ES2620313T3 - Procedimiento de fabricación de amidas - Google Patents

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ES2620313T3 ES13708176.6T ES13708176T ES2620313T3 ES 2620313 T3 ES2620313 T3 ES 2620313T3 ES 13708176 T ES13708176 T ES 13708176T ES 2620313 T3 ES2620313 T3 ES 2620313T3
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Wilhelm Barlage
Javier Raya
Joaquin Bigorra Llosas
Harald RÖSSLER
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C231/00—Preparation of carboxylic acid amides
    • C07C231/02—Preparation of carboxylic acid amides from carboxylic acids or from esters, anhydrides, or halides thereof by reaction with ammonia or amines

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Abstract

Procedimiento de fabricación de una amida de un ácido carboxílico haciendo reaccionar una amina de fórmula (I) H-NR1R2 (I), en la que los números enteros están definidos como siendo iguales o diferentes, R1 se selecciona de alquilo C1-C4, R2 se selecciona de hidrógeno y alquilo C1-C4, R1 y R2 se combinan de forma que la amina según fórmula (I) tenga una temperatura de ebullición inferior a la del agua, caracterizado porque la amina según fórmula (I) se selecciona de metilamina, dimetilamina, etilamina, dietilamina, n-propilamina, isopropilamina, diisopropilamina, n-butilamina, iso-butilamina, terc-butilamina, metil n propilamina, n-metil-n-etilamina y metil iso-propilamina, con un ácido carboxílico con al menos 3 átomos de carbono por molécula, llevando de forma opcional dicho ácido carboxílico al menos un grupo hidroxilo de alcohol por molécula, seleccionando una relación molar de amina según fórmula (I) a ácido carboxílico en el intervalo de 1,5:1 a 1:1, que comprende las siguientes medidas: (a) hacer reaccionar la amina según fórmula (I) con dicho ácido carboxílico en unas condiciones de temperatura y presión en las que el agua y la amina según fórmula (I) son gaseosas, en la que la reacción (a) se efectúa en un único reactor, (b) destilar el agua formada, junto a la amina no reaccionada según fórmula (I), (c) separar la amina no reaccionada según fórmula (I) del agua y (d) volver a introducir dicha amina según fórmula (I) en la mezcla de reacción en la medida (a), caracterizado porque las medidas (a) y (b) se llevan a cabo sin emplear ningún disolvente orgánico.

Description

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DESCRIPCION
Procedimiento de fabricacion de amidas
La presente invencion se refiere a un procedimiento para fabricar una amida de un acido carbox^lico haciendo reaccionar una amina de formula (I)
H-NR1R2 (I),
en la que los numeros enteros estan definidos como iguales o diferentes,
R1 se selecciona de alquilo C1-C4,
R2 se selecciona de hidrogeno y alquilo C1-C4,
R1 y R2 se combinan de una forma que la amina segun formula (I) tiene una temperatura de ebullicion inferior a la del agua, caracterizado porque la amina segun formula (I) se selecciona de metilamina, dimetilamina, etilamina, dietilamina, n-propilamina, isopropilamina, diisopropilamina, n-butilamina, iso-butilamina, terc-butilamina, metil-n- propilamina, n-metil-n-etilamina y metil-iso-propilamina, con un acido carboxflico con al menos 3 atomos de carbono por molecula, llevando de forma opcional dicho acido carboxflico al menos un grupo hidroxilo de alcohol por molecula, seleccionando una relacion molar de amina segun formula (I) a acido carboxflico en el intervalo de 1,5:1 a 1:1,
que comprende las siguientes medidas:
(a) se hace reaccionar la amina segun formula (I) con dicho acido carboxflico en unas condiciones de temperatura y presion en las que el agua y la amina segun formula (I) son gaseosas, en la que la reaccion (a) se efectua en un unico reactor,
(b) se destila el agua formada, junto a la amina no reaccionada segun formula (I),
(c) se separa la amina no reaccionada segun formula (I) del agua y
(d) se vuelve a introducir dicha amina segun formula (I) en la mezcla de reaccion en la medida (a),
caracterizado porque las medidas (a) y (b) se llevan a cabo sin emplear ningun disolvente organico.
Las amidas alqrnlicas y amidas dialqmlicas de acido graso se emplean para diferentes aplicaciones tales como disolventes respetuosos con el medio ambiente y como ayuda de fabricacion para polfmeros. Los procedimientos para la fabricacion de tales amidas se conocen en la tecnica. Muchos se inician a partir de un acido carboxflico o un derivado tal como el respectivo haluro o ester y una amida alqmlica o dialqmlica. No obstante, se pueden observar varios inconvenientes. Los haluros de acido carboxflico, sin embargo, son caros, y tienden a escindir haluros de hidrogeno en varias ocasiones tales como almacenamiento, transporte y reacciones. Tales haluros son muy corrosivos y durante la formacion de amida tienen que neutralizarse, bien con un equivalente de amina o bien con una base anadida que puede reaccionar tambien en su lugar con el haluro de acido carboxflico.
Durante la formacion de amidas de esteres (o lactonas) y aminas se formaran alcoholes, que reduciran el problema de corrosion descrito anteriormente, vease, por ejemplo, el documento WO 2010/037776. Sin embargo, los esteres y las lactonas normalmente son bastante caros comparado con los acidos carboxflicos. El documento WO 2010/108814 se refiere a un procedimiento para producir N,N-dialquilamida de acido lactico a partir de acido lactico y dialquilamina bajo presion.
El documento US 2009/0062565 desvela un procedimiento en el que se producen amidas de acido graso a partir del respectivo acido carboxflico y una amina. El procedimiento desvelado emplea un sistema de dos reactores. El agua formada se destila junto a amina y tras la separacion la amina puede ser reciclada introduciendola en acido con el fin de iniciar la reaccion para la formacion de la amida. No obstante, para este procedimiento se necesita normalmente un exceso de amina. Esto es particularmente desventajoso para la produccion a pequena escala y procedimientos discontinuos.
Por lo tanto, la presente invencion tiene como un objetivo proporcionar un procedimiento para fabricar amidas de acido carboxflico a partir de acidos carboxflicos que no requiera un gran exceso de amina, pero que proporcione amidas con un alto rendimiento y de buena pureza.
En consecuencia, se encontro el procedimiento definido al comienzo, de ahora en adelante denominado tambien el procedimiento inventivo.
Durante el transcurso del procedimiento inventivo, un acido carboxflico, tambien denominado acido carboxflico (II), se hara reaccionar con una amina de formula (I)
H-NR1R2 (I),
tambien denominada de forma abreviada amina (I), en la que los numeros enteros estan definidos como diferentes o preferentemente identicos,
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R1 se selecciona de alquilo C1-C4, tal como metilo, etilo, n-propilo, iso-propilo, n-butilo, iso-butilo, sec-butilo o
terc-butilo, preferentemente n-alquilo C1-C4 y particularmente metilo o etilo,
R2 se selecciona de hidrogeno y alquilo C1-C4, tal como metilo, etilo, n-propilo, iso-propilo, n-butilo, iso-butilo,
sec-butilo o terc-butilo, preferentemente n-alquilo C1-C4 y particularmente metilo o etilo,
en la que R1 y R2 se combinan de una forma que la amina segun formula (I) tiene una temperatura de ebullicion inferior a la del agua, caracterizado porque la amina segun formula (I) se selecciona de metilamina, dimetilamina, etilamina, dietilamina, n-propilamina, isopropilamina, diisopropilamina y n-butilamina. Las aminas particularmente preferentes de formula (I) se seleccionan de dimetilamina y dietilamina.
Los acidos carboxflicos que se haran reaccionar segun el procedimiento inventivo se seleccionan de acidos carboxflicos con al menos 3 atomos de carbono por molecula, llevando de forma opcional dicho acido carboxflico al menos un grupo hidroxilo de alcohol por molecula.
En una realizacion de la presente invencion, el acido carboxflico (II) se selecciona de acidos carboxflicos C3-C18 que estan ramificados y no sustituidos, tales como el acido isobutmco y el acido isovalerico.
En una realizacion de la presente invencion, el acido carboxflico (II) se selecciona de acidos carboxflicos C3-C18 que son preferentemente de cadena lineal y no estan sustituidos. Algunos ejemplos son el acido propionico, el acido butmco, el acido valerico, el acido caproico (n-CsH-n-COOH), el acido capnlico, el acido caprico, el acido laurico, el acido minstico, el acido palmftico y el acido estearico. El acido carboxflico (II) puede tener uno o mas dobles enlaces carbono-carbono que no estan conjugados con el grupo acido carboxflico. Son preferentes los acidos carboxflicos que no tienen un doble enlace carbono-carbono.
En una realizacion en particular preferente de la presente invencion, el acido carboxflico (II) se selecciona del acido capnlico, el acido caprico y el acido laurico y la amina (I) se selecciona de dimetilamina y dietilamina.
En una realizacion de la presente invencion, el acido carboxflico (II) se selecciona de acidos a-hidroxilo carboxflicos C3-C12 que preferentemente son de cadena lineal. En particular, son preferentes los acidos a-hidroxilo carboxflicos C3-C12 que no llevan grupos funcionales adicionales.
En caso de que el acido carboxflico (II) sea quiral, por ejemplo, acidos a-hidroxilo carboxflicos C3-C12 que se seleccionan como acido carboxflico (II), se ha descubierto que la estereoqmmica no tiene ninguna influencia en la reaccion. De este modo, cualquier enantiomero asf como el racemato puede emplearse como material de partida.
En una realizacion de la presente invencion, el acido carboxflico (II) se selecciona de acido lactico.
En una realizacion en particular preferente de la presente invencion se selecciona el acido carboxflico (II) del acido lactico y se selecciona la amina (I) de dimetilamina y dietilamina.
En el procedimiento inventivo se seleccionara una relacion molar de amina (I) a acido carboxflico (II) en el intervalo de 1,5:1 a 1:1, refiriendose a la relacion global de los materiales de partida, preferentemente de 1,2:1 a 1:1.
El procedimiento inventivo incluye las siguientes medidas:
(a) se hace reaccionar la amina segun formula (I) con el acido carboxflico (II) en unas condiciones de temperatura y presion en las que el agua y la amina (I) son gaseosas, en la que la reaccion (a) se efectua en un unico reactor,
(b) se destila el agua formada, junto a la amina (I) no reaccionada,
(c) se separa la amina no reaccionada segun formula (I) del agua y
(d) se vuelve a introducir dicha amina (I) en la mezcla de reaccion en la medida (a).
Las medidas (a) a (d) se abordaran mas detalladamente a continuacion.
El termino "medida" en el contexto de la presente invencion no supone necesariamente que las diferentes medidas se lleven a cabo consecutivamente. Por ejemplo, la amina (I) reintroducida segun la medida (d) se volvera a hacer reaccionar con acido carboxflico (II) y, mientras tanto, se destilara mas agua que se haya formado. La medida (a) del procedimiento inventivo incluye la reaccion de la amina (I) con acido carboxflico (II). Dicha reaccion puede ser una reaccion de una etapa o de dos etapas. Dicha reaccion puede incluir la formacion intermedia de una sal (carboxilato de amonio) que posteriormente se condensa para formar una amida, o puede transcurrir directamente.
La medida (a) se efectua en unas condiciones de temperatura y presion en las que el agua y la amina segun formula (I) son gaseosas, lo que significa que las condiciones de temperatura y presion son tales que el agua y amina (I) son gaseosas. De este modo, por ejemplo, si la amina (I) se selecciona de dietilamina y la presion se selecciona para que sea presion normal (presion atmosferica, 1 bar), la temperatura de reaccion es al menos 105 °C y preferentemente esta en el intervalo de 130 a 230 °C.
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En una realizacion de la presente invencion, la reaccion de la medida (a) se lleva a cabo a una temperatura en el intervalo de 130 a 230 °C, ajustandose la presion en consonancia, preferentemente en el intervalo de 150 a 210 °C.
En una realizacion de la presente invencion, la reaccion en la medida (a) se lleva a cabo a una presion en el intervalo de 0,5 bar a 40 bar, preferentemente de presion atmosferica a 10 bar, ajustandose la temperatura en consonancia.
La reaccion de la amina (I) con acido carboxflico (II) en la medida (a) se efectua poniendo en contacto la amina (I) con acido carboxflico (II). Es preferente cargar en primer lugar el reactor en el que la medida (a) va a efectuarse con un acido carboxflico (II). Dicho reactor puede cargarse con acido carboxflico (II) preferentemente en forma lfquida. Sin embargo, segun el caso, tambien es posible cargar acido carboxflico en forma solida, lo que puede incluir una etapa de fusion antes de llevar a cabo la medida (a), y despues introducir la amina (I), o fundir acido carboxflico (II) en presencia de la amina (I). En una realizacion se carga acido carboxflico como una solucion acuosa y, en primer lugar, se destilara agua disolvente de la misma.
En una realizacion de la presente invencion, especialmente en realizaciones donde el acido carboxflico se selecciona de acidos a-hidroxilo carboxflicos C3-C12, el acido carboxflico puede contener algunos esteres como impurezas. Estas podnan ser, por ejemplo, lactida y oligomeros de acido lactico en el caso del acido lactico.
Preferentemente, la reaccion en la medida (a) se lleva a cabo al mezclar, por ejemplo, al remover o al recircular el lfquido. Es posible introducir la amina (I) en forma lfquida y efectuar la evaporacion en el recipiente en el que la reaccion se esta llevando a cabo, pero es preferente introducir la amina (I) en estado gaseoso (en forma gaseosa).
Preferentemente, la reaccion en la medida (a) se lleva a cabo de forma discontinua o de forma semidiscontinua.
La medida (a) puede efectuarse en un reactor en cascada, pero es preferente realizar la medida (a) en un unico recipiente, por ejemplo, en un reactor con deposito. Dicho recipiente y preferentemente dicho reactor con deposito esta equipado con -entre otros- un medio para retirar el agua en el estado gaseoso, un medio para introducir acido carboxflico (II) y para introducir amina (I) y un medio para volver a introducir amina (I), vease a continuacion.
Preferentemente, dicho recipiente esta equipado con medios para retirar agua en el estado gaseoso que normalmente contiene alguna amina (I) y con medios para separar el agua y la amina (I), por ejemplo, una columna de destilacion, una columna de fraccionamiento y/o al menos un condensador, o una combinacion de dos o mas columnas de fraccionamiento, de forma ventajosa con uno o dos condensadores.
En una realizacion de la presente invencion, dicho recipiente esta equipado con dos columnas de fraccionamiento y dos condensadores, ajustados a dos temperaturas diferentes. La medida (a) se lleva a cabo sin el empleo de ningun disolvente organico. En dicho caso, la medida (b) no requerira ningun disolvente organico.
En una realizacion de la presente invencion, la medida (a) se efectua con el uso de un catalizador. En otra realizacion, la medida (a) se efectuara sin catalizador.
En una realizacion de la presente invencion, la medida (a) se efectua con el empleo de un aditivo, por ejemplo, un supresor de espuma o un agente anti-espuma o un antioxidante, tal como, pero sin limitacion, hipofosfito de metal alcalino. En una realizacion alternativa, la medida (a) se realizara sin aditivos.
En la medida (b) se destilara el agua formada por la formacion de la amida. Durante la medida (b), el agua se destilara junto a amina no reaccionada (I). El agua puede destilarse con la mayona de la amina no reaccionada (I) o con todo el exceso de amina (I), o puede destilarse unicamente junto con un porcentaje muy reducido de la amina (I). La destilacion se efectuara al retirar partes de la fase gaseosa en el recipiente y en particular en el reactor con deposito en el que se lleva a cabo la medida (a). Dicha retirada puede efectuarse, por ejemplo, abriendo una salida o una valvula del recipiente en un medio para separar la amina (I) de agua. Tambien es posible tener una salida permanente abierta y permitir que la amina gaseosa (I) y el vapor escapen del recipiente donde se efectua la medida (a) y lleguen al medio para separar la amina (I) de agua.
El flujo de materiales gaseosos (agua, amina (I) puede mejorarse con al menos una bomba.
En la medida (c) se separa amina no reaccionada (I) y el agua destilada en la medida (b). Dicha separacion puede lograrse de forma ventajosa con una columna de destilacion, dos columnas de destilacion, una columna de fraccionamiento, dos columnas de fraccionamiento, tres o mas columnas de destilacion, tres o mas columnas de fraccionamiento o una o mas membranas. Es preferente el empleo de una o mas columnas de destilacion o fraccionamiento. En particular, es preferente el empleo de una o dos columnas de destilacion en combinacion con uno o mas condensadores o con uno o mas deflegmadores. Si se emplea uno o mas condensadores en combinacion con columnas de fraccionamiento o destilacion es preferente manejar dicho(s) condensador(es) de forma que al menos el 90 % en peso del agua que esta destilada se retirara del vapor gaseoso, preferentemente al menos el 95 % en peso. En una realizacion, el agua que se destilada se retirara por completo o se elimina hasta el 99,9 % en peso del agua.
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Es preferente retirar el agua de la mezcla en la medida (c) en la forma Ifquida.
En caso de emplear una o mas columnas de fraccionamiento, es preferente emplear tales columnas seleccionadas de columnas de platos y columnas de relleno. Algunos ejemplos de platos incluidos en columnas de platos son los platos tipo casquete de burbujeo, los platos perforados y los platos de valvula. Algunos ejemplos de relleno adecuado para columnas de relleno son rellenos depositados aleatoriamente y rellenos estructurados.
En caso de que en la medida (c) se emplee una combinacion de al menos una columna de fraccionamiento o al menos una columna de destilacion con al menos un condensador o al menos un deflegmador la relacion de reflujo se ajusta de una forma que el reflujo de agua en la mezcla de reaccion de la medida (a) es el menor posible.
En una realizacion de la presente invencion, la medida (c) se disena de una forma que la columna de fraccionamiento tiene en el intervalo de 2 a 40 etapas de equilibrio.
En una realizacion preferente de la presente invencion la relacion de reflujo y las etapas de equilibrio de la(s) columna(s) combinadas con condensador(es) o deflegmador se ajustan de una forma que el agua puede eliminarse sin una purificacion adicional y puede reintroducirse en la reaccion amina (I) de 90 % en peso de pureza o superior.
En una realizacion de la presente invencion se emplea una membrana para separar agua y amina.
Al separar la amina (I) de agua, se recupera la amina (I).
En la medida (d), la amina (I) recuperada segun la medida (c) se reintroducira en la mezcla de reaccion en la medida (a). Puede reintroducirse amina (I) en forma lfquida o gaseosa. Es preferente reintroducir amina (I) en la reaccion segun la medida (a) en forma gaseosa.
En una realizacion de la presente invencion se seleccionan uno o mas sopladores como medio para reintroducir amina (I) (compresores), especialmente sopladores Roots, junto a un difusor de gas tal como, por ejemplo, un anillo mezclador.
En una realizacion de la presente invencion se seleccionan agitadores de gasificacion como medio para reintroducir amina (I), preferentemente agitadores de gasificacion con capacidad de succion, sin o en combinacion con un soplador.
En una realizacion de la presente invencion se seleccionan boquillas de chorro lfquido como medio para reintroducir amina (I). En esta realizacion, el recipiente de reaccion indicado en la medida (a) puede contener un agitador, pero no lo requiere necesariamente.
En una realizacion de la presente invencion se empleara la mezcla de reaccion lfquida de la medida (a) para hacer funcionar una boquilla de chorro lfquido, por ejemplo, como fluido motriz (eyector).
El procedimiento inventivo puede realizarse como un procedimiento discontinuo, un procedimiento semidiscontinuo o un procedimiento continuo. Es preferente realizarlo como un procedimiento discontinuo o semicontinuo.
En caso de que el procedimiento inventivo se realice como un procedimiento discontinuo o semidiscontinuo, la reaccion tendra su fin cuando se haya convertido todo o casi todo, tal como del 90 al 99,9 % en moles de acido carboxflico (II), preferentemente el 93 % en moles o mas.
Una vez finalizada la reaccion puede recuperarse con un excelente rendimiento y gran pureza amida de acido carboxflico (II) y amina (I). Para muchas aplicaciones, dicha amida puede emplearse sin una purificacion adicional, pero es posible, como alternativa, purificarla. Algunos procedimientos de purificacion utiles son destilacion, desodorizacion (separacion), decoloracion con, por ejemplo, carbon, o filtracion sobre sflice.
En caso de que el acido carboxflico (II) lleve uno o mas grupos hidroxilo de alcohol, tan solo puede detectarse una cantidad muy reducida del subproducto generado por la sustitucion nucleofila del grupo hidroxilo de alcohol por amina (I), como mucho, tal como de cero al 3,0 % en moles, en particular del 0,1 al 1,5 % en moles, de cero al 1,0 % en moles, en particular del 0,001 al 0,5 % en moles, en referencia al total de amida deseada. Dichos subproductos de sustitucion nucleofila tienen normalmente un olor muy desagradable y la presencia de trazas como tales pueden detectarse facilmente.
La invencion se ilustra adicionalmente con ejemplos.
Partes significa partes en peso.
Ejemplo 1: Fabricacion de N,N-dimetil lactamida
Se empleo el siguiente sistema de aparato: reactor con deposito con agitacion, sistema de calentamiento, en la parte superior una salida a la parte inferior de una columna de fraccionamiento ("primera columna") con relleno Sulzer (40 elementos, 40 200 Sulzer M752Y), sin reflujo, seguido de otra columna de fraccionamiento ("segunda columna")
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(relleno Sulzer, 22 250 Elementos Sulzer M752Y), alimentacion en la parte superior y conectado a un condensador (20 °C) en la parte superior de la columna. En el segundo condensador, el agua se condenso, pero la dimetilamina permanecio en estado gaseoso. El sistema tambien comprend^a una boquilla de chorro Kquido (bomba eyectora) para la reintroduccion de gas de dimetilamina en el reactor con deposito.
El reactor con deposito se cargo con 60,0 partes de acido lactico racemico (88 % en peso de solucion acuosa) y 0,51 partes de hipofosfito de sodio. El reactor con deposito se evacuo. Se introdujo dimetilamina en el reactor con deposito como un gas (medida (a.1)). Con calentamiento se introdujo el 104 % en moles de la cantidad teorica de dimetilamina (27,39 partes) en el reactor durante 8,9 h tras iniciar la adicion de dimetilamina a una temperatura de 170 °C y una presion de 2,14 bar (absoluto). Mientras tanto, el agua se retiro de la mezcla de reaccion -junto con dimetilamina (medida (b.1))- por destilacion y paso a traves de la primera columna. En la segunda columna se separo el agua y la dimetilamina (medida (c.1)). Se reintrodujo en el reactor dimetilamina gaseosa a traves de un bucle con la boquilla de chorro lfquido (medida (d.1)). El valor de acido se superviso a lo largo de la reaccion (DIN 53402).
Se continuo la reaccion durante 37,5 horas durante las cuales la temperatura se mantuvo a de 166 °C a 172 °C. La presion en el reactor era de 1,34 bar (absoluto) al final de la medida (b.1). El valor de acido del producto de reaccion en bruto era 7,8 mg KOH/g en ese momento.
El producto en bruto se separo en un recipiente diferente con el fin de retirar subproductos de bajo punto de ebullicion, por ejemplo, el exceso de dimetilamina. El producto en bruto separado contema el 95,7 % de N,N-dimetil lactamida (analisis de CG, a traves de la evaluacion del area del cromatograma de gases).
Ejemplo 2: Fabricacion de N,N-dimetil lactamida
Se empleo el siguiente sistema de aparato: reactor con deposito con agitacion, sistema de calentamiento, en la parte superior una salida a la parte inferior de una columna de fraccionamiento ("primera columna") con relleno Sulzer (20 elementos, 20200 Sulzer M752Y), condensador de reflujo, seguido de otra columna de fraccionamiento ("segunda columna") (relleno Sulzer, 22250 Elementos Sulzer M752Y), alimentacion en la parte superior y conectado a un condensador en la parte superior de la columna. En el segundo condensador, el agua se condenso, pero la dimetilamina permanecio en estado gaseoso. El sistema tambien comprendfa una boquilla de chorro lfquido (bomba eyectora) para la reintroduccion de gas de dimetilamina en el reactor con deposito.
El reactor con deposito se cargo con 120 partes de acido lactico (88 % en peso de solucion acuosa) y 0,11 partes de hipofosfito de sodio. El reactor con deposito se evacuo. Se introdujo dimetilamina en el reactor con deposito como un gas (medida (a.1)). Inicialmente se anadio dimetilamina sin calentamiento. Tras la adicion del 66 % de la cantidad estequiometrica de DMA (durante 7,5 h), la mezcla de reaccion se calento a 170 °C. Se anadio el resto de DMA a una temperatura de reaccion de 168-176 °C y a una presion de 0,5 - 2,3 barg. En total se introdujeron 102 % en moles de la cantidad teorica de dimetilamina (53,75 partes) en el reactor durante el espacio de tiempo (finalizado 51 h tras el inicio de la alimentacion de DMA). Mientras tanto, el agua se retiro de la mezcla de reaccion -junto con dimetilamina (medida (b.1))- por destilacion y paso a traves de la primera columna. En la segunda columna se separo el agua y la dimetilamina (medida (c.1)). Se reintrodujo en el reactor dimetilamina gaseosa a traves de un bucle con la boquilla de chorro lfquido (medida (d.1)). El valor de acido se superviso a lo largo de la reaccion (DIN 53402).
Se continuo la reaccion hasta que se alcanzo un valor de acido del producto de reaccion en bruto de 10 mg KOH/g. El tiempo de reaccion total desde el inicio de flujo de DMA hasta el fin fue de 68 h. El producto en bruto contema el 97,3 % de N,N-dimetil lactamida (analisis de CG, a traves de la evaluacion del area del cromatograma gases).
El producto en bruto se separo purgandolo con nitrogeno con el fin de retirar subproductos de bajo punto de ebullicion, por ejemplo, el exceso de dimetilamina. El rendimiento del producto separado fue de 135,8 partes.
Ejemplo 3: Fabricacion de N,N-dimetil lactamida C8/C10
Se empleo el mismo equipo que en el ejemplo 2.
El reactor con deposito se cargo con 91,6 partes de acido graso C8/C10 (Edenor V85) y 0,11 partes de hipofosfito de sodio. El reactor con deposito se evacuo. Se introdujo dimetilamina (DMA) en el reactor con deposito como un gas (medida (a.1)) y la mezcla se calento a 179 °C. Se anadio dimetilamina a una velocidad en la que la presion permaneda inferior a 2,0 barg. Se aplico calentamiento para mantener la temperatura de reaccion a 196-198 °C. En total se introdujo el 101 % en moles de la cantidad teorica de dimetilamina (28,43 partes) en el reactor durante 9,2 h. Mientras tanto, el agua se retiro de la mezcla de reaccion -junto con dimetilamina (medida (b.1))- por destilacion y paso a traves de la primera columna. En la segunda columna, se separo el agua y la dimetilamina (medida (c.1)). Se reintrodujo en el reactor dimetilamina gaseosa a traves de un bucle con la boquilla de chorro lfquido (medida (d.1)). El valor de acido se superviso a lo largo de la reaccion (DIN 53402).
Se continuo la reaccion hasta que se alcanzo un valor de acido del producto de reaccion en bruto de 6 mg KOH/g. El tiempo de reaccion total desde el inicio del flujo de DMA hasta el fin fue de 12,7 h.
El producto en bruto se separo purgandolo con nitrogeno con el fin de eliminar subproductos de bajo punto de ebullicion, por ejemplo, el exceso de dimetilamina. El rendimiento del producto separado N,N-dimetil amida C8/C10 fue de 102,4 partes.

Claims (6)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    REIVINDICACIONES
    1. Procedimiento de fabricacion de una amida de un acido carbox^lico haciendo reaccionar una amina de formula (I)
    H-NR1R2 (I),
    en la que los numeros enteros estan definidos como siendo iguales o diferentes,
    R1 se selecciona de alquilo C1-C4,
    R2 se selecciona de hidrogeno y alquilo C1-C4,
    R1 y R2 se combinan de forma que la amina segun formula (I) tenga una temperatura de ebullicion inferior a la del agua, caracterizado porque la amina segun formula (I) se selecciona de metilamina, dimetilamina, etilamina, dietilamina, n-propilamina, isopropilamina, diisopropilamina, n-butilamina, iso-butilamina, terc-butilamina, metil n- propilamina, n-metil-n-etilamina y metil iso-propilamina,
    con un acido carboxflico con al menos 3 atomos de carbono por molecula, llevando de forma opcional dicho acido carboxflico al menos un grupo hidroxilo de alcohol por molecula,
    seleccionando una relacion molar de amina segun formula (I) a acido carboxflico en el intervalo de 1,5:1 a 1:1, que comprende las siguientes medidas:
    (a) hacer reaccionar la amina segun formula (I) con dicho acido carboxflico en unas condiciones de temperatura y presion en las que el agua y la amina segun formula (I) son gaseosas, en la que la reaccion (a) se efectua en un unico reactor,
    (b) destilar el agua formada, junto a la amina no reaccionada segun formula (I),
    (c) separar la amina no reaccionada segun formula (I) del agua y
    (d) volver a introducir dicha amina segun formula (I) en la mezcla de reaccion en la medida (a), caracterizado porque las medidas (a) y (b) se llevan a cabo sin emplear ningun disolvente organico.
  2. 2. Procedimiento segun la reivindicacion 1, caracterizado porque la reaccion en la medida (a) se efectua a una temperatura en el intervalo de 130 a 230 °C.
  3. 3. Procedimiento segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizado porque dicho acido carboxflico se selecciona de acido lactico.
  4. 4. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la medida (a) se efectua en un reactor que esta conectado a una columna de fraccionamiento y a un condensador.
  5. 5. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la medida (a) se efectua en un reactor que esta conectado a una combinacion de dos columnas de fraccionamiento y dos condensadores.
  6. 6. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque las boquillas de chorro lfquido se seleccionan como medio para volver a introducir la amina (I) en la medida (d).
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