PROCESO PARA PRODUCIR HIDROCLORURO DE POLIALILAMINA DEGRADADA
Campo Técnico de la Invención La presente invención se refiere a un proceso para preparar un polímero funcionalizado. Más específicamente, la presente invención se refiere a un proceso para preparar hidrocloruro de polialilamina degradada. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los polímeros funcionalizados encuentran muchos usos en la materia tales como fármacos, resinas de intercambio iónico y resinas quelantes. Los polímeros funcionalizados se preparan mediante la introducción de diversos tipos de grupos funcionales en polímeros insolubles. El polímero a utilizarse como una base para la producción de un polímero funcionalizado debe ser uno que sea capaz de contener varios tipos diferentes de grupos funcionales que sean capaces de reaccionar con muchas clases diferentes de compuestos. Preferentemente, el polímero contendrá grupos funcionales electrofílicos o nucleofílicos. Un ejemplo de un polímero que tiene un grupo funcional electrofílico es poliestireno clorometilado. Los ejemplos de polímeros que tienen grupos funcionales nucleofílicos incluyen ácido poliacrílico en donde el grupo funcional es -COOH, alcohol de polivinilo en donde el grupo funcional es -OH, polietilenoimina en donde el grupo funcional es -NH-, polivinilamina en donde el grupo funcional es -NH2- y lo similar. La Patente de E.U. 4,605,701 (la patente '701 ) describe un proceso para preparar un polímero de monoalilamina degradado. El método involucra la dispersión de una solución del polímero de monoalilamina en un solvente acuoso y después en un medio líquido que no es miscible con el solvente acuoso. Esto es seguido por la sujeción de algunos de los grupos amino presentes en el polímero a una reacción de degradación con formaldehído o un compuesto que tiene al menos dos grupos funcionales reactivos con el grupo amino primario. De acuerdo con la Patente '701 , el medio líquido es normalmente un hidrocarburo alifático o aromático, halogenado o no halogenado, tal como tetracloruro de carbono, tricloroetileno, diclorometano, tetracloroetileno, clorobenzeno, diclorobenzeno, benzeno, tolueno, xileno y lo similar. Una de las dificultades con el proceso para preparar un polímero de monoalilamina degradado según se describe en la Patente '701 es que este proceso emplea hidrocarburos alifáticos o aromáticos para utilizarse como el medio líquido. Tales hidrocarburos pueden ser peligrosos y caros en su deshecho. Otra dificultad con el proceso descrito en la Patente '701 es que el proceso de polimerización da como resultado una mezcla voluminosa debido a la dilatación del gel y necesita del uso de un número de recipientes de reacción que hacen difícil y costoso el proceso. Por consiguiente, existe la necesidad en la materia de un proceso de solución para preparar polímeros funcionales degradados, tales como hidrocloruro de polialilamina, en el cual el proceso emplea materiales ambientalmente inofensivos y la polimerización ocurre en un solo recipiente de reacción con objeto de facilitar la producción comercial del polímero. La presente invención se refiere a un proceso de solución para preparar un polímero funcionalizado. Más específicamente, la presente invención involucra un proceso para separar hidrocloruros de polialilamina degradada mediante el uso de materiales ambientalmente preferibles. El proceso de la presente invención no emplea hidrocarburos alifáticos ni aromáticos que puedan ser peligrosos y costosos de desechar. El proceso de la presente invención controla la dilatación del polímero de polialilamina degradada en un solo recipiente de reacción que facilita la producción comercial del polímero. BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un proceso de solución para producir polialilamina degradada y sus sales. En particular, el proceso de la presente invención involucra la mezcla de hidrocloruro de polialilamina, agua, un hidróxido o alcóxido y un solvente o co-solventes orgánicos miscibles en agua, en un recipiente de reacción y la posterior adición de un agente de degradación. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN El proceso de solución de la presente invención involucra la adición de polialilamina y/o sus formas de sal y agua a un recipiente de reacción con objeto de formar una mezcla de reacción. El hidrocloruro de polialilamina preferentemente tiene un peso molecular de desde aproximadamente 1000 hasta aproximadamente 500,000, más preferentemente desde aproximadamente 5,000 hasta aproximadamente 30,000. El hidrocloruro de polialilamina se encuentra comercialmente disponible en Nitto Boseki Company, LTD , Tokio, Japón y Salbury Chemical, Inc. , Charles City, lowa. También, el hidrocloruro de polialilamina puede sintetizarse a partir de monoalilamina y ácido hidroclórico concentrado, según se describe en la Patente de E. U. 4,605,701 , incorporada en la presente para referencia. La polialilamina utilizada en el proceso de la presente invención puede encontrarse en cualquier forma conocida en la materia, tal como en forma sólida o acuosa. Las formas sólidas de polialilamina pueden reconstituirse con agua. Las diversas formas de sal de la polialilamina pueden utilizarse también y, en particular, la forma de sal de hidrocloruro puede ser ilustrativa de la presente invención. Preferentemente, el hidrocloruro de polialilamina se agrega al recipiente de reacción en la forma de una solución acuosa. Cuando se utiliza una solución acuosa de hidrocloruro de polialilamina, es desde aproximadamente 25% hasta aproximadamente 75% acuoso, preferentemente aproximadamente 50% acuoso. El agua agregada al recipiente de reacción es preferentemente agua destilada. La proporción en peso del agua (kg) respecto al hidrocloruro de polialilamina (kg, peso en seco) es desde aproximadamente 1 .5: 1 .0 hasta aproximadamente 1 0.0: 1 .0, preferentemente desde aproximadamente 1 .5: 1 .0 hasta aproximadamente 5.0: 1 .0. Después de que se agregan hidrocloruro de polialilamina y agua al recipiente de reacción, la mezcla de reacción resultante se mezcla durante un periodo de tiempo de desde aproximadamente 15 minutos hasta aproximadamente 90 minutos. Después de la mezcla, se agrega hidróxido o alcóxido a la mezcla de reacción. Los ejemplos de hidróxido que pueden utilizarse en la presente invención son hidróxido de potasio, hidróxido de calcio, hidróxido de sodio, hidróxido de litio y lo similar. Los ejemplos de alcóxidos que pueden utilizarse en el proceso de la presente invención son metóxido de sodio, etóxido de sodio, tert-butóxido de sodio, metóxido de potasio, etóxido de potasio, tert-butóxido de potasio y lo similar. La proporción en peso del hidróxido o alcóxido (kg) respecto a hidrocloruro de polialilamina (kg, peso en seco) es desde aproximadamente 0.1 : 1 .0 hasta aproximadamente 10.0: 1 .0, preferentemente desde aproximadamente 0.3: 1 .0 hasta aproximadamente 5.0: 1 .0. Después de que el hidróxido o alcóxido se agrega a la mezcla de reacción, la mezcla de reacción se agita durante un periodo de tiempo de desde aproximadamente 30 minutos hasta aproximadamente 120 minutos. Después de la agitación, se permite enfriar la mezcla de reacción hasta una temperatura de desde aproximadamente 15°C hasta aproximadamente 40°C, preferentemente desde aproximadamente 20°C hasta aproximadamente 30°C. Después de que se ha enfriado la mezcla de reacción, se agrega un solvente orgánico miscible en agua a la mezcla de reacción. El solvente desplaza el agua de las partículas de polialilamina para permitir su posterior procesamiento. El solvente miscible en agua puede ser un solvente aprótico o prótico. Los solventes apróticos o próticos miscibles en agua que pueden utilizarse en esta invención son muy conocidos en la materia e incluyen, pero sin intentar limitarse, alcoholes, dimetilformamida, tetrahidrofurano, sulfóxido de dimetilo, acetonitrilo. Un solvente aprótico miscible en agua preferido que puede utilizarse en el proceso de la presente invención es acetonitrilo. Un solvente prótico miscible en agua preferido que puede utilizarse en el proceso de la presente invención es alcohol. Los alcoholes adecuados para la presente invención incluyen isopropanol, metanol, etanol, butanol y lo similar. Un solvente prótico miscible en agua más preferido que puede utilizarse en el proceso de la presente invención es isopropanol. La proporción en volumen de solvente miscible en agua respecto al agua en la mezcla de reacción puede ser desde aproximadamente 0.5: 1 .0 hasta aproximadamente 1 0.0: 1 .0, preferentemente desde aproximadamente 1 .5: 1 .0 hasta aproximadamente 5.0: 1 .0. Debe entenderse que los co-solventes pueden agregarse a la mezcla de reacción en lugar del uso de un solo solvente. Por ejemplo, los solventes apróticos y próticos pueden utilizarse en conjunto en el proceso para lograr el mismo propósito. Además, el orden de adición de los reactivos anteriores a la mezcla de reacción no es crítico para la presente invención. Por ejemplo, el hidróxido o alcóxido puede agregarse al recipiente de reacción seguido primero por la adición de polialilamina, agua y solvente. Sin embargo, la polialilamina, agua, hidróxido o alcóxido y solvente o co-solventes, deben agregarse antes de la adición del agente de degradación. Después de la adición de los reactivos anteriores a la mezcla de reacción, se agrega un agente de degradación a la mezcla de reacción a fin de degradar los grupos amino del hidrocloruro de polialilamina. El agente de degradación puede ser cualquier compuesto que contiene al menos dos grupos funcionales que son reactivos con los grupos amino del hidrocloruro de polialilamina. Según se utiliza en la presente, el término "grupo funcional" se refiere al centro de reactividad en una molécula. Los grupos funcionales contenidos en el agente de degradación pueden ser grupos de halógeno, grupos epoxi, grupos carbóxilo, grupos hidroxi y lo similar. Por ejemplo, el agente de degradación puede ser epiclorohidrina o 1 ,3-dicloro-2-propanol. Un solo agente de degradación o múltiples agentes de degradación pueden utilizarse en el proceso de la presente invención para degradar el hidrocloruro de polialilamina. La proporción en peso del agente de degradación respecto al hidrocloruro de polialilamina en la mezcla de reacción es desde aproximadamente 0.01 : 1 .0 hasta aproximadamente 10.0: 1 .0. Después de la adición del agente de degradación, la mezcla de reacción puede agitarse y la mezcla de reacción comienza a formar una suspensión de partículas de polialilamina. Después de terminar la agitación, la suspensión de partículas puede recuperarse mediante filtración. El recipiente de reacción puede entonces enjuagarse con un solvente orgánico miscible en agua, tal como acetonitrilo o isopropanol con objeto de retirar cualquier residuo sólido. Los sólidos recolectados pueden enjuagarse entonces con agua destilada y un solvente orgánico miscible en agua. Puede utilizarse cualquier solvente miscible en agua, tal como acetonitrilo o isopropanol. Los sólidos pueden secarse entonces mediante el uso de cualquier técnica conocida en la materia. Por ejemplo, los sólidos pueden secarse al vacío. Después del secado, se recupera un hidrocloruro de polialilamina degradada. Los hidrocloruros de polialilamina degradada de la presente invención pueden utilizarse para unir selectivamente fosfatos, metales de transición, complejos iónicos y lo similar. Por ejemplo, la polialilamina degradada, farmacéuticamente aceptable, puede utilizarse para retirar fosfatos en el lumen en pacientes que sufren de falla renal. Eiemplo 1 : Preparación de un Hidrocloruro de Polialilamina Degradada A un reactor revestido de vidrio de 30 galones se agregaron 14.8 kg de solución de hidrocloruro de polialilamina (50% acuosa) y 22.2 kg de agua destilada. El contenido se mezcló durante aproximadamente 15 minutos. A esta solución se agregaron 2.26 kg de hidróxido de sodio y la mezcla se agitó durante aproximadamente 30 minutos hasta que se disolvió el hidróxido de sodio. Después de que se permitió enfriar la solución hasta 20°C-30°C, se agregaron 36.8 kg de acetonitrilo seguidos por 696 gramos de epiclorohidrina. La mezcla de reacción se agitó entonces durante no menos de 21 horas a temperatura ambiente. Ocurrió una suspensión de partículas a aproximadamente 2 horas. La mezcla se filtró entonces y el reactor se enjuagó con 10 kg de acetonitrilo para retirar cualquier sólido residual. El sólido recolectado se enjuagó con 109.8 kg de agua destilada y 249 kg de isopropanol acuoso al 70% para obtener una conductividad final de 0.09 m de Siemen/cm. El producto se secó entonces al vacío con una toma de aire húmedo a 55°C para producir 5.9 kg del producto final.