MXPA01010803A - Soluciones estables de tris (derivados organofos) de tierra rara - Google Patents

Soluciones estables de tris (derivados organofos) de tierra rara

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MXPA01010803A
MXPA01010803A MXPA/A/2001/010803A MXPA01010803A MXPA01010803A MX PA01010803 A MXPA01010803 A MX PA01010803A MX PA01010803 A MXPA01010803 A MX PA01010803A MX PA01010803 A MXPA01010803 A MX PA01010803A
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MXPA/A/2001/010803A
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Kenan Yunlu
Min He
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Rhodia Rare Earths Inc
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Soluciones de tris (organofosfato) de tierra rara estables comprenden un tris (organofosfato) de tierra rara y un solvente hidrocarburo. De aproximadamente 2%a aproximadamente 10%del elemento de tierra rara, preferiblemente de aproximadamente 3%a aproximadamente 8%, estápresente en las soluciones. Las soluciones de tris(organofosfato) de tierra rara son estables de la precipitación del tris (organofosfato) de tierra rara por al menos aproximadamentequince (15) días, preferiblemente por al menos aproximadamente veinte (20) días y más preferiblemente al menos aproximadamente treinta (30) días. Un proceso para preparar estas soluciones se describe en la presente. Un aditivo estabilizante,ácido, glicol o mezclas de los mismos, se utiliza para inhibir la precipitación. Las relaciones molares delácido libre, glicol y/o agua en el elemento de tierra rara se controlan para inhibir la precipitación.

Description

SOLUCIONES ESTABLES DE TRIS (DERIVADOS ORGANOFOSFOROS) DE TIERRA RARA DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a la producción de soluciones estables de tris (organosfosfatos) de tierra rara en u solvente hidrocarburo . La producción de tris (organofosfatos) de tierra rara, particularmente alquilfosfatos de tierra rara, en varios solventes es generalmente un proceso directo. Debido a su baja solubilidad en agua y solventes orgánicos comunes, los tris (organofosfatos) de tierra rara se precipitan fácilmente. La deficiente solubilidad de estas composiciones se observa en el artículo, "DEHP complexes of lanthanides (III) and actinides (III)," Suglobov et al., Journal of .Alloys and Compounds, 213/214 (1994) 523-527. Suglobov et al, señala que "LnA3 (A=dialquilfosfato) es soluble muy deficientemente en alcanos así como en solventes donadores". Ver la página del Extracto 523 de Suglobov et al. La baja solubilidad de los tris (organofosfatos) de tierra rara en solventes hidrocarburo, comparada a, por ejemplo, complejos neo ácidos de tierra rara, es principalmente debido a la presencia de los átomos de fósforo que considerablemente disminuyen el carácter orgánico de la molécula. Proporcionando tris (organ?fosfatos) de tierra rara en un solvente hidrocarburo es deseable para los fabricantes utilizar los tris (organofosfatos) de tierra rara para la preparación de catalizadores. Si los tris (organofosfatos) de tierra rara pueden ser estables en el solvente hidrocarburo, es decir, no se precipitan durante un periodo extendido de tiempo, tal producto podría ser muy benéfico para el fabricante de productos químicos . Es un aspecto de la presente invención producir soluciones que comprenden un tris (organofosfato) de tierra rara y un solvente hidrocarburo en donde tales soluciones son estables a partir de la precipitación del tris (organofosfato) de tierra rara por al menos aproximadamente treinta días . Es otro aspecto de la presente invención introducir un proceso, el cual por una combinación de condiciones experimentales benéficas, permita la producción de soluciones altamente estables de tris (organofosfato) de tierra rara en un solvente hidrocarburo. Estos y otros aspectos de la invención se discuten en detalle en lo siguiente. Las soluciones de tris (organofosfato) de tierra xara estables comprenden un tris (organofosfato) de tierra rara y un solvente hidrocarburo. Preferiblemente, de aproximadamente 2% a aproximadamente 10% del elemento de tierra rara, preferiblemente de aproximadamente 3% a aproximadamente 8%, está presente en las soluciones. A menos que de otra manera se establezca, todas las partes, relaciones o porcentajes son por peso. Las soluciones de tris (organofosfatos) de tierra rara son estables a partir de la precipitación de tris (organofosfato) de tierra rara por al menos aproximadamente quince (15) días, preferiblemente por al menos aproximadamente veinte (20) dias y más preferiblemente al menos aproximadamente treinta (30) dias. Un proceso para preparar estas soluciones se describe en la presente. Como se usa en la presente "alquilo" significa una cadena que contiene carbono la cual puede ser lineal, ramificada o cíclica; sustituida (mono- o poli-) o insaturada; y saturada. Como se usa en la presente, "arilo" significa un aromático; (mono- o poli-) sustituido o insaturado. Como se usa en la presente "ácido libre" significa la concentración H+ como se midió por métodos convencionales . Como se usa en la presente, los términos "tris (organofosfato) de tierra rara", "organofosfato", "alquilfosfato", "base", "aditivo estabilizante" y "sal de tierra rara" abarcaran el singular y plural, así como también, para abarcar mezclas de los compuestos respectivos . "Que comprenden" como se usa en la presente, significa que varios componentes pueden ser empleados conjuntamente. Por consiguiente, los términos "consiste esencialmente de" y "consiste de" se incorpora en el término que comprenden. En la preparación de las soluciones de tris (organofosfato) de tierra rara, una solución de sal organofosfato se prepara preferiblemente por la reacción del organofosfato con una base, el cual es un óxido de amonio (preferiblemente tetra (alquilo inferior) amonio) o hidróxido, óxido o hidróxido de sodio, o mezclas de los mismos. Las bases de sodio son generalmente no recomendadas para uso debido a su contribución a la formación de soluciones que tienen una alta viscosidad, por ejemplo, mayor que aproximadamente 1000 cps. Más preferiblemente, la base es hidróxido de amonio. Las bases adecuadas para uso incluyen: hidróxido de sodio, hidróxido de amonio, hidróxido de tetrabutilamonio, hidróxido de tetrametilamonio, hidróxido de tetraetilamonio. La reacción del organofosfato y la base es generalmente en la presencia de un solvente seleccionado del grupo que consiste de: agua, solvente hidrocarburo o mezclas de los mismos. Preferiblemente, la reacción ocurre en la presencia de un solvente hidrocarburo. Un solvente hidrocarburo adecuado puede seleccionarse del grupo que consiste de hexanos, ciciohexano, heptano, metilpentano, metilciclopentano, n-hexano, pentano, tolueno, 3-metilpentano, 2-metilpentano, 2, 3-dimetilpentano e isómeros y mezclas de los mismos. Un solvente hidrocarburo preferido se selecciona del grupo que consiste de hexanos, ciciohexano, heptano e isómeros y mezclas de los mismos. Los solventes hidrocarburos disponibles comercialmente son hexanos EXXSOL® suministrado por Exxon, heptano EXXSOL® suministrado por Exxon, solvente hidrocarburo ISOPAR-G® suministrado por Exxon, solvente hidrocarburo ISOPAR-M® suministrado por Exxon, solvente hidrocarburo ISOPAR-L® suministrado por Exxon, solvente hidrocarburo SOLVENT 140® suministrado por Exxon, y solventes hidrocarburos MINERAL SPIRITS 66® suministrado por Philips. El pH de la solución de sal organofosfato preferiblemente varía de aproximadamente 5.0 a aproximadamente 9.0, más preferiblemente de aproximadamente 5.5 a aproximadamente 7.0 y más preferiblemente de aproximadamente 6.0 a aproximadamente 6.5. La temperatura de la reacción del organofosfato con la base se cree no ser crítica y las temperaturas de reacción pueden variar. Generalmente, la reacción puede llevarse a cabo a temperatura ambiente, por ejemplo, aproximadamente 25°C. La solución de sal organofosfato entonces se reacciona con una sal de tierra rara para producir la solución de tris (organofosfato) de tierra rara sin purificar. Para este propósito la solución de sal organofosfato se carga con una solución acuosa de la sal o sales de tierra rara deseadas ("solución de sal de tierra rara") . Se ha descubierto que es benéfico para la estabilidad del producto utilizar una velocidad de adición baja. La velocidad de adición para la solución de tierra rara (que preferiblemente tiene un contenido de tierra rara de aproximadamente 23% a aproximadamente 26%) es una velocidad suficiente para lograr la viscosidad deseada de la solución tris (organofosfato) de tierra rara deseada. Para las composiciones que tienen una viscosidad de menos de aproximadamente 600 cps, la velocidad puede variar de aproximadamente 1 a 2 horas . La temperatura de la reacción de la solución de sal organofosfato con la solución de sal de tierra rara es preferiblemente mayor que aproximadamente 30°C, más preferiblemente mayor que aproximadamente 40°C y más preferiblemente de aproximadamente 40°C a aproximadamente 60°C. Las sales de tierra rara adecuadas para uso son las sales del grupo III B de la tabla periódica (serie de lantánidos) . Los elementos de tierra rara son un grupo de quince elementos químicamente relacionados en el Grupo 11IB de la tabla periódica (series de lantánidos) . Los elementos de tierra rara de series de lantánidos adecuados comprenden: lantano, cerio, praseodimio, neodimio, samario, europio, gadolinio, terbio, disprosio, holmio, erbio, tulio, iterbio, lutetio, itrio, escandio y mezclas de los mismos. Los elementos de tierra rara preferidos para uso son neodimio, lantano, praseodimio, cerio (preferiblemente Ce III) y mezclas de los mismos. Más preferido es lantano. Debido a la naturaleza de los minerales de los cuales se hacen estas materias primas de tierra rara, cantidades menores de otros elementos de tierra rara pueden estar presentes en una sal de tierra rara deseada o solución de sal de tierra rara. Los grados preferidos para uso en la presente son mayores que aproximadamente 90% en peso del elemento o sal de tierra rara deseado, por ejemplo, nitrato de tierra rara, cloruro de tierra rara, óxido de tierra rara, hidróxido de tierra rara, acetato de tierra rara, oxicloruro de tierra rara, oxinitrato de tierra rara, y mezclas de los mismos. Por ejemplo, las sales de tierra rara adecuadas que comprende: nitratos de tierra rara, cloruros de tierra rara, acetatos de tierra rara, hidróxidos de tierra rara, óxidos de tierra rara, oxicloruros de tierra rara, oxinitratos de tierra rara, y mezclas de los mismos. Las sales de tierra rara preferidas son nitrato de tierra rara, cloruro de tierra rara, y mezclas de los mismos. Más preferidos para uso son los nitratos de tierra rara, por ejemplo, los nitratos de lantano, cerio, praseodimio, neodimio, samario, europio, gadolinio, terbio, disprosio, homio, erbio, tulio, iterbio, lutetio, itrio, escandio y mezclas de los mismos. Preferiblemente, una solución acuosa de la sal de tierra rara puede utilizarse. Los compuestos organofosfato comprenden: diésteres de ácido fosfórico, (RO) (R'O) PO(OH) [R = alquilo, arilo y combinaciones de los mismos; Rt = alquilo, arilo y combinaciones de los mismos]; los monoésteres de ácido fosfórico (RO)PO(OH)2 [R = alquilo, arilo y combinaciones de los mismos]; fosfonatos de la fórmula general (RO)R'P(O) y R (O) (0H)2 [R = alquilo, arilo y combinaciones de los mismos]; fosfinatos de la fórmula general R(R)P(0)OH y R(H)P(0)0H [R = alquilo, arilo y combinaciones de los mismo]; y mezclas de los mismos. Los compuestos organofosfato preferidos son los diésteres de ácido fosfórico, (RO) (R'O) PO (OH) [R = n-butilo, isobutilo, pentilo, amilo, isopentilo, 2, 2-dimetilhexilo, 2-etilhexilo, 1-etilhexilo, tolilo, nonafenoxilo y combinaciones de los mismos; R'=n-butilo, isobutilo, pentilo, amilo, isopentilo, 2, 2-dimetilhexilo, 2-etilhexilo, 1-etilhexilo, tolilo, nonafenoxilo, y combinaciones de los mismos]; y monoésteres de ácido fosfórico (RO) P0(0H)2 [R = n-butilo, isobutilo, pentilo, amilo, isopentilo, 2,2-dimetilhexilo, 2-etilhexilo, 1-etilhexilo, tolilo, nonafenoxi] ; fosfonatos dé la fórmula general (RO)RP(O) y RP(0) (0H)2 [R = n-butilo, isobutilo, pentilo, amilo, isopentilo, 2, 2-dimetilhexilo, 2-etilhexilo, 1-etilhexilo, tolilo, nonafenoxilo y combinaciones de los mismos] ; fosfinatos de la fórmula general R(R')P(0)OH y R(H)P(0)OH [R= n-butilo, isobutilo, pentilo, amilo, isopentilo, 2,2-dimetilhexilo, 2-etilhexilo, 1-etilhexilo, tolilo, nonafenoxilo y combinaciones de los mismos] ; y mezclas de los mismos. La solución de sal organofosfato y la solución de sal de tierra rara son reactivas. Una fase acuosa y una fase orgánica estarán presentes en el producto de reacción. La fase acuosa se remueve. Un método convencional para la remoción de la fase acuosa puede utilizarse, tal como un líquido - extracción líquida. Preferiblemente, la fase orgánica entonces se lava con agua. El líquido sin purificar puede entonces ajustarse por agua y contenido de ácido libre por medios convencionales para lograr la relación molar apropiada de agua a elemento de tierra rara y/o ácido libre a elemento de tierra rara. Por ejemplo, la concentración de agua puede ajustarse por destilación azeotrópica y/o por la adición de agua. La concentración de ácido libre puede ajustarse por la adición de un ácido carboxílico y/o otro ácido estabilizado. Se agrega un aditivo estabilizado. El aditivo estabilizado puede ser: agua, ácidos fosfóricos y esteres de los mismos, ácidos sulfúricos y esteres de los mismos, ácidos lo bóricos y esteres de los mismos, glicoles (dioles) y sus derivados éteres, y mezclas de los mismos. El aditivo estabilizado preferiblemente se agrega después de la remoción de la fase acuosa, después cualquier lavado de la fase orgánica, y antes de cualquier ajuste del contenido de agua por destilación azeotrópica, por ejemplo. La viscosidad de la solución de tris (organofosfato) de tierra rara final es preferiblemente menor que aproximadamente 600 cps, más preferiblemente menor que aproximadamente 500 cps y más preferiblemente menor que aproximadamente 100 cps. El proceso preferido para producción de una solución de tris (organofosfato) de tierra rara se ilustra por la siguiente descripción para la preparación de un tris (di-2-etilhexilfosfato) de lantano de la presente invención. La reacción puede representarse como sigue: 1. Formación de sal en mezcla de hidrocarburo/agua (R0)2P(0)0H + NH4OH ? (RO) 2P (O) ONH4 + H20 di-2-etilhexilfosfato di-2-etilhexilfosfato de amonio 2. Formación del di-2-etilfosfato de tierra rara en solvente de agua/hidrocarburo RE(N0 )3 + 3 [ (RO)2P(0)0] [NH4] ? [ (R02) P (O) O] 3 RE + 3 NH4N0 RE nitrato " RE di-2-etilhexilfosfato RE = La; R = 2-etilhexilo- El tris (organofosfato) de tierra rara se preparó en un sistema de dos solventes mezclando la solución de nitrato de tierra rara y la solución de sal organofosfato. La fase acuosa resultante (capa) se desechó. La fase orgánica puede lavarse con agua. La solución orgánica restante comprende además el complejo de tris (organofosfato) de tierra rara, ciertas cantidades de agua y ácido libre. Se ha descubierto que los ácidos presentes y medibles en la solución como ácido libre, glicoles y/u otros aditivos estabilizantes son altamente efectivos en estabilizar las soluciones de tierra rara, preferiblemente La, tris (organofosfato) , en solventes hidrocarburos. Estos aditivos estabilizantes ayudan en inhibir la precipitación de tris (organofosfato) de tierra rara a partir de la solución. Las soluciones que no contienen ningún aditivo estabilizante, cualquier glicol y/o ácido libre por ejemplo, a partir de precipitarse rápidamente. Las composiciones de la presente invención son generalmente estables por al menos aproximadamente tres (3) días, preferiblemente al menos aproximadamente siete (7) días, y más preferiblemente al menos aproximadamente catorce (14) días. Las composiciones preferidas son estables por al menos aproximadamente quince (15) días, preferiblemente por al menos aproximadamente veinte (20) días y más preferiblemente al menos aproximadamente treinta (30) días.
Es esencial para la estabilidad que las soluciones de tris (organofosfato) de tierra rara tienen un glicol apropiado a la relación molar del elemento de tierra rara y/o ácido libre a la relación molar del elemento de tierra rara. Preferiblemente, el glicol en la relación molar del elemento de tierra rara y el ácido libre en la relación molar del elemento de tierra rara están dentro de los rangos especificados en la presente. Un experto en la técnica reconocerá que métodos convencionales pueden ser utilizados para ajustar las relaciones molares de glicol, ácido libre y glicol y ácido libre después de la producción de tris (organofosfato) de tierra rara. Preferiblemente, las relaciones se ajustan por la adición de un aditivo estabilizante seleccionado del grupo que comprende: ácido, glicol y mezclas de los mismos. El ácido puede proporcionar beneficios estabilizantes a las soluciones de tris (organofosfato) de tierra rara. Lo ácidos adecuados para uso son ácidos orgánicos los cuales son compatibles con el solvente orgánico combinado y tris (organofosfato) de tierra rara. La compatibilidad significa que el ácido orgánico es soluble a un grado necesario para lograr la concentración de ácido libre requerida. Un experto en la técnica es capaz de realizar esta determinación. Particularmente, la relación molar del ácido libre al elemento de tierra rara dentro de ciertos rangos puede proporcionar estabilidad mejorada para las soluciones de tris (organofosfato) de tierra rara altamente concentradas, por ejemplo, mayor que aproximadamente 8% del elemento de tierra rara. Para lograr la relación de ácido libre deseado, un ácido es usado. Los ácidos adecuados para uso incluyen: ácidos y esteres basados en compuestos fosforosos, ácidos y esteres basados en compuestos de azufre, ácidos y esteres basados en compuestos de boro, y mezclas de los mismos. Las soluciones de tris (organofosfato) de tierra rara de la presente invención pueden tener una relación molar de ácido libre al elemento de tierra rara de menos de, o igual a aproximadamente 5, preferiblemente menor que o igual a aproximadamente 2 y más preferiblemente menor que o igual a aproximadamente 1. Los ácidos y esteres basados en compuestos fosforosos adecuados para uso incluyen: ácido fosfórico (H3P04) ; mono y dialquilésteres de ácido fosfórico (por ejemplo, R1H2P04 y RxR2HP04 en donde R1 y R2 son metilo, etilo, propilo, iso-propilo, butilo, pentilo, hexilo, 2-etilhexilo y combinaciones de los mismos) ; ácido o-fosforoso (H3P03) ; ácido metafosfórico; ácidos mono alquilfosfónicos (por ejemplo, RH2P03 en donde R es metilo, etilo, o 1-propilo) ; monoésteres de ácido alquilfosfónico (por ejemplo, R R1HP0? en donde R es metilo, etilo y 1-propilo y R1 es metilo, etilo propilo, iso-propilo, butilo, pentilo, hexilo, 2-etilhexilo y combinaciones de los mismos) ; derivados orgánicos de ácido fosfinico (por ejemplo, R R HP02 en donde R y R1 son metilo, etilo, propilo, iso-propilo, butilo, pentilo, hexilo, 2-etilhexilo y combinaciones de los mismos) ; y mezclas de los mismos. Los ácidos y esteres basados en compuestos sulfurosos adecuados para uso incluyen: ácido sulfúrico; ácido pirosulfúrico; ácidos alcano y arensulfónicos (por ejemplo, RS03H en donde R es metano, etano, n-propano, z-propano, butano, pentano, hexano, trifluorometano, benceno, 3, 5-dimetilbenzona, m-nitrobenceno, 2-aminobenceno, 3-a inobenceno, p-dodecilbenceno, p-tolueno, 1-naftaleno, 2-naftaleno, 2-acrilamidopropano, 2-acrilamido-2-metilpropano, 2-metacrilamidas-2-metilpropano, 3-acrilamido-2, 4,4-trimetilpentano, 2-acrilamido-2-feniletano, 2-acrilamido-2-fenilpropano, 2-acrilamido-2- (p-tolil) etano, ácido sulfámico (H2NS03H) ; ácido sulfanilico (4- (H2?) C6H4S03H) ; ácidos alcano y arensulfínicos (por ejemplo, RS02H en donde R es metano o benceno); y mezclas de los mismos. Los ácidos basados en compuestos de boro adecuados para uso incluyen: ácido bórico, (B(0H)3) y ácido metabórico (HB02) . El ácido puede usarse antes, durante o después de la preparación del tris (organofosfato) de tierra rara. Preferiblemente, el ácido es utilizado durante o después de la preparación. Más preferiblemente, el ácido se agrega después de la formación del tris (organofosfato) de tierra rara. El ácido puede agregarse en una única etapa o en varias etapas. Por ejemplo, un ácido puede utilizarse para producir la solución de sal organofosfato, y si se requiere, el ácido adicional puede agregarse después de la preparación para lograr una relación molar adecuada. Un exceso de ácido puede utilizarse en la formación de la solución de sal organofosfato para proporcionar una relación molar de ácido libre estabilizado. Los ácidos pueden ser usados en combinación o separadamente. Cuando se utilizan combinaciones, los ácidos pueden ser pre-mezclados y agregados simultáneamente, o agregados separadamente. El ácido puede agregarse en la forma del ácido o como una sal del ácido. Los glicoles (dioles) y sus derivados éteres pueden también estabilizar soluciones de tris (organofosfato) de tierra rara de manera que son compatibles con el solvente orgánico combinado y tris (organofosfato) de tierra rara. La compatibilidad significa que el glicol es soluble a un grado necesario para lograr la concentración de glicol requerida. Un experto en la técnica es capaz de realizar esta determinación. Particularmente, la relación molar del glicol al elemento de tierra rara dentro de ciertos rangos puede proporcionar estabilidad mejorada para las soluciones de tris (organofosfato) de tierra rara. La concentración de glicol puede determinarse por métodos cromatográficos convencionales (por ejemplo, GC) . Los glicoles y sus derivados éteres adecuados para uso incluyen: propilenglicol (1, 2-propandiol) , di (propilenglicol) , etilenglicol (1,2-etandiol) , di (etilenglicol) , 1,2- y 1,3- y 1, 4-butandiol, etilenglicol dimetiléter, etilenglicol dietiléter, etilenglicol dipropiléter, etilenglicol dibutiléter, etilenglicol etiléter, etilenglicol butiléter, etilenglicol ter-butiletiléter, etilenglicol ter-butilmetiléter, etilenglicol butilviniléter, etilenglicol diglicidiléter, propilenglicol dimetiléter (1, 2-dimetoxipropano) , 2,2-dietoxipropano, 3, 3-dietoxi-l-propanol, propilenglicol butiléter, propilenglicol monometiléter (l-metoxi-2-propanol) , propilenglicol feniléter, propilenglicol propiléter, y mezclas de los mismos. Preferidos, los glicoles se seleccionan del grupo que consiste de: di (propilenglicol) , propilenglicol, etilenglicol (di (etilengliclol) y mezclas de los mismos . Preferiblemente, el glicol puede usarse durante o después de la preparación del tris (organofosfato) de tierra rara. El glicol puede agregarse en una única etapa o en varias etapas. Además, el glicol puede usarse en combinación o separadamente. Cuando se utilizan combinaciones, el glicol puede pre-mezclarse y agregarse simultáneamente, o agregarse separadamente. Preferiblemente, el glicol se agrega después de la formación de la tris (organofosfato) de tierra rara. Las soluciones de tris (organofosfato) de tierra rara de la presente invención pueden tener una relación de aditivo estabilizante, glicol (dioles) y sus derivados éteres, al elemento de tierra rara de menos de, o igual a aproximadamente 5, preferiblemente menor que o igual a aproximadamente 2 y más preferiblemente menor que, o igual a aproximadamente 1. Ha sido también descubierto que el agua proporciona de un grado menor de beneficios estabilizadores a soluciones de tris (organofosfato) de tierra rara dadas, por ejemplo, a soluciones de carboxilato de tierra rara. De hecho, el agua puede provocar un incremento en la viscosidad de las soluciones de tris (organofosfato) de tierra rara. Para lograr la relación molar apropiada de agua al elemento de tierra rara, el agua puede removerse utilizando medios convencionales tales como destilación azeotrópica. La relación molar de agua al elemento de tierra rara es preferiblemente menor que, o igual a aproximadamente 2, más preferiblemente menor que, o igual a aproximadamente 0.1 y más preferiblemente menor que, o igual a aproximadamente 0.05. Una modalidad preferida, de alquilfosfonatos de tierra rara, se prepara con ácido di-2-etilhexilfosfórico. La fórmula general de tris (di-2-etilhexilfosfato) de lantano es La estructura básica, general de este complejo es: Las soluciones de tris (di-2-etilhexilfosfato) de La de la presente invención comprenden de aproximadamente 2% a aproximadamente 10%, preferiblemente de aproximadamente 3% a aproximadamente 8% y más preferiblemente de aproximadamente 3.5% a aproximadamente 5% de La en peso. Preferiblemente, las soluciones de tris (di-2-etílhexilfosfato) de La se preparan utilizando hexanos, ciciohexano, metilpentano, así como también, isómeros y mezclas de los mismos, como el solvente. Las soluciones de tris (di-2-etilhexilfosfato) de La tienen una relación molar de ácido libre al elemento de tierra rara, La, de menos de, o igual a aproximadamente 5, preferiblemente menor que, o igual a aproximadamente 2 y más preferiblemente menor que, o igual a aproximadamente 1. La relación molar del agua al elemento de tierra rara, La, es menor a, o igual a aproximadamente 2, preferiblemente menor que, o igual a aproximadamente 0.1 y más preferiblemente menor que, o igual a aproximadamente 0.05. La relación molar de glicol (dioles) y sus derivados éter al elemento de tierra rara, La, es menor que, o igual a aproximadamente 5, preferiblemente menor que, o igual a aproximadamente 2 y más preferiblemente menor que, o igual a aproximadamente 1. Además, las soluciones de tris (organofosfato) de tierra rara pueden proporcionar excelentes propiedades como materias primas para realizar catalizadores para polimerización de dieno. El siguiente ejemplo se proporciona para describir mejor y definir el proceso y producto de la presente invención. Es para propósitos ilustrativos y que varias modificaciones o cambios en la claridad de ésta pueden sugerir por un experto en la técnica y son aún considerados para caer dentro del espíritu y ámbito de esta solicitud y alcance de las reivindicaciones anexas. Ej emplo El siguiente ejemplo ilustra un procedimiento para preparar una solución de tris (di-2-etilhexilfosfato) de lantano de la presente invención: En un reactor de 2 litros, una solución de di-2-etilhexilfosfato/hexano/agua de amonio que tiene un rango de pH desde aproximadamente 5.5 a aproximadamente 6.5 (a aproximadamente 50°C) se prepara agregando aproximadamente 56 g de solución de amonio (aproximadamente 29.6%) en gotas a una solución transparente de aproximadamente 312 g de ácido di-2-etilhexilfosfórico (M 321.8) en aproximadamente 650 g de hexanos a temperaturas desde aproximadamente 45 a aproximadamente 50°C. La solución transparente, incolora se cargó entonces con una solución de nitrato La acuosa (aproximadamente 191 g; contenido de La aproximadamente 23.53%). El último se agregó por goteo bajo mezclado vigoroso, mientras se mantiene la velocidad de adición aproximadamente 1 ml/minuto y la temperatura a aproximadamente 50°C. El producto se disuelve rápidamente en la capa orgánica. Después de completar la adición, la mezcla se agitó durante 60 minutos adicionales y la capa acuosa se desechó. La capa orgánica se lavó con 3 x 250 ml de agua. La solución de tris (di-2-etilhexilfosfato) de lantano sin purificar se analizó conteniendo aproximadamente 1.1% de agua. En este punto se agregó dipropilenglicol para lograr la cantidad deseada de aproximadamente 1.5%. El reactor es entonces equipado con un adaptador Dean-Stark y la cantidad requerida de agua se removió por destilación azeotrópica. El producto final es una solución estable, transparente, incolora. El rendimiento es aproximadamente 950 g. El análisis determina que el producto tiene: La aproximadamente 4.2% P aproximadamente 3.2% ácido libre aproximadamente 4.3% agua aproximadamente 94 ppm viscosidad aproximadamente 86 cPs (25°C, Brookfield) Acido di-2-etilhexilfosfórico libre/relación molar La: aproximadamente 4.3 g/321.97 =0.013 m (321.97 = peso molar de ácido di-2-etilhexilfosfórico) aproximadamente 4.2 g/138.91 =0.03m (138.91 = peso atómico de La) aproximadamente 0.013/0.03 = 0.43 relación molar de Agua/La: aproximadamente 0.094 g/18 = 0.005 (18 = peso en mol de agua) aproximadamente 4.2 g/138.91 0.03 m (138.91 = peso atómico de La) aproximadamente 0.005/0.03 =0.17 Mientras que las modalidades particulares de esta invención han sido descritas anteriormente para propósitos de ilustración, será evidente por aquellos expertos en la técnica que numerosas variaciones de los detalles de la presente invención pueden hacerse sin apartarse de la invención como se definió en las reivindicaciones anexas .

Claims (17)

  1. REIVINDICACIONES 1. Un proceso para producir una solución de tris (organofosfato) de tierra rara estable que comprende hacer reaccionar una solución salina de organofosfato, preparada por reacción de un ácido y una base, con una sal de tierra rara en presencia de un solvente, el cual se selecciona del grupo que consiste de solventes hidrocarburo, mezclas de agua y solventes hidrocarburo, y mezclas de los mismos, para formar una solución tris (organofosfato) de tierra rara; en donde tal solución de tris (organofosfato) de tierra rara tiene un ácido libre a la relación molar del elemento de tierra rara de menos de, o igual a aproximadamente 5.
  2. 2. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el solvente es un solvente hidrocarburo .
  3. 3. El proceso de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque comprende la etapa adicional de agregar un aditivo estabilizante seleccionado del grupo que consiste de: propilenglicol (1, 2-propandiol) , di (propilenglicol) , etilenglicol (1, 2-etandiol) , di (etilenglicol) , 1,2- y 1,3 y 1, 4-butandiol, etilenglicol dimetiléter, etilenglicol dietiléter, etilenglicol dipropiléter, etilenglicol dibutiléter, etilenglicol etiléter, etilenglicol butiléter, etilenglicol ter-butiléter, etilenglicol ter-butilmetiléter, etilenglicol butilviniléter, etilenglicol diglicidiléter, propilenglicol dimetiléter, (1, 2-dimetoxipropano) , 2, 2-dietoxipropano, 3, 3-dietoxi-l-propanol, propilenglicol butiléter, propilenglicol monometiléter (l-metoxi-2-propanol) , propilenglicol feniléter, propilenglicol propiléter, y mezclas de los mismos .
  4. 4. El proceso de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque la relación molar del aditivo estabilizante al elemento de tierra rara es menor que, o igual a aproximadamente 5.
  5. 5. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque las soluciones de tris (organofosfato) de tierra rara tienen una relación molar de agua al elemento de tierra rara de menos de, o igual a aproximadamente 1.
  6. 6. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende la etapa adicional de agregar un ácido seleccionado del grupo que consiste de: ácido fosfórico (H3P04) ; mono y di alquilesteres de ácido fosfórico; ácido o-fosforoso (H3P03) ; ácido metafosfórico; ácidos mono alquilfosfónicos; monoésteres de ácido alquilfosfónico; derivados orgánicos de ácido fosfínico; ácido sulfúrico; ácido pirosulfúrico; ácidos alcano y arensulfónicos; ácido sulfanilico (4- (H2N) C6HS03H) ; ácidos alcano y arensulfinicos; ácido bórico (B(OH)3); ácido metabórico (HB02) ; y mezclas de los mismos.
  7. 7. El proceso de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque la relación molar de ácido libre al elemento de tierra rara es menor que, o igual a aproximadamente 2.
  8. 8. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la temperatura de reacción es mayor que aproximadamente 30°C.
  9. 9. Un proceso para producir una solución de tris (organofosfato) de tierra rara estable, caracterizado porque comprende las etapas de: a) hacer reaccionar una solución de sal organofosfato, preparada por la reacción de un ácido y una base, con una sal de tierra rara en presencia de un solvente el cual se selecciona del grupo que consiste de solventes hidrocarburo o mezclas de agua y solventes hidrocarburo, para formar una solución de tris (organofosfato) de tierra rara que tiene una fase acuosa y una fase orgánica; b) remover la fase acuosa; c) lavar la fase orgánica con agua; y d) agregar un aditivo estabilizante seleccionado del grupo que consiste de: agua, ácidos, esteres de ácidos, glicoles (dioles) y sus derivados éter, y mezclas de los mismos. en donde la temperatura de reacción para la etapa a) es mayor que aproximadamente 30°C y el aditivo estabilizante a la relación molar del elemento de tierra rara es menor que, o igual a aproximadamente 5.
  10. 10. El proceso de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el solvente es un solvente hidrocarburo .
  11. 11. El proceso de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el aditivo estabilizante se selecciona del grupo que consiste de: propilenglicol (1,2-propandiol) , di (propilenglicol) , etilenglicol (1, 2-etandiol) , di (etilenglicol) , 1,2- y 1,3 y 1, 4-butandiol, etilenglicol dimetiléter, etilenglicol dietiléter, etilenglicol dipropiléter, etilenglicol dibutiléter, etilenglicol etiléter, etilenglicol butiléter, etilenglicol ter-butiléter, etilenglicol ter-butilmetiléter, etilenglicol butilviniléter, etilenglicol diglicidiléter, propilenglicol dimetiléter, (1, 2-dimetoxipropano) , 2, 2-dietoxipropano, 3, 3-dietoxi-l-propanol, propilenglicol butiléter, propilenglicol mono etiléter (l-metoxi-2-propanol) , propilenglicol feniléter, propilenglicol propiléter, y mezclas de los mismos .
  12. 12. El proceso de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque la' relación molar de agua al elemento de tierra rara es menor que, o igual a aproximadamente 1.
  13. 13. El proceso de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el aditivo estabilizante se selecciona del grupo qué consiste de: ácido fosfórico (H3P04) ; mono y di alquilésteres de ácido fosfórico; ácido o-fosforoso (H3PO3) ; ácido metafosfórico; ácidos mono alquilfosfónicos; monoésteres de ácido alquilfosfónico; derivados orgánicos de ácido fosfínico; ácido sulfúrico; ácido pirosulfúrico; ácidos alcano y arensulfónicos; ácido sulfanílico (4- (H2N) CeH4S03H) ; ácidos alcano y arensulfínicos; ácido bórico (B(OH)3); ácido metabórico (HB02) ; y mezclas de los mismos.
  14. 14. El proceso de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque tal temperatura de reacción varía desde aproximadamente 40°C a aproximadamente 60°C.
  15. 15. Un producto caracterizado porque comprende: a) un tris (organofosfato) de tierra rara; y b) un solvente hidrocarburo; en donde la relación molar del ácido libre al elemento de tierra rara es menor que, o igual a aproximadamente 5.
  16. 16. Una solución de tris (organofosfato) de tierra rara, caracterizado porque comprende: a) un tris (organofosfato) de tierra rara; b) un solvente hidrocarburo; c) agua, y d) un aditivo estabilizante seleccionado del grupo que consiste de: propilenglicol (1, 2-propandiol) , di (propilenglicol) , etilenglicol (1, 2-etandiol) , di (etilenglicol) , 1,2- y 1,3 y 1, 4-butandiol, etilenglicol dimetiléter, etilenglicol diétiléter, etilenglicol dipropiléter, etilenglicol dibutiléter, etilenglicol etiléter, etilenglicol butiléter, etilenglicol ter-butiléter, etilenglicol ter-butilmetiléter, etilenglicol butilviniléter, etilenglicol diglicidiléter, propilenglicol dimetiléter, (1, 2-dimetoxipropano) , 2, 2-dietoxipropano, 3, 3-dietoxi-l-propanol, propilenglicol butiléter, propilenglicol monometiléter (l-metoxi-2-propanol) , propilenglicol feniléter, propilenglicol propiléter; ácido fosfórico (H3P04) ; mono y di alqullésteres de ácido fosfórico; ácido o-fosforoso (H3PO3) ; ácido metafosfórico; ácidos mono alquilfosfónico; monoésteres del ácido alquilfosfónico; derivados orgánicos de ácido fosfínico; ácido sulfúrico; ácido pirosulfúrico; ácidos alcano y arensulfónicos; ácido sulfanílico (4- (H2N) C6HS03H) ; ácidos alcano y arensulfínicos; ácido bórico (B(OH)3); ácido metabórico (HB02) ; y mezclas de los mismos; en donde la relación molar de agua al elemento de tierra rara es menor que, o igual a aproximadamente 2, y la relación molar del aditivo estabilizante al elemento de tierra rara es menor que, o igual a aproximadamente 5.
  17. 17. La composición de conformidad con la reivindicación 16, ' caracterizada porque el tris (organofosfato) de tierra rara está libre de precipitación de la solución por al menos aproximadamente veinte (20) días, preferiblemente por al menos aproximadamente treinta (30) días.
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