesterificação é efetuada na presença de hidróxidos , óxidos e/ou cloretos de metais alcalinos ou alcalino-terrosos.
3. Processo de preparação do carbonato de glicerila de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a transesterificação é efetuada na presença de LiCI/CaO.
4. Processo de preparação do carbonato de glicerila de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o catalisador é utilizado em quantidades de 0,01 a 10% em peso.
5. Processo de preparação do carbonato de glicerila de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo uso de misturas de catalisadores em uma relação de 1:99% a 99:1%.
6. Processo de preparação do carbonato de glicerila de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a transesterificação é efetuada a 60-150°C.
7. Processo de preparação do carbonato de glicerila de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a transesterificação é efetuada sob pressão padrão ou sob pressão reduzida.
8. Uso do carbonato de glicerila de acordo com a reivindicação -1, como precursor para revestimentos e adesivos.
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