ES2268440T3 - Utilizacion de compuestos de complejos metalicos como catalizadores de oxidacion. - Google Patents

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Uwe Heinz
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Frank Bachmann
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Thomas Ehlis
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Abstract

La utilización como catalizador en reacciones de oxidación de al menos un compuesto de complejo metálico de fórmula (1) (Ver fórmula) Me sea manganeso, titanio, hierro, cobalto, níquel o cobre, X sea un radical coordinante o formador de puentes, n y m sean, independientemente entre sí, un número entero con un valor de 1 a 8, P sea un número entero con un valor de 0 a 32, z sea la carga del complejo metálico, y sea un contra-ión, q = z/(carga de Y), y L sea un ligando de fórmula (2) (Ver fórmula) en el que Q sea N o CR10, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9 y R10 sean, cada uno independientemente entre sí, hidrógeno; alquilo-C1-C18 sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido; ciano; halógeno; nitro; -COOR11 o -SO3R11 en el que R11 sea, en cada caso, hidrógeno, un catión o alquilo-C1-C18 sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido; -SR12, -SO2R12 o -OR12 en el que R12 sea, en cada caso, hidrógeno o alquilo-C1-C18 sustituido o no sustituido o arilo sustituidoo no sustituido; -NR13R14; -(alquileno-C1-C6)-NR13R14; -N+R13R14R15; -(alquileno-C1-C6)-NR13R14R15; -N(R12)-(alquileno-C1-C6)NR13R14; -N[(alquileno-C1-C6)-NR13R14]2; -N(R12)-(alquileno-C1-C6)-N+R13R14R15; -N[(alquileno-C1-C6)-N+R13R14 R15]2; -N(R12)-N-R13R14 o -N(R12)-N+R13R14R15 en el que R12 sea como se define anteriormente y R13, R14 y R15 sean, independientemente entre sí, hidrógeno o alquilo-C1C18 sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido, o R13 y R14, junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos, formen un anillo de 5, 6 o 7 miembros, sustituido o no sustituido, que pueda contener otros heteroátomos.

Description

Utilización de compuestos de complejos metálicos como catalizadores de oxidación.
La presente invención está relacionada con la utilización, como catalizadores de oxidación, de compuestos de complejos metálicos con ligandos pirimidina o triazinabispirimidina o mezclas de estos ligandos. La presente invención está relacionada también con las formulaciones que comprenden tales compuestos de complejos metálicos, con nuevos compuestos de complejos metálicos y con nuevos ligandos.
Los compuestos de complejos metálicos se utilizan especialmente para potenciar la acción de los peróxidos, por ejemplo, en el tratamiento de material textil, sin causar, al mismo tiempo, ningún daño apreciable en las fibras y coloraciones.
Los compuestos de complejos metálicos también pueden utilizarse como catalizadores de la oxidación utilizando oxígeno molecular o aire, es decir, sin compuestos de peróxido o sustancias que formen peróxidos.
Los compuestos tipo terpiridina se conocen de, por ejemplo: US 5362421, US5453450, US 6245115, WO 00/
60043, WO2004/039932, WO2004/039933 y WO 2004/007657.
Los agentes blanqueadores que contienen peróxidos se han usado ampliamente en procesos de lavado y limpieza. Estos tienen una acción excelente a una temperatura del líquido de 90°C y superior, pero su rendimiento decrece notablemente a temperaturas menores. Se sabe que varios iones de metales de transición, añadidos en forma de sales adecuadas, y los compuestos de coordinación que contienen dichos cationes activan el H_{2}O_{2}. De ese modo, es posible que el efecto blanqueante, que no era satisfactorio a temperaturas menores, del H_{2}O_{2} o de precursores que liberan H_{2}O_{2} y de otros compuestos peroxo, aumente. En referencia a esto, son importantes para utilizaciones prácticas, especialmente las combinaciones de iones de metales de transición y ligandos de los que la activación de peróxido se manifiesta como una tendencia aumentada a la oxidación en relación a los sustratos y no sólo como una desprotonación similar a la de la catalasa. La última activación, que en el presente caso tiende a ser indeseable, incluso podría impedir los efectos blanqueantes, que son inadecuados a temperaturas bajas, del H_{2}O_{2} y sus derivados.
En términos relativos a la acción blanqueante efectiva de la activación del H_{2}O_{2}, generalmente se considera que son especialmente efectivas las variantes mononucleares y polinucleares de compuestos de manganeso con varios ligandos, especialmente el 1,4,7-trimetil-1,4,7-triazaciclononano y opcionalmente ligandos de puente que contienen oxígeno. Este tipo de catalizadores son adecuadamente estables bajo condiciones prácticas y, con Mn^{n+}, contienen un catión metálico ecológicamente aceptable, pero, desafortunadamente, su utilización está asociada con daños considerables de colorantes y fibras.
El objetivo de la presente invención fue, por lo tanto, proporcionar catalizadores metálicos mejorados para los procesos de oxidación que cumplan los requisitos anteriores y, especialmente, potencien la acción de los compuestos de peróxido en los más diversos campos de la aplicación sin causar ningún daño apreciable.
De acuerdo con esto, la invención se refiere a la utilización de al menos un complejo metálico de fórmula (1), como catalizador para reacciones de oxidación.
[L_{n}Me_{m}X_{p}]^{z}Y_{q}
en el que
Me sea manganeso, titanio, hierro, cobalto, níquel o cobre,
X sea un radical coordinante o formador de puentes,
n y m sean, independientemente entre sí, un número entero con un valor de 1 a 8,
P sea un número entero con un valor de 0 a 32,
z sea la carga del complejo metálico,
y es un contra-ión,
q = z/(carga de Y), y
L sea un ligando de fórmula (2)
1
\vskip1.000000\baselineskip
en el que
Q sea N o CR_{10},
R_{1}, R_{2}, R_{3}, R_{4}, R_{5}, R_{6}, R_{7}, R_{8}, R_{9} y R_{10} sean, cada uno independientemente entre sí, hidrógeno; alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido; ciano; halógeno; nitro; -COOR_{11} o -SO_{3}R_{11} en el que
R_{11} sea, en cada caso, hidrógeno, un catión o alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido; -SR_{12}, -SO_{2}R_{12} o -OR_{12} en el que
R_{12} sea, en cada caso, hidrógeno o alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido; -NR_{13}R_{14}; -(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}; -N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}; -(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}R_{15}; -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}; -N[(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}]_{2}; -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}; -N[(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}
R_{15}]_{2}; -N(R_{12})-N-R_{13}R_{14} o -N(R_{12})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15} en el que
R_{12} sea como se define anteriormente y
R_{13}, R_{14} y R_{15} sean, independientemente entre sí, hidrógeno o alquilo-C_{1}C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido, o
R_{13} y R_{14}, junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos, formen un anillo de 5, 6 o 7 miembros, sustituido o no sustituido, que pueda contener otros heteroátomos.
Una utilización específica como catalizador es en relación a la oxidación utilizando oxígeno molecular o aire.
Son sustituyentes especialmente adecuados para los grupos alquilo, grupos arilo, grupos alquileno o anillos de 5, 6 o 7 miembros los siguientes: alquilo-C_{1}-C_{4}; alcoxi-C_{1}-C_{4}; hidroxi; sulfo; sulfato; halógeno; ciano; nitro; carboxi; amino; N-mono- o N,N-di-alquilamino-C_{1}-C_{4} sin sustituir o sustituido con hidroxi en el fragmento alquilo; N-fenilamino; N-naftilamino; fenil; fenoxi o naftiloxi.
Los radicales alquilo C_{1}-C_{18} mencionados para los compuestos de fórmula (2) son, por ejemplo, radicales alquilo de cadena simple o ramificada, como metilo, etilo, n-propilo, isopropilo, n-butilo, sec-butilo, isobutilo, terc-butilo o pentilo de cadena simple o ramificada, hexilo, heptilo u octilo. Se concede preferencia a los radicales alquilo-C_{1}-C_{12}, especialmente a los radicales alquilo C_{1}-C_{8} y preferiblemente a los radicales alquilo C_{1}-C_{4}. Los radicales alquilo mencionados pueden estar sin sustituir o sustituidos con, por ejemplo, hidroxi, alcoxi-C_{1}-C_{4}, sulfo o sulfato, especialmente con hidroxi. Se prefieren los radicales alquilo no sustituidos correspondientes. Se prefieren especialmente metilo y etilo, especialmente metilo.
Son ejemplos de radicales arilo que se toman en consideración para los compuestos de fórmula (2): fenilo o naftilo sin sustituir o sustituidos con alquilo-C_{1}-C_{4}, alcoxi-C_{1}-C_{4}, halógeno, ciano, nitro, carboxi, sulfo, hidroxi, amino, N-mono- o N,N-di-alquilamino-C_{1}-C_{4} sin sustituir o sustituido con hidroxi en el fragmento alquilo, N-fenilamino, N-naftilamino, en el que los grupos amino pueden estar cuaternizados, fenilo, fenoxi o naftiloxi. Los sustituyentes preferidos son alquilo-C_{1}-C_{4}, alcoxi-C_{1}-C_{4} fenilo e hidroxi. Se concede especial preferencia a los radicales fenilo correspondientes.
Los grupos alquileno-C_{1}-C_{6} mencionados para los compuestos de fórmula (2) son, por ejemplo, radicales alquileno de cadena simple o ramificada, como metileno, etileno, n-propileno o n-butileno. Se prefieren los grupos alquileno-C_{1}-C_{4}. Los radicales alquileno mencionados pueden estar sin sustituir o sustituidos con, por ejemplo, hidroxi o alcoxi-C_{1}-C_{4}.
En los compuestos de fórmulas (1) y (2), el halógeno es preferiblemente cloro, bromo o flúor, concediendo especial preferencia al cloro.
Los ejemplos de cationes a considerar para compuestos de fórmulas (1) y (2) incluyen cationes de metales alcalinos, como litio, potasio y especialmente sodio, cationes de metales alcalinotérreos, como magnesio y calcio, y cationes amonio. Se prefieren los cationes de metales alcalinos, especialmente de sodio.
Son iones metálicos adecuados para Me en los compuestos de fórmula (1), por ejemplo, manganeso en estados de oxidación II-V, titanio en estados de oxidación III y IV, hierro en estados de oxidación I a IV, cobalto en estados de oxidación I a III, níquel en estados de oxidación I a III y cobre en estados de oxidación I a III, concediendo especial preferencia al manganeso, especialmente manganeso en estados de oxidación II a IV, preferiblemente en estado de oxidación II. También son de interés: titanio IV, hierro II-IV, cobalto II-III, níquel II-III y cobre II-III, especialmente hierro II-IV.
Para el radical X de los compuestos de fórmula (1) entran en consideración, por ejemplo, CH_{3}CN; H_{2}O; F^{-}; Cl^{-}; Br^{-}; HOO^{-}; O_{2}^{2-}; O^{2-}; R_{16}COO^{-}; R_{16}O^{-}; LMeO^{-} y LMeOO^{-}, en el que R_{16} es hidrógeno, -SO_{3}-alquilo-C_{1}-C_{4} o alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido, y alquilo-C_{1}-C_{18}, arilo, L y Me tienen las definiciones y significados preferidos que se proporcionan anterior y posteriormente. Se prefiere especialmente que R_{16} sea hidrógeno; alquilo-C_{1}-C_{4}; sulfofenilo o fenilo, especialmente hidrógeno.
Como contraión Y para los compuestos de fórmula (1) entran en consideración, por ejemplo, R_{17}COO^{-}; ClO_{4}^{-}; BF_{4}^{-}; PF_{6}^{-}; R_{17}SO_{3}^{-}; R_{17}SO_{4}^{-}; SO_{4}^{2-}, NO_{3}^{-}; F^{-}; Cl^{-}; Br^{-} y I^{-}, en el que R_{17} es hidrógeno o alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido. R_{17} como alquilo-C_{1}-C_{8} o como arilo tiene las definiciones y significados preferidos que se proporcionan anterior y posteriormente. Se prefiere especialmente que R_{17} sea hidrógeno; alquilo C_{1}-C_{4}; fenilo o sulfofenilo, especialmente hidrógeno o 4-sulfofenilo. La carga del contraión Y es de acuerdo con esto preferiblemente 1- o 2-, especialmente 1-.
Y también puede ser un contraión orgánico habitual, por ejemplo citrato, oxalato o tartrato.
Para los compuestos de fórmula (1), n es preferiblemente un número entero con un valor entre 1 y 4, preferiblemente 1 o 2 y especialmente 1.
Para los compuestos de fórmula (1), m es preferiblemente un número entero con un valor entre 1 y 2, especialmente 1.
Para los compuestos de fórmula (1), p es preferiblemente un número entero con un valor entre 0 y 4, especialmente 2.
Para los compuestos de fórmula (1), z es preferiblemente un número entero con un valor entre 8- y 8+, especialmente de 4- a 4+ y en especial preferiblemente de 0 a 4+. Z es más preferiblemente el número 0.
Para los compuestos de fórmula (1), q es preferiblemente un número entero con un valor entre 0 y 8, especialmente de 0 a 4, y más especialmente el número 0.
R_{11}, en los compuestos de fórmula (2) es preferiblemente hidrógeno, un catión, alquilo-C_{1}-C_{12}, fenilo sin sustituir o fenilo sustituido como se indica anteriormente. Más preferiblemente, R_{11} es hidrógeno, un catión de metal alcalino, catión de metal alcalinotérreo o catión amonio, alquilo-C_{1}-C_{4} o fenilo, especialmente hidrógeno o un catión de metal alcalino, catión de metal alcalinotérreo o catión amonio.
R_{12} en los compuestos de fórmula (2) es preferiblemente hidrógeno, alquilo-C_{1}-C_{12}, fenilo sin sustituir o fenilo sustituido como se indica anteriormente. Más preferiblemente, R_{12} es hidrógeno, alquilo-C_{1}-C_{4} o fenilo, más especialmente hidrógeno o alquilo-C_{1}-C_{4}, preferiblemente hidrógeno. Son ejemplos mencionables de radical de fórmula -OR_{12} hidroxi y alcoxi-C_{1}-C_{4}, como metoxi y especialmente etoxi.
Cuando R_{13} y R_{14}, en compuestos de fórmula (2), junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos, forman un anillo de 5, 6 o 7 miembros, ese anillo está preferentemente sin sustituir o está sustituido con alquilo-C_{1}-C_{4} y es un anillo de pirrolidina, piperidina, piperazina, morfolina o azepano, en el que los grupos amino pueden estar cuaternizados, en cuyo caso preferiblemente los átomos de nitrógeno que no están unidos directamente a uno de los tres anillos A, B o C están cuaternizados.
El anillo de piperazina puede estar sustituido, por ejemplo, con uno o dos alquilos-C_{1}-C_{4} no sustituidos o con alquilo-C_{1}-C_{4} sustituido en el átomo de nitrógeno no unido al anillo de piridina. Además, R_{13}, R_{14} y R_{15} son preferiblemente hidrógeno, alquilo-C_{1}-C_{12} no sustituido o sustituido con hidroxi, fenilo no sustituido o fenilo sustituido como se indica anteriormente. Se concede especial preferencia al hidrógeno, alquilo-C_{1}-C_{4} sin sustituir o sustituido con hidroxi o fenilo sin sustituir o sustituido con hidroxi, especialmente hidrógeno o alquilo-C_{1}-C_{4} sin sustituir o sustituido con hidroxi, preferiblemente hidrógeno.
Se concede preferencia a los ligandos L de fórmula (2) en la que R_{5} no es hidrógeno.
R_{5} en L de fórmula (2) es preferiblemente alquilo-C_{1}-C_{12}; fenilo sin sustituir o sustituido con alquilo-C_{1}-C_{4}, alcoxi-C_{1}-C_{4}, halógeno, ciano, nitro, carboxi, sulfo, hidroxi, amino, N-mono- o N,N-di-alquilamino-C_{1}-C_{4} sin sustituir o sustituido con hidroxi en el fragmento alquilo, N-fenilamino, N-naftilamino, fenilo, fenoxi o naftiloxi; ciano; halógeno; nitro; -COOR_{11} o -SO_{3}R_{11} en el que R_{11} es en cada caso hidrógeno, un catión, alquilo-C_{1}-C_{12}, fenilo sin sustituir o fenilo sustituido como se indica anteriormente; -SR_{12}, -SO_{2}R_{12} o -OR_{12} en el que R_{12} es en cada caso hidrógeno, alquilo-C_{1}-C_{12}, fenilo sin sustituir o fenilo sustituido como se indica anteriormente; -NR_{13}R_{14}; -(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}; -N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}; -(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}; -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}; -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}, -N(R_{12})-N-R_{13}R_{14} o -N(R_{12})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}, en el que R_{12} puede tener uno de los significados proporcionados anteriormente y R_{13}, R_{14} y R_{15} son, independientemente entre sí, hidrógeno, alquilo-C_{1}-C_{12} no sustituido o sustituido con hidroxi, fenilo sin sustituir o fenilo sustituido como se indica anteriormente, o R_{13} y R_{14}, junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos, forman un anillo de pirrolidina, piperidina, piperazina, morfolina o azepano sin sustituir o sustituido con al menos un alquilo-C_{1}-C_{4} sustituido o no sustituido, en el que el átomo de nitrógeno puede estar cuaternizado.
R_{5} en L de fórmula (2) es más preferiblemente fenilo sin sustituir o sustituido con alquilo-C_{1}-C_{4}, alcoxi-C_{1}-C_{4}, halógeno, fenilo o hidroxi; ciano; nitro; -COOR_{11} o -SO_{3}R_{11} en el que R_{11} es en cada caso hidrógeno, un catión, alquilo-C_{1}-C_{4} o fenilo; -SR_{12}, -SO_{2}R_{12} o -OR_{12} en el que R_{12} es en cada caso hidrógeno, alquilo-C_{1}-C_{4} o fenilo; -N(CH_{3})-NH_{2} o -NH-NH_{2}; amino; N-mono- o N,N-di-alquilamino-C_{1}-C_{4} sin sustituir o sustituido con hidroxi en el fragmento alquilo; o un anillo de pirrolidina, piperidina, piperazina, morfolina o azepano no sustituido o sustituido con alquilo-C_{1}-C_{4}.
R_{5} en L de fórmula (2) es aún más preferiblemente alcoxi-C_{1}-C_{4}; hidroxi; fenilo sin sustituir o sustituido con alquilo-C_{1}-C_{4}, alcoxi-C_{1}-C_{4}, fenilo o hidroxi; hidrazina; amino; N-mono- o N,N-di-alquilamino-C_{1}-C_{4} sin sustituir o sustituido con hidroxi en el fragmento alquilo; o un anillo de pirrolidina, piperidina, piperazina, morfolina o azepano no sustituido o sustituido con alquilo-C_{1}-C_{4}.
Como radicales R_{5} en L de fórmula (2) son especialmente importantes alkoxi C_{1}-C_{4}; hidroxi; hidrazina; amino; N-mono- o N,N-di-alquilamino-C_{1}-C_{4} sin sustituir o sustituido con hidroxi en el fragmento alquilo; y un anillo de pirrolidina, piperidina, piperazina, morfolina o azepano no sustituido o sustituido con alquilo-C_{1}-C_{4}.
Como radicales R_{5} en L de fórmula (2) son muy especialmente importantes alcoxi-C_{1}-C_{4}; hidroxi; N-mono- o N,N-di-alquilamino-C_{1}-C_{4} sustituido con hidroxi en el fragmento alquilo; y un anillo de pirrolidina, piperidina, piperazina, morfolina o azepano no sustituido o sustituido con alquilo-C_{1}-C_{4}. De estos, hidroxi tiene especial interés.
Los significados preferidos proporcionados anteriormente para R_{5} se aplican también a R_{1}, R_{2}, R_{3}, R_{4}, R_{6}, R_{7}, R_{8}, R_{9} y R_{10} en L de fórmula (2), pero estos radicales además pueden ser hidrógeno.
De acuerdo con una realización de la presente invención, R_{1}, R_{2}, R_{3}, R_{4}, R_{6}, R_{7}, R_{8}, R_{9} y R_{10} en L de fórmula (2) son hidrógeno y R_{5} en L de fórmula (2) es un radical distinto de hidrógeno con la definición y significados preferidos indicados anteriormente.
De acuerdo con otra realización de la presente invención, R_{1}, R_{2}, R_{4}, R_{6}, R_{8}, R_{9} y R_{10} en L de fórmula (2) son hidrógeno y R_{3}, R_{5} y R_{7} en L de fórmula (2) son radicales distintos de hidrógeno, a los que se aplican las definiciones y significados preferidos indicados anteriormente para R_{5}.
Como ligandos L se prefieren los de fórmula (3a) o (3b)
2
en los que R'_{3} y R'_{7} tienen las definiciones y significados preferidos indicados anteriormente para R_{3} y R_{7}, y R’_{5} tienen las definiciones y significados preferidos indicados anteriormente para R_{5}.
Como ligandos L se prefieren especialmente aquellos de fórmula (3a) o (3b)
3
en los que
R_{5} es alcoxi-C_{1}-C_{4}; hidroxi; N-mono- o N,N-di-alquilamino-C_{1}-C_{4} no sustituido o sustituido con hidroxi en el fragmento alquilo; o -NR_{13}R_{14}; -(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}; -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}; -N[(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}]_{2-}; o -N(R_{12})-N-R_{13}R_{14}, en el que
R_{12} es hidrógeno; alquilo-C_{1}-C_{12} o fenilo sin sustituir o fenilo sustituido (sustituido con hidroxi en el fragmento alquilo)con N-mono- o N,N-di-alquilamino-C_{1}-C_{4}-, N-fenilamino-, N-naftilamino-, fenil-, fenoxi- o naftiloxi y
R_{13} y R_{14} son, independientemente entre sí, hidrógeno, alquilo-C_{1}-C_{12} sustituido con hidroxi o sin sustituir, fenilo sin sustituir o fenilo sustituido como se indica anteriormente, o
R_{13} y R_{14}, junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos, forman un anillo de pirrolidina, piperidina, piperazina, morfolina o azepano sin sustituir o sustituido con al menos un alquilo-C_{1}-C_{4} sustituido o sin sustituir, especialmente un anillo de pirrolidina, piperidina, piperazina, morfolina o azepano, y
R’_{3} y R’_{7} son, independientemente entre sí, hidrógeno; alcoxi-C_{1}-C_{4}; hidroxi; N-mono- o N,N-di-alquilamino-C_{1}-C_{4} sustituido con hidroxi en el fragmento alquilo; o -NR_{13}R_{14}; -(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}; -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}; -N[(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}]_{2}; o -N(R_{12})-N-R_{13}R_{14} en el que
R_{12} es hidrógeno; alquilo-C_{1}-C_{12} o fenilo sin sustituir o fenilo sustituido con (sustituido con hidroxi en el fragmento alquilo) N-mono- o N,N-di-alquilamino-C_{1}-C_{4}-, N-fenilamino, N-naftilamino, fenilo, fenoxi- o naftiloxi y
R_{13} y R_{14} son, independientemente entre sí, hidrógeno; alquilo-C_{1}-C_{12} sin sustituir o sustituido con hidroxi, fenilo sin sustituir o fenilo sustituido como se indica anteriormente, o
R_{13} y R_{14}, junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos, forman un anillo de pirrolidina, piperidina, piperazina, morfolina o azepano sin sustituir o sustituido con al menos un alquilo-C_{1}-C_{4} sustituido o sin sustituir, especialmente un anillo de pirrolidina, piperidina, piperazina, morfolina o azepano.
Una realización de la invención a la que de igual manera se le concede preferencia es la utilización, como catalizador para reacciones de oxidación, de al menos un compuesto de complejo metálico de fórmula (1'),
(1’)[L’_{n}Me_{m}X_{p}]^{z}Y_{q}
en el que
Me es manganeso, titanio, hierro, cobalto, níquel o cobre,
X es un radical coordinante o formador de puentes,
n y m son, independientemente entre sí, un número entero con un valor de entre 1 y 8,
p es un número entero con un valor de 0 a 32,
z es la carga del complejo metálico,
y es un contraión,
q = z/(carga de Y) y
L' es un ligando de fórmula (2')
4
en el que
Q es N o CR_{10}
R_{1}, R_{2}, R_{3}, R_{4}, R_{5}, R_{6}, R_{7}, R_{8}, R_{9} y R_{10} son cada uno, independientemente entre sí, hidrógeno; alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido; ciano; halógeno; nitro; -COOR_{11} o -SO_{3}R_{11} en el que
R_{11} es en cada caso hidrógeno un catión o alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido; -SR_{12}, -SO_{2}R_{12} o -OR_{12} en el que
R_{12} es en cada caso hidrógeno o, alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido;
-NR_{13}R_{14}; -(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}; -N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}; -(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}R_{15}; -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{6})-
NR_{13}R_{14}; -N[(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}]_{2}; -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}; -N[(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}
R_{15}]_{2}; -N(R_{12})-N-R_{13}R_{14} o -N(R_{12})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15} en el que
R_{12} es como se define anteriormente y
R_{13}, R_{14} y R_{15} son, independientemente entre sí, hidrógeno o alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido, o
R_{13} y R_{14}, junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos, forman un anillo de 5, 6 o 7 miembros, sustituido o no sustituido, que puede contener otros heteroátomos, con la condición de que
al menos uno de los sustituyentes R_{1} a R_{10} contenga un átomo de nitrógeno cuaternario que no esté unido directamente a ninguno de los anillos A, B o C.
Son sustituyentes especialmente adecuados para los grupos alquilo, grupos arilo, grupos alquileno o anillos de 5, 6 o 7 miembros los siguientes: alquilo-C_{1}-C_{4}; alcoxi-C_{1}-C_{4}; hidroxi; sulfo; sulfato; halógeno; ciano; nitro; carboxi; amino; N-mono- o N,N-di-alquilamino-C_{1}-C_{4} sin sustituir o sustituido con hidroxi en el fragmento alquilo; N-fenilamino; N-naftilamino; fenil; fenoxi o naftiloxi.
Los radicales alquilo C_{1}-C_{18} mencionados para los compuestos de fórmula (2’) son, por ejemplo, radicales alquilo de cadena simple o ramificada, como metilo, etilo, n-propilo, isopropilo, n-butilo, sec-butilo, isobutilo, terc-butilo o pentilo de cadena simple o ramificada, hexilo, heptilo u octilo. Se concede preferencia a los radicales alquilo-C_{1}-C_{12}, especialmente a los radicales alquilo C_{1}-C_{8} y preferiblemente a los radicales alquilo C_{1}-C_{4}. Los radicales alquilo mencionados pueden estar sin sustituir o sustituidos con, por ejemplo, hidroxi, alcoxi-C_{1}-C_{4}, sulfo o sulfato, especialmente con hidroxi. Se prefieren los radicales alquilo no sustituidos correspondientes. Se prefieren especialmente metilo y etilo, especialmente metilo.
Son ejemplos de radicales arilo que se toman en consideración para los compuestos de fórmula (2’): fenilo o naftilo cada uno sin sustituir o sustituidos con alquilo-C_{1}-C_{4}, alcoxi-C_{1}-C_{4}, halógeno, ciano, nitro, carboxi, sulfo, hidroxi, amino, N-mono- o N,N-di-alquilamino-C_{1}-C_{4} sin sustituir o sustituido con hidroxi en el fragmento alquilo, N-fenilamino, N-naftilamino, en el que los grupos amino pueden estar cuaternizados, fenilo, fenoxi o naftiloxi. Los sustituyentes preferidos son alquilo-C_{1}-C_{4}, alcoxi-C_{1}-C_{4} fenilo e hidroxi. Se concede especial preferencia a los radicales fenilo correspondientes.
Los grupos alquileno-C_{1}-C_{6} mencionados para los compuestos de fórmula (2’) son, por ejemplo, radicales alquileno de cadena simple o ramificada, como metileno, etileno, n-propileno o n-butileno. Se prefieren los grupos alquileno-C_{1}-C_{4}. Los radicales alquileno mencionados pueden estar sin sustituir o sustituidos con, por ejemplo, hidroxi o alcoxi-C_{1}-C_{4}.
En los compuestos de fórmulas (1’) y (2’), el halógeno es preferiblemente cloro, bromo o flúor, concediendo especial preferencia al cloro.
Los ejemplos de cationes a considerar para compuestos de fórmulas (1’) y (2’) incluyen cationes de metales alcalinos, como litio, potasio y especialmente sodio, cationes de metales alcalinotérreos, como magnesio y calcio, y cationes amonio. Se prefieren los cationes de metales alcalinos, especialmente de sodio.
Son iones metálicos adecuados para Me en los compuestos de fórmula (1’), por ejemplo, manganeso en estados de oxidación II-V, titanio en estados de oxidación III y IV, hierro en estados de oxidación I a IV, cobalto en estados de oxidación I a III, níquel en estados de oxidación I a III y cobre en estados de oxidación I a III, concediendo especial preferencia al manganeso, especialmente manganeso en estados de oxidación II a IV, preferiblemente en estado de oxidación II. También son de interés: titanio IV, hierro II-IV, cobalto II-III, níquel II-III y cobre II-III, especialmente hierro II-IV.
Para el radical X de los compuestos de fórmula (1’) entran en consideración, por ejemplo, CH_{3}CN; H_{2}O; F^{-}; Cl^{-}; Br^{-}; HOO^{-}; O_{2}^{2-}; O^{2-}; R_{16}COO^{-}; R_{16}O^{-}; LMeO^{-} y LMeOO^{-}, en el que R_{16} es hidrógeno, -SO_{3}-alquilo-C_{1}-C_{4} o alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido, y alquilo-C_{1}-C_{18}, arilo, L y Me tienen las definiciones y significados preferidos que se proporcionan anterior y posteriormente. Se prefiere especialmente que R_{16} sea hidrógeno; alquilo-C_{1}-C_{4}; sulfofenilo o fenilo, especialmente hidrógeno.
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Como contraión Y para los compuestos de fórmula (1’) entran en consideración, por ejemplo, R_{17}COO^{-}; ClO_{4}^{-}; BF_{4}^{-}; PF_{6}^{-}; R_{17}SO_{3}^{-}; R_{17}SO_{4}^{-}; SO_{4}^{2-}, NO_{3}^{-}; F^{-}; Cl^{-}; Br^{-} y I^{-}, en el que R_{17} es hidrógeno o alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido. R_{17} como alquilo-C_{1}-C_{18} o como arilo tiene las definiciones y significados preferidos que se proporcionan anterior y posteriormente. Se prefiere especialmente que R_{17} sea hidrógeno; alquilo C_{1}-C_{4}; fenilo o sulfofenilo, especialmente hidrógeno o 4-sulfofenilo. La carga del contraión Y es de acuerdo con esto preferiblemente 1- o 2-, especialmente 1-.
Y también puede ser un contraión orgánico habitual, por ejemplo citrato, oxalato o tartrato.
Para los compuestos de fórmula (1’), n es preferiblemente un número entero con un valor entre 1 y 4, preferiblemente 1 o 2 y especialmente 1.
Para los compuestos de fórmula (1’), m es preferiblemente un número entero con un valor entre 1 y 2, especialmente 1.
Para los compuestos de fórmula (1’), p es preferiblemente un número entero con un valor entre 0 y 4, especialmente 2.
Para los compuestos de fórmula (1’), z es preferiblemente un número entero con un valor entre 8- y 8+, especialmente de 4- a 4+ y en especial preferiblemente de 0 a 4+. Z es más preferiblemente el número 0.
Para los compuestos de fórmula (1’), q es preferiblemente un número entero con un valor entre 0 y 8, especialmente de 0 a 4, y más especialmente el número 0.
R_{11}, en los compuestos de fórmula (2’) es preferiblemente hidrógeno, un catión, alquilo-C_{1}-C_{12}, fenilo sin sustituir o fenilo sustituido, como se indica anteriormente. Más preferiblemente, R_{11} es hidrógeno, un catión de metal alcalino, catión de metal alcalinotérreo o catión amonio, alquilo-C_{1}-C_{4} o fenilo, especialmente hidrógeno o un catión de metal alcalino, catión de metal alcalinotérreo o catión amonio.
R_{12} en los compuestos de fórmula (2’) es preferiblemente hidrógeno, alquilo-C_{1}-C_{12}, fenilo sin sustituir o fenilo sustituido como se indica anteriormente. Más preferiblemente, R_{12} es hidrógeno, alquilo-C_{1}-C_{4} o fenilo, más especialmente hidrógeno o alquilo-C_{1}-C_{4}, preferiblemente hidrógeno. Son ejemplos mencionables de radical de fórmula -OR_{12} hidroxi y alcoxi-C_{1}-C_{4}, como metoxi y especialmente etoxi.
Cuando R_{13} y R_{14}, en compuestos de fórmula (2’), junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos, forman un anillo de 5, 6 o 7 miembros, ese anillo está preferentemente sin sustituir o está sustituido con alquilo-C_{1}-C_{4} y es un anillo de pirrolidina, piperidina, piperazina, morfolina o azepano, en el que los grupos amino pueden estar cuaternizados, en cuyo caso preferiblemente los átomos de nitrógeno que no están unidos directamente a uno de los tres anillos A, B o C están cuaternizados.
El anillo de piperazina puede estar sustituido, por ejemplo, con uno o dos alquilos-C_{1}-C_{4} no sustituidos o con alquilo-C_{1}-C_{4} sustituido en el átomo de nitrógeno no unido al anillo de piridina. Además, R_{13}, R_{14} y R_{15} son preferiblemente hidrógeno, alquilo-C_{1}-C_{12} no sustituido o sustituido con hidroxi, fenilo no sustituido o fenilo sustituido como se indica anteriormente. Se concede especial preferencia al hidrógeno, alquilo-C_{1}-C_{4} sin sustituir o sustituido con hidroxi o fenilo sin sustituir o sustituido con hidroxi, especialmente hidrógeno o alquilo-C_{1}-C_{4} sin sustituir o sustituido con hidroxi, preferiblemente hidrógeno.
Se concede preferencia a los ligandos L de fórmula (2) en la que R_{5} no es hidrógeno.
Se concede preferencia a los ligandos L' de fórmula (2') en los que R_{5} es preferiblemente fenilo sin sustituir o sustituido con alquilo-C_{1}-C_{4}, alcoxi-C_{1}-C_{4}, halógeno, fenilo hidroxi; ciano; nitro; -COOR_{11} o -SO_{3}R_{11} en el que R_{11} es en cada caso hidrógeno, un catión, alquilo-C_{1}-C_{4} o fenilo; -SR_{12}, -SO_{2}R_{12} o -OR_{12}, en el que R_{12} es en cada caso hidrógeno, alquilo-C_{1}-C_{4} o fenilo; -N(CH_{3})-NH_{2} o -NH-NH_{2}; amino; N-mono- o N,N-di-alquilamino-C_{1}-C_{4} no sustituido o sustituido con hidroxi en el fragmento alquilo, en el que los átomos de nitrógeno, especialmente los átomos de nitrógenos no unidos a uno de los tres anillos A, B o C, pueden estar cuaternizados; N-mono- o N,N-di-alquilo-C_{1}-C_{4}-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15} sin sustituir o sustituido con hidroxi en el fragmento alquilo, en el que R_{13}, R_{14} y R_{15} son, independientemente entre sí, hidrógeno o alquilo-C_{1}-C_{12} sustituido o no sustituido, fenilo sin sustituir o fenilo sustituido como se indica anteriormente, o R_{13} y R_{14} junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos, forman un anillo de pirrolidina, piperidina, morfolina o azepano sin sustituir o sustituido con al menos un alquilo-C_{1}-C_{4} o al menos un alquilo-C_{1}-C_{4} sustituido o sin sustituir, en el que el átomo de nitrógeno puede estar cuaternizado; N-mono- o N,N-di-alquilo-C_{1}-C_{4}-NR_{13}R_{14} sin sustituir o sustituido con hidroxi en el fragmento alquilo, en el que R_{13} y R_{14} pueden ser como se define anteriormente.
R_{5} en L’ de fórmula (2’) es más preferiblemente alcoxi-C_{1}-C_{4}; hidroxi; fenilo sin sustituir o sustituido con alquilo-C_{1}-C_{4}, alcoxi-C_{1}-C_{4}, fenilo o hidroxi; hidrazina; amino; N-mono- o N,N-di-alquilamino-C_{1}-C_{4} sin sustituir o sustituido con hidroxi en el fragmento alquilo, en el que los átomos de nitrógeno, especialmente los átomos de nitrógeno no unidos a uno de los tres anillos A, B o C, pueden estar cuaternizados; o un anillo de pirrolidina, piperidina, morfolina o azepano sin sustituir o sustituidos con uno o dos alquilos-C_{1}-C_{4} sin sustituir o sustituidos, en el que el átomo de nitrógeno puede estar cuaternizado;
Otro radical muy especialmente preferido de forma similar que se puede citar como R_{5} en L' de fórmula (2') es
5
en el que además el anillo, el grupo alquileno y dos grupos alquilo, independientemente entre sí, pueden estar sustituidos.
Como radicales R_{5} en L' de fórmula (2'), son especialmente importantes alcoxi-C_{1}-C_{4}; hidroxi; hidrazina; amino; N-mono- o N,N-dialquilamino-C_{1}-C_{4} sin sustituir o sustituido con hidroxi en el fragmento alquilo, en el que los átomos de nitrógeno, especialmente los átomos de nitrógeno que no están unidos a uno de los tres anillos A, B o C, pueden estar cuaternizados; o un anillo de pirrolidina, piperidina, piperazina, morfolina o azepano sin sustituir o sustituido con al menos un alquilo-C_{1}-C_{4}, en el que los átomos de nitrógeno pueden estar cuaternizados.
Otro ejemplo especialmente importante de R_{5} en L' de fórmula (2') es el siguiente radical que se menciona:
6
en el que además el anillo, el grupo alquileno y dos grupos alquilo, independientemente entre sí, pueden estar sustituidos.
Como radicales R_{5} en L' de fórmula (2'), son especialmente importantes alcoxi-C_{1}-C_{4}; hidroxi; N-mono- o N,N-dialquilamino-C_{1}-C_{4} sustituido con hidroxi en el fragmento alquilo, en el que los átomos de nitrógeno, especialmente los átomos de nitrógeno que no están unidos a uno de los tres anillos A, B o C, pueden estar cuaternizados; o un anillo de pirrolidina, piperidina, morfolina o azepano sin sustituir o sustituido con al menos un alquilo-C_{1}-C_{4}, en el que los átomos de nitrógeno pueden estar cuaternizados.
Como ejemplos del radical R_{5} en L' de fórmula(2') se pueden mencionar -OH,
7
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9
De estos, hidroxi es de especial interés.
Los significados preferidos proporcionados anteriormente para R_{5} en L' de fórmula (2') se aplican también a R_{1}, R_{2}, R_{3}, R_{4}, R_{6}, R_{7}, R_{8}, R_{9} y R_{10} en L' de fórmula (2'), pero estos radicales además pueden ser hidrógeno.
De acuerdo con una realización de la presente invención, R_{1}, R_{2}, R_{3}, R_{4}, R_{6}, R_{7}, R_{8}, R_{9} y R_{10} en L' de fórmula (2') son hidrógeno y R_{5} en L' de fórmula (2') es un radical distinto de hidrógeno, con la definición y significados preferidos indicados anteriormente.
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De acuerdo con otra realización de la presente invención, R_{1}, R_{2}, R_{3}, R_{4}, R_{6}, R_{7}, R_{8}, R_{9} y R_{10} en L' de fórmula (2') son hidrógeno y R_{3}, R_{5} y R_{7} en L' de fórmula (2') son radicales distintos a hidrógeno con las definiciones y significados preferidos indicados anteriormente para R_{5}.
Otra utilización preferida de acuerdo con la invención de al menos un compuesto de complejo metálico de fórmula (1') como catalizador de reacciones de oxidación es la utilización de dicho compuesto, en el que al menos uno de los sustituyentes R_{1} a R_{10} en L' de fórmula (2'), preferiblemente R_{3}, R_{5} o R_{7}, es uno de los siguientes radicales: -(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}: -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}: -N[(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}]_{2};
-N(R_{12})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}, en el que R_{12} es como se define anteriormente y R_{13}, R_{14} y R_{15} son cada uno, independientemente entre sí, hidrógeno o alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido, o R_{13} y R_{14}, junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos, forman un anillo de 5, 6 o 7 miembros sin sustituir o sustituido que puede contener otros heteroátomos; o -NR_{13}R_{14}; -(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}; -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14};
-N[(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}]_{2}; -N(R_{12})-NR_{13}R_{14} en el que R_{12} y R_{15} son como se define anteriormente y R_{13} y R_{14}, junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos, forman un anillo de 5, 6 o 7 miembros sin sustituir o sustituido con al menos un alquilo-C_{1}-C_{4} sustituido o no sustituido y puede contener otros heteroátomos, en el que al menos un átomo de nitrógeno no unido a uno de los tres anillos A, B o C está cuaternizado.
Otra utilización más preferida de acuerdo con la invención de al menos un compuesto de complejo metálico de fórmula (1') como catalizador de reacciones de oxidación es la utilización de dicho compuesto en el que al menos uno de los sustituyentes R_{1} a R_{10} en L' de fórmula (2'), preferiblemente R_{3}, R_{5} o R_{7}, es uno de los siguientes radicales: -(alquileno-C_{1}-C_{4})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}: -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{4})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}: -N[(alquileno-C_{1}-C_{4})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}]_{2}; -N(R_{12})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}, en el que R_{12} es hidrógeno, alquilo-C_{1}-C_{12} sustituido o no sustituido, arilo sustituido o no sustituido, o R_{13} y R_{14}, junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos, forman un anillo de 5, 6 o 7 miembros sin sustituir o sustituido por al menos un alquilo-C_{1}-C_{4} que puede contener otros heteroátomos; o -NR_{13}R_{14}; -(alquileno-C_{1}-C_{4})-NR_{13}R_{14}; -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{4})-NR_{13}R_{14}; -N[(alquileno-C_{1}-C_{4})-NR_{13}R_{14}]_{2};
-N(R_{12})-NR_{13}R_{14} en el que R_{12} es hidrógeno, alquilo-C_{1}-C_{12} sustituido o no sustituido, arilo sustituido o no sustituido y R_{13} y R_{14}, junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos, forman un anillo de 5, 6 o 7 miembros sin sustituir o sustituido que puede contener otros heteroátomos, en el que al menos un átomo de nitrógeno no unido a uno de los tres anillos A, B o C está cuaternizado.
Otra utilización importante de acuerdo con la invención de al menos un complejo metálico de fórmula (1') como catalizador de reacciones de oxidación es la utilización de dicho compuesto en el que al menos uno de los sustituyentes R_{1} a R_{10} en L' de fórmula (2'), preferiblemente R_{3}, R_{5} o R_{7}, es un radical
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en el que el grupo alquileno ramificado o no ramificado puede estar sin sustituir o sustituido y en el que los grupos alquilo, que están ramificados o no, independientemente entre sí, pueden estar sin sustituir o sustituidos.
El anillo de piperazina también puede estar sustituido o sin sustituir.
Otra utilización importante de acuerdo con la invención de al menos un complejo metálico de fórmula (1') como catalizador de reacciones de oxidación es la utilización de dicho compuesto en el que al menos uno de los sustituyentes R_{1} a R_{10} en L' de fórmula (2'), preferiblemente R_{3}, R_{5} o R_{7}, es un radical
11
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en el que el grupo alquileno no ramificado o ramificado puede estar sin sustituir o sustituido y en el que los grupos alquilo, independientemente entre sí, pueden estar sin sustituir o sustituidos.
El anillo de piperazina también puede estar sin sustituir o sustituido.
Son ligandos L' preferibles aquellos de fórmula (3'a) o (3'b)
13
en los que R'_{3}, R'_{5} y R'_{7} tienen las definiciones y significados preferidos indicados anteriormente para R_{5}, pero R'_{3} y R'_{7} también pueden ser hidrógeno.
Los ligandos L' con mayor preferencia son aquellos de fórmula (3'a) o (3'b) en los que R'_{3}, R'_{5} y R'_{7} tienen las definiciones y significados preferidos indicados anteriormente para R_{5}, pero R'_{3} y R'_{7} también pueden ser hidrógeno, con la condición de que
(i) al menos uno de los sustituyentes R'_{3}. R'_{5} y R'_{7} sea un radical
-(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}; -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}; -N[(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}]_{2};
-N(R_{12})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15} en el que
R_{12} es como se define anteriormente y
R_{13}, R_{14} y R_{15} son cada uno, independientemente entre sí, hidrógeno o alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido, o arilo sustituido o no sustituido, o
R_{13} y R_{14} junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos forman un anillo de 5, 6 o 7 miembros sin sustituir o sustituido que puede contener otros heteroátomos; o -NR_{13}R_{14}; -(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}: -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}: -N[(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}]_{2}: -N(R_{12})-N-R_{13}R_{14} en el que
R_{12} es como se define anteriormente y
R_{13} y R_{14}, junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos, forman un anillo de 5, 6 o 7 miembros que puede estar sin sustituir o sustituido con al menos un alquilo-C_{1}-C_{4} sustituido o sin sustituir y pueden contener otros heteroátomos, en el que al menos un átomo de nitrógeno no unido a uno de los tres anillos A, B o C está cuaternizado.
Son ligandos L' a los que se les concede aún más preferencia aquellos de fórmula (3'a) o (3'b) en los que
R'_{3}, R'_{5} y R'_{7} tienen las definiciones y significados preferidos indicados anteriormente para R_{5}, pero R'_{3} y R'_{7} además pueden ser hidrógeno, con la condición de que
(i) al menos uno de los sustituyentes R'_{3}, R'_{5} y R'_{7} sea uno de los radicales
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en el que el grupo alquileno ramificado o no ramificado puede estar sin sustituir o sustituido, y en el que los grupos alquilo, que están ramificados o no ramificados, independientemente entre sí, pueden estar sin sustituir o sustituidos y en el que el anillo de piperazina puede estar sin sustituir o sustituido.
Se concede especial preferencia a los ligandos L' de fórmula (3'a) o (3'b) en los que
R'_{3}, R'_{5} y R'_{7} tienen las definiciones y significados preferidos proporcionados anteriormente para R_{5}, pero R'_{3} y R'_{7} también pueden ser hidrógeno, con la condición de que
(i) al menos uno de los sustituyentes R'_{3}, R'_{5} y R'_{7} sea uno de los radicales
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en el que el grupo alquileno ramificado o no ramificado puede estar sustituido o no sustituido y en el que los grupos alquilo, que están ramificados o no ramificados, independientemente entre sí, pueden estar sin sustituir o sustituidos y en el que el anillo de piperazina puede estar sin sustituir o sustituido.
Como L' se prefieren compuestos de fórmulas (2'), (3'a) y (3'b) en los que hay 1 átomo de nitrógeno cuaternizado.
Como L' también se prefieren compuestos de fórmulas (2'), (3'a) y (3'b) en los que hay 2 o 3 átomos de nitrógeno cuaternizados.
Como L' se prefieren especialmente los compuestos de fórmulas (2'), (3'a) y (3'b) en los que ninguno de los átomos de nitrógeno cuaternizados está unido directamente a uno de los tres anillos A, B o C.
Los compuestos de complejo metálico de fórmulas (1) y (1') pueden obtenerse de forma análoga a prácticas conocidas. Se obtienen de una manera conocida per se haciendo reaccionar al menos un ligando L o L' en la proporción molar adecuada con un compuesto metálico, especialmente una sal metálica, como el cloruro, para formar el correspondiente complejo metálico. La reacción se lleva a cabo, por ejemplo, en un disolvente, como agua o un alcohol inferior, como el etanol, a una temperatura de, por ejemplo, de 10 a 60°C, especialmente a temperatura ambiente.
Los ligandos L y L' que están sustituidos con hidroxi también pueden describirse en una o más formas tautoméricas, de acuerdo con el siguiente esquema:
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Los compuestos del tipo bispiridil-pirimidina también pueden prepararse de una manera conocida per se [F.H. Case el al., J. Org. Chem. 1967,32(5), 1591-1596]). Con tal propósito, por ejemplo, se pueden hacer reaccionar una parte de piridina-2-carboxilato y una parte de acetato de etilo con hidruro sódico, y el producto intermedio obtenido tras el desarrollo acuoso, un \beta-cetoéster, se hace reaccionar con 2-amidinopiridina, proporcionando el correspondiente derivado de pirimidina que puede transformarse en los compuestos clorados mediante reacción con un agente clorante, como, por ejemplo, PCl_{5}/POCl_{3}. La reacción de dichos compuestos con aminas, como se desea en presencia de un exceso de sales de metales de transición activasredox, como las de manganeso, hierro o rutenio, para acelerar la sustitución, proporciona bispiridil-pirimidinas amino-sustituidas. Se describen procedimientos de preparación utilizando los dos últimos iones metálicos descritos en, por ejemplo, J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1990, 1405-1409 (E.C. Constable et al.) y New. J. Chem. 1992, 16, 855-867.
Recientemente se ha descubierto que, para acelerar la sustitución de haluro por amina en la estructura de bispiridil-pirimidina, también es posible utilizar cantidades catalíticas de sales de metales que no son de transición, por ejemplo sales de zinc(II), que simplifican sustancialmente el procedimiento y desarrollo de la reacción.
Los compuestos de tipo bispiridil-triazina pueden prepararse de forma análoga a procesos conocidos (p. ej. las Solicitudes de Patente PE 555 180 y PE 556 156 o F.H. Case et al., J. Am. Chem. Soc. 1959, 81, 905-906), haciendo reaccionar dos partes de 2-cianopiridina con urea o guanidina y una base.
La presente invención se refiere también a nuevos compuestos de complejo metálico de fórmula (1a)
(1a)[L_{n}Me_{m}X_{p}]^{z}Y_{q},
en el que
Me es manganeso, titanio, hierro, cobalto, níquel o cobre,
X es un radical coordinante o formador de puentes,
n y m son, independientemente entre sí, un número entero con un valor de 1 a 8,
p es un número entero con un valor de 0 a 32,
z es la carga del complejo metálico,
y es un contraión,
q = z/(carga de Y), y
L es un ligando de fórmula (2a)
\vskip1.000000\baselineskip
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en el que
Q es N o CR_{10},
R_{1}, R_{2}, R_{3}, R_{4}, R_{5}, R_{6}, R_{7}, R_{8}, R_{9} y R_{10} son cada uno, independientemente entre sí, hidrógeno; alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido; ciano; halógeno; nitro; -COOR_{11} o -SO_{3}R_{11} en el que
R_{11} es en cada caso hidrógeno, un catión o alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido; -SR_{12}, -SO_{2}R_{12} o -OR_{12} en el que
R_{12} es en cada caso hidrógeno o alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido; -NR_{13}R_{14}; -(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}; -N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}; -(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}; -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}; -N[(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}]_{2}; -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}; -N[(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}
R_{15}]_{2}; -N(R_{12})-N-R_{13}R_{14} o -N(R_{12})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15} en el que
R_{12} es como se define anteriormente y
R_{13}, R_{14} y R_{15} son, independientemente entre sí, hidrógeno o alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido, o
R_{13} y R_{14}, junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos, forman un anillo de 5, 6 o 7 miembros, sustituido o no sustituido, que puede contener otros heteroátomos.
Son sustituyentes especialmente adecuados para los grupos alquilo, grupos arilo, grupos alquileno o anillos de 5, 6 o 7 miembros los siguientes: alquilo-C_{1}-C_{4}; alcoxi-C_{1}-C_{4}; hidroxi; sulfo; sulfato; halógeno; ciano; nitro; carboxi; amino; N-mono- o N,N-di-alquilamino-C_{1}-C_{4} sin sustituir o sustituido con hidroxi en el fragmento alquilo; N-fenilamino; N-naftilamino; fenilo; fenoxi o naftiloxi.
Los radicales alquilo C_{1}-C_{18} mencionados para los compuestos de fórmula (2a) son, por ejemplo, radicales alquilo de cadena simple o ramificada, como metilo, etilo, n-propilo, isopropilo, n-butilo, sec-butilo, isobutilo, terc-butilo o pentilo, hexilo, heptilo u octilo de cadena simple o ramificada. Se concede preferencia a los radicales alquilo-C_{1}-C_{12}, especialmente a los radicales alquilo C_{1}-C_{8} y preferiblemente a los radicales alquilo C_{1}-C_{4}. Los radicales alquilo mencionados pueden estar sin sustituir o sustituidos con, por ejemplo, hidroxi, alcoxi-C_{1}-C_{4}, sulfo o sulfato, especialmente con hidroxi. Se prefieren los radicales alquilo no sustituidos correspondientes. Se prefieren especialmente metilo y etilo, especialmente metilo.
Son ejemplos de radicales arilo que se toman en consideración para los compuestos de fórmula (2a): fenilo o naftilo sin sustituir o sustituidos con alquilo-C_{1}-C_{4}, alcoxi-C_{1}-C_{4}, halógeno, ciano, nitro, carboxi, sulfo, hidroxi, amino, N-mono- o N,N-di-alquilamino-C_{1}-C_{4} sin sustituir o sustituido con hidroxi en el fragmento alquilo, N-fenilamino, N-naftilamino, en el que los grupos amino pueden estar cuaternizados, fenilo, fenoxi o naftiloxi. Los sustituyentes preferidos son alquilo-C_{1}-C_{4}, alcoxi-C_{1}-C_{4} fenilo e hidroxi. Se concede especial preferencia a los radicales fenilo correspondientes.
Los grupos alquileno-C_{1}-C_{6} mencionados para los compuestos de fórmula (2a) son, por ejemplo, radicales alquileno de cadena simple o ramificada, como metileno, etileno, n-propileno o n-butileno. Se prefieren los grupos alquileno-C_{1}-C_{4}. Los radicales alquileno mencionados pueden estar sin sustituir o sustituidos con, por ejemplo, hidroxi o alcoxi-C_{1}-C_{4}.
En los compuestos de fórmulas (1a) y (2a), el halógeno es preferiblemente cloro, bromo o flúor, concediendo especial preferencia al cloro.
Los ejemplos de cationes a considerar para compuestos de fórmulas (1a) y (2a) incluyen cationes de metales alcalinos, como litio, potasio y especialmente sodio, cationes de metales alcalinotérreos, como magnesio y calcio, y cationes amonio. Se prefieren los cationes de metales alcalinos, especialmente de sodio.
Son iones metálicos adecuados para Me en los compuestos de fórmula (1a), por ejemplo, manganeso en estados de oxidación II-V, titanio en estados de oxidación III y IV, hierro en estados de oxidación I a IV, cobalto en estados de oxidación I a III, níquel en estados de oxidación I a III y cobre en estados de oxidación I a III, concediendo especial preferencia al manganeso, especialmente manganeso en estados de oxidación II a IV, preferiblemente en estado de oxidación II. También son de interés: titanio IV, hierro II-IV, cobalto II-III, níquel II-III y cobre II-III, especialmente hierro II-IV.
Para el radical X de los compuestos de fórmula (1a) entran en consideración, por ejemplo, CH_{3}CN; H_{2}O; F^{-}; Cl^{-}; Br^{-}; HOO^{-}; O_{2}^{2-}; O^{2-}; R_{16}COO^{-}; R_{16}O^{-}; LMeO^{-} y LMeOO^{-}, en el que R_{16} es hidrógeno, -SO_{3}-alquilo-C_{1}-C_{4} o alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido, y alquilo-C_{1}-C_{18}, arilo, L y Me tienen las definiciones y significados preferidos que se proporcionan anterior y posteriormente. Se prefiere especialmente que R_{16} sea hidrógeno; alquilo-C_{1}-C_{4}; sulfofenilo o fenilo, especialmente hidrógeno.
Como contraión Y para los compuestos de fórmula (1a) entran en consideración, por ejemplo, R_{17}COO^{-}; ClO_{4}^{-}; BF_{4}^{-}; PF_{6}^{-}; R_{17}SO_{3}^{-}; R_{17}SO_{4}^{-}; SO_{4}^{2-}, NO_{3}^{-}; F^{-}; Cl^{-}; Br^{-} y I^{-}, en el que R_{17} es hidrógeno o alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido. R_{17} como alquilo-C_{1}-C_{8} o como arilo tiene las definiciones y significados preferidos que se proporcionan anterior y posteriormente. Se prefiere especialmente que R_{17} sea hidrógeno; alquilo C_{1}-C_{4}; fenilo o sulfofenilo, especialmente hidrógeno o 4-sulfofenilo. La carga del contraión Y es, de acuerdo con esto, preferiblemente 1- o 2-, especialmente 1-.
Y también puede ser un contraión orgánico habitual, por ejemplo citrato, oxalato o tartrato.
Para los compuestos de fórmula (1a), n es preferiblemente un número entero con un valor entre 1 y 4, preferiblemente 1 o 2 y especialmente 1.
Para los compuestos de fórmula (1a), m es preferiblemente un número entero con un valor entre 1 y 2, especialmente 1.
Para los compuestos de fórmula (1a), p es preferiblemente un número entero con un valor entre 0 y 4, especialmente 2.
Para los compuestos de fórmula (1a), z es preferiblemente un número entero con un valor entre 8- y 8+, especialmente de 4- a 4+ y en especial preferiblemente de 0 a 4+. Z es más preferiblemente el número 0.
Para los compuestos de fórmula (1a), q es preferiblemente un número entero con un valor entre 0 y 8, especialmente de 0 a 4, y más especialmente el número 0.
R_{11}, en los compuestos de fórmula (2a) es preferiblemente hidrógeno, un catión, alquilo-C_{1}-C_{12}, fenilo sin sustituir o fenilo sustituido como se indica anteriormente. Más preferiblemente, R_{11} es hidrógeno, un catión de metal alcalino, catión de metal alcalinotérreo o catión amonio, alquilo-C_{1}-C_{4} o fenilo, especialmente hidrógeno o un catión de metal alcalino, catión de metal alcalinotérreo o catión amonio.
R_{12} en los compuestos de fórmula (2a) es preferiblemente hidrógeno, alquilo-C_{1}-C_{12}, fenilo sin sustituir o fenilo sustituido como se indica anteriormente. Más preferiblemente, R_{12} es hidrógeno, alquilo-C_{1}-C_{4} o fenilo, más especialmente hidrógeno o alquilo-C_{1}-C_{4}, preferiblemente hidrógeno. Son ejemplos mencionables de radical de fórmula -OR_{12} hidroxi y alcoxi-C_{1}-C_{4}, como metoxi y especialmente etoxi.
Cuando R_{13} y R_{14}, en compuestos de fórmula (2a), junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos, forman un anillo de 5, 6 o 7 miembros, ese anillo está preferentemente sin sustituir o está sustituido con alquilo-C_{1}-C_{4} y es un anillo de pirrolidina, piperidina, piperazina, morfolina o azepano, en el que los grupos amino pueden estar cuaternizados, en cuyo caso preferiblemente los átomos de nitrógeno que no están unidos directamente a uno de los tres anillos A, B o C están cuaternizados.
El anillo de piperazina puede estar sustituido, por ejemplo, con uno o dos alquilos-C_{1}-C_{4} no sustituidos o con alquilo-C_{1}-C_{4} sustituido en el átomo de nitrógeno no unido al anillo de piridina. Además, R_{13}, R_{14} y R_{15} son preferiblemente hidrógeno, alquilo-C_{1}-C_{12} no sustituido o sustituido con hidroxi, fenilo no sustituido o fenilo sustituido, como se indica anteriormente. Se concede especial preferencia al hidrógeno, alquilo-C_{1}-C_{4} sin sustituir o sustituido con hidroxi o fenilo sin sustituir o sustituido con hidroxi, especialmente hidrógeno o alquilo-C_{1}-C_{4} sin sustituir o sustituido con hidroxi, preferiblemente hidrógeno.
Se concede preferencia a los ligandos L de fórmula (2a) en la que R_{5} no es hidrógeno.
R_{5} en L de fórmula (2a) es preferiblemente alquilo-C_{1}-C_{12}; fenilo sin sustituir o sustituido con alquilo-C_{1}-C_{4}, alcoxi-C_{1}-C_{4}, halógeno, ciano, nitro, carboxi, sulfo, hidroxi, amino, N-mono- o N,N-di-alquilamino-C_{1}-C_{4} sin sustituir o sustituido con hidroxi en el fragmento alquilo, N-fenilamino, N-naftilamino, fenilo, fenoxi o naftiloxi; ciano; halógeno; nitro; -COOR_{11} o -SO_{3}R_{11} en el que R_{11} es en cada caso hidrógeno, un catión, alquilo-C_{1}-C_{12}, fenilo sin sustituir o fenilo sustituido como se indica anteriormente; -SR_{12}, -SO_{2}R_{12} o -OR_{12} en el que R_{12} es en cada caso hidrógeno, alquilo-C_{1}-C_{12}, fenilo sin sustituir o fenilo sustituido como se indica anteriormente; -NR_{13}R_{14}; -(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}; -N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}; -(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}; -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}; -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}, -N(R_{12})-N-R_{13}R_{14} o -N(R_{12})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}, en el que R_{12} puede tener uno de los significados proporcionados anteriormente y R_{13}, R_{14} y R_{15} son, independientemente entre sí, hidrógeno, alquilo-C_{1}-C_{12} no sustituido o sustituido con hidroxi, fenilo sin sustituir o fenilo sustituido como se indica anteriormente, o R_{13} y R_{14}, junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos, forman un anillo de pirrolidina, piperidina, piperazina, morfolina o azepano sin sustituir o sustituido con al menos un alquilo-C_{1}-C_{4} sustituido o no sustituido, en el que el átomo de nitrógeno puede estar cuaternizado.
R_{5} en L de fórmula (2a) es más preferiblemente fenilo sin sustituir o sustituido con alquilo-C_{1}-C_{4}, alcoxi-C_{1}-C_{4}, halógeno, fenilo o hidroxi; ciano; nitro; -COOR_{11} o -SO_{3}R_{11} en el que R_{11} es en cada caso hidrógeno, un catión, alquilo-C_{1}-C_{4} o fenilo; -SR_{12}, -SO_{2}R_{12} o -OR_{12} en el que R_{12} es en cada caso hidrógeno, alquilo-C_{1}-C_{4} o fenilo; -N(CH_{3})-NH_{2} o -NH-NH_{2}; amino; N-mono- o N,N-di-alquilamino-C_{1}-C_{4} sin sustituir o sustituido con hidroxi en el fragmento alquilo; o un anillo de pirrolidina, piperidina, piperazina, morfolina o azepano no sustituido o sustituido con alquilo-C_{1}-C_{4}.
R_{5} en L de fórmula (2a) es aún más preferiblemente alcoxi-C_{1}-C_{4}; hidroxi; fenilo sin sustituir o sustituido con alquilo-C_{1}-C_{4}, alcoxi-C_{1}-C_{4}, fenilo o hidroxi; hidrazina; amino; N-mono- o N,N-di-alquilamino-C_{1}-C_{4} sin sustituir o sustituido con hidroxi en el fragmento alquilo; o un anillo de pirrolidina, piperidina, piperazina, morfolina o azepano no sustituido o sustituido con alquilo-C_{1}-C_{4}.
Como radicales R_{5} en L de fórmula (2a) son especialmente importantes alkoxi C_{1}-C_{4}; hidroxi; hidrazina; amino; N-mono- o N,N-di-alquilamino-C_{1}-C_{4} sin sustituir o sustituido con hidroxi en el fragmento alquilo; y un anillo de pirrolidina, piperidina, piperazina, morfolina o azepano no sustituido o sustituido con alquilo-C_{1}-C_{4}.
Como radicales R_{5} en L de fórmula (2a) son muy especialmente importantes alcoxi-C_{1}-C_{4}; hidroxi; N-mono- o N,N-di-alquilamino-C_{1}-C_{4} sustituido con hidroxi en el fragmento alquilo; y un anillo de pirrolidina, piperidina, piperazina, morfolina o azepano no sustituido o sustituido con alquilo-C_{1}-C_{4}. De estos, hidroxi tiene especial interés.
Los significados preferidos proporcionados anteriormente para R_{5} se aplican también a R_{1}, R_{2}, R_{3}, R_{4}, R_{6}, R_{7}, R_{8}, R_{9} y R_{10} en L de fórmula (2a), pero estos radicales además pueden ser hidrógeno.
De acuerdo con una realización de la presente invención, R_{1}, R_{2}, R_{3}, R_{4}, R_{6}, R_{7}, R_{8}, R_{9} y R_{10} en L de fórmula (2a) son hidrógeno y R_{5} en L de fórmula (2a) es un radical distinto de hidrógeno con la definición y significados preferidos indicados anteriormente.
De acuerdo con otra realización de la presente invención, R_{1}, R_{2}, R_{4}, R_{6}, R_{8}, R_{9} y R_{10} en L de fórmula (2a) son hidrógeno y R_{3}, R_{5} y R_{7} en L de fórmula (2a) son radicales distintos de hidrógeno, a los que se aplican las definiciones y significados preferidos indicados anteriormente para R_{5}.
Como ligandos L se prefieren los de fórmula (3a) o (3b)
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en los que R'_{3} y R'_{5} tienen las definiciones y significados preferidos indicados anteriormente para R_{3} y R_{5}, y R’_{7} tienen las definiciones y significados preferidos indicados anteriormente para R_{5}.
Los complejos metálicos a los que se les concede más preferencia, especialmente los complejos de manganeso (II) y de hierro (II), de fórmula (1a), contienen como ligandos L aquellos de fórmula (3a) o (3b).
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en los que R’_{3}, R’_{5} y R’_{7} tienen las definiciones y significados preferidos indicados anteriormente para R_{5}, pero R’_{3} y R’_{7} también pueden ser hidrógeno.
Los complejos metálicos especialmente preferidos, especialmente complejos de manganeso (II) y de hierro (II), de fórmula (1a), contienen como ligandos L de fórmula (3a) o (3b)
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en los que
R_{5} es alcoxi-C_{1}-C_{4}; hidroxi; N-mono- o N,N-di-alquilamino-C_{1}-C_{4} no sustituido o sustituido con hidroxi en el fragmento alquilo; o -NR_{13}R_{14}; -(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}; -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}; -N[(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}]_{2-}; o -N(R_{12})-N-R_{13}R_{14}, en el que
R_{12} es hidrógeno; alquilo-C_{1}-C_{12} o fenilo sin sustituir o fenilo sustituido con (sustituido con hidroxi en el fragmento alquilo) N-mono- o N,N-di-alquilamino-C_{1}-C_{4}-, N-fenilamino-, N-naftilamino-, fenil-, fenoxi- o naftiloxi, y
R_{13} y R_{14} son, independientemente entre sí, hidrógeno, alquilo-C_{1}-C_{12} sustituido o sin sustituir, fenilo sin sustituir o fenilo sustituido como se indica anteriormente, o
R_{13} y R_{14}, junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos, forman un anillo de pirrolidina, piperidina, piperazina, morfolina o azepano sin sustituir o sustituido con al menos un alquilo-C_{1}-C_{4} sustituido o sin sustituir, especialmente un anillo de pirrolidina, piperidina, piperazina, morfolina o azepano, y
R’_{3} y R’_{7} son, independientemente entre sí, hidrógeno; alcoxi-C_{1}-C_{4}; hidroxi; N-mono- o N,N-di-alquilamino-C_{1}-C_{4} sustituido con hidroxi en el fragmento alquilo; o -NR_{13}R_{14}; -(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}; -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}; -N[(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}]_{2}; o -N(R_{12})-N-R_{13}R_{14} en el que
R_{12} es hidrógeno; alquilo-C_{1}-C_{12} o fenilo sin sustituir o fenilo sustituido con (sustituido con hidroxi en el fragmento alquilo) N-mono- o N,N-di-alquilamino-C_{1}-C_{6}-, N-fenilamino, N-naftilamino, fenilo, fenoxi- o naftiloxi, y
R_{13} y R_{14} son, independientemente entre sí, hidrógeno; alquilo-C_{1}-C_{12} sin sustituir o sustituido con hidroxi, fenilo sin sustituir o fenilo sustituido como se indica anteriormente, o
R_{13} y R_{14}, junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos, forman un anillo de pirrolidina, piperidina, piperazina, morfolina o azepano sin sustituir o sustituido con al menos un alquilo-C_{1}-C_{4} sustituido o sin sustituir, especialmente un anillo de pirrolidina, piperidina, piperazina, morfolina o azepano.
La presente invención se refiere también a nuevos compuestos de complejo metálico (1'a),
(1’a)[L’_{n}Me_{m}X_{p}]^{z}Y_{q}
en el que
Me es manganeso, titanio, hierro, cobalto, níquel o cobre,
X es un radical coordinante o formador de puentes,
n y m son, independientemente entre sí, un número entero con un valor de entre 1 y 8,
p es un número entero con un valor de 0 a 32,
z es la carga del complejo metálico,
y es un contraión,
q = z/(carga de Y), y
L' es un ligando de fórmula (2'a)
21
en el que
Q es N o CR_{10}
R_{1}, R_{2}, R_{3}, R_{4}, R_{5}, R_{6}, R_{7}, R_{8}, R_{9} y R_{10} son cada uno, independientemente entre sí, hidrógeno; alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido; ciano; halógeno; nitro; -COOR_{11} o -SO_{3}R_{11} en el que
R_{11} es en cada caso hidrógeno un catión o alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido; -SR_{12}, -SO_{2}R_{12} o -OR_{12} en el que
R_{12} es en cada caso hidrógeno o alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido; -NR_{13}R_{14}; -(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}; -N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}; -(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}; -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}; -N[(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}]_{2}; -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}; -N[(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}
R_{15}]_{2}; -N(R_{12})-N-R_{13}R_{14} o -N(R_{12})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15} en el que
R_{12} es como se define anteriormente y
R_{13}, R_{14} y R_{15} son, independientemente entre sí, hidrógeno o alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido, o
R_{13} y R_{14}, junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos, forman un anillo de 5, 6 o 7 miembros, sustituido o no sustituido, que puede contener otros heteroátomos, con la condición de que
al menos uno de los sustituyentes R_{1} a R_{10} contenga un átomo de nitrógeno cuaternario que no esté unido directamente a ninguno de los anillos A, B o C.
Son sustituyentes especialmente adecuados para los grupos alquilo, grupos arilo, grupos alquileno o anillos de 5, 6 o 7 miembros los siguientes: alquilo-C_{1}-C_{4}; alcoxi-C_{1}-C_{4}; hidroxi; sulfo; sulfato; halógeno; ciano; nitro; carboxi; amino; N-mono- o N,N-di-alquilamino-C_{1}-C_{4} sin sustituir o sustituido con hidroxi en el fragmento alquilo; N-fenilamino; N-naftilamino; fenilo; fenoxi o naftiloxi.
Los radicales alquilo C_{1}-C_{18} mencionados para los compuestos de fórmula (2’a) son, por ejemplo, radicales alquilo de cadena simple o ramificada, como metilo, etilo, n-propilo, isopropilo, n-butilo, sec-butilo, isobutilo, terc-butilo o pentilo, hexilo, heptilo u octilo de cadena simple o ramificada. Se concede preferencia a los radicales alquilo-C_{1}-C_{12}, especialmente a los radicales alquilo C_{1}-C_{8} y preferiblemente a los radicales alquilo C_{1}-C_{4}. Los radicales alquilo mencionados pueden estar sin sustituir o sustituidos con, por ejemplo, hidroxi, alcoxi-C_{1}-C_{4}, sulfo o sulfato, especialmente con hidroxi. Se prefieren los radicales alquilo no sustituidos correspondientes. Se prefieren especialmente metilo y etilo, especialmente metilo.
Son ejemplos de radicales arilo que se toman en consideración para los compuestos de fórmula (2’a): fenilo o naftilo sin sustituir o sustituidos con alquilo-C_{1}-C_{4}, alcoxi-C_{1}-C_{4}, halógeno, ciano, nitro, carboxi, sulfo, hidroxi, amino, N-mono- o N,N-di-alquilamino-C_{1}-C_{4} sin sustituir o sustituido con hidroxi en el fragmento alquilo, N-fenilamino, N-naftilamino, en el que los grupos amino pueden estar cuaternizados, fenilo, fenoxi o naftiloxi. Los sustituyentes preferidos son alquilo-C_{1}-C_{4}, alcoxi-C_{1}-C_{4} fenilo e hidroxi. Se concede especial preferencia a los radicales fenilo correspondientes.
Los grupos alquileno-C_{1}-C_{6} mencionados para los compuestos de fórmula (2’a) son, por ejemplo, radicales alquileno de cadena simple o ramificada, como metileno, etileno, n-propileno o n-butileno. Se prefieren los grupos alquileno-C_{1}-C_{4}. Los radicales alquileno mencionados pueden estar sin sustituir o sustituidos con, por ejemplo, hidroxi o alcoxi-C_{1}-C_{4}.
En los compuestos de fórmulas (1’a) y (2’a), el halógeno es preferiblemente cloro, bromo o flúor, concediendo especial preferencia al cloro.
Los ejemplos de cationes a considerar para compuestos de fórmulas (1’a) y (2’a) incluyen cationes de metales alcalinos, como litio, potasio y especialmente sodio, cationes de metales alcalinotérreos, como magnesio y calcio, y cationes amonio. Se prefieren los cationes de metales alcalinos, especialmente de sodio.
Son iones metálicos adecuados para Me en los compuestos de fórmula (1’a), por ejemplo, manganeso en estados de oxidación II-V, titanio en estados de oxidación III y IV, hierro en estados de oxidación I a IV, cobalto en estados de oxidación I a III, níquel en estados de oxidación I a III y cobre en estados de oxidación I a III, concediendo especial preferencia al manganeso, especialmente manganeso en estados de oxidación II a IV, preferiblemente en estado de oxidación II. También son de interés: titanio IV, hierro II-IV, cobalto II-III, níquel II-III y cobre II-III, especialmente hierro II-IV.
Para el radical X de los compuestos de fórmula (1’a) entran en consideración, por ejemplo, CH_{3}CN; H_{2}O; F^{-}; Cl^{-}; Br^{-}; HOO^{-}; O_{2}^{2-}; O^{2-}; R_{16}COO^{-}; R_{16}O^{-}; LMeO^{-} y LMeOO^{-}, en el que R_{16} es hidrógeno, -SO_{3}-alquilo-C_{1}-C_{4} o alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido, y alquilo-C_{1}-C_{18}, arilo, L y Me tienen las definiciones y significados preferidos que se proporcionan anterior y posteriormente. Se prefiere especialmente que R_{16} sea hidrógeno; alquilo-C_{1}-C_{4}; sulfofenilo o fenilo, especialmente hidrógeno.
Como contraión Y para los compuestos de fórmula (1’a) entran en consideración, por ejemplo, R_{17}COO^{-}; ClO_{4}^{-}; BF_{4}^{-}; PF_{6}^{-}; R_{17}SO_{3}^{-}; R_{17}SO_{4}^{-}; SO_{4}^{2-}, NO_{3}^{-}; F^{-}; Cl^{-}; Br^{-} y I^{-}, en el que R_{17} es hidrógeno o alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido. R_{17} como alquilo-C_{1}-C_{8} o como arilo tiene las definiciones y significados preferidos que se proporcionan anterior y posteriormente. Se prefiere especialmente que R_{17} sea hidrógeno; alquilo C_{1}-C_{4}; fenilo o sulfofenilo, especialmente hidrógeno o 4-sulfofenilo. La carga del contraión Y es de acuerdo con esto preferiblemente 1- o 2-, especialmente 1-.
Y también puede ser un contraión orgánico habitual, por ejemplo citrato, oxalato o tartrato.
Para los compuestos de fórmula (1’a), n es preferiblemente un número entero con un valor entre 1 y 4, preferiblemente 1 o 2 y especialmente 1.
Para los compuestos de fórmula (1’a), m es preferiblemente un número entero con un valor entre 1 y 2, especialmente 1.
Para los compuestos de fórmula (1’a), p es preferiblemente un número entero con un valor entre 0 y 4, especialmente 2.
Para los compuestos de fórmula (1’a), z es preferiblemente un número entero con un valor entre 8- y 8+, especialmente de 4- a 4+ y en especial preferiblemente de 0 a 4+. Z es más preferiblemente el número 0.
Para los compuestos de fórmula (1’a), q es preferiblemente un número entero con un valor entre 0 y 8, especialmente de 0 a 4, y más especialmente el número 0.
R_{11}, en los compuestos de fórmula (2’a) es preferiblemente hidrógeno, un catión, alquilo-C_{1}-C_{12}, fenilo sin sustituir o fenilo sustituido como se indica anteriormente. Más preferiblemente, R_{11} es hidrógeno, un catión de metal alcalino, catión de metal alcalinotérreo o catión amonio, alquilo-C_{1}-C_{4} o fenilo, especialmente hidrógeno o un catión de metal alcalino, catión de metal alcalinotérreo o catión amonio.
R_{12} en los compuestos de fórmula (2’a) es preferiblemente hidrógeno, alquilo-C_{1}-C_{12}, fenilo sin sustituir o fenilo sustituido como se indica anteriormente. Más preferiblemente, R_{12} es hidrógeno, alquilo-C_{1}-C_{4} o fenilo, más especialmente hidrógeno o alquilo-C_{1}-C_{4}, preferiblemente hidrógeno. Son ejemplos mencionables de radical de fórmula -OR_{12} hidroxi y alcoxi-C_{1}-C_{4}, como metoxi y especialmente etoxi.
Cuando R_{13} y R_{14}, en compuestos de fórmula (2’a), junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos, forman un anillo de 5, 6 o 7 miembros, ese anillo está preferentemente sin sustituir o está sustituido con alquilo-C_{1}-C_{4} y es un anillo de pirrolidina, piperidina, piperazina, morfolina o azepano, en el que los grupos amino pueden estar cuaternizados, en cuyo caso preferiblemente los átomos de nitrógeno que no están unidos directamente a uno de los tres anillos A, B o C están cuaternizados.
El anillo de piperazina puede estar sustituido, por ejemplo, con uno o dos alquilos-C_{1}-C_{4} no sustituidos o con alquilo-C_{1}-C_{4} sustituido en el átomo de nitrógeno no unido al anillo de piridina. Además, R_{13}, R_{14} y R_{15} son preferiblemente hidrógeno, alquilo-C_{1}-C_{12} no sustituido o sustituido con hidroxi, fenilo no sustituido o fenilo sustituido como se indica anteriormente. Se concede especial preferencia al hidrógeno, alquilo-C_{1}-C_{4} sin sustituir o sustituido con hidroxi o fenilo sin sustituir o sustituido con hidroxi, especialmente hidrógeno o alquilo-C_{1}-C_{4} sin sustituir o sustituido con hidroxi, preferiblemente hidrógeno.
Se concede preferencia a los ligandos L' de fórmula (3'a) o(3'b)
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en los que R'_{3}, R'_{5} y R'_{7} tienen las definiciones y significados preferidos indicados anteriormente para R_{5}, pero R'_{3} y R'_{7} también pueden ser hidrógeno.
Los ligandos L' con mayor preferencia son aquellos de fórmula (3'a) o (3'b) en los que R'_{3}, R'_{5} y R'_{7} tienen las definiciones y significados preferidos indicados anteriormente para R_{5}, pero R'_{3} y R'_{7} también pueden ser hidrógeno, con la condición de que
(i) al menos uno de los sustituyentes R'_{3}. R'_{5} y R'_{7} sea un radical
-(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}; -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}; -N[(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}]_{2};
-N(R_{12})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15} en el que
R_{12} es como se define anteriormente y
R_{13}, R_{14} y R_{15} son cada uno, independientemente entre sí, hidrógeno o alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido, o arilo sustituido o no sustituido, o
R_{13} y R_{14} junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos forman un anillo de 5, 6 o 7 miembros sin sustituir o sustituido que puede contener otros heteroátomos; o -NR_{13}R_{14}; -(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}: -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}; -N[(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}]_{2}; -N(R_{12})-N-R_{13}R_{14} en el que R_{12} y R_{15} son como se define anteriormente y R_{13} y R_{14}, junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos, forman un anillo de 5, 6 o 7 miembros que puede estar sin sustituir o sustituido con al menos un alquilo-C_{1}-C_{4} sustituido o sin sustituir y pueden contener otros heteroátomos, en el que al menos un átomo de nitrógeno no unido a uno de los tres anillos A, B o C está cuaternizado.
Son ligandos L' a los que se les concede aún más preferencia aquellos de fórmula (3'a) o (3'b) en los que R'_{3}, R'_{5} y R'_{7} tienen las definiciones y significados preferidos indicados anteriormente para R_{5}, pero R'_{3} y R'_{7} además pueden ser hidrógeno, con la condición de que
(i) al menos uno de los sustituyentes R'_{3}, R'_{5} y R'_{7} sea uno de los radicales
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en el que el grupo alquileno ramificado o no ramificado puede estar sin sustituir o sustituido, y en el que los grupos alquilo, que están ramificados o no ramificados, independientemente entre sí, pueden estar sin sustituir o sustituidos y en el que el anillo de piperazina puede estar sin sustituir o sustituido.
Se concede especial preferencia a los ligandos L' de fórmula (3'a) o (3'b) en los que R'_{3} R'_{5} y R'_{7} tienen las definiciones y significados preferidos proporcionados anteriormente para R_{5}, pero R'_{3} y R'_{7} también pueden ser hidrógeno, con la condición de que
(i) al menos uno de los sustituyentes R'_{3}, R'_{5} y R'_{7} sea uno de los radicales
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en el que el grupo alquileno ramificado o no ramificado puede estar sustituido o no sustituido y en el que los grupos alquilo, que están ramificados o no ramificados, independientemente entre sí, pueden estar sin sustituir o sustituidos y en el que el anillo de piperazina puede estar sin sustituir o sustituido.
Son compuestos L’ preferidos los de fórmula (2’), (3'a) y (3'b) en los que hay 1 átomo de nitrógeno cuaternizado.
También son compuestos L’ preferidos los de fórmula (2’), (3'a) y (3'b) en los que hay 2 o 3 átomos de nitrógeno cuaternizados.
Se prefieren especialmente los compuestos de fórmula (2’), (3'a) y (3'b) en los que ninguno de los átomos de nitrógeno cuaternizados está unido directamente a uno de los anillos A, B o C.
La presente invención también se refiere a los nuevos ligandos L' de fórmulas (4') y (5')
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en los que
R_{1}, R_{2}, R_{3}, R_{4}, R_{5}, R_{6}, R_{7}, R_{8}, R_{9} y R_{10} son cada uno, independientemente entre sí, hidrógeno; alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido; ciano; halógeno; nitro; -COOR_{11} o -SO_{3}R_{11} en el que
R_{11} es en cada caso hidrógeno un catión o alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido; -SR_{12}, -SO_{2}R_{12} o -OR_{12} en el que
R_{12} es en cada caso hidrógeno o alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido; -NR_{13}R_{14}; -(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}; -N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}; -(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}; -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}; -N[(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}]_{2}; -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}; -N[(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}
R_{15}]_{2}; -N(R_{12})-N-R_{13}R_{14} o -N(R_{12})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}, en el que
R_{12} es como se define anteriormente y
R_{13}, R_{14} y R_{15} son, independientemente entre sí, hidrógeno o alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido, o
R_{13} y R_{14}, junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos, forman un anillo de 5, 6 o 7 miembros, sustituido o no sustituido, que puede contener otros heteroátomos, con la condición de que al menos uno de los sustituyentes R_{1} a R_{10} contenga un átomo de nitrógeno cuaternizado que no esté unido directamente a uno de los tres anillos A, B o C.
Son sustituyentes adecuados para los grupos alquilo, grupos arilo, grupos alquileno o anillos de 5, 6 o 7 miembros los siguientes: alquilo-C_{1}-C_{4}; alcoxi-C_{1}-C_{4}; hidroxi; sulfo; sulfato; halógeno; ciano; nitro; carboxi; amino; N-mono- o N,N-di-alquilamino-C_{1}-C_{4} sin sustituir o sustituido con hidroxi en el fragmento alquilo; N-fenilamino; N-naftilamino; fenil; fenoxi o naftiloxi.
Los radicales alquilo C_{1}-C_{18} mencionados para los compuestos de fórmulas (4’) y (5’) son, por ejemplo, radicales alquilo de cadena simple o ramificada, como metilo, etilo, n-propilo, isopropilo, n-butilo, sec-butilo, isobutilo, terc-butilo o pentilo, hexilo, heptilo u octilo de cadena simple o ramificada. Se concede preferencia a los radicales alquilo-C_{1}-C_{12}, especialmente a los radicales alquilo C_{1}-C_{8} y preferiblemente a los radicales alquilo C_{1}-C_{4}. Los radicales alquilo mencionados pueden estar sin sustituir o sustituidos con, por ejemplo, hidroxi, alcoxi-C_{1}-C_{4}, sulfo o sulfato, especialmente con hidroxi. Se prefieren los radicales alquilo no sustituidos correspondientes. Se prefieren muy especialmente metilo y etilo, especialmente metilo.
Son ejemplos de radicales arilo que se toman en consideración para los compuestos de fórmula (4’) y (5’): fenilo o naftilo sin sustituir o sustituidos con alquilo-C_{1}-C_{4}, alcoxi-C_{1}-C_{4}, halógeno, ciano, nitro, carboxi, sulfo, hidroxi, amino, N-mono- o N,N-di-alquilamino-C_{1}-C_{4} sin sustituir o sustituido con hidroxi en el fragmento alquilo, N-fenilamino, N-naftilamino, en el que los grupos amino pueden estar cuaternizados, fenilo, fenoxi o naftiloxi. Los sustituyentes preferidos son alquilo-C_{1}-C_{4}, alcoxi-C_{1}-C_{4} fenilo e hidroxi. Se concede especial preferencia a los radicales fenilo correspondientes.
Los grupos alquileno-C_{1}-C_{6} mencionados para los compuestos de fórmula (4’) y (5’) son, por ejemplo, radicales alquileno de cadena simple o ramificada, como metileno, etileno, n-propileno o n-butileno. Se prefieren los grupos alquileno-C_{1}-C_{4}. Los radicales alquileno mencionados pueden estar sin sustituir o sustituidos con, por ejemplo, hidroxi o alcoxi-C_{1}-C_{4}.
Los ejemplos de cationes a considerar para compuestos de fórmulas (4’) y (5’) incluyen cationes de metales alcalinos, como litio, potasio y especialmente sodio, cationes de metales alcalinotérreos, como magnesio y calcio, y cationes amonio. Se prefieren los cationes de metales alcalinos, especialmente de sodio.
En los compuestos de fórmulas (4’) y (5’), el halógeno es preferiblemente cloro, bromo o flúor, concediendo especial preferencia al cloro.
R_{11}, en los compuestos de fórmula (4’) y (5’) es preferiblemente hidrógeno, un catión, alquilo-C_{1}-C_{12}, fenilo sin sustituir o fenilo sustituido como se indica anteriormente. Más preferiblemente, R_{11} es hidrógeno, un catión de metal alcalino, catión de metal alcalinotérreo o catión amonio, alquilo-C_{1}-C_{4} o fenilo, especialmente hidrógeno o un catión de metal alcalino, catión de metal alcalinotérreo o catión amonio.
R_{12} en los compuestos de fórmula (4’) y (5’) es preferiblemente hidrógeno, alquilo-C_{1}-C_{12}, fenilo sin sustituir o fenilo sustituido como se indica anteriormente. Más preferiblemente, R_{12} es hidrógeno, alquilo-C_{1}-C_{4} o fenilo, más especialmente hidrógeno o alquilo-C_{1}-C_{4}, preferiblemente hidrógeno. Son ejemplos mencionables de radical de fórmula -OR_{12} hidroxi y alcoxi-C_{1}-C_{4}, como metoxi y especialmente etoxi.
Cuando R_{13} y R_{14}, en compuestos de fórmula (4’) y (5’), junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos, forman un anillo de 5, 6 o 7 miembros, ese anillo está preferentemente sin sustituir o está sustituido con alquilo-C_{1}-C_{4} y es un anillo de pirrolidina, piperidina, piperazina, morfolina o azepano, en el que los grupos amino pueden estar cuaternizados, en cuyo caso preferiblemente los átomos de nitrógeno que no están unidos directamente a uno de los tres anillos A, B o C están cuaternizados.
El anillo de piperazina puede estar sustituido, por ejemplo, con uno o dos alquilos-C_{1}-C_{4} no sustituidos o con alquilo-C_{1}-C_{4} sustituido en el átomo de nitrógeno no unido al anillo de piridina. Además, R_{13}, R_{14} y R_{15} son preferiblemente hidrógeno, alquilo-C_{1}-C_{12} no sustituido o sustituido con hidroxi, fenilo no sustituido o fenilo sustituido como se indica anteriormente. Se concede especial preferencia al hidrógeno, alquilo-C_{1}-C_{4} sin sustituir o sustituido con hidroxi o fenilo sin sustituir o sustituido con hidroxi, especialmente hidrógeno o alquilo-C_{1}-C_{4} sin sustituir o sustituido con hidroxi, preferiblemente hidrógeno.
Se concede preferencia a los compuestos de fórmula (4’) y (5’) en los que R_{5} no es hidrógeno.
Se concede preferencia a los compuestos de fórmula (4’) y (5’) en los que R_{5} es preferiblemente fenilo sin sustituir o sustituido con alquilo-C_{1}-C_{4}, alcoxi-C_{1}-C_{4}, halógeno, fenilo o hidroxi; ciano; nitro; -COOR_{11} o -SO_{3}R_{11} en el que R_{11} es en cada caso hidrógeno, un catión, alquilo-C_{1}-C_{4} o fenilo; -SR_{12}, -SO_{2}R_{12} o -OR_{12} en el que R_{12} es en cada caso hidrógeno, alquilo-C_{1}-C_{4} o fenilo; -N(CH_{3})-NH_{2} o -NH-NH_{2}; amino; N-mono- o N,N-di-alquilamino-C_{1}-C_{4} no sustituido o sustituido con hidroxi en el fragmento alquilo, en el que los átomos de nitrógeno, especialmente los átomos de nitrógenos no unidos a uno de los tres anillos A, B o C, pueden estar cuaternizados; N-mono- o N,N-di-alquilo-C_{1}-C_{4}-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15} sin sustituir o sustituido con hidroxi en el fragmento alquilo, en el que R_{13}, R_{14} y R_{15} son, independientemente entre sí, hidrógeno o alquilo-C_{1}-C_{12} sustituido con hidroxi o no sustituido, fenilo sin sustituir o fenilo sustituido como se indica anteriormente, o R_{13} y R_{14} junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos forman un anillo de pirrolidina, piperidina, morfolina o azepano sin sustituir o sustituido con al menos un alquilo-C_{1}-C_{4} o al menos un alquilo-C_{1}-C_{4} sustituido o sin sustituir, en el que el átomo de nitrógeno puede estar cuaternizado; N-mono- o N,N-di-alquil-C_{1}-C_{4}-NR_{13}R_{14} sin sustituir o sustituido con hidroxi en el fragmento alquilo, en el que R_{13} y R_{14} pueden ser como se define anteriormente.
R_{5} en los compuestos de fórmula (4’) y (5’) es muy preferiblemente alcoxi-C_{1}-C_{4}; hidroxi; fenilo sin sustituir o sustituido con alquilo-C_{1}-C_{4}, alcoxi-C_{1}-C_{4}, fenilo o hidroxi; hidrazina; amino; N-mono- o N,N-di-alquilamino-C_{1}-C_{4} sin sustituir o sustituido con hidroxi en el fragmento alquilo, en el que los átomos de nitrógeno, especialmente los átomos de nitrógeno no unidos a uno de los tres anillos A, B o C, pueden estar cuaternizados; o un anillo de pirrolidina, piperidina, morfolina o azepano sin sustituir o sustituidos con uno o dos alquilos-C_{1}-C_{4} sin sustituir o sustituidos, en el que el átomo de nitrógeno puede estar cuaternizado;
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Otro radical muy especialmente preferido de forma similar que se puede citar como R_{5} en compuestos de fórmula (4’) y (5’) es
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en el que, además, el anillo, el grupo alquileno y dos grupos alquilo, independientemente entre sí, pueden estar sustituidos.
Como radicales R_{5} en compuestos de fórmula (4’) y (5’) son especialmente importantes alcoxi-C_{1}-C_{4}; hidroxi; hidrazina; amino; N-mono- o N,N-dialquilamino-C_{1}-C_{4} sin sustituir o sustituido con hidroxi en el fragmento alquilo, en el que los átomos de nitrógeno, especialmente los átomos de nitrógeno que no están unidos a uno de los tres anillos A, B o C, pueden estar cuaternizados; o un anillo de pirrolidina, piperidina, piperazina, morfolina o azepano sin sustituir o sustituido con al menos un alquilo-C_{1}-C_{4}, en el que los átomos de nitrógeno pueden estar cuaternizados.
Otro ejemplo especialmente importante de R_{5} en compuestos de fórmula (4’) y (5’) es el siguiente radical que se menciona:
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en el que, además, el anillo, el grupo alquileno y dos grupos alquilo, independientemente entre sí, pueden estar sustituidos.
Como radicales R_{5} en compuestos de fórmula (4’) y (5’), son especialmente importantes alcoxi-C_{1}-C_{4}; hidroxi; hidrazina; N-mono- o N,N-dialquilamino-C_{1}-C_{4} sin sustituir o sustituido con hidroxi en el fragmento alquilo, en el que los átomos de nitrógeno, especialmente los átomos de nitrógeno que no están unidos a uno de los tres anillos A, B o C, pueden estar cuaternizados; o un anillo de pirrolidina, piperidina, morfolina o azepano sin sustituir o sustituido con al menos un alquilo-C_{1}-C_{4}, en el que los átomos de nitrógeno pueden estar cuaternizados.
Como ejemplos del radical R_{5} en compuestos de fórmula (4’) y (5’) se pueden mencionar especialmente -OH,
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De estos, hidroxi es de especial interés.
Los significados preferidos proporcionados anterior-mente para R_{5} en L' de fórmula (2’) se aplican también a R_{1}, R_{2}, R_{3}, R_{4}, R_{6}, R_{7}, R_{8}, R_{9} y R_{10} en compuestos de fórmula (4’) y (5’), pero estos radicales además pueden ser hidrógeno.
De acuerdo con una realización de la presente invención, R_{1}, R_{2}, R_{3}, R_{4}, R_{6}, R_{7}, R_{8}, R_{9} y R_{10} en compuestos de fórmula (4’) y (5’) son hidrógeno y R_{5} en L’ de fórmula (2’) es un radical distinto de hidrógeno, con la definición y significados preferidos indicados anteriormente.
De acuerdo con otra realización de la presente invención, R_{1}, R_{2}, R_{4}, R_{6}, R_{8}, R_{9} y R_{10} en compuestos de fórmula (4’) y (5’) son hidrógeno y R_{3}, R_{5} y R_{7} en compuestos de fórmula (4’) y (5’) son radicales distintos a hidrógeno con las definiciones y significados preferidos indicados anteriormente para R_{5}.
De forma similar se concede preferencia a los compuestos de fórmulas (4’) y (5’) en los que al menos uno de los sustituyentes R_{1} a R_{10}, preferiblemente R_{3}, R_{5} o R_{7}, sea uno de los siguientes radicales: -(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}: -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}; -N[(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}]_{2}; -N(R_{12})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}, en el que R_{12} es como se define anteriormente y R_{13}, R_{14} y R_{15} son cada uno, independientemente entre sí, hidrógeno o alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido, o R_{13} y R_{14}, junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos, forman un anillo de 5, 6 o 7 miembros sin sustituir o sustituido que puede contener otros heteroáto-
mos; o -NR_{13}R_{14}; -(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}; -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}; -N[(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}]_{2}; o -N(R_{12})-NR_{13}R_{14} en el que R_{12} y R_{15} son como se define anteriormente y R_{13} y R_{14}, junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos, forman un anillo de 5, 6 o 7 miembros sin sustituir o sustituido con al menos un alquilo-C_{1}-C_{4} sustituido o no sustituido y puede contener otros heteroátomos, en el que al menos un átomo de nitrógeno no unido a uno de los tres anillos A, B o C está cuaternizado.
Se concede aún más preferencia a los compuestos de fórmula (4’) y (5’) de acuerdo con la invención en los que al menos uno de los sustituyentes R_{1} a R_{10}, preferiblemente R_{3}, R_{5} o R_{7}, sea uno de los siguientes radicales:
-(alquileno-C_{1}-C_{4})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}: -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{4})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}: -N[(alquileno-C_{1}-C_{4})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}]_{2}; o -N(R_{12})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}, en el que R_{12} es hidrógeno, alquilo-C_{1}-C_{12} sustituido o no sustituido, arilo sustituido o no sustituido, o R_{13} y R_{14}, junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos, forman un anillo de 5, 6 o 7 miembros sin sustituir o sustituido con al menos un alquilo-C_{1}-C_{4} y que puede contener otros heteroátomos; o -NR_{13}R_{14}; -(alquileno-C_{1}-C_{4})-NR_{13}R_{14}; -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{4})-NR_{13}R_{14}; -N[(alquileno-C_{1}-C_{4})-NR_{13}R_{14}]2; -N(R_{12})-NR_{13}R_{14} en el que R_{12} es hidrógeno, alquilo-C_{1}-C_{12} sustituido o no sustituido, arilo sustituido o no sustituido y R_{13} y R_{14}, junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos, forman un anillo de 5, 6 o 7 miembros sin sustituir o sustituido que puede contener otros heteroátomos, en el que al menos un átomo de nitrógeno no unido a uno de los tres anillos A, B o C está cuaternizado.
También son importantes los compuestos de fórmula (4’) y (5’) en los que al menos uno de los sustituyentes R_{1} a R_{10}, preferiblemente R_{3}, R_{5} o R_{7}, es un radical
31
en el que el grupo alquileno ramificado o no ramificado puede estar sin sustituir o sustituido y en el que los grupos alquilo, que están ramificados o no, independientemente entre sí, pueden estar sin sustituir o sustituidos.
El anillo de piperazina también puede estar sustituido o sin sustituir.
También son especialmente importantes los compuestos de fórmula (4’) y (5’) en los que al menos uno de los sustituyentes R_{1} a R_{10}, preferiblemente R_{3}, R_{5} o R_{7}, es un radical
32
en el que el grupo alquileno no ramificado o ramificado puede estar sin sustituir o sustituido y en el que los grupos alquilo, independientemente entre sí, pueden estar sin sustituir o sustituidos.
El anillo de piperazina también puede estar sin sustituir o sustituido.
Son compuestos de fórmula (4’) y (5’) preferibles aquellos de fórmula (4'a) o (5'a)
33
en los que R'_{3}, R'_{5} y R'_{7} tienen las definiciones y significados preferidos indicados anteriormente para R_{5} en compuestos de fórmulas (4’) y (5’), pero R'_{3} y R'_{7} también pueden ser hidrógeno.
Se concede más preferencia a los compuestos de fórmula (4’a) y (5’a) en los que R'_{3}, R'_{5} y R'_{7} tienen las definiciones y significados preferidos indicados anteriormente para R_{5}, pero R'_{3} y R'_{7} también pueden ser hidrógeno, con la condición de que
(i) al menos uno de los sustituyentes R'_{3}, R'_{5} y R'_{7} sea un radical -(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}; -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}; -N[(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}]_{2}; -N(R_{12})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15} en el que
R_{12} es como se define anteriormente y
R_{13}, R_{14} y R_{15} son cada uno, independientemente entre sí, hidrógeno o alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido, o arilo sustituido o no sustituido, o
R_{13} y R_{14} junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos, forman un anillo de 5, 6 o 7 miembros sin sustituir o sustituido que puede contener otros heteroátomos; o -NR_{13}R_{14}; -(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}: -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}: -N[(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}]_{2}: -N(R_{12})-N-R_{13}R_{14} en el que
R_{12} es como se define anteriormente y
R_{13} y R_{14}, junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos, forman un anillo de 5, 6 o 7 miembros que puede estar sin sustituir o sustituido con al menos un alquilo-C_{1}-C_{4} sustituido o sin sustituir y pueden contener otros heteroátomos, en el que al menos un átomo de nitrógeno no unido a uno de los tres anillos A, B o C está cuaternizado.
Se concede aún más preferencia a los compuestos de fórmula (4'a) y (5'a) en los que R'_{3}, R'_{5} y R'_{7} tienen las definiciones y significados preferidos indicados anteriormente para R_{5}, pero R'_{3} y R'_{7} además pueden ser hidrógeno, con la condición de que
(i) al menos uno de los sustituyentes R'_{3}, R'_{5} y R'_{7} sea uno de los radicales
\vskip1.000000\baselineskip
34
en el que el grupo alquileno ramificado o no ramificado puede estar sin sustituir o sustituido, y en el que los grupos alquilo, que están ramificados o no ramificados, independientemente entre sí, pueden estar sin sustituir o sustituidos y en el que el anillo de piperazina puede estar sin sustituir o sustituido.
Se concede especial preferencia a los compuestos de fórmula (4’a) y (5’a) en los que R'_{3}, R'_{5} y R'_{7} tienen las definiciones y significados preferidos proporcionados anteriormente para R_{5}, pero R'_{3} y R'_{7} también pueden ser hidrógeno, con la condición de que
(i) al menos uno de los sustituyentes R'_{3}, R'_{5} y R'_{7} sea uno de los radicales
\vskip1.000000\baselineskip
35
en el que el grupo alquileno ramificado o no ramificado puede estar sustituido o no sustituido y en el que los grupos alquilo, que están ramificados o no ramificados, independientemente entre sí, pueden estar sin sustituir o sustituidos y en el que el anillo de piperazina puede estar sin sustituir o sustituido.
Se prefieren compuestos de fórmulas (4'), (4'a), (5’) y (5'a) en los que hay 1 átomo de nitrógeno cuaternizado.
También se prefieren compuestos de fórmulas (4'), (4'a), (5’) y (5’a) en los que hay 2 o 3 átomos de nitrógeno cuaternizados.
Se prefieren especialmente los compuestos de fórmulas (4'), (4'a), (5’) y (5'a) en los que ninguno de los átomos de nitrógeno cuaternizados está unido directamente a uno de los tres anillos A, B o C.
La presente invención también se refiere a ligandos L nuevos de fórmula (6)
36
en los que
R_{1}, R_{2}, R_{4}, R_{5}, R_{6}, R_{7}, R_{8}, y R_{9} son cada uno, independientemente entre sí, hidrógeno; alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido; ciano; halógeno; nitro; -COOR_{11} o -SO_{3}R_{11} en el que
R_{11} es en cada caso hidrógeno, un catión o alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido; -SR_{12}, -SO_{2}R_{12} o -OR_{12} en el que
R_{12} es en cada caso hidrógeno o alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido; -NR_{13}R_{14}; -(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}; -N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}; -(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}; -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}; -N[(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}]_{2}; -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}; -N[(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}
R_{15}]_{2}; -N(R_{12})-N-R_{13}R_{14} o -N(R_{12})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15} en el que
R_{12} es como se define anteriormente y
R_{13}, R_{14} y R_{15} son, independientemente entre sí, hidrógeno o alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido, o
R_{13} y R_{14}, junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos, forman un anillo de 5, 6 o 7 miembros, sustituido o no sustituido, que puede contener otros heteroátomos, y
R_{3} es fenilo sustituido con alquilo-C_{1}-C_{4}, alcoxi-C_{1}-C_{4}, hidroxi, sulfa, sulfato, halógeno, ciano, nitro, carboxi, amino, N-mono- o N,N-di-alquilamino-C_{1}-C_{4} sin sustituir o sustituido con hidroxi en el fragmento alquilo, N-fenilamina, N-naftilamina, fenilo, fenoxi o con naftiloxi, alquilo-C_{1}-C_{4} sustituido o arilo sustituido o no sustituido; -CH_{3}; alquilo-C_{3}-C_{18}; ciano; halógeno; nitro; -COOR_{11} o -SO_{3}R_{11} en el que
R_{11} es en cada caso hidrógeno, un catión o alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido; -SR_{12}, -SO_{2}R_{12} o -OR_{12} en el que
R_{12} es en cada caso hidrógeno o alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido; -NR_{13}R_{14}; -(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}; -N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}; -(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}; -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}; -N[(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}]_{2}; -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}; -N[(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}
R_{15}]_{2}; -N(R_{12})-N-R_{13}R_{14} o -N(R_{12})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15} en el que
R_{12} es como se define anteriormente y
R_{13}, R_{14} y R_{15} son, independientemente entre sí, hidrógeno o alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido, o
R_{13} y R_{14}, junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos, forman un anillo de 5, 6 o 7 miembros, sustituido o no sustituido, que puede contener otros heteroátomos, y
Se concede preferencia a los compuestos de fórmula (6a)
37
en el que R'_{3} y R'_{7} tienen las definiciones y significados preferidos indicados anteriormente para R_{3} y R_{7} y R'_{5} tienen la definición y significados preferidos indicados anteriormente para R_{5}.
Se concede especial preferencia a los compuestos de fórmula (6a) en los que
R'_{5} es alcoxi-C_{1}-C_{4}; hidroxi; N-mono- o N,N-di-alquilamino-C_{1}-C_{4} sustituido con hidroxi en el fragmento alquilo; o -NR_{13}R_{14}; -(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}; -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}; -N[(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}]_{2}; o -N(R_{12})-N-NR_{13}R_{14}, en el que
R_{12} es hidrógeno; alquilo-C_{1}-C_{12} o fenilo sin sustituir o fenilo sustituido con (sustituido en el fragmento alquilo con hidroxi) N-mono- o N,N-di-alquilamino-C_{1}-C_{4}, N-fenilamino-, N-naftilamino-, fenil-, fenoxi- o naftiloxi,
R_{13} y R_{14} son, independientemente entre sí, hidrógeno: alquilo-C_{1}-C_{12} sin sustituir o sustituido con hidroxi, fenilo sin sustituir o fenilo sustituido como se indica anteriormente o
R_{13} y R_{14}, junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos, forman un anillo de pirrolidina, piperidina, piperazina, morfolina o azepano sin sustituir o sustituido con al menos un alquilo-C_{1}-C_{4} sin sustituir o sustituido, especialmente un anillo de pirrolidina, piperidina, piperazina, morfolina o azepano, y
R'_{3} es alcoxi-C_{1}-C_{4}; hidroxi; N-mono- o N,N-di-alquilamino-C_{1}-C_{4} sustituido con hidroxi en el fragmento alquilo; o -NR_{13}R_{14}; -(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}; -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}; -N[(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}]_{2}; o -N(R_{12})-N-NR_{13}R_{14}, en el que
R_{12} es hidrógeno; alquilo-C_{1}-C_{12} o fenilo sin sustituir o fenilo sustituido con (sustituido en el fragmento alquilo con hidroxi) N-mono- o N,N-di-alquilamino-C_{1}-C_{4}, N-fenilamino-, N-naftilamino-, fenil-, fenoxi- o naftiloxi,
R_{13} y R_{14} son, independientemente entre sí, hidrógeno: alquilo-C_{1}-C_{12} sin sustituir o sustituido con hidroxi, fenilo sin sustituir o fenilo sustituido como se indica anteriormente o
R_{13} y R_{14}, junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos, forman un anillo de pirrolidina, piperidina, piperazina, morfolina o azepano sin sustituir o sustituido con al menos un alquilo-C_{1}-C_{4} sin sustituir o sustituido, especialmente un anillo de pirrolidina, piperidina, piperazina, morfolina o azepano, y
R'_{7} es hidrógeno, alcoxi-C_{1}-C_{4}; hidroxi; N-mono- o N,N-di-alquilamino-C_{1}-C_{4} sustituido con hidroxi en el fragmento alquilo; o -NR_{13}R_{14}; -(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}; -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}; -N[(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}]_{2}; o -N(R_{12})-N-NR_{13}R_{14}, en el que
R_{12} es hidrógeno; alquilo-C_{1}-C_{12} o fenilo sin sustituir o fenilo sustituido con (sustituido en el fragmento alquilo con hidroxi) N-mono- o N,N-di-alquilamino-C_{1}-C_{4}, N-fenilamino-, N-naftilamino-, fenil-, fenoxi- o naftiloxi,
R_{13} y R_{14} son, independientemente entre sí, hidrógeno: alquilo-C_{1}-C_{12} sin sustituir o sustituido con hidroxi, fenilo sin sustituir o fenilo sustituido como se indica anteriormente o
R_{13} y R_{14}, junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos, forman un anillo de pirrolidina, piperidina, piperazina, morfolina o azepano sin sustituir o sustituido con al menos un alquilo-C_{1}-C_{4} sin sustituir o sustituido, especialmente un anillo de pirrolidina, piperidina, piperazina, morfolina o azepano.
La presente invención también se refiere a ligandos L nuevos de fórmula (7)
38
en los que
R_{1}, R_{2}, R_{3}, R_{4}, R_{5}, R_{6}, R_{8}, R_{9} y R_{10} son cada uno, independientemente entre sí, hidrógeno; alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido; ciano; halógeno; nitro; -COOR_{11} o -SO_{3}R_{11} en el que
R_{11} es en cada caso hidrógeno, un catión o alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido; -SR_{12}, -SO_{2}R_{12} o -OR_{12} en el que
R_{12} es en cada caso hidrógeno o alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido; -NR_{13}R_{14}; -(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}; -N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}; -(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}; -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}; -N[(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}]_{2}; -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}; -N[(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}
R_{15}]_{2}; -N(R_{12})-N-R_{13}R_{14} o -N(R_{12})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15} en el que
R_{12} es como se define anteriormente y
R_{13}, R_{14} y R_{15} son, independientemente entre sí, hidrógeno o alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido, o
R_{13} y R_{14}, junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos, forman un anillo de 5, 6 o 7 miembros, sustituido o no sustituido, que puede contener otros heteroátomos, y
R_{7} es fenilo sustituido con alquilo-C_{1}-C_{4}, alcoxi-C_{1}-C_{4}, hidroxi, sulfa, sulfato, halógeno, ciano, nitro, carboxi, amino, N-mono- o N,N-di-alquilamino-C_{1}-C_{4} sin sustituir o sustituido con hidroxi en el fragmento alquilo, N-fenilamina, N-naftilamina, fenilo, fenoxi o con naftiloxi, alquilo-C_{1}-C_{4} sustituido o arilo sustituido o no sustituido; -CH_{3}; alquilo-C_{3}-C_{18}; ciano; halógeno; nitro; -COOR_{11} o -SO_{3}R_{11} en el que
R_{11} es en cada caso hidrógeno, un catión o alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido; -SR_{12}, -SO_{2}R_{12} o -OR_{12} en el que
R_{12} es en cada caso hidrógeno o alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido; -NR_{13}R_{14}; -(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}; -N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}; -(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}; -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}; -N[(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}]_{2}; -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}; -N[(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}
R_{15}]_{2}; -N(R_{12})-N-R_{13}R_{14} o -N(R_{12})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15} en el que
R_{12} es como se define anteriormente y
R_{13}, R_{14} y R_{15} son, independientemente entre sí, hidrógeno o alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido, o
R_{13} y R_{14}, junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos, forman un anillo de 5, 6 o 7 miembros, sustituido o no sustituido, que puede contener otros heteroátomos, y
Se concede preferencia a los compuestos de fórmula (7a)
\vskip1.000000\baselineskip
39
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en el que R'_{3} y R'_{7} tienen las definiciones y significados preferidos indicados anteriormente para R_{3} y R_{7} y R'_{5} tiene la definición y significados preferidos indicados anteriormente para R_{5}.
Se concede especial preferencia a los compuestos de fórmula (7a) en los que
R'_{5} es alcoxi-C_{1}-C_{4}; hidroxi; N-mono- o N,N-di-alquilamino-C_{1}-C_{4} sustituido con hidroxi en el fragmento alquilo; o -NR_{13}R_{14}; -(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}; -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}; -N[(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}]_{2}; o -N(R_{12})-N-NR_{13}R_{14}, en el que
R_{12} es hidrógeno; alquilo-C_{1}-C_{12} o fenilo sin sustituir o fenilo sustituido con (sustituido en el fragmento alquilo con hidroxi) N-mono- o N,N-di-alquilamino-C_{1}-C_{4}, N-fenilamino-, N-naftilamino-, fenil-, fenoxi- o naftiloxi,
R_{13} y R_{14} son, independientemente entre sí, hidrógeno: alquilo-C_{1}-C_{12} sin sustituir o sustituido con hidroxi, fenilo sin sustituir o fenilo sustituido como se indica anteriormente o
R_{13} y R_{14}, junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos, forman un anillo de pirrolidina, piperidina, piperazina, morfolina o azepano sin sustituir o sustituido con al menos un alquilo-C_{1}-C_{4} sin sustituir o sustituido, especialmente un anillo de pirrolidina, piperidina, piperazina, morfolina o azepano, y
R'_{3} es alcoxi-C_{1}-C_{4}; hidroxi; N-mono- o N,N-di-alquilamino-C_{1}-C_{4} sustituido con hidroxi en el fragmento alquilo; o -NR_{13}R_{14}: -(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}; -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}: -N[(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}]_{2}; o -N(R_{12})-N-NR_{13}R_{14}, en el que
R_{12} es hidrógeno; alquilo-C_{1}-C_{12} o fenilo sin sustituir o fenilo sustituido con (sustituido en el fragmento alquilo con hidroxi) N-mono- o N,N-di-alquilamino-C_{1}-C_{4}, N-fenilamino-, N-naftilamino-, fenil-, fenoxi- o naftiloxi,
R_{13} y R_{14} son, independientemente entre sí, hidrógeno: alquilo-C_{1}-C_{12} sin sustituir o sustituido con hidroxi, fenilo sin sustituir o fenilo sustituido como se indica anteriormente o
R_{13} y R_{14}, junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos, forman un anillo de pirrolidina, piperidina, piperazina, morfolina o azepano sin sustituir o sustituido con al menos un alquilo-C_{1}-C_{4} sin sustituir o sustituido, especialmente un anillo de pirrolidina, piperidina, piperazina, morfolina o azepano, y
R'_{7} es hidrógeno, alcoxi-C_{1}-C_{4}; hidroxi; N-mono- o N,N-di-alquilamino-C_{1}-C_{4} sustituido con hidroxi en el fragmento alquilo; o -NR_{13}R_{14}; -(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}; -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}; -N[(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}]_{2}; o -N(R_{12})-N-NR_{13}R_{14}, en el que
R_{12} es hidrógeno; alquilo-C_{1}-C_{12} o fenilo sin sustituir o fenilo sustituido con (sustituido en el fragmento alquilo con hidroxi) N-mono- o N,N-di-alquilamino-C_{1}-C_{4}, N-fenilamino-, N-naftilamino-, fenil-, fenoxi- o naftiloxi,
R_{13} y R_{14} son, independientemente entre sí, hidrógeno: alquilo-C_{1}-C_{12} sin sustituir o sustituido con hidroxi, fenilo sin sustituir o fenilo sustituido como se indica anteriormente o
R_{13} y R_{14}, junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos, forman un anillo de pirrolidina, piperidina, piperazina, morfolina o azepano sin sustituir o sustituido con al menos un alquilo-C_{1}-C_{4} sin sustituir o sustituido, especialmente un anillo de pirrolidina, piperidina, piperazina, morfolina o azepano.
Preferiblemente, los compuestos de complejo metálico de fórmula (1) o (1’) se utilizan junto a compuestos peroxi. De acuerdo con esto se pueden mencionar los siguientes ejemplos de utilizaciones:
a) el blanqueado de manchas sobre material textil en el contexto de un proceso de lavado
b) evitar la redeposición de colorantes que migran durante el lavado del material textil.
c) el lavado de superficies duras, especialmente superficies de cocina, baldosas de pared o de suelo, por ejemplo para eliminar manchas que se han formado como resultado de la acción de mohos (manchas de moho);
d) utilización para lavar y limpiar soluciones con una acción antibacteriana;
e) como agentes pretratantes para blanquear textiles;
f) como catalizadores en reacciones de oxidación selectiva en el contexto de síntesis orgánica;
g) como catalizadores para el tratamiento de aguas residuales.
Otra utilización se refiere a la utilización de al menos un compuesto de complejo metálico de formula (1) o (1’) como catalizador en reacciones con compuestos peroxi para blanquear, en el contexto de fabricación de papel. Esto se relaciona especialmente con la delignificación de celulosa y blanqueado de la pulpa, que puede llevarse a cabo mediante procedimientos habituales. También es de interés la utilización de al menos un compuesto de complejo metálico de formula (1) o (1’) como catalizador en reacciones con compuestos peroxi para blanquear el papel impreso de deshecho.
Se concede preferencia al blanqueado de manchas en el material textil, el evitar la redeposición de colorantes que migran en el contexto de un proceso de lavado, o el lavado de superficies duras, especialmente superficies de cocina, baldosas de paredes o baldosas de suelo. Los metales preferidos en este caso son manganeso y hierro.
Debe enfatizarse que, por ejemplo, en el blanqueado del material textil, los compuestos de complejo metálico no causan ningún daño apreciable a fibras o colorantes.
Los complejos metálicos también se utilizan como catalizadores en reacciones de oxidación utilizando oxígeno molecular o aire.
Los procesos para evitar la redeposición de colorantes migratorios en una solución de lavado generalmente se llevan a cabo añadiéndole a la solución de lavado (que incluye un detergente que contiene peróxidos) de 0,1 a 200 mg, especialmente de 1 a 75 mg, más especialmente de 3 a 50 mg, de uno o más complejos de complejo metálico de fórmula (1) o (1’) por litro de solución de lavado. De forma alternativa, se puede añadir un detergente que ya contenga uno o dos compuestos de complejo metálico. Se entiende que en este tipo de aplicación, así como en las demás aplicaciones, los compuestos de complejo metálico de fórmula (1) o (1’) pueden formarse alternativamente in situ, añadiendo la sal metálica (p.ej. sal de manganeso (II), como cloruro de manganeso, (II) o sal de hierro (II), como cloruro de hierro (II)) y el ligando en las proporcione molares adecuadas.
La presente invención además se refiere a un proceso combinado para evitar la redeposición de colorantes que migran y un blanqueado simultáneo de manchas en el material textil. Para este propósito se utilizan los complejos metálicos de fórmula (1) o (1’), especialmente los complejos de manganeso de fórmula (1) o (1’). También es posible utilizar los complejos de manganeso de fórmula (1) o (1’) junto con los complejos de hierro de fórmula (1) o (1’).
Los procesos para evitar la redeposición de colorantes que migran en la solución de lavado generalmente se llevan a cabo mediante adición a la solución de lavado (que incluye un detergente que contiene peróxidos) de 0,1 a 200 mg, especialmente de 1 a 75 mg, más especialmente de 3 a 50 mg por litro de solución de lavado, de complejos de manganeso de fórmula (1) o (1’), opcionalmente junto con complejos de hierro de fórmula (1) o (1’). De forma alternativa, se puede añadir una composición que ya incluye la mezcla de complejo metálico en cuestión. Se entiende que en este tipo de aplicación, así como en las demás aplicaciones, los compuestos de complejo metálico de fórmula (1) o (1’) pueden formarse alternativamente in situ, añadiendo la sal metálica (p.ej., sal de manganeso (II), como cloruro de manganeso, (II) o sal de hierro (II), como cloruro de hierro (II)) y el ligando en las proporciones molares adecuadas.
La presente invención también se refiere a mezclas de complejos de manganeso de fórmula (1) o (1’) con complejos de hierro de fórmula (1) o (1’).
La presente invención también se refiere a una composición detergente, de lavado, desinfectante o blanqueante que contiene
I) de 0 a 50%, preferiblemente de 0 al 30%, A) de un tensioactivo aniónico o B) de un tensioactivo no-iónico.
II) de 0 a 70%, preferiblemente de 0 a 50%, C) de una sustancia potenciadora,
III) de 1 a 99%, preferiblemente de 1 a 50%, D) de un peróxido o de una sustancia formadora de peróxidos,
IV) E) al menos un compuesto de complejo metálico de fórmula (1) o (1’) en una cantidad que, en la solución, proporciona una concentración de 0,5 a 50 mg/litro de solución, preferiblemente de 1 a 30 mg/litro de solución, cuando se añaden de 0,5 a 20 g/litro de agente detergente, de lavado, desinfectante o blanqueante a la solución, y
V) agua hasta el 100%.
La presente invención se refiere también a un agente detergente, de lavado, desinfectante o blanqueante libre de peróxidos o de "sustancias formadoras de peróxidos" y contiene
I) de 0 a 50% en peso, preferiblemente de 0 al 30% en peso, A) de un tensioactivo aniónico o B) de un tensioactivo no-iónico.
II) de 0 a 70% en peso, preferiblemente de 0 a 50% e peso, C) de una sustancia potenciadora,
III) D) al menos un compuesto de complejo metálico de fórmula (1) o (1’) en una cantidad que, en la solución, proporciona una concentración de 0,5 a 100 mg/litro de solución, preferiblemente de 1 a 50 mg/litro de solución, cuando se añaden de 0,5 a 20 g/litro de agente detergente, de lavado, desinfectante o blanqueante a la solución, y
IV) agua hasta el 100% en peso.
Los porcentajes anteriores son en cada caso porcentajes por peso, basados en el peso total de la composición. Las composiciones preferiblemente contienen de 0,005 al 2% de un compuesto de complejo metálico de fórmula (1), especialmente de 0,01 a 1% y preferiblemente de 0,05 a 1%. Cuando las composiciones de acuerdo con la invención contienen un componente A) o B), la cantidad de los mismos es preferiblemente de 1 a 50%, especialmente de 1 a 30%.
Cuando las composiciones de acuerdo con la invención contienen un componente C), la cantidad del mismo es preferiblemente del 1 al 70%, especialmente del 1 al 50%. Se concede especial preferencia a una cantidad del 5 al 50% en peso y especialmente una cantidad del 10 al 50%.
Los correspondientes procesos detergentes, de lavado, de desinfección o de blanqueado se llevan a cabo generalmente mediante una solución acuosa que contiene un peróxido y de 0,1 a 200 mg de uno o más compuestos de fórmula (1) o (1’) por litro de solución, Preferiblemente, la solución contienen de 1 a 30 mb de al menos un compuesto de fórmula (1) o (1’) por litro de solución.
La composición de acuerdo con la invención puede ser, por ejemplo, un detergente reforzado o un aditivo blanqueante a parte. Se utiliza un aditivo blanqueante para eliminar manchas de color sobre textiles en una solución separada, antes de que la ropa se lave con un detergente libre de blanqueante. También se puede utilizar un aditivo blanqueante en una solución junto con un detergente libre de blanqueante. Los quitamanchas se pueden aplicar directamente al textil en cuestión y se utilizan especialmente para pretratamiento en el caso de manchas locales fuertes. El quitamanchas se puede aplicar en forma líquida, mediante un método de spray o en forma de sustancia sólida.
Se pueden preparar gránulos, por ejemplo, preparando primero un polvo inicial secando con spray una suspensión acuosa que contiene todos los componentes listados anteriormente excepto os componentes D) y E), y después añadiendo los componentes secos D) y E) y mezclándolo todo. También es posible añadir un componente E) a una suspensión acuosa que contiene los componentes A, B) y C), después llevar a cabo el secado con spray y después mezclando el componente D) con la masa seca.
También es posible empezar con una suspensión acuosa que contiene los componentes A) y C), pero nada o sólo parte del componente B). La suspensión se seca con spray, después el componente E) se mezcla con el componente B) y se añade, y finalmente el componente D) se añade a la mezcla en el estado seco.
También es posible mezclar todos los componentes en el estado seco.
El tensioactivo aniónico A) puede ser, por ejemplo, un tensioactivo sulfato, sulfonato o carboxilato o una mezcla de los mismos. Se concede preferencia a los alquilbencenosulfonatos, sulfatos de alquilo, sulfatos de éteres de alquilo, sulfonatos de olefina, sales de ácidos grasos, carboxilatos de éter de alquilos y alquenilos o a una sal de ácido graso \alpha-sulfónico o un éster de la misma.
Son sulfonatos preferidos, por ejemplo, los alquilbencenosulfonatos con de 10 a 20 átomos de carbono en el radical alquilo, sulfatos de alquilo con de 8 a 18 átomos de carbono en el radical alquilo, sulfatos de éteres de alquilo con de 8 a 18 átomos de carbono en el radical alquilo, y sales de ácidos grasos derivados del aceite de palma o sapio y con de 8 a 18 átomos de carbono en la subunidad alquilo. El número molar de unidades de óxido de etileno añadidos a los sulfatos de éter de alquilo es de 1 a 20, preferiblemente de 1 a 10. El catión en los tensioactivos aniónicos es preferiblemente un catión de metal alcalino, especialmente sodio o potasio, más especialmente sodio. Son carboxilatos preferidos los sarcosinatos de metales alcalinos de fórmula R19-CON(R10)CH2COOM1, en los que R_{19} es alquilo-C_{9}-C_{17} o alquenilo-C_{9}-C_{17}, R_{20} es alquilo-C_{1}-C_{4} y M_{1} es un metal alcalino, especialmente sodio.
El tensioactivo no iónico B) puede ser, por ejemplo, un etoxilato de alcohol primario o secundario, especialmente un alcohol C_{8}-C_{20}, etoxilado con una media de 1 a 20 moles de oxido de etileno por grupo alcohol. Se concede preferencia a alcoholes alifáticos C_{10}-C_{15} primarios o secundarios etoxilados con una media de 1 a 10 moles de óxido de etileno por grupo alcohol. También se pueden utilizar tensioactivos no-iónicos no-etoxilados, por ejemplo poliglicósidos de alquinilo, monoéteres de glicerol y polihidroxiamidas (glucamida).
La cantidad total de tensioactivos iónicos y no-iónicos es preferiblemente del 5 al 50% en peso, especialmente del 5 al 40% en peso más especialmente del 5 al 30% en peso. El límite inferior de estos tensioactivos, al que se concede aún más preferencia, es del 10% en peso.
Como sustancia potenciadora C) entran en consideración, por ejemplo, fosfatos de metales alcalino, especialmente tripolifosfatos, carbonatos e hidrogen-carbonatos, especialmente sus sales de sodio, silicatos, silicatos de aluminio, policarboxilatos, ácidos policarboxílicos, fosfonatos orgánicos, aminoalquilenpoli-(alquilenfosfatos) y mezclas de este tipo de compuestos.
Son silicatos especialmente adecuados las sales de sodio de silicatos dispuestos de forma cristalina de fórmula NaHSi_{t}O_{2t+1}\cdotpH_{2}O o Na_{2}HSi_{t}O_{2t+1}\cdotpH_{2}O en los que t es un número de 1,9 a 4 y p es un número de 0 a 20.
Entre los silicatos de aluminio se concede preferencia a aquellos disponibles comercialmente como los nombres de zeolita A, B, X y HS, y también a las mezclas que contienen dos o más de este tipo de componentes. Se concede especial preferencia a la zeolita A.
Entre los policarboxilatos se concede preferencia a los polihidrocarboxilatos, especialmente citratos y acrilatos, y también copolímeros de los mismos con anhídrido maleico. Son ácidos policarboxílicos el ácido nitroacético, ácido etilendiamintetraacético y disuccinato de etilendiamina tanto en forma racémica como en la forma enantioméricamente pura (S,S).
Los fosfonatos o aminoalquilenpoli(alquilenfosfonatos) que son especialmente adecuados son las sales de metales alcalinos de 1-hidroxietano-ácido-1,1-difosfórico, ácido nitrilotris(metilenfosfónico) y ácido dietilentriamin-pentametilenfosfónico, y también sales de los mismos.
Son peróxidos adecuados, por ejemplo, peróxidos orgánicos e inorgánicos (por ejemplo peróxido sódico), que se conocen de la literatura y están disponibles comercialmente y materiales textiles blanqueantes a las temperaturas de lavado habituales (5-95ºC).
Son peróxidos orgánicos a los que se concede importancia, por ejemplo, mono o poli-peróxidos con al menos 3 átomos de carbono en la cadena alquilo, preferiblemente de 6 a 20 átomos de carbono. Se concede aún más preferencia a los diperoxicarboxilatos con de 6 a 12 átomos de carbono, por ejemplo diperoxiperacetatos, diperoxipersebacatos, diperoxiftalatos y diperoxido-decanodiatos, enfatizando especialmente en los ácidos libres de los mismos.
Se concede especial preferencia, por ejemplo, a mono- y poli-peróxidos, especialmente perácidos o sales de los mismos como ácido ftalilmidoperoxicaproico, ácido peroxibenzoico, ácido diperoxidodecanodioico, ácido diperoxidecanodioicos, ácido diperoxiftálico y sales de los mismos.
El contenido total de peróxidos es preferiblemente del 0,5 al 30% en peso, especialmente del 1 al 20% en peso y más especialmente del 1 al 15% en peso. Cuando se utiliza un peróxido se concede especial preferencia a un límite inferior del 2% en peso, especialmente el 5% en peso.
Aún así se prefiere utilizar peróxidos inorgánicos, por ejemplo persulfatos, perboratos, percarbonatos y persilicatos. Se sobreentiende que también es posible utilizar mezclas de peróxidos orgánicos e inorgánicos. Los peróxidos pueden estar en varias formas cristalinas y con un contenido variable de agua, y también pueden utilizarse junto a otros compuestos orgánicos e inorgánicos para mejorar su estabilidad de almacenaje.
La adición de peróxidos a la composición se lleva a cabo preferiblemente mezclando los componentes juntos, por ejemplo utilizando un sistema de dosificación en hélice o un mezclador de lecho fluido.
Además de contener la combinación de acuerdo con la invención, la composición puede contener uno o más abrillantadores, por ejemplo de tipo ácido bis-triazinilamino-estilbenodisulfónico, ácido bis-triazolil-estilbenodisulfónico, bis-estiril-bifenilo o bis-benofuranilbidenilo, un derivado bis-benzoxalilo, derivado bis-benzimidazolilo o derivado cumarínico o derivado pirazolínico.
Las composiciones además pueden contener uno o más adyuvantes. Estos adyuvantes son, por ejemplo, agentes suspensores de la suciedad, por ejemplo carboxi-metilcelulosa sódica; reguladores de pH, por ejemplo silicatos de metales alcalinos o alcalinotérreos; antiespumantes, por ejemplo jabón; sales para ajustar el secado por spray y las propiedades de granulado, por ejemplo sulfato sódico; perfumes; y también, si es apropiado, antiestáticos y agentes suavizantes como por ejemplo esmectilo; agentes blanqueantes; pigmentos; y agentes tonificantes. Estos constituyentes deben ser especialmente estables a cualquier agente blanqueante utilizado.
Este tipo de adyuvantes se añaden en una cantidad total del 0,1 al 20% en peso, especialmente del 0,5 al 10% en peso, más especialmente del 0,5 al 5% en peso, en base al peso total de la formulación detergente.
Además el detergente puede contener opcionalmente enzimas. Las enzimas se pueden añadir con el propósito de quitar las manchas. Las enzimas generalmente mejoran la acción sobre manchas causadas por proteínas o almidón, como por ejemplo, sangre, almidón, leche, hierba o zumos de frutas. Son enzimas preferidas las celulasas y proteasas, especialmente las proteasas. Las celulasas son enzimas que reaccionan con la celulosa y sus derivados y los hidrolizan para formar glucosa, celobiosa y celooligosacáridos. Las celulasas eliminan la suciedad y, además, tienen el efecto de potenciar la suavidad del tejido.
Los ejemplos de enzimas habituales incluyen, pero en ningún caso se limitan a, los siguientes:
proteasas como se describe en US-B-6 242 405, columna 14, líneas 21 a 32.
lipasas como se describe en US-B-6 242 405, columna 14, líneas 33 a 46.
amilasas como se describe en US-B-6 242 405, columna 14, líneas 47 a 56.
celulasas como se describe en US-B-6 242 405, columna 14, líneas 57 a 64.
Las enzimas, cuando se utilizan, pueden estar presentes en una cantidad total del 0,01 al 5% en peso, especialmente del 0,05 al 5% en peso y más especialmente del 0,1 al 4% en peso, en base al peso total de la formulación detergente.
Para mejorar la acción blanqueante la composición puede contener, además de los catalizadores mencionados aquí, fotocatalizadores cuya acción esté basada en la generación de un singlete de oxígeno.
Además de utilizar los catalizadores blanqueantes de acuerdo con la fórmula (1) o (1’), también es posible utilizar otras sales o complejos de metales de transición, conocidos, como sustancias activas activantes de blanqueo o utilizar activantes de blanqueo convencionales, es decir, compuestos que, bajo condiciones de perhidrólisis, proporcionan ácidos perbenzo- o peroxocarbocílicos con de 1 a 10 átomos de carbono, especialmente de 2 a 4 átomos de carbono. Son adecuados los activadores de blanqueo habituales mencionados anteriormente, que contienen grupos O- o N-acilo con el número de átomos de carbono y grupos benzoilo sustituidos o no sustituidos. Se concede preferencia a las alquilendiaminas poliaciladas, especialmente tetraacetilendiamina (TAED), glicourilos acilados, especialmente tetraacetilglicourilo (TAGU), N,N-diacetil-N,N-dimetilurea (DDU), derivados de triazina acilados, especialmente 1,5-diacetil-2,4-dioxohexahidro-1,3,5-triazina (DADHT), compuestos de fórmula (8):
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en los que R_{12} es un grupo sulfonato, un grupo de ácido carboxílico o un grupo carboxilato y en el que R_{22} es un alquilo-C_{7}-C_{15} lineal o ramificado, especialmente activadores conocidos con los nombres SNOBS, SLOBS y DOBA, alcoholes acilados o polihídricos, especialmente triacetina, diacetato de etilenglicol y 2,5-diacetoxi-2,5-dihidrofurano y también sorbitol y manitol acetilados y derivados de azúcares acilados, especialmente pentaacetilglucosa (PAG), poliacetato de sacarosa (SUPA), pentaacetil fructosa, tetraacetil xilosa y octaacetil lactosa, así como glutamina y gluconolactona acetiladas, opcionalmente N-alquiladas. También se pueden utilizar combinaciones de blanqueantes convencionales como describe la Solicitud de Patente Alemana DE-A-44 43 177. Como activadores de blanqueo entran en consideración compuestos de nitrilo que con peróxidos forman ácidos.
Otros aditivos preferidos para las composiciones de acuerdo con la invención son los agentes fijadores de colorante o los polímeros que, durante el lavado de los textiles, evitan la aparición de manchas causadas por colorantes en la solución de lavado que han sido liberados por los textiles bajo las condiciones de lavado. Este tipo de polímeros son preferiblemente polivinilpirrolidonas, polivinilimidazoles o polivinilpiridina-N-óxidos, que pueden haberse modificado mediante la incorporación de sustituyentes aniónicos o catiónicos, especialmente aquellos con un peso molecular entre 5 000 y 60 000, más especialmente entre 10 000 y 50 000. Este tipo de polímeros se utiliza generalmente en una cantidad total de 0,01 a 5% en peso, especialmente del 0,05 a 5% en peso, más especialmente del 0,1 a 2% en peso, en base al peso total de la formulación detergente. Son polímeros preferidos aquellos mencionados en WO-A-02/02865 (véase especialmente la página 1, último párrafo y la página 2, primer párrafo).
Las formulaciones detergentes pueden tomar una variedad de formas físicas como, por ejemplo, polvos, gránulos, comprimidos (tabs) y líquido. Los ejemplos de los mismos incluyen, entre otros, polvos detergentes de alto rendimiento convencionales, polvos detergentes de alto rendimiento convencionales supercompactos y comprimidos. Una forma física importante es la forma granular, que se dispone en la lavadora.
También son de importancia los detergentes compactos o supercompactos. En el campo de la fabricación de detergente, existe una tendencia hacia la producción de este tipo de detergentes que contienen una cantidad aumentada de sustancias activas. Para minimizar el consumo de energía durante el procedimiento de lavado, los detergentes compactos y supercompactos deben de actuar de forma efectiva a temperaturas de lavado bajas, por ejemplo por debajo de los 40ºC o incluso a temperatura ambiente (25ºC), Este tipo de detergentes generalmente contienen solamente pequeñas cantidades de rellenos o de sustancias, como el sulfato sódico o el cloruro sódico, requeridas para la fabricación de detergentes. La cantidad total de este tipo de sustancias es generalmente del 0 al 10% en peso, especialmente del 0 al 5% en peso y más especialmente del 0 al 1% en peso, en base al peso total de la formulación detergente. Este tipo de detergentes (super)compactos generalmente tienen una densidad aparente de 650 a 1000 g/l, especialmente de 700 a 1000 g/l y más especialmente de 750 a 1000 g/l.
Las formulaciones de detergente también pueden estar en forma de comprimidos (tabs). Las ventajas de los comprimidos residen en su facilidad de dispensación y manipulación. Los comprimidos son la forma más compacta de detergente de forma sólida y generalmente tienen una densidad volumétrica de, por ejemplo, 0,9 a 1,3 kg/litro. Para conseguir la disolución rápida este tipo de comprimidos contiene adyuvantes especiales de disolución:
- carbonato/hidrógeno carbonato/ácido cítrico como efervescentes;
- disgregantes como celulosa, carboximetilcelulosa o poli(N-vinilpirrolidona) entrecruzada;
- materiales de disolución rápida, como acetatos de sodio (potasio) o citratos de sodio (potasio);
- agentes recubridores rígidos de disolución rápida, solubles en agua, como los ácidos dicarboxílicos.
Los comprimidos también pueden contener combinaciones de este tipo de adyuvantes de disolución.
La formulación detergente también puede estar en forma de líquido acuoso que contiene del 5 al 50% en peso, preferiblemente del 10 al 35% en peso, de agua en forma de un líquido no-acuoso que contenía menos del 5% en peso, preferiblemente del 0 al 1% en peso, de agua. Las formulaciones detergentes líquidas no acuosas pueden contener otros solventes como transportadores. Los alcoholes primarios o secundarios de bajo peso molecular por ejemplo metanol, etanol, propanol e isopropanol son útiles para este propósito. El tensioactivo solubilizante utilizado es preferiblemente un monohidroxialcohol que no sea poliol, como los que contienen de 2 a 6 átomos de carbono y de 2 a 6 grupos hidroxi, por ejemplo, 1,3-propanodiol, etilenglicol, glicerol y 1,2-propanodiol también se pueden utilizar. Este tipo de excipientes generalmente se utilizan en una cantidad total del 5 al 90% en peso, preferiblemente del 10 al 50% en peso, en base al peso total de la formulación detergente. Las formulaciones detergentes también pueden utilizarse en "forma de dosificación líquida".
La invención se refiere también a los gránulos que contienen los catalizadores de acuerdo con la invención y son adecuados para la incorporación en forma de polvo de una composición granular detergente, de lavado o blanqueante. Este tipo de gránulos contienen:
a) del 1 al 99% en peso, preferiblemente del 1 al 40% en peso, y especialmente del 1 al 30% en peso de al menos un compuesto de complejo metálico de fórmula (1) o (1’),
b) del 1 al 99% en peso, preferiblemente del 10 al 99% en peso, y especialmente del 20 al 80% en peso de un aglutinante,
c) del 0 al 20% en peso, especialmente del 1 al 20% en peso de un agente encapsulante,
d) del 0 al 20% en peso de otro aditivo y
e) del 0 al 20% en peso de agua.
Como aglutinante (b) entran en consideración los dispersantes aniónicos solubles en agua, dispersables o emulsificables con agua, dispersantes no-iónicos y ceras.
Los dispersantes aniónicos utilizados son, por ejemplo, dispersantes aniónicos solubles en agua disponibles comercialmente para colorantes, pigmentos, etc.
Los siguientes productos, especialmente, entran en consideración: productos de condensación de ácidos sulfónicos aromáticos y formaldehído, productos de condensación de ácidos sulfónicos aromáticos con difenilos u óxidos de difenilo sin sustituir o clorados y opcionalmente formaldehído, (mono-/di-)alquilenftaleno-sulfonatos, sales de sodio de ácidos sulfónicos orgánicos polimerizados, sales de sodio de ácidos alquilnaftalenosulfónicos polimerizados, sales de sodio de ácidos alquilbenzenosulfónicos polimerizados, alquilarilsulfonatos, sales de sodio de sulfatos de éter poliglicólico de alquilo, arilsulfonatos polinucleares polialquilados, productos de condensación de ácidos arilsulfónicos e hidroxiarilsulfónicos unidos a metileno, sales sódicas de ácido dialquilsulfosuccínico, sales de sodio de sulfatos de éteres de de diglicol de alquilo, sales de sodio de polinaftalenmetanosulfonatos, lignosulfonatos o oxiligno-sulfonatos y ácidos polisulfónicos heterocíclicos.
Son dispersantes aniónicos especialmente adecuados los productos de condensación de ácidos naftalenosulfónicos con formaldehído, sales de sodio de ácidos sufónicos orgánicos polimerizados, (mono-/di-)-alquilnaftalenosulfonatos, aril-sulfonatos polinucleares polialquilados, sales de sodio de ácido alquilbenzenosulfónico polimerizado, lignosulfonatos, olignosulfonatos y productos de condensación de ácido naftalenosulfónico con un policlorometildifeni-
lo.
Son dispersantes no-iónicos los compuestos que tienen un punto de fusión de, preferiblemente, al menos 35ºC que son emulsificables, dispersables o solubles en agua, por ejemplo los siguientes compuestos.
1. alcoholes grasos con de 8 a 22 átomos de carbono, especialmente alcohol cetílico;
2. productos de adición de, preferiblemente, de 2 a 80 mol de óxido de alquileno, especialmente óxido de etileno, donde al menos parte de las unidades de óxido de etileno pueden ser reemplazados por epóxidos sustituidos, como el óxido de estireno o el óxido de propileno con monoalcoholes más superiores saturados o insaturados, ácidos grasos, aminas grasas o aminas grasas con de 8 a 22 átomos de carbono o con alcoholes bencílicos, fenoles fenílicos, fenoles bencílicos o fenoles alquílicos, cuyos radicales tienen al menos 4 átomos de carbono;
3. óxidos de alquileno, especialmente óxidos de propileno, productos de condensación (polímeros en bloque)
4. aductos de óxido de etileno/propileno con diaminas, especialmente etilendiamina;
5. productos de reacción de ácidos grasos con de 8 a 22 átomos de carbono y una amina primaria o secundaria con al menos un alquilo inferior hidroxilado o un grupo alcoxi inferior-alquilo inferior, o productos de adición de óxido de alquileno de este tipo de productos de reacción que contienen grupo hidroxialquilo;
6. ésteres de sorbitano, preferiblemente con grupos éster de cadena larga, o ésteres de sorbitano etoxilados, como monolaurato de poloxietilensorbitano con de 4 a 10 unidades de óxido de etileno o de trioleato de sorbitano de polioxietileno con de 4 a 20 unidades de óxido de etileno;
7. los productos de adición de óxido de propileno con un alcohol alifático tri- a hexa-hídrico con de 3 a 6 átomos de carbono, p. ej. glicerol o pentaeritritol; y
8. éteres mezclados de oliglicoles de alcohole grasos, especialmente productos de adición de 3 a 30 mol de óxido de etileno y de 3 a 30 mol de óxido de propileno con monoacoholes alifáticos con de 8 a 22 átomos de carbono.
\newpage
Son dispersantes no iónicos especialmente adecuados los tensioactivos de fórmula:
(9)R_{23}-O-(alquileno-O)n-R_{24}
en la que
R_{23} es alquilo-C_{8}-C_{22} o alquenilo-C_{8}-C_{18}
R_{24} es hidrógeno; alquilo-C_{1}-C_{4}; un radical ciclo-alifático con al menos 6 átomos de carbono; o bencilo;
"alquileno" es un radical alquileno con de 2 a 4 átomos de carbono y
n es un número de 1 a 60.
Los sustituyentes R_{23} y R_{24} en la fórmula (9) son de forma ventajosa cada uno el radical hidrocarburo de un monoalcohol saturado o insaturado, preferiblemente mono-alcohol alifático saturado con de 8 a 22 átomos de carbono. El radical hidrocarburo puede ser de cadena ramificada o no ramificada.
R_{23} y R_{24} tienen preferiblemente, cada uno independientemente del otro radical alquilo, de 9 a 14 átomos de carbono.
Los monoalcoholes alifáticos saturados que entran en consideración incluyen los alcoholes naturales, p.ej., alcohol láurico, alcohol miristílico, alcohol cetílico o alcohol esteraílico y también los alcoholes sintéticos, p.ej., 2-etilhexanol, 1,1,3,3-tetrametilbutanol, octan-ol, alcohol isononílico, trimetilhexanol, alcohol trimetil-nonílico, decanol, oxo-alcohol-C9-C11, alcohol tridecílico, alcohol isotridecílico y alcoholes primarios lineales (Alfoles) con de 8 a 22 átomos de carbono. Algunos ejemplos de este tipo de Alfoles son Alfol (8-10), Afol (9-10), Alfol (10-14), Alfol (12-13) y Alfol (16-18). (``Alfol es una marca registrada de la compañía Sasol Limited).
Son monoalcoholes alifáticos insaturados, por ejemplo, el alcohol dodecenílico, el alcohol hexadecenílico y el alcohol oleílico.
Los radicales alcohol pueden presentarse solos o en forma de mezclas de dos o más componentes, p.ej., mezclas de grupos alquilo o alquenilo derivados de ácidos grasos de aceite de soja, de ácidos grasos de núcleo de palmítico o de aceites de sapio.
Las cadenas (alquileno-O) son preferiblemente radicales grasos de fórmulas
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Los ejemplos de radicales cicloalifáticos incluyen cicloheptilo, ciclooctilo y preferiblemente ciclohexilo.
Como dispersantes o iónicos entran en consideración preferiblemente los surfactantes de fórmula
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en la que
R_{25} es un alquilo-C_{8}-C_{22};
R_{26} es hidrógeno o alquilo-C_{1}-C_{4};
Y_{1}, Y_{2}, Y_{3} e Y_{4} son, independientemente entre sí, hidrógeno, metilo o etilo;
n_{2} es un número de 0 a 8; y
n_{3} es un número de 2 a 40.
\newpage
Otros dispersantes no-iónicos importantes corresponden a la fórmula
43
en la que
R_{27} es alquilo-C_{9}-C_{14};
R_{28} es alquilo-C_{1}-C_{4};
Y_{5}, Y_{6}, Y_{7} e Y_{8} son, independientemente entre sí, hidrógeno, metilo o etilo, uno de los radicales Y_{5}, Y_{6} y uno de los radicales Y_{7}, Y_{8} siempre ha de ser hidrógeno; y
n_{4} y n_{5} son, independientemente entre sí, un número entero de 4 a 8.
Los dispersantes no iónicos de fórmulas (9) a (11) pueden utilizarse en forma de mezclas. Por ejemplo, como mezclas de tensioactivos entran en consideración etoxilatos de ácidos grasos no acabados en grupo final de fórmula (9), p.ej., compuestos de fórmula (9) en los que
R_{23} es alquilo-C_{8}-C_{22}
R_{24} es hidrógeno y
la cadena alquileno-O es el radical -CH2-CH2-O)-,
y etoxilatos de ácidos grasos no acabados en grupo final de fórmula (11).
Los ejemplos de dispersantes no-iónicos de fórmulas (9), (10) y (11) incluyen productos de reacción de alcoholes grasos C10-C13, p.ej., un oxo-alcohol-C13, con de 3 a 10 mol de óxido de etileno, óxido de propileno o óxido de butileno y el producto de reacción de un mol de un alcohol graso C13 con 6 mol de óxido de etileno y 1 mol de óxido de butileno, siendo posible para cada producto de adición tener un grupo final alquilo-C1-C4, preferiblemente metilo o butilo.
Este tipo de dispersantes pueden utilizarse solos o en forma de mezclas con dos o más dispersantes.
Además, o en vez, del dispersante aniónico o no-iónico los gránulos de acuerdo con la invención pueden contener un polímero orgánico soluble en agua como aglutinante. Este tipo de polímeros pueden utilizarse solos o en forma de mezclas de dos o más polímeros.
Son polímeros solubles en agua a considerar los siguientes, por ejemplo: polietilenglicoles, copolímeros de óxido de etileno con óxido de propileno, gelatina, poliacrilatos, polimetacrilatos, polivinilpirrolidonas, vinilpirrolidonas, acetatos de vinilo, polivinilimidazoles, poivinilpiridina-N-óxidos, copolímeros de vinilpirrolidona con a-olefinas de cadena larga, copolímeros de vinilpirrolidona con vinilimidazol, poli(vinilpirrolidona/dimetilaminoetil metacrilatos), copolímeros de vinilpirrolidona/dimetilaminopropil metacrilamidas, copolímeros de vinilpirrolidona/dimetilaminopropil archilamidas, copolímeros cuaternizados de vinilpirrolidonas y dimetilaminoetil metacrilatos, terpolímeros de vinilcaprolactam/vinilpirrolidona/dimetilaminoetil metacrilatos, copolímeros de estireno y ácido acrílico, ácidos policarboxílicos, poliacrilamidas, carboximetilcelulosa, hidroximetilcelulosa, alcoholes polivinílicos, acetato de polivinilo, acetato de polivinilo hidrolizado, copolímeros de acrilato de etilo con metacrilato y ácido metacrílico, copolímeros de ácido maleico con hidrocarburos insaturados, y también productos de polimerización mezclados de los polímeros mencionados.
De esos polímeros orgánicos, se concede especial preferencia a los polietilenglicoles, carboximetilcelulosa, poliacrilamidas, alcoholes polivinílicos, polivinil-pirrolidonas, gelatina, acetatos de polivinilo hidrolizados, copolímeros de vinilpirrolidona y acetato de vinilo, también poliacrilatos, copolímeros de acrilato de etilo con metacrilato y ácido metacrílico, y polimetacrilatos.
Los aglutinantes emulsificables en agua o dispersables en agua las ceras de parafina.
Los materiales encapsulantes incluyen polímeros solubles y dispersables en agua y ceras. De esos materiales se concede preferencia a los polietilenglicoles, poliamidas, poliacrilamidas, alcoholes polivinílicos, polivinilpirrolidonas, gelatina, acetatos de polivinilo hidrolizados, copolímeros de vinilpirrolidona y acetato de vinilo, y también poliacrilato, parafinas, ácidos grasos, copolímeros de acrilato de etilo con metacrilato y ácido metacrílico y polimetacrilatos.
Otros aditivos (d) a considerar son, por ejemplo, humectantes, supresores de partículas, colorantes o pigmentos solubles o insolubles en agua, y también aceleradores de la disolución, abrillantadores y agentes secuestrantes.
La preparación de los gránulos de acuerdo con la invención se lleva a cabo, por ejemplo, a partir de:
a) una solución o suspensión con un paso subsiguiente de secado/modelado o
b) una suspensión o el ingrediente activo en un fundido con la siguiente formación y solidificación.
a) Primero el dispersante aniónico o no iónico y/o el polímero y, opcionalmente, los demás aditivos se disuelven en agua y se agita, si se desea en caliente, hasta obtener una solución homogénea. Después el catalizador de acuerdo con la invención se disuelve o suspende en la solución acuosa resultante. El contenido de sólidos de la solución debe ser preferentemente de al menos un 30% en peso, especialmente del 40 al 50% en peso, en base al peso total de la solución. La viscosidad de la solución es preferiblemente inferior a los 200 mPas.
Después, la solución acuosa preparada de esta manera, que contiene el catalizador de acuerdo con la invención, se somete a un paso de secado en el que se elimina toda el agua, a excepción de una cantidad residual, formándose partículas sólidas (gránulos) al mismo tiempo. Los métodos conocidos son adecuados para producir los gránulos a partir de la solución acuosa. En principio tanto los métodos continuos como los discontinuos son adecuados. Se prefieren los métodos continuos, especialmente los procesos de secado de spray y de granulación en lecho fluido.
Son especialmente adecuados los procesos de secado de spray en los que la solución con el ingrediente activo se aplica mediante spray en una cámara con aire caliente circulante. La atomización de la solución se efectúa, por ejemplo, utilizando boquillas unitarias o binarias o mediante el efecto rotatorio de un disco que rota rápidamente. Para aumentar el tamaño de partícula, el proceso de secado mediante spray puede combinarse con una aglomeración adicional de las partículas líquidas con núcleos sólidos en un lecho fluido que forma parte integral de la cámara (llamado spray fluido). Las partículas pequeñas (<100 \mum) obtenidas mediante un proceso convencional de secado de spray pueden, si es necesario tras separarlas del flujo de gas exhausto, alimentarse como núcleos sin más tratamiento, directamente al cono atomizadote del atomizador del secador de spray, con el propósito de que se aglomeren con las gotículas de líquido del ingrediente activo.
Durante el paso de granulación, el agua puede eliminarse rápidamente de las soluciones que contienen el catalizador de acuerdo con la invención, el aglutinante u otros aditivos. Las partículas más pequeñas y las demasiado grandes pueden reciclarse directamente en el proceso (sin redisolverse) o disolverse en la formulación líquida de ingrediente activo y después granularse otra vez.
Otro método de preparación de acuerdo con a) es un proceso en el que el polímero se mezcla con agua y después se disuelve/suspende el catalizador en la solución de polímero, formando de esta manera una fase acuosa, estando el catalizador de acuerdo con la invención distribuido de forma homogénea en esa fase. Al mismo o tiempo, o después, se dispersa la fase acuosa en un líquido inmiscible en agua en presencia de un estabilizante de dispersión de manera que se forma una dispersión estable. Después se elimina el agua de la dispersión mediante destilación, formando partículas sustancialmente secas. En esas partículas, el catalizador se distribuye de manera homogénea en la matriz de polímero.
Los granulados de acuerdo con la invención son resistentes a la abrasión, bajos en polvo, de características reológicas adecuadas, y es posible fundirlos. Se pueden añadir directamente a la formulación, que puede ser una formulación detergente, en la concentración deseada de catalizador de acuerdo con la invención.
Cuando hace falta suprimir la coloración de los gránulos en el detergente, esto se puede conseguir, por ejemplo, situando los gránulos en una pequeña gota de sustancia relativamente blanca de bajo punto de fusión ("cera soluble en agua") o añadiendo un pigmento blanco (TiO_{2}) a la formulación de gránulos o, preferiblemente encapsulando los gránulos en un fundido consistente en, por ejemplo, una cera soluble en agua, como describe EP-A-0 323 407, añadiendo un sólido blanco al fundido para reforzar el efecto enmascarante de la cápsula.
b) El catalizador de acuerdo con la invención se seca en un paso separado anterior a la granulación y, si es necesario, se seca en un molino de forma que las partículas sólidas son de tamaño < 50 \mum. El secado se lleva a cabo en un aparato habitual para ese propósito, por ejemplo en un secador de palas, una cámara al vacío o un secador por congelación.
El catalizador de partículas pequeñas se suspende en el material excipiente fundido y se homogeniza. Los gránulos deseados se producen a partir de la suspensión en un paso de moldeo con solidificación simultánea del fundido. La elección de un proceso de fusión-granulación se lleva a cabo de acuerdo con el tamaño deseado de los gránulos. En principio, cualquier proceso que se pueda utilizar para formar gránulos con tamaños de partícula de 0,1 a 4 mm es adecuado. Este tipo de procesos son procesos de gotículas (con solidificación en un cinturón de frío o en caída libre en aire frío), granulador de grasa (medio enfriante líquido/gas), y formación de de copos con un siguiente paso de conminución, operando el dispositivo granulador de forma continua o discontinua.
Cuando debe suprimirse el color de los gránulos del detergente, además del catalizador es posible suspender en el fundido pigmentos blancos o de colores que, tras la solidificación, aportan la coloración deseada a los gránulos (p.ej., dióxido de titanio).
Si se desea, los gránulos pueden cubrirse o encapsularse en un material encapsulante. Los métodos a considerar para una encapsulación de este tipo incluyen los métodos habituales y también la encapsulación de los gránulos en un fundido que consiste en, p.ej., cera soluble en agua, como se describe, por ejemplo, en PE-A-0 323 407, coacervación, coacervación de complejos y polimerización de superficie.
Los materiales encapsulantes (c) incluyen, p.ej., polímeros y ceras solubles, dispersables o emulsificables en agua.
Otros aditivos (d) a considerar son, por ejemplo, los humectantes, supresores de partículas, colorantes o pigmentos solubles o insolubles en agua, y también acelerantes de la disolución, abrillantadores y agentes secuestrantes.
De forma sorprendente, los compuestos de complejos metálicos de fórmula (1) y (1’) también exhiben una mejora marcada en la acción blanqueante/catalizadora de machas de color en, por ejemplo, baldosas de suelo o paredes.
La utilización de al menos un compuesto de complejo metálico de fórmula (1) o (1’) como catalizador en reacciones con compuestos peroxi en soluciones de lavado para superficies duras, especialmente baldosas de pared o de suelo es por lo tanto de especial interés.
Los compuestos de complejos metálicos de fórmula (1) o (1’) junto con compuestos peroxi además tienen una acción antibacteriana excelente. La utilización de al menos un compuesto de complejo metálico de fórmula (1) o (1’) como bactericida o para proteger frente a ataques bacterianos es por lo tanto de interés.
Los compuestos de complejos metálicos de fórmulas (1) o (1’) también son extremadamente útiles para la oxidación selectiva en el contexto de la síntesis orgánica, especialmente la oxidación de moléculas orgánicas, p.ej., olefinas para formar epóxidos. Este tipo de reacciones de transformación selectivas se requieren especialmente en química de procesos. De acuerdo con esto, la invención se refiere también a la utilización de al menos un compuesto de complejo metálico de fórmula (1) o (1’) en reacciones de oxidación selectiva en el contexto de síntesis orgánica.
Los siguientes Ejemplos sirven para ilustrar la invención pero no la limitan. Las partes y porcentajes se refieren al peso, excepto en caso de que se indique lo contrario. Las temperaturas se proporcionan en grados Celsius, excepto en caso de que se indique lo contrario.
Síntesis de compuestos de tipo pirimidínico Ejemplo 1 4-Cloropiridin-2-carboxilato de etilo
44
a) Paso 1
10,0 ml (0,130 mol) de N,N-dimetilformamida se añaden gota a gota a 40ºC, con agitación, a 295 ml (4,06 mol) de cloruro de tionilo. Después, en el transcurso de media hora, se añaden 100 g (0,812 mol) de ácido piconílico. La mezcla se calienta cuidadosamente hasta los 70ºC y se agita a esa temperatura durante 24 horas, eliminando los gases formados a través de un recipiente de lavado cargado con solución de hidróxido sódico. Se lleva a cabo concentración y coevaporación otras 3 veces con 100 ml de tolueno cada vez; el producto se diluye con un disolvente hasta 440 ml y la disolución se introduce en una mezcla de 120 ml de etanol absoluto y 120 ml de tolueno. La mezcla se concentra hasta aproximadamente la mitad de su volumen, se enfría hasta 4ºC, se extrae mediante filtro bajo succión y se lava con tolueno. Se obtiene hidrocloruro de 4-cloropiridin-carboxilato de etilo en forma de polvo higroscópico beige.
b) Paso 2
El hidrocloruro obtenido en el Paso 1 se recoge en 300 ml de acetato de etilo y 200 ml de agua desionizada y se neutraliza con solución de peróxido sódico 4N. Tras separar las fases, se llevan a cabo dos extracciones con 200 ml de acetato de etilo cada vez. Las fases orgánicas se combinan se secan sobre sulfato de sodio, se filtran y se concentran. Se obtiene 4-cloropiridin-2-carboxilato de etilo en forma de aceite marrón que, si hace falta, se puede purificar mediante destilación.
^{1}H-NMR (360 MHz, CDCl_{3}); 8,56 (d, J=5,0 Hz, 1H); 8,03 (d, J=1,8 Hz, 1H); 7,39 (dd, J=5,4; 1,8 Hz; 1H); 4,39 (q, J=7,0 Hz, 2H); 1,35 (t, 3H, J=0,7 Hz).
Ejemplo 2 3-(4-cloropirid-2-il)-oxopropionato de etilo
45
Bajo una atmósfera de nitrógeno, 4 g (dispersión aproximadamente al 60% en aceite de parafina, unos 100 mmol) de hidruro sódico se lavan dos veces con 60 ml de n-hexano, cada vez, y después se añaden 400 m de tetrahidrofurano absoluto. La mezcla se calienta hasta 50ºC y, durante el transcurso de 2 horas, se añade gota a gota una disolución de 17,36 g (72 mol) de 4-cloropiridin-2-carboxilato de etilo y 10,04 g (114 mmol) de acetato de etilo en 60 ml de tetrahidrofurano absoluto, durante lo que la mezcla empieza a hervir violentamente. Cuando ha terminado la reacción exotérmica, se agita durante 12 horas a temperatura ambiente para completar la reacción. La suspensión sólida amarilla se vierte en 400 ml de agua helada y se neutraliza mediante ácido clorhídrico al 15%, y la solución se concentra hasta la mitad de su volumen. Después se llevan a acabo dos extracciones con 200 ml de acetato de etilo cada vez, y los extractos orgánicos se combinan, se secan (sulfato sódico), se filtran y se concentran. Se obtienen 14,5 g de 3-(4-cloropirid-il)-3-oxopropionato de etilo en forma de un aceite ligeramente marrón, que se utilizan en otras síntesis sin más purificación.
^{1}H-NMR (360 MHz, CDCl_{3}): [12,33 (s, 1H, enol)]; 8,53 (d, J=5,4 Hz, 1H)[8,48(d, J=5,4 Hz 1H, enol)]; 8,02 (d, J=2,3 Hz, 1H) [7,88(d, J=1,8, 1 H, enol)]; 7,49-7,44 (qm, 2H) [7,35-7,30 (qm, 1H, enol)]; [6,31 (s, 1H, enol)]; 4,19-4,11 (m, 4H) [4,29-4,22 (qm, 2H, enol)]; 1,24-1,17 (tm, 3H) [1,33-1,27 (tm, 3H, enol)].
Ejemplo 3 6-(4-cloropirid-2-il)-2-pirid-2-il-pirimidin-4-ol (ligando PM1)
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46
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13,15 g (58 mmol) de 3-(4-cloropirid-2-il)-3-oxopropionato de etilo se disuelven en 400 ml de etanol, y se añaden 9,10 g (58 mmol) de hidrocloruro de 2-aminopiridina. Tras la adición de 14,44 ml de solución de hidróxido sódico 4N, se somete a reflujo durante 7 horas. La mezcla se enfría y se concentra hasta una quinta parte de su volumen original. el producto bruto se filtra y se recristaliza del metanol, proporcionando 6-(4-cloropirid-2-il)-2-pirid-2-il-pirimidin-4-ol en forma de agujas beige.
^{1}H-NMR (360 MHz, CDCl_{3}); 12,33 (br s, 1H); 8,76 (d, J=4,5 Hz, 1H); 8,69 (d, J=5,4 Hz 1H); 8,62 (d, J=7,7 Hz, 1H); 8,50 (d, J=1,8 Hz, 1H); 8,15-8,03 (tm, 1H); 7,75-7,63 (m, 2H); 7,25 (s, 1H).
Ejemplo 4 6-[4-(4-metil-piperazin-1-il)-pirid-2-il]-2-pirid-2-il-pirimidin-4-ol (ligando PM2)
47
Una mezcla de 3,51 g (12,3 mmol) de 6-(4-cloropirid-2-il)-2-pirid-2-il-pirimidin-4-ol, 27,4 ml (303 mmol, 20 equivalentes, 30,38 g) de 1-metil-piperazina y 84 mg (0,05 mmol, 0,05 equivalentes) de cloruro de zinc (II) en 50 ml de 2-metil-2-butanol se somete a reflujo durante 22 horas y se concentra hasta sequedad mediante un evaporador rotatorio. Se añaden 50 ml de agua, se añaden 3,6 g de EDTA, y se ajusta el pH hasta 9 mediante solución diluida de hidróxido sódico. La extracción se lleva a cabo tres veces utilizando 150 m de cloroformo cada vez, y los extractos orgánicos se combinan y se secan (sulfato sódico). La concentración se lleva a cabo mediante un evaporador rotatorio y el producto bruto se recristaliza del tolueno. Se obtiene 6-[4-(4-metil-piperazin-1-il)-pirid-2-il]-2-pirid-2-il-pirimidin-4-ol en forma de un sólido blanquecino.
^{1}H-NMR (360 MHz, CDCl_{3}); 10,99 (br s, 1H); 8,56 (d, J=4,1 Hz, 1H); 8,44 (d, J=7,7 Hz 1H); 8,25 (d, J=5,9 Hz, 1H); 7,91-7,81 (tm, 1H); 7,78 (s, 1 H); 7,48-7,33 (tm, 1H); 6,66-6,56 (m, 1H); 3,39 (t, J=5,0 Hz, 4H); 2,53 (t, J=5,0 Hz, 4H); 2,30 (s, 3H).
Ejemplo 5 Cuaternización de 6-4-(4-metil-piperazin-1-il)-pirid-2-il]-2-pirid-2-il-pirimidin-4-ol con ioduro de metilo para formar el ligando PM3
48
417 mg (2,94 mmol; 0,98 equivalentes) de ioduro de metilo se añaden gota a gota a una suspensión de 1,045 g (3 mmol) de 6-[4-(4-metil-piperazin-1-il)-pirid-2-il]-2-pirid-2-il-pirimidin-4-ol en 20 ml de acetonitrilo. La mezcla se agita durante 14 horas a temperatura ambiente, después se calienta hasta 60ºC durante 10 minutos y se enfría, y el 6-4-(4-metil-piperazin-1-il)-pirid-2-il]-2-pirid-2-il-pirimidin-4-ol cuaternizado se obtiene mediante filtración en forma de polvo sólido.
^{1}H-NMR (360 MHz, D_{2}O): 8,33 (d, J=4,5 Hz, 1H); 7,73-7,64 (m, 1H); 7,64-7,56 (m, 1H); 7,42-7,31 (m, 2H); 6,78 (d, 2,3 Hz, 1H); 6,33 (s, 1H); 6,31-6,26 (m, 1H).
Ejemplo 6 2,6-Di(2-piridil)-4-pirimidinol (ligando PM4) (obtenible en Bionet, Núm. Orden 11G-917)
49
ESI-MS: m/z = 251 [M+H]^{+}.
Ejemplo 7 4-Cloro-2-cianopiridina
50
5,0 ml (0,16 equivalente) de N,N-dimetilformamida se añaden gota a gota a 40ºC, agitando, a 150 ml (2,06 mol) de cloruro de tionilo. Después, en el transcurso de media hora, se añaden 50 g (0,406 mol) de ácido picolínico. La mezcla se calienta cuidadosamente hasta 70ºC y se agita a esa temperatura durante 24 horas, extrayendo los gases a través de un recipiente de lavado cargado con una disolución de hidróxido sódico. Se llevan a cabo 3 concentraciones y coevaporaciones con 50 ml de tolueno cada vez. Se añaden 300 ml de éter dietílico al cloruro-hidrocloruro ácido obtenido de esta manera. La mezcla se enfría hasta 0ºC mediante un baño de agua helada, y se añaden cuidadosamente 250 ml de solución de hidróxido amónico al 25%. La mezcla se calienta hasta la temperatura ambiente y se agita durante 16 horas hasta completar la reacción. Se filtra, y el residuo de filtración se hierve en 400 m de cloroformo para eliminar productos secundarios y se recristaliza de 350 ml de metanol. Se obtiene amida de ácido 4-cloro-2-picolínico en forma de un sólido amarillento, que se hace reaccionar sin más purificación. 31,3 g (0,2 mol) de la amida obtenida de esta manera se suspenden en 490 ml de diclorometano y se enfrían a 0ºC mediante un baño de agua helada. Tras la adición de 46,5 ml de N,N-dimetilformamida, se añaden 36,7 m de oxicloruro fosforoso gota a gota durante 20 minutos manteniendo la temperatura y agitando durante otras 6 horas mientras se enfría. Después se añaden 100 ml de agua y la mezcla se neutraliza con solución de hidróxido sódico 4N y se agita durante la noche a temperatura ambiente. El disolvente orgánico se elimina mediante u evaporador rotatorio y la fase acuosa se extra 3 veces utilizando 250 m de cloroformo cada vez. Tras concentrar y secar el producto crudo bajo condiciones de vacío intenso, se sublima a desde 70 a 90ºC y 0,2 mbar, proporcionando 4-cloro-2-cianopiridina en forma de sólido amarillento.
^{1}H-NMR (360 MHz, CDCl_{3}); 8,84 (d, 5,0 Hz, 1H); 7,72 (d, J=1,8 Hz, 1H); 7,56 (dd, J=5,0, 1,8 Hz, 1H).
Ejemplo 8 Hidrocloruro de 2-amidino-4-cloropiridina
51
6,93 g (50 mmol) de 4-cloro-2-cianopiridina en 40 ml se tratan durante una hora con 0,27 g (5 mmol) de metóxido sódico. Tras la adición de 3,00 g (56 mmol) de cloruro de amonio, se somete a reflujo durante dos horas. Entonces se eliminan los componentes volátiles al vacío. El hidrocloruro de 2-amidino-4-cloropiridina obtenido de esta forma se hace reaccionar sin más purificación.
^{1}H-NMR (360 MHz, D_{2}O):8,61-8,57 (dm, 1H); 8,05 (s, 1H); 7,77-7,80 (m,2H).
Ejemplo 9 2,6-bis(4-cloropirid-2-il)-pirimidin-4-ol (ligando PM5)
52
El procedimiento es como se describe en el caso del 6-(4-cloropirid-2-il)-2-pirid-2-il-pirimidin-4-ol (ligando PM1) en el Ejemplo 3 excepto que, en vez de hidrocloruro de 2-aminopiridina, se utiliza el hidrocloruro de 2-amidino-4-cloropiridina del Ejemplo 8. Tras recristalizar de DMSO, se obtiene 2,6-bis(4-cloropirid-2-il)-pirimidin-4-ol (ligando PM 5) en forma de sólido incoloro.
^{1}H-NMR (360 MHz, DMSO-d_{6}): 12,53 (br s, 1H); 8,74 (d, J=5,0 Hz, 1H); 8,74 (s, 1H); 8,71 (d, J=5,0 Hz, 1H); 8,64 (d, J=2,3 Hz, 1H); 7,83 (dd, J=5,0; 2,3 Hz, 1H); 7,71 (dd, J=5,0; 2,3 Hz, 1H); 7,30 (s, 1H).
Ejemplo 10 2,6-Bis[4-(4-metil-piperazin-1-il)-pirid-2-il]-pirimidin-ol (ligando PM6)
53
Una mezcla de 1,16 g (3,62 mmol); 8,04 ml (72 mmol) de N-metilpiperazina, 25 mg de cloruro de cinc (II) y 36 ml de 2-metil-2-butanol se someten a reflujo durante 16 horas, se enfrió y se filtró y se llevó a cabo recristalización desde el 2-propanolol. Se obtiene 2,6-Bis[4-(4-metil-piperazin-1-il)-pirid-2-il]-pirimidin-ol (ligando PM6) en forma de sólido amarillento.
^{1}H-NMR (360 MHz, DMSO-d_{6}): 11,92 (br s, 1H); 8,31 (d, J=5,9 Hz, 1H); 8,30 (d, J=5,9 Hz; 1H); 7,94 (br s, 2H); 7,16 (s, 1H); 7,08 (dd, J=6,3; 2,7 Hz; 1H); 6,958 (dd, J=6,3; 2,7 Hz; 1H); 3,52-3,41 (m, 8H); 2,54.2,49 (m, 4H); 2,48-2,43 (m, 4H); 2,24 (s, 6H).
Ejemplo 11 Cuaternización del 2,6-bis[4-(4-metil-piperazin-1-il)-pirid-2-il]-pirimidin-ol (ligando PM6) con ioduro de metilo para formar el ligando PM7
54
Se añaden 0,12 ml (1,84 mmol) de ioduro de metilo a 411 mg (0,92 mmol) de 2,6-Bis[4-(4-metil-piperazin-1-il)-pirid-2-il]-pirimidin-ol (ligando PM6) del ejemplo 10 en 18 ml de acetonitrilo. La mezcla se agita durante 16 horas a temperatura ambiente y se filtra y el residuo se lava con cloroformo. El ligando cuaternizado PM7 se obtiene en forma de sólido incoloro.
^{1}H-NMR (360 MHz, D_{2}O): 8,25 (d, =6,3 Hz; 1H); 8,19 (d, J=5,9 Hz; 1H); 7,78 (d, J=2,7 Hz, 1H); 7,50 (d, J=2,3 Hz; J=1H); 7,05 (dd, J=6,3 Hz; 2,7 Hz, 1H); 6,92 (dd, J=5,9 Hz, 2,3 Hz, 1H); 6,89 (s, 1H); 3,88-3,83 (tm, 4H); 3,81-3,76 (tm, 4H); 3,66-3,61 (m, 8H); 2,30 (s, 3H); 2,28 (s, 3H).
Síntesis de compuestos de tipo triacínico Ejemplo 12 4,6-Di-pirid-2-il-[1,3,5]triazin-2-ol (ligando TZ1)
\vskip1.000000\baselineskip
55
Se añade 1,0 g (dispersión aproximadamente al 60% en aceite de parafina, unos 25 mmol) de hidruro sódico en fracciones a una solución de 5,21 g (50 mmol) de 2-cianopiridina y 1,50 g (25 mmol) de urea en 100 ml de dimetilsulfóxido. La suspensión resultante se mantiene a temperatura ambiente durante 3 horas y después se calienta a 75ºC durante 23 horas, se enfría y se vierte en 100 ml de agua helada. La mezcla se neutraliza con ácido sulfúrico 2 N, y el producto bruto se separa con filtración y se recristaliza a partir de 55 ml de metanol, proporcionando 4,6-Di-pirid-2-il-[1,3,5]triazin-2-ol en forma de sólido blanco.
^{1}H-NMR (360 MHz, CD_{3}OD): 8,68-8,6 (m, 4H); 7,95 (ddd, J= 7,7; 7,1; 1,8 Hz; 2H); 7,50 (ddd, J=7,7; 4,5; 1,4 Hz; 2H).
Ejemplo 13 4,6-Di-pirid-2-il-[1,3,5]triazin-2-ilamina (ligando TZ2)
Síntesis de acuerdo con F.H. Case et al., J. Am. Chem. Soc. 1959, 81, 905-906.
56
Se añade 1,0 g (dispersión aproximadamente al 60% en aceite de parafina, unos 25 mmol) de hidruro sódico en fracciones a una mezcla de 5,21 g (50 mmol) de 2-cianopiridina y 2,39 g (25 mmol) de hidrocloruro de guanidina en 100 ml de dimetilsulfóxido. Se agita durante 2 horas a temperatura ambiente, y después durante 23 horas a 75ºC. La mezcla se enfría y se vierte en 100 ml de agua helada, y se filtra, proporcionando 4,6-di-pirid-2-il-[1,3,5]triazin-2-ilamina en forma de sólido blanco tras secar al vacío.
^{1}H-NMR (360 MHz, DMSO-d_{6}): 8,82-8,73 (md, 2H); 8,44 (d, J=8,1 Hz, 2H); 8,10-7,95 (tm, 2H); 7,90 (br s, 2H); 7,64-7,55 (m, 2H).
Síntesis de complejos metálicos Ejemplo 14 Complejo de manganeso con 6-[4-(4-metil-piperazin-1-il)-pirid-2-il]-2-pirid-2-il-pirimidin-4-ol (ligando PM2)
503 mg (2,5 mmol) de cloruro de manganeso tetrahidrato se añaden a una solución de 886 mg (2,5 mmol) de 6-[4-(4-metil-piperazin-1-il)-pirid-2-il]-2-pirid-2-il-pirimidin-4-ol en 200 ml de agua. Después la solución se seca por congelación. C_{19}H_{20}Cl_{2}MnN_{6}O x 2,92 H_{2}O, Sólido amarillo.
Calculados: C 43,32 H 4,94 N 15,95 Cl 13,46 Mn 10,43 H_{2}O 9,98, Empíricos: C 43,10 H 4,95 N 16,03 Cl 13,29 Mn 10,4 H_{2}O 9,99.
Ejemplo 15 Complejo de manganeso con 6-4-(4-metil-piperazin-1-il)-pirid-2-il]-2-pirid-2-il-pirimidin-4-ol cuaternizado (ligando PM3)
Se añaden 119 mg (0,6 mmol) de cloruro de manganeso tetrahidrato a una solución de 294 mg (0,6 mmol) de 6-4-(4-metil-piperazin-1-il)-pirid-2-il]-2-pirid-2-il-pirimidin-4-ol cuaternizado en 200 ml de agua. Después la solución se seca por congelación. C_{20}H_{23}Cl_{2}MnN_{6}O x 3,75 H_{2}O, sólido amarillo anaranjado.
Calculados: C 35,13 H 4,50 N 12,29 Cl 10,37 Mn 8,03 H2O 9,88, empíricos: C 35,38 H 5,00 N 12,39 Cl 10,70 Mn 7,99 H2O 9,87.
Ejemplos de aplicaciones
Ejemplo de aplicación 1
Acción blanqueante en detergentes
7,5 g de tela de algodón blanco y 2,5 g de tela de algodón teñida con té se tratan con 80 ml de solución de lavado. La solución contiene detergente estándar (IEC 60456 A*) a una concentración de 7,5 g/l. La concentración de peróxido de hidrógeno es de 8,6 mmol/litro. La concentración de catalizador (complejo de cloruro de manganeso (II) 1:1 con el ligando en cuestión, preparado en agua, como se describe anteriormente) es de 50 mmol/l. El proceso de lavado se lleva a cabo en un recipiente de acero en un aparato LINIEST durante 30 minutos a 40ºC. Para evaluar los resultados de blanqueo, el aumento en brillo DY (diferencia de claridad de acuerdo con CIE) de las manchas llevado a cabo por el tratamiento se determina de manera espectrofotométrica en comparación con los valores obtenidos sin la adición del catalizador, véase Tabla 1.
TABLA 1
complejo de Mn con aumento DY
ligando PM2 5,3
ligando PM3 7,4
ligando PM4 3,8
ligando TZ1 1,1
ligando TZ2 1,2
En los ejemplos se puede observar el aumento importante en la claridad comparado con el proceso de lavado sin catalizador (DY=0).
Ejemplo de Aplicación 2
Acción de lavado sobre superficies manchadas
Un papel de filtro teñido con melanina, un pigmento generalmente responsable para el color inherente del moho, se humidifica a temperatura ambiente con una solución con hidrogenocarbonato sódico al 0,4%, carbonato sódico al 0,5%, un tensioactivo no-iónico al 0,2% (éter de polietilenglicol de ácidos grasos), peróxido de hidrógeno al 2% y, como se desea, 100 ppm de un catalizador, preparado como se describe en el Ejemplo de Aplicación 1. Tras 20 minutos, se lava el papel de filtro con agua y se seca a temperatura ambiente. La claridad Y del papel de filtro antes y después de la prueba se determina mediante espectroscopia de reflectancia (de acuerdo con CIE) y la acción blanqueante se determina como la diferencia entre dos medidas (DY) (Tabla 2). Para confirmar la acción blanqueante de los catalizadores, se lleva a cabo un experimento control con la solución mencionada anteriormente pero sin catalizador.
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TABLA 2
Catalizador DY
H_{2}O_{2} solamente 17,5
con ligando de manganeso PM2 49,7
con ligando de manganeso PM3 49,6
Los resultados muestran que la acción blanqueante del peróxido de hidrógeno puede aumentarse sustancialmente utilizando un catalizador de acuerdo con la invención.
Ejemplo de Aplicación 3
Blanqueado catalizado con oxígeno de morin en solución
Una solución de catalizador (10 mM de complejo de Mn de cloruro de Mn (II) tetrahidrato con el ligando en cuestión en metanol o agua, como se describe anteriormente) se añade a tiempo t=0 a una solución de 160 mM de morin en 10 mM de tampón de carbonato (pH 10). La extinción de la solución, transferida a un recipiente controlable termoestático equipado con dispositivo agitador, se mide a 40ºC a una longitud de onda de 410 nm durante un periodo de 50 min. Los valores de la decoloración tras una prueba de 5 min se indican en porcentajes en la Tabla 3:
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TABLA 3
Prueba con Grado de decoloración tras 5 min (%)
ligando de Mn PM2 49
ligando de Mn PM3 34
sin catalizador 8
sin catalizador, con H_{2}O_{2} 10 mM 13
Puede observarse que la acción blanqueante de las sustancias de acuerdo con la invención es superior al valor de la referencia (sistema sin catalizador) y que al de sólo peróxido de hidrógeno 10 mM.
Ejemplo de Aplicación 4
Blanqueado catalítico de celulosa
20 g de celulosa [TMP-CT CSF129, Núm. Ref P-178635 (ISO 57,4)] se remojan en un litro de agua durante 41 horas y después se agitan en un mezclador durante 20 minutos para obtener una pasta. Un baño blanqueante con 50 mg de la pasta preparada de esta manera en 190 ml de tampón acuoso (49 g/litro de carbonato sódico= y además 10 mM de peróxido de hidrógeno y, como se desea, 2 mM de catalizador de manganeso con ligando PM2 (preparado como se describe anteriormente) se mantiene a 23ºC durante 30 minutos. Después se llevan a cabo filtración y secado por aire durante 3 horas. Una muestra comprimida para formar una lámina circular de 10 cm de diámetro se pone a prueba según la claridad Y obtenida (de acuerdo con CIE, espectroscopia de reflectancia). Los resultados se recogen en la siguiente Tabla 4.
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TABLA 4 Medida de la claridad de la muestra de celulosa de varios sistemas
con peróxido con peróxido y catalizador
64,1 65,6
A partir de la Tabla 4 se ve claramente que mediante el sistema blanqueante catalizador se obtienen las muestras de celulosa más claras.
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Aplicación del Ejemplo 5
Blanqueado de lignina catalítico en una solución
Tres recipientes se cargan con diferentes mezclas que contienen lignina:
Sistema 1, que contiene:
200 ml de solución de prueba con tampón carbonato 0,1M (pH10) y solución de metal alcalino/lignina (Adrich Núm, 37 095-9; 5 ml de una solución de 10 g/l).
Sistema 2, que contiene, además, solución de peróxido de hidrógeno 20 mM.
Sistema 3, como el sistema 2 pero conteniendo además catalizador de manganeso 10 \muM con ligando PM2, preparado como se describe anteriormente.
La absorción de longitud de onda de 425 nm se determina de forma espectrofotométrica, tras 35 min, como medida de la actividad blanqueante del sistema en cuestión.
TABLA 5 Medidas de absorción a 425 n
Sistema 1 Sistema 2 Sistema 3
0,523 0,479 0,454
De la Tabla 5 se puede deducir fácilmente que el sistema catalítico 3 presenta una acción blanqueante de lignina mejor que los sistemas libres de catalizador 1 y 2.
Ejemplo de Aplicación 6
Delignificación de pasta
En una bolsa de plástico se introducen 5 g (peso seco) de celulosa de madera de coníferas con un número Kappa de 26,4, junto con 71 ml de tampón carbonato, pH 10 (hidrogenocarbonato sódico al 4% y carbonato sódico al 0,5%), y 13,3 ml de peróxido de hidrógeno al 30%. La solución catalizadora se prepara antes mezclando una solución acuosa de una mezcla equimolar de cloruro de hierro (III) y el ligando PM2. Se añaden 53,2 ppm de catalizador a la pasta. La pasta obtenida de esta manera se amasa de forma intensa y después se mantiene a 40ºC bajo control termoestático durante 90 min en un baño de agua.
Después se lleva a cabo una filtración y la pasta se lava 3 veces con agua caliente (60ºC). El número Kappa de la pulpa tras el tratamiento se determina de acuerdo con TAPPI T236 om-99 y es 17,5. El número Kappa de la pulpa en un experimento controlado sin catalizador es 19,6. La utilización del catalizador de esta manera resulta en una reducción del número Kappa.
Ejemplo de Aplicación 7
Acción como catalizador para inhibición de transferencia de colorante (DTI)
De acuerdo con esta aplicación, el objeto es evitar la redeposición de colorantes que migran, especialmente en líquidos de lavado.
Se tratan 7,5 g de tela de algodón en 80 ml de solución de lavado. La solución contiene un detergente estándar (IEC 60456 a*) a una concentración de 7,5 g/l, 8,6 mmol/l de peróxido de hidrógeno y una solución del colorante de prueba Reactive Blue 238 (6 mg/l de la formulación al 1005). La solución catalizadora se prepara anteriormente mezclando una solución acuosa de cloruro de manganeso (II) tetrahidrato y el ligando apropiado. Así se establece una concentración de catalizador de 50 mmol/l en la solución. El proceso de lavado se lleva a cabo durante 30 minutos a 40ºC en un recipiente de metal en un aparato LINIEST. Para poner a prueba la actividad de los catalizadores, se determina la actividad DTI. La DTI (Inhibición de transferencia de colorante) se define como el siguiente porcentaje:
a = ([Y(E)-Y(A)]/[Y(W)-Y(A)]) * 100
donde Y(W), Y(A) e Y(E) son los valores de claridad CIE del material blanco, del material tratado sin la adición del catalizador y del material tratado con la adición de catalizador (respectivamente). a = 100% corresponde a un catalizador perfecto que evita totalmente que el material blanco se manche.
Los espectros de reflexión de las muestras se miden utilizando un SPECTRAFLASH 2000 y se transforman en valores de claridad (D65/10) de acuerdo con un procedimiento CIE estándar. Los resultados se muestran en la Tabla 6 a continuación.
TABLA 6
Prueba con Efecto DTI
Ligando Mn PM2 20%
Ligando Mn PM3 32%
Ligando Fe PM2 99%
Ligando Fe PM3 99%
La Tabla 6 ilustra claramente la capacidad de los catalizadores para inhibir la transferencia de colorante.

Claims (34)

1. La utilización como catalizador en reacciones de oxidación de al menos un compuesto de complejo metálico de fórmula (1)
[L_{n}Me_{m}X_{p}]^{z}Y_{q}
en el que
Me sea manganeso, titanio, hierro, cobalto, níquel o cobre,
X sea un radical coordinante o formador de puentes,
n y m sean, independientemente entre sí, un número entero con un valor de 1 a 8,
P sea un número entero con un valor de 0 a 32,
z sea la carga del complejo metálico,
y sea un contra-ión,
q = z/(carga de Y), y
L sea un ligando de fórmula (2)
\vskip1.000000\baselineskip
57
en el que
Q sea N o CR_{10},
R_{1}, R_{2}, R_{3}, R_{4}, R_{5}, R_{6}, R_{7}, R_{8}, R_{9} y R_{10} sean, cada uno independientemente entre sí, hidrógeno; alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido; ciano; halógeno; nitro; -COOR_{11} o -SO_{3}R_{11} en el que
R_{11} sea, en cada caso, hidrógeno, un catión o alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido; -SR_{12}, -SO_{2}R_{12} o -OR_{12} en el que
R_{12} sea, en cada caso, hidrógeno o alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido; -NR_{13}R_{14}; -(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}; -N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}; -(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}R_{15}; -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}; -N[(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}]_{2}; -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}; -N[(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}
R_{15}]_{2}; -N(R_{12})-N-R_{13}R_{14} o -N(R_{12})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15} en el que
R_{12} sea como se define anteriormente y
R_{13}, R_{14} y R_{15} sean, independientemente entre sí, hidrógeno o alquilo-C_{1}C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido, o
R_{13} y R_{14}, junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos, formen un anillo de 5, 6 o 7 miembros, sustituido o no sustituido, que pueda contener otros heteroátomos.
2. La utilización de acuerdo con la reivindicación 1, en la que Me es manganeso en el estado de oxidación II, III, IV o V.
3. La utilización de acuerdo con la reivindicación 1, en la que Me es hierro en el estado de oxidación II, III o IV.
4. La utilización de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1, 2 o 3, en las que CH_{3}CN; H_{2}O; F^{-}; Cl^{-}; Br^{-}; HOO^{-}; O_{2}^{2-}; O^{2-}; R_{16}COO^{-}; R_{16}O^{-}; LMeO^{-} y LMeOO^{-}, en el que R_{16} es hidrógeno, -SO_{3}-alquilo-C_{1}-C_{4} o alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido, y L y Me son como se define en la reivindicación 1.
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5. La utilización de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, donde
Y es R_{17}COO^{-}; ClO_{4}^{-}; BF_{4}^{-}; PF_{6}^{-}; R_{17}SO_{3}^{-}; R_{17}SO_{4}^{-}; SO_{4}^{2-}, NO_{3}^{-}; F^{-}; Cl^{-}; Br^{-} y I^{-}, citrato, tartrato u oxalato, en el que
R_{17} es alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido.
6. La utilización de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en las que
n es un número entero con un valor de 1 a 4, especialmente 1 o 2.
7. La utilización de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en las que
m es un número entero con un valor de 1 o 2, especialmente 1.
8. La utilización de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en las que
p es un número entero con un valor de 0 a 4, especialmente 2.
9. La utilización de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en las que
z es un número entero con un valor de 8- a 8+.
10. La utilización de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en las que arilo es fenilo o naftilo cada uno sin sustituir o sustituido con alquilo-C_{1}-C_{4}, alcoxi-C_{1}-C_{4}, halógeno, ciano, nitro, carboxi, sulfa, hidroxi, amino, N-mono- o N,N-di-alquilamino-C_{1}-C_{4} sin sustituir o sustituido con hidroxi en la subunidad alquilo, N-fentamino, N-naftilamino, fenilo, fenoxi o naftiloxi.
11. La utilización de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en las que
el anillo de 5, 6 o 7 miembros formado por R_{13} y R_{14}, junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos, es un anillo de pirrolidina, piperidina, piperazina, morfolina o azepano en el que los átomos de nitrógeno pueden estar cuaternizados, no sustituido o sustituido con alquilo-C_{1}-C_{4}.
12. La utilización de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en las que
R_{5} es alquilo C_{1}-C_{12}; fenilo sin sustituir o sustituido con alquilo-C_{1}-C_{4}, alcoxi-C_{1}-C_{4}, halógeno, ciano, nitro, carboxi, sulfa, hidroxi, amino, N-mono- o N,N-di-alquilamino-C_{1}-C_{4} sin sustituir o sustituido con hidroxi en el fragmento alquilo, N-fenilamino, N-naftilamino, fenilo, fenoxi o naftoxi; ciano; halógeno; nitro; -COOR_{11} o -SO_{3}R_{11} en el que
R_{11} es en cada caso hidrógeno, un catión, alquilo-C_{1}-C_{12}, fenilo sin sustituir o sustituido como se indica anteriormente, -SR_{12}, -SO_{2}R_{12} o OR_{12} donde
R_{12} es en cada caso hidrógeno, alquilo-C_{1}-C_{12}, fenilo sin sustituir o sustituido como se indica anteriormente; -NR_{13}R_{14}; -(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}; -N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}; -(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}; -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}; -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13-}R_{14}R_{15}; -N(R_{12})-N-R_{13}R_{14} o -N(R_{12})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15} en el que
R_{12} puede tener uno de los significados anteriores y R_{13}, R_{14} y R_{15} son, independientemente entre sí, hidrógeno o alquilo-C_{1}-C_{12} no sustituido o sustituido con hidroxi, fenilo sustituido o no sustituido como se indica anteriormente, o
R_{13} y R_{14}, junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos, forman un anillo de pirrolidina, piperidina, piperazina, morfolina o azepano no sustituido o sustituido con al menos un alquilo C_{1}-C_{4} sustituido o sin sustituir, donde el átomo de nitrógeno puede estar cuaternizado y R_{1}, R_{2}, R_{3}, R_{4}, R_{6}, R_{7}, R_{8}, R_{9} y R_{10} pueden ser como se definen en la reivindicación 1 o hidrógeno.
13. La utilización de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en las que
R_{5} es fenilo sin sustituir o sustituido con alquilo-C_{1}-C_{4}, alcoxi-C_{1}-C_{4}, halógeno, fenilo o hidroxi; ciano, nitro, -COOR_{11} o -SO_{3}R_{11} en el que
R_{11} es en cada caso hidrógeno, un catión, alquilo-C_{1}-C_{4} o fenilo; -SR_{12}, SO_{2}R_{12} o -OR_{12} en el que
R_{12} es en cada caso hidrógeno, alquilo C_{1}-C_{4} o fenilo; -N(CH_{3})-NH_{2} o -NH-NH_{2}; amino; N-mono- o N,N-di-alquilamino-C_{1}-C_{4} sin sustituir o sustituido con hidroxi en la subunidad alquilo; o un anillo de pirrolidina, piperidina, piperazina, morfolina o azepano sin sustituir o sustituido con alquilo-C_{1}-C_{4}.
14. La utilización de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en las que
R_{5} en L es alcoxi-C_{1}-C_{4}, hidroxi, hidracina, amino, N-mono- o N,N-di-alquilamino-C_{1}-C_{4} sin sustituir o sustituido con hidroxi en el fragmento alquilo; o un anillo de pirrolidina piperidina, piperazina, morfolina o azepano sustituido con alquilo-C_{1}-C_{4}.
15. La utilización de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, donde R_{1}, R_{2}, R_{3}, R_{4}, R_{6}, R_{7}, R_{8}, R_{9} y R_{10} en L tienen las definiciones proporcionadas para R_{5} en cualquiera de las reivindicaciones 12 a 14, pero además esos radicales también pueden ser hidrógeno.
16. La utilización de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, en las que L es un compuesto de fórmula (3a) o (3b)
58
en el que R’_{3}, R’_{5} y R’_{7} tienen las definiciones proporcionadas en las reivindicaciones 1 a 15.
17. La utilización de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, que consiste en el uso de al menos uno de los compuestos de complejo metálico de fórmula (1’) como catalizadores de reacciones de oxidación
(1’)[L’_{n}Me_{m}X_{p}]^{z}Y_{q}
en el que
Me es manganeso, titanio, hierro, cobalto, níquel o cobre, X es un radical coordinante o formador de puentes,
n y m son, independientemente entre sí, un número entero con un valor de entre 1 y 8,
p es un número entero con un valor de 0 a 32,
z es la carga del complejo metálico,
y es un contraión,
q = z/(carga de Y), y
L' es un ligando de fórmula (2')
59
en el que
Q es N o CR_{10}
R_{1}, R_{2}, R_{3}, R_{4}, R_{5}, R_{6}, R_{7}, R_{8}, R_{9} y R_{10} son cada uno, independientemente entre sí, hidrógeno; alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido; ciano; halógeno; nitro; -COOR_{11} o -SO_{3}R_{11} en el que
R_{11} es en cada caso hidrógeno un catión o alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido; -SR_{12}, -SO_{2}R_{12} o -OR_{12} en el que
R_{12} es en cada caso hidrógeno o, alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido; -NR_{13}
R_{14}; -(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}; -N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}; -(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}R_{15}; -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}; -N[(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}]_{2}; -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}; -N[(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}]_{2}; -N
(R_{12})-N-R_{13}R_{14} o -N(R_{12})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15} en el que
R_{12} es como se define anteriormente y
R_{13}, R_{14} y R_{15} son, independientemente entre sí, hidrógeno o alquilo-C_{1}C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido, o
R_{13} y R_{14}, junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos, forman un anillo de 5, 6 o 7 miembros, sustituido o no sustituido, que puede contener otros heteroátomos, con la condición de que
al menos uno de los sustituyentes R_{1} a R_{10} contenga un átomo de nitrógeno cuaternario que no esté unido directamente a ninguno de los anillos A, B o C.
18. La utilización de acuerdo con la reivindicación 17, en la que R_{5} no es hidrógeno.
19. La utilización de acuerdo con las reivindicaciones 17 o 18, en las que
R_{5} en L’ es fenilo sin sustituir o sustituido con alquilo-C_{1}-C_{4}, alcoxi-C_{1}-C_{4}, halógeno, fenilo o hidroxi; ciano; nitro; -COOR_{11} o -SO_{3}R_{11}, en el que
R_{11} es en cada caso hidrógeno, un catión, alquilo-C_{1}-C_{4} o fenilo; -SR_{12}, -SO_{2}R_{12} o -OR_{12} en el que
R_{12} es en cada caso hidrógeno, alquilo-C_{1}-C_{14} o fenilo; -N(CH_{3})-NH_{2} o -NH-NH_{2}; amino; N-mono- o N,N-di-alquilamino-C_{1}-C_{4} sin sustituir o sustituido con hidroxi en el fragmento alquilo, en el que los átomos de nitrógeno, especialmente los átomos de nitrógeno que no están unidos a uno de los tres anillos A, B o C pueden estar cuaternizados; N-mono- o N,N-di-alquilo-C_{1}-C_{4}-N+R_{13}R_{14}R_{15} sin sustituir o sustituido con hidroxi en el fragmento alquilo, donde R_{13}, R_{14} y R_{15} son cada uno, independientemente entre sí, hidrógeno o alquilo-C_{1}-C_{12} sin sustituir o hidroxi sustituido, fenilo sin sustituir o sustituido como se indica anteriormente, o R_{13} y R_{14}, junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos forman un anillo de pirrolidina, piperidina, piperazina, morfolina o azepano sin sustituir o sustituido con al menos un alquilo-C_{1}-C_{4} o al menos un alquilo-C_{1}-C_{4} sin sustituir o sustituido, en el que el átomo de nitrógeno puede estar cuaternizado; N-mono- o N,N-di-alquilo-C_{1}-C_{4}-NR_{13}R_{14} sin sustituir o sustituido con hidroxi en el fragmento alquilo, en el que
R_{13} y R_{14} son como se define anteriormente.
20. La utilización de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 17 a 19, donde L’ es un compuesto de fórmula (3’a) o (3’b)
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en el que R’_{3}, R’_{5} y R’_{7} tienen las definiciones y significados preferidos indicados anteriormente para R_{5}, pero R’_{3} y R’_{7} además pueden ser hidrógeno.
21. La utilización de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 17 a 20, en las que
(i) al menos uno de los sustituyentes R’_{3}, R’_{5} y R’_{7} es uno de los radicales
61
en el que el grupo alquileno sin ramificar o ramificado puede estar sin sustituir o sustituido, y en el que los grupos alquilo, que están ramificados o sin ramificar, independientemente entre sí, pueden estar sin sustituir o sustituidos y en el que el anillo de piperazina puede estar sin sustituir o sustituido.
22. La utilización de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 17 a 21, en la que L’ contiene precisamente 1 átomo de nitrógeno cuaternizado.
23. La utilización de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 17 a 22, en la que L’ contiene precisamente 2 o precisamente 3 átomos de nitrógeno cuaternizados.
24. La utilización de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 23, en las que la oxidación se lleva a cabo mediante oxígeno molecular o aire.
25. Un compuesto de complejo metálico de fórmula (1a)
(1a)[L_{n}Me_{m}X_{p}]^{z}Y_{q}
en el que todos los sustituyentes son como se define en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16.
26. Un compuesto de complejo metálico de fórmula (1a) de acuerdo con la reivindicación 25, donde L es un compuesto de fórmula (3a) o (3b)
62
en los que
R’_{5} es alcoxi-C_{1}-C_{4}; hidroxi; N-mono- o N,N-di-alquilamino-C_{1}-C_{4} sustituido con hidroxi en el fragmento alquilo; o -NR_{13}R_{14}; -(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}; -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}; -N[(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}]_{2}; o -N(R_{12})-N-R_{13}R_{14}, en el que
R_{12} es hidrógeno; alquilo-C_{1}-C_{12} o fenilo sin sustituir o fenilo sustituido con (sustituido con hidroxi en el fragmento alquilo) N-mono- o N,N-di-alquilamino-C_{1}-C_{4}-, N-fenilamino-, N-naftilamino-, fenil-, fenoxi- o naftiloxi y
R_{13} y R_{14} son, independientemente entre sí, hidrógeno, alquilo-C_{1}-C_{12} sustituido con hidroxi o sin sustituir, fenilo sin sustituir o fenilo sustituido como se indica anteriormente, o
R_{13} y R_{14}, junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos, forman un anillo de pirrolidina, piperidina, piperazina, morfolina o azepano sin sustituir o sustituido con al menos un alquilo-C_{1}-C_{4} sustituido o sin sustituir, especialmente un anillo de pirrolidina, piperidina, piperazina, morfolina o azepano y
R’_{3} y R’_{7} son, independientemente entre sí, hidrógeno; alcoxi-C_{1}-C_{4}; hidroxi; N-mono- o N,N-di-alquilamino-C_{1}-C_{4} sustituido con hidroxi en el fragmento alquilo; o -NR_{13}R_{14}; -(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}; -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}; -N[(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}]_{2}; o -N(R_{12})-N-R_{13}R_{14} en el que
R_{12} es hidrógeno; alquilo-C_{1}-C_{12} sin sustituir o fenilo sustituido con (sustituido con hidroxi en el fragmento alquilo) N-mono- o N,N-di-alquilamino-C_{1}-C_{4}-, N-fenilamino, N-naftilamino, fenilo, fenoxi- o naftiloxi, y
R_{13} y R_{14} son, independientemente entre sí, hidrógeno; alquilo-C_{1}-C_{12} sin sustituir o sustituido con hidroxi, fenilo sin sustituir o fenilo sustituido como se indica anteriormente, o
R_{13} y R_{14}, junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos, forman un anillo de pirrolidina, piperidina, piperazina, morfolina o azepano sin sustituir o sustituido con al menos un alquilo-C_{1}-C_{4} sustituido o sin sustituir, especialmente un anillo de pirrolidina, piperidina, piperazina, morfolina o azepano.
27. Un compuesto de complejo metálico de fórmula (1’a)
(1’a)[L’_{n}Me_{m}X_{p}]^{z}Y_{q},
en el que todos los sustituyentes son como se define en las reivindicaciones 17 a 23.
28. Un compuesto de complejo metálico de fórmula (1’a) de acuerdo con la reivindicación 27, en el que L’ es un compuesto de fórmula (3’a) o (3’b)
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63
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en los que R'_{3}, R'_{5} y R'_{7} tienen las definiciones y significados preferidos indicados anteriormente para R_{5} en las reivindicaciones 17 a 23, pero R'_{3} y R'_{7} también pueden ser hidrógeno con la condición de que
(i) al menos uno de los sustituyentes R'_{3}. R'_{5} y R'_{7} sea un radical
-(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}; -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}; -N[(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}]_{2};
-N(R_{12})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15} en el que
R_{12} es como se define anteriormente y
R_{13}, R_{14} y R_{15} son cada uno, independientemente entre sí, hidrógeno o alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido, o arilo sustituido o no sustituido, o
R_{13} y R_{14} junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos forman un anillo de 5, 6 o 7 miembros sin sustituir o sustituido con al menos un alquilo-C_{1}-C_{4} sustituido o no sustituido y puede contener otros heteroátomos, en el que al menos un átomo de nitrógeno o unido a ninguno de los anillos A, B o C está cuaternizado.
29. Un ligando L’ de fórmula (4’) o (5’)
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en el que
R_{1}, R_{2}, R_{3}, R_{4}, R_{5}, R_{6}, R_{7}, R_{8}, R_{9} y R_{10} son cada uno, independientemente entre sí, hidrógeno; alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido; ciano; halógeno; nitro; -COOR_{11} o -SO_{3}R_{11} en el que
R_{11} es en cada caso hidrógeno, un catión o alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido; -SR_{12}, -SO_{2}R_{12} o -OR_{12} en el que
R_{12} es en cada caso hidrógeno o alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido; -NR_{13}R_{14}; -(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}; -N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}; -(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}; -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}; -N[(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}]_{2}; -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}; -N[(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}
R_{15}]_{2}; -N(R_{12})-N-R_{13}R_{14} o -N(R_{12})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15} en el que
R_{12} es como se define anteriormente y
R_{13}, R_{14} y R_{15} son, independientemente entre sí, hidrógeno o alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido, o
R_{13} y R_{14}, junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos, forman un anillo de 5, 6 o 7 miembros, sustituido o no sustituido, que puede contener otros heteroátomos, con la condición de que
al menos uno de los sustituyentes R_{1} a R_{10} contenga un átomo de nitrógeno cuaternizado que no esté unido directamente a uno de los tres anillos A, B o C.
30. Un ligando L de fórmula (6)
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en el que
R_{1}, R_{2}, R_{4}, R_{5}, R_{6}, R_{7}, R_{8}, y R_{9} son cada uno, independientemente entre sí, hidrógeno; alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido; ciano; halógeno; nitro; -COOR_{11} o -SO_{3}R_{11} en el que
R_{11} es en cada caso hidrógeno, un catión o alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido; -SR_{12}, -SO_{2}R_{12} o -OR_{12} en el que
R_{12} es en cada caso hidrógeno o alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido; -NR_{13}R_{14}; -(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}; -N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}; -(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}; -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}; -N[(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}]_{2}; -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}; -N[(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}
R_{15}]_{2}; -N(R_{12})-N-R_{13}R_{14} o -N(R_{12})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15} en el que
R_{12} es como se define anteriormente y
R_{13}, R_{14} y R_{15} son, independientemente entre sí, hidrógeno o alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido, o
R_{13} y R_{14}, junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos, forman un anillo de 5, 6 o 7 miembros, sustituido o no sustituido, que puede contener otros heteroátomos y
R_{3} es fenilo sustituido con alquilo-C_{1}-C_{4}, alcoxi-C_{1}-C_{4}, hidroxi, sulfa, sulfato, halógeno, ciano, nitro, carboxi, amino, N-mono- o N,N-di-alquilamino-C_{1}-C_{4} sin sustituir o sustituido con hidroxi en el fragmento alquilo, N-fenilamino, N-naftilamino, fenilo, fenoxi o con naftiloxi, alquilo-C_{1}-C_{4} sustituido o arilo sustituido o no sustituido; -CH_{3}; alquilo-C_{3}-C_{18}; ciano; halógeno; nitro; -COOR_{11} o -SO_{3}R_{11} en el que
R_{11} es en cada caso hidrógeno, un catión o alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido; -SR_{12}, -SO_{2}R_{12} o -OR_{12} en el que
R_{12} es en cada caso hidrógeno o alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido; -NR_{13}R_{14}; -(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}; -N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}; -(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}; -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}; -N[(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}]_{2}; -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}; -N[(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}
R_{15}]_{2}; -N(R_{12})-N-R_{13}R_{14} o -N(R_{12})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15} en el que
R_{12} es como se define anteriormente y
R_{13}, R_{14} y R_{15} son, independientemente entre sí, hidrógeno o alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido, o
R_{13} y R_{14}, junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos, forman un anillo de 5, 6 o 7 miembros, sustituido o no sustituido, que puede contener otros heteroátomos.
\newpage
31. Un ligando L de fórmula (7)
66
en el que
R_{1}, R_{2}, R_{3}, R_{4}, R_{5}, R_{6}, R_{8}, R_{9} y R_{10} son cada uno, independientemente entre sí, hidrógeno; alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido; ciano; halógeno; nitro; -COOR_{11} o -SO_{3}R_{11} en el que
R_{11} es en cada caso hidrógeno, un catión o alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido; -SR_{12}, -SO_{2}R_{12} o -OR_{12} en el que
R_{12} es en cada caso hidrógeno o alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido; -NR_{13}R_{14}; -(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}; -N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}; -(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}; -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}; -N[(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}]_{2}; -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}; -N[(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}
R_{15}]_{2}; -N(R_{12})-N-R_{13}R_{14} o -N(R_{12})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15} en el que
R_{12} es como se define anteriormente y
R_{13}, R_{14} y R_{15} son, independientemente entre sí, hidrógeno o alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido, o
R_{13} y R_{14}, junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos, forman un anillo de 5, 6 o 7 miembros, sustituido o no sustituido, que puede contener otros heteroátomos, y
R_{7} es fenilo sustituido con alquilo-C_{1}-C_{4}, alcoxi-C_{1}-C_{4}, hidroxi, sulfa, sulfato, halógeno, ciano, nitro, carboxi amino, N-mono- o N,N-di-alquilamino-C_{1}-C_{4} sin sustituir o sustituido con hidroxi en el fragmento alquilo, N-fenilamina, N-naftilamina, fenilo, fenoxi o con naftiloxi, alquilo-C_{1}-C_{4} sustituido o arilo sustituido o no sustituido; -CH_{3}; alquilo-C_{3}-C_{18}; ciano; F^{-}, Cl^{-}, Br^{-}; nitro; -COOR_{11} o -SO_{3}R_{11} en el que
R_{11} es en cada caso hidrógeno, un catión o alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido; -SR_{12}, -SO_{2}R_{12} o -OR_{12} en el que
R_{12} es en cada caso hidrógeno o alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido; -NR_{13}R_{14}; -(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}; -N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}; -(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}; -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}; -N[(alquileno-C_{1}-C_{6})-NR_{13}R_{14}]_{2}; -N(R_{12})-(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15}; -N[(alquileno-C_{1}-C_{6})-N^{+}R_{13}R_{14}
R_{15}]_{2}; -N(R_{12})-N-R_{13}R_{14} o -N(R_{12})-N^{+}R_{13}R_{14}R_{15} en el que
R_{12} es como se define anteriormente y
R_{13}, R_{14} y R_{15} son, independientemente entre sí, hidrógeno o alquilo-C_{1}-C_{18} sustituido o no sustituido o arilo sustituido o no sustituido, o
R_{13} y R_{14}, junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos, forman un anillo de 5, 6 o 7 miembros, sustituido o no sustituido, que puede contener otros heteroátomos.
32. Una composición detergente, de lavado, desinfectante o blanqueante que contiene
I) del 0 al 50% A) de un tensioactivo aniónico o B) de un tensioactivo no iónico,
II) del 0 al 70% C) de una sustancia potenciadora,
III) del 1 al 99% D) de un peróxido,
IV) E) al menos un compuesto de complejo metálico de fórmula (1) o (1’) de cualquiera de las reivindicaciones 25 a 28 en una cantidad que, en la solución, proporciona una concentración de 0,5 a 50 mg/litro de solución, preferiblemente de 1 a 30 mg/litro de solución, cuando se añaden de 0,5 a 20 g/litro de agente detergente, de lavado, desinfectante o blanqueante a la solución, siendo los porcentajes en cada caso en relación al peso, en base al peso total de la composición y
V) agua hasta el 100%.
33. Una formulación sólida que contiene
a) del 1 al 99% en peso de un compuesto de complejo metálico de fórmula (1) o (1’) de cualquiera de las reivindicaciones 25 a 28,
b) del 1 al 99% en peso de un aglutinante,
c) del 0 al 20% en peso de un material encapsulante,
d) del 0 al 20% en peso de otro aditivo y
e) del 0 al 20% en peso de agua.
34. Una formulación sólida de acuerdo con la reivindicación 33, que esté en forma de comprimidos o gránulos.
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