MXPA06009333A - Composiciones de tioester y procedimientos para elaborarlas y utilizarlas. - Google Patents
Composiciones de tioester y procedimientos para elaborarlas y utilizarlas.Info
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Abstract
Se proveen composiciones de tioester, metodos para elaborar las composiciones de tioester y metodos para utilizar las composiciones de tioester. En algunas modalidades las composiciones de tioester incluyen tioesteres, hidroxi-tioesteres, y tioesteres entrelazados. La composicion de tioester se puede utilizar para producir tioesteres entrelazados, esteres que contienen acido sulfonico, esteres que contienen sulfonato y esteres que contienen tioacrilatos. La composicion de tioester se puede utilizar para producir politiouretanos. Los politiouretanos se pueden utilizar en fertilizantes y revestimientos de fertilizantes.
Description
COMPOSICIONES DE TIQESTER Y PROCEDIMIENTOS PARA ELABORARLAS Y UTILIZARLAS
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La invención se refiere a composiciones de éster que contienen tiol generalmente elaboradas a partir de una reacción de composiciones de éster insaturado y un material que puede formar un grupo tiol. La invención también se refiere al procedimiento para preparar dichas composiciones que contienen tiol y usos para las composiciones que contienen tiol.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
La industria química se esfuerza por elaborar productos, tales como polímeros, fertilizantes y combustibles, con materiales de abastecimiento menos costosos que estén en suministro abundante. Debido a que los combustibles fósiles lentamente se agotan con el paso del tiempo, siempre se han buscado fuentes alternativas como reemplazos para combustibles. De manera adicional, la industria química continuamente se esfuerza para producir productos y utilizar materiales de abastecimiento que sean no agresivos hacia el medio ambiente con el fin de reducir riesgos potenciales y peligros relacionados con la seguridad y aspectos ambientales.
SUMARIO DE LA INVENCIÓN
La presente invención provee en forma conveniente composiciones que contienen tiol y métodos para elaborar dichas composiciones. Además de las composiciones y métodos para elaborar dichas composiciones, también se proveen productos que incluyen a dichas composiciones. Como una modalidad de la presente invención, se provee en forma conveniente una composición de tioéster. En esta modalidad, la composición de tioéster incluye moléculas de tioéster que tienen un promedio de por lo menos 1.5 grupos éster por molécula de tioéster. Las moléculas de tioéster también tienen un promedio de por lo menos 1.5 grupos tiol por molécula de tioéster. Las moléculas de tioéster también tienen una relación molar de sulfuros cíclicos a grupos tiol menor de 1.5. En algunos aspectos, las moléculas de tioéster tienen una relación molar de sulfuros cíclicos a grupos tiol que varía desde 0 hasta 1.0. En algunos aspectos, las moléculas de tioéster tienen un promedio que varía desde 1.5 a 9 grupos tiol por molécula de tioéster. En algunas modalidades, las moléculas de tioéster tienen una relación molar de dobles enlaces carbono-carbono a grupos tiol menor de 1.5. La cantidad de azufre de tiol o de azufre de mercaptano contenida dentro de las moléculas de tioéster también puede variar. Por ejemplo, en algunas modalidades, las moléculas de tioéster tienen un promedio mayor de 5 por ciento en peso de azufre de tiol. En otras modalidades, las moléculas de tioéster tienen un promedio que varía desde 8 hasta 10 por ciento en peso de azufre de tiol. En algunas modalidades, las moléculas de tioéster tienen un promedio de menos de 30 por ciento molar de azufre, el cual está presente como sulfuros cíclicos. De manera alternativa, las moléculas de tioéster tienen un promedio de menos de 2 por ciento molar de azufre presente como sulfuros cíclicos. En algunas modalidades, las moléculas de tioéster se producen a partir de esteres insaturados que tiene un promedio menor de 25 por ciento en peso de cadenas laterales que incluyen tres dobles enlaces carbono-carbono contiguos interrumpidos por metileno. En otro aspecto, más del 40 por ciento de las cadenas laterales totales contenidas dentro de las moléculas de tioéster contienen azufre . Además de la composición de tioéster, se provee en forma conveniente un procedimiento para producir la composición de tioéster como otra modalidad de la presente invención. Para producir la composición de tioéster, se pone en contacto sulfuro de hidrógeno con una composición de éster insaturado. La composición de éster insaturado incluye esteres insaturados que tienen un promedio de por lo menos 1.5 grupos éster por molécula éster insaturado. Los esteres insaturados también tienen un promedio de por lo menos 1.5 dobles enlaces carbono-carbono por molécula de éster insaturado. El sulfuro de hidrógeno y los esteres insaturados se hacen reaccionar para producir o formar la composición de tioéster. La composición de tioéster incluye en forma conveniente moléculas de tioéster que tienen una relación molar de sulfuros cíclicos a grupos tiol menor de 1.5. Se pueden variar las variables de procesamiento relacionadas con el paso de hacer reaccionar el sulfuro de hidrógeno y el éster insaturado en modalidades en la presente invención. En un aspecto, el paso de hacer reaccionar el sulfuro de hidrógeno y los esteres insaturados ocurre en presencia de un solvente. En otro aspecto, el paso de hacer reaccionar el sulfuro de hidrógeno y los esteres insaturados ocurre en la ausencia sustancial de un solvente. En algunas modalidades, el paso de hacer reaccionar el sulfuro de hidrógeno y los esteres insaturados es catalizado por un catalizador heterogéneo. De manera alternativa. La reacción del sulfuro de hidrógeno y el éster insaturado es iniciado por un iniciador de radicales libres o por radiación UV. La temperatura a la cual el sulfuro de hidrógeno y el éster insaturado se hacen reaccionar se puede variar. En algunas modalidades, hacer reaccionar el sulfuro de hidrógeno y los esteres insaturados ocurre a una temperatura mayor de -20 °C. Como otro ejemplo, el procedimiento es un procedimiento continuo y la reacción del sulfuro de hidrógeno y los esteres insaturados se efectúa en ausencia de un solvente, a una temperatura mayor de -20 °C, y es iniciada por radiación UV. Se pueden cambiar otros tipos y combinaciones de variables de proceso en modalidades de la presente invención, como será entendido por los expertos en la técnica. Otro procedimiento para producir la composición de tioéster se provee en forma conveniente como otra modalidad de la presente invención. En esta modalidad del procedimiento, el sulfuro de hidrógeno y la composición de éster insaturado se ponen en contacto. La composición de éster insaturado incluye esteres insaturados que tienen un promedio de por lo menos 1.5 grupos éster por molécula de éster insaturado y que tienen un promedio de por lo menos 1.5 dobles enlaces carbono-carbono por molécula de éster insaturado. El sulfuro de hidrógeno y los esteres insaturados se hacen reaccionar después en ausencia sustancial de un solvente para formar la composición de tioéster. La composición de tioéster incluye moléculas de tioéster. La composición de tioéster en forma conveniente incluye moléculas de tioéster que tienen una relación molar de sulfuros cíclicos a grupos tiol menor de 1.5. En modalidades en la presente invención se pueden variar las variables de proceso relacionadas con el paso de hacer reaccionar el sulfuro de hidrógeno y el éster insaturado. En un aspecto, el paso de hacer reaccionar el sulfuro de hidrógeno y los esteres insaturados ocurre en presencia de un solvente. En otro aspecto, el paso de hacer reaccionar el sulfuro de hidrógeno y los esteres insaturados ocurre en ausencia sustancial de un solvente. En algunas modalidades, el paso de hacer reaccionar el sulfuro de hidrógeno y los esteres insaturados es catalizado por un catalizador heterogéneo. De manera alternativa, la reacción del sulfuro de hidrógeno y los esteres insaturados es iniciada por un iniciador de radicales libres o por radiación UV. La temperatura a la cual el sulfuro de hidrógeno y el éster insaturado se hacen reaccionar se puede variar. En algunas modalidades, la reacción del sulfuro de hidrógeno y los esteres insaturados ocurre a una temperatura mayor de -20 °C. En modalidades de la presente invención, la composición de éster insaturado incluye un aceite de origen natural, como se describe en la presente invención. En algunas modalidades, la composición de éster insaturado incluye aceite de soya. En la presente invención se describen otros tipos de composiciones de éster insaturado. Las moléculas de tioéster resultantes que se producen mediante este procedimiento poseen características convenientes. Por ejemplo, en algunas modalidades, las moléculas de tioéster tienen una relación molar de sulfuro de hidrógeno a dobles enlaces carbono-carbono mayor de 2. como otro ejemplo, en otras modalidades, las moléculas de tioéster tienen un promedio mayor de 5 por ciento en peso de azufre de tiol. En algunos aspectos, más del 40 por ciento de las cadenas laterales totales de la molécula de tioéster contienen azufre. Como otra modalidad de la presente invención, otro procedimiento para preparar la composición de tioéster se provee en forma conveniente. En esta modalidad, se ponen en contacto una composición de poliol y una composición de ácido tiol carboxílico y se hacen reaccionar para producir la composición de tioéster. La composición de tioéster incluye moléculas de tioéster que tienen un promedio de por lo menos 1.5 grupos éster por molécula de tioéster y tienen un promedio de por lo menos 1.5 grupos tiol por molécula de tioéster. Además de la composición de tioéster, en forma conveniente se proveen otras composiciones como modalidades de la presente invención. Por ejemplo, se provee una composición de hidroxi tioéster como otra modalidad de la presente invención. La composición de hidroxil-tioéster incluye moléculas de hidroxi-tioéster que tienen un promedio de por lo menos 1.5 grupos éster por molécula de hidroxi-tioéster y que tienen un promedio de por lo menos 1.5 grupos a-hidroxi-tiol por molécula de hidroxi-tioéster. Como se describe en la presente invención, los grupos a-hidroxi-tiol contienen un grupo alcohol o hidroxi y un grupo tiol dentro del mismo grupo. En modalidades de la presente invención, los grupos a-hidroxi-tiol se pueden reemplazar con grupos alcohol y tiol separados. En estas modalidades, se puede utilizar el mismo número de grupos a-hidroxi para los grupos alcohol y tiol separados. Por ejemplo, en algunas modalidades, las moléculas de hidroxi-tioéster tienen un promedio de por lo menos 1.5 grupos -hidroxi-tiol. En modalidades que contienen grupos alcohol y tiol separados, las moléculas de hidroxi-tioéster pueden contener un promedio de por lo menos 1.5 grupos alcohol y un promedio de por lo menos 1.5 grupos tiol. En algunos aspectos, las moléculas de hidroxi-tioéster tienen un promedio que varía desde 1.5 hasta 9 grupos a-hidroxi-tiol por molécula de hidroxi-tioéster. En algunas modalidades, las moléculas de tioéster tienen una relación molar de dobles enlaces carbono-carbono a grupos tiol menor de 1.5. En algunas modalidades, las moléculas de tioéster se producen a partir de esteres insaturados que tienen un promedio de menos de 25% en peso de cadenas laterales que incluyen 3 dobles enlaces carbono-carbono interrumpidos por metileno contiguos. En otro aspecto, más de 40% de las cadenas laterales totales contenidas dentro de las moléculas de a-hidroxi-tioéster contienen azufre. También puede variar la cantidad de azufre y tiol contenido dentro de las moléculas de hidroxi-tioéster. Por ejemplo, en algunas modalidades, las moléculas de hidroxi-tioéster tienen un promedio de más de 5% en peso de azufre de tiol. En otras modalidades, las moléculas de hidroxi-tioéster tienen un promedio que varía desde 8 hasta 10% en peso de azufre de tiol. En algunas modalidades, las moléculas de hidroxi-tioéster tienen una relación molar de grupos epóxido a grupos a-hidroxi-tiol menor de 2. En otros aspectos, la composición está sustancialmente libre de grupos epóxido. Además de la composición de hidroxi-tioéster, se proveen en forma conveniente métodos o procedimientos para elaborar la composición de hidroxi-tioéster como modalidades de la presente invención. En una modalidad, se provee un procedimiento para preparar la composición de hidroxi-tioéster que incluye el paso de poner en contacto el sulfuro de hidrógeno y una composición de éster insaturado modificado con epóxido. La composición de éster insaturado modificado con epóxido incluye esteres insaturados modificados con epóxido que tienen un promedio de por lo menos 1.5 grupos éster por molécula de éster insaturado modificado con epóxido y que tienen un promedio de por lo menos 1.5 grupos epóxido por molécula de éster insaturado modificado con epóxido. El sulfuro de hidrógeno y los esteres insaturados modificados con epóxido se hacen reaccionar después para formar la- composición de hidroxi-tioéster. En modalidades de la presente invención, la composición de éster insaturado modificado con epóxido incluye un aceite de origen natural modificado con epóxido, como se describe en la presente invención. En algunas modalidades, la composición de éster insaturado modificado con epóxido incluye un aceite de soya modificado con epóxido. En la presente invención se describen otros tipos de composiciones de éster insaturado con epóxido. En algunas modalidades, una relación molar de sulfuro de hidrógeno a grupos epóxido en los esteres insaturados modificados con epóxido es mayor de 1. En un aspecto, el paso del sulfuro de hidrógeno y los esteres insaturados modificados con epóxido se efectúa en presencia de un catalizador.
Otro procedimiento para preparar la composición de hidroxi-tioéster se provee en forma conveniente como otra modalidad de la presente invención. En esta modalidad de procedimiento, se ponen en contacto una composición de poliol y una composición de ácido hidroxi-tiol carboxílico y se hacen reaccionar para producir la composición de hidroxi-tioéster. En esta modalidad, la composición de hidroxi-tioéster incluye moléculas de hidroxi-tioéster que tienen un promedio de por lo menos 1.5 grupos éster por molécula de hidroxi-tioéster y que tienen un promedio de por lo menos 1.5 grupos a-hidroxi-tiol por molécula de hidroxi-tioéster . De manera conveniente se provee una composición de tioéster entrelazado como otra modalidad de la presente invención. La composición de tioéster entrelazado incluye oligómeros de tioéster que tienen por lo menos dos monómeros de tioéster conectados por un enlace de tipo polisulfuro que tiene una estructura -SQ-, en la cual Q es mayor de 1. En algunas modalidades, los oligómeros de tioéster tienen por lo menos tres monómeros de tioéster conectados por enlaces tipo polisulfuro. En otro aspecto, los oligómeros de tioéster tienen desde 3 hasta 20 monómeros de tioéster conectados por enlaces de tipo polisulfuro. En un aspecto, la composición de tioéster entrelazado incluye tanto monómeros de tioéster como oligómeros de tioéster. En algunas modalidades, los monómeros de tioéster y los oligómeros de tioéster tienen un contenido total de azufre de tiol que varía desde 0.5 hasta 8 por ciento en peso, o de manera alternativa, que varía desde 8 hasta 15 por ciento en peso. Los monómeros de tioéster y los oligómeros de tioéster combinados pueden tener un peso molecular promedio mayor de 2000; o de manera alternativa, en un intervalo de 2,000 hasta 20,000. Como otra modalidad de la presente invención, se provee de manera conveniente una composición de tioéster entrelazado que se produce utilizando el procedimiento que comprende los pasos de poner en contacto la composición de tioéster con un agente oxidante y hacer reaccionar el tioéster y el agente oxidante para formar oligómeros de tioéster. En esta modalidad, los oligómeros de tioéster tienen por lo menos dos monómeros de tioéster conectados por un enlace de tipo polisulfuro que tiene una estructura -SQ-, en la cual Q es mayor de 1. También se provee de manera conveniente un procedimiento para producir la composición de tioéster entrelazado como otra modalidad de la presente invención. En este procedimiento, se pone en contacto una composición de tioéster y se hace reaccionar con un agente oxidante para formar oligómeros de tioéster que tienen por lo menos dos monómeros de tioéster conectados por un enlace tipo polisulfuro que tiene una estructura -SQ-, en la cual Q es mayor de 1. En algunas modalidades, el agente oxidante es azufre elemental, oxígeno, o peróxido de hidrógeno. En un aspecto, el agente oxidante es azufre elemental. En un aspecto, el tioéster es un hidroxi-tioéster. En otros aspectos, una relación en peso de azufre elemental con respecto a azufre de tiol en las moléculas de tioéster varía desde 0.5 hasta 32. El paso de hacer reaccionar el tioéster y el agente oxidante se puede efectuar a una temperatura que varía desde 25 °C hasta 150 °C. El procedimiento para producir la composición de tioéster entrelazado también puede incluir el paso de separar (stripping) el sulfuro de hidrógeno residual de la composición de tioéster entrelazado que se produce. En otro aspecto, la reacción del tioéster y el azufre elemental se cataliza. En algunas modalidades, el catalizador es una amina. Es otro objetivo de la presente invención proveer un material fertilizante novedoso. Es otro objetivo de la presente invención proveer un procedimiento novedoso para la producción de un material fertilizante. Por consiguiente, en uno de sus aspectos, la presente invención se refiere a un material fertilizante de liberación controlada encapsulado en polímero de politiouretano y/o epóxido resistente a la abrasión. En otro de sus aspectos, la presente invención se refiere a un material fertilizante de liberación controlada que comprende un nutriente vegetal particulado rodeado por un revestimiento que es el producto de reacción de una mezcla que comprende: (i) un primer componente que se selecciona a partir de isocianato y/o una resina de epóxido, y (ii) un primer compuesto que contiene hidrógeno activo que se selecciona a partir del grupo que consiste de: una composición de tioéster; una composición de hidroxi-tioéster; una composición de tioéster entrelazado y mezclas de las mismas. En otro de sus aspectos, la presente invención se refiere a un material fertilizante de liberación controlada que comprende un nutriente vegetal particulado rodeado por un revestimiento que es el producto de reacción de una mezcla que comprende: (i) un isocianato y/o una resina de epóxido; y (ii) un aceite vegetal que contiene azufre. En otro de sus aspectos, la presente invención se refiere a un material fertilizante de liberación controlada comprenden un nutriente vegetal articulado rodeado por un revestimiento que es el producto de reacción de una mezcla que comprende: (i) un isocianato y/o una resina de epóxido, y (ii) un aceite de soya que contiene azufre.
En otro de sus aspectos, la presente invención se refiere a un material fertilizante de liberación controlada que comprende un nutriente vegetal articulado rodeado por lo menos por un revestimiento que comprende un politiouretano y/o un polímero de epóxido. En otro de sus aspectos, la presente en peso se refiere a un material fertilizante de liberación controlada que comprende un nutriente vegetal articulado rodeado por lo menos por un revestimiento que comprende el producto de reacción de una mezcla que comprende un isocianato, una cera y un compuesto que contiene hidrógeno activo que comprende un aceite vegetal que contiene azufre. En otro de sus aspectos, la presente invención se refiere a un procedimiento para la producción de partículas de fertilizante de liberación controlada encapsuladas en politiouretano y/o polímero de epóxido resistentes a la abrasión mediante incorporación en una mezcla de reacción formadora de uretano y/o polímero de epóxido de un compuesto que contiene azufre tal como una o más de una composición de tioéster; una composición de hidroxi-tioéster; una composición de tioéster entrelazado, otros compuestos basados en azufre descritos más adelante en la presente invención y mezclas de los mismos. De preferencia, para la producción del material fertilizante de liberación controlada encapsulado en politiouretano de la presente invención, se utiliza un compuesto que contiene azufre (por ejemplo, uno o más de una composición de tioéster; una composición de hidroxi-tioéster; una composición de tioéster entrelazado) como uno de los componentes reactivos al isocianato (sólo o en combinación con otros compuestos que contienen hidrógeno activo) . De preferencia, el compuesto que contiene azufre comprende un aceite vegetal azufrado. En una modalidad preferida, el aceite vegetal azufrado comprende un aceite vegetal modificado con mercaptano (MVO) , de manera más preferida como se describe con mayor detalle más adelante, incluso más preferido aún un MVO que se produce mediante la adición de sulfuro de hidrógeno a un aceite vegetal. En otra modalidad preferida, el aceite vegetal azufrado comprende aceite vegetal modificado con mercapto-hidroxi (MHVO) más preferido como se describe con mayor detalle en la presente invención, incluso más preferido aún un MHVO que se produce mediante la adición de sulfuro de hidrógeno a un aceite vegetal modificado con epóxido. Incluso en otra modalidad preferida, el aceite vegetal azufrado comprende aceite vegetal modificado con mercaptano entrelazado con azufre (CMVO) , más preferido como se describe con mayor detalle en la presente invención, incluso más preferido aún un CMVO se produce mediante la adición de azufre elemental a aceite vegetal modificado con mercaptano (MVO) .
De preferencia, para la producción de material fertilizante de liberación controlada encapsulado con polímero de epóxido, se utiliza un compuesto que contiene azufre (por ejemplo, uno o más de una composición de tioéster; una composición de hidroxi-tioéster; una composición de tioéster entrelazado) como uno de los componentes reactivos al isocianato (sólo o en combinación con otros compuestos que contienen hidrógeno activo) . De preferencia, el compuesto que contiene azufre comprende un aceite vegetal azufrado (por ejemplo, MVO y/o MHVO y/o CMVO) que se utiliza como uno de los componentes reactivos con resina de epóxido. En una modalidad preferida del presente procedimiento, se produce un material fertilizante de liberación controlada encapsulado en politiouretano utilizando los siguientes pasos: (i) aplicar un componente reactivo isocianato que comprende un aceite vegetal azufrado (de preferencia uno o más de MVO, MHVO y CMVO descritos en la presente invención) a las partículas de fertilizante para formar partículas de fertilizante revestidas, y (ii) aplicar un isocianato a las partículas de fertilizante revestidas para formar el material fertilizante . Los pasos (i) y (ii) opcionalmente se repiten en forma sucesiva un número de veces (por ejemplo, 2-10) para formar un espesor deseado del revestimiento de politiouretano encapsula las partículas de fertilizante. El material fertilizante de liberación controlada que se produce utilizando este procedimiento de preferencia contiene desde aproximadamente 1.5 hasta 20% en peso, de manera más preferida desde aproximadamente 2 hasta 15% en peso, más preferido desde 2.5 hasta 10% en peso aproximadamente, de revestimiento de politiouretano, tomando como base en peso total del material fertilizante revestido . En otra modalidad, se produce un material fertilizante de liberación controlada encapsulado en politiouretano utilizando los siguientes pasos: (i) aplicar un componente reactivo isocianato a las partículas de fertilizante para formar partículas de fertilizante revestidas, y (ii) aplicar un compuesto que contiene hidrógeno activo que comprende un aceite vegetal azufrado (de preferencia uno o más de MVO, MHVO y CMVO descritos en la presente invención) a las partículas de fertilizante revestidas para formar el material fertilizante. De nuevo, los pasos (i) y (ii) se repiten opcionalmente en forma sucesiva un número de veces (por ejemplo, 2-10) para formar un espesor deseado del revestimiento de politiouretano que encapsula las partículas de fertilizante. El material fertilizante de liberación controlada que se produce utilizando este procedimiento de preferencia contiene desde 1.5 hasta 20% en peso aproximadamente, más preferido desde 2 hasta 15% en peso aproximadamente, más preferido desde 2.5 hasta 10% en peso aproximadamente, de revestimiento de politiouretano , tomando como base el peso total del material fertilizante revestido. Incluso en una modalidad adicional, se produce un material fertilizante de liberación controlada encapsulado con politiouretano empleando los siguientes pasos: (i) aplicar a las partículas de fertilizante un prepolímero de un isocianato y un compuesto que contiene hidrógeno activo que comprende un aceite vegetal azufrado (de preferencia uno o más de MVO, MHVO y CMVO descritos en la presente invención) para formar partículas de fertilizante revestido para formar el material fertilizante; (ii) convertir el prepolímero en un politiouretano para formar el material fertilizante. El prepolímero utilizado en el paso (i) se pueden producir poniendo en contacto: (a) un compuesto que contiene hidrógeno activo que comprende un aceite vegetal azufrado (de preferencia uno o más de MVO, MHVO y CMVO descritos en la presente invención) y (b) un isocianato para producir un prepolímero ya sea en forma continua o en un procedimiento por lotes en cantidades tales que la relación de grupos isocianato libres (es decir, sin reaccionar) contenidos en el componente (b) a porciones de hidrógeno activo libres (es decir, sin reaccionar) en el componente (a) sea desde 0.8:1 aproximadamente hasta 2.0:1 aproximadamente, de preferencia desde 0.9:1 aproximadamente hasta 1.5:1 aproximadamente, más preferido desde 0.95:1 aproximadamente hasta 1.3:1 aproximadamente. Por lo tanto, en una modalidad, el prepolímero utilizado en el paso (i) tiene grupos isocianato en exceso. En este caso, la conversión en el paso (ii) comprende agregar compuesto que contiene hidrógeno adicional el cual es el mismo o diferente a aquel utilizado en el paso (i) . En otra modalidad, el prepolímero utilizado en el paso (i) tiene grupos de hidrógeno activo en exceso. En este caso, la conversión en el paso (ii) comprende agregar isocianato adicional el cual es el mismo o diferente de aquel utilizado en el paso (i) . Se prefiere que el paso (ii) compréndala adición de suficiente compuesto que contiene hidrógeno activo o isocianato (según sea el caso) para compensa respecto a sustancialmente todos los grupos reactivos a isocianato o hidrógeno activo libres en el prepolímero.
La modalidad que implica prepolímeros se debe efectuar cuidadosamente debido a que, una vez que los co-reactantes se mezclan entre sí, la reacción comienza a formar politiouretano y se incrementa la viscosidad de la mezcla, lo cual puede reducir la capacidad de diseminación de los componentes sobre las partículas de fertilizante. Sin embargo, este incremento en la viscosidad se puede manejar limitando el tiempo de mezclado y la temperatura de los co-reactantes antes de que se apliquen a las partículas de fertilizante. En una modalidad preferida adicional, los aditivos orgánicos se pueden: (1) agregar a uno o más de los co-reactantes (pre-mezcla) y/o (2) aplicar primero a las partículas de fertilizante antes que a los co-reactantes (pre-revestimiento) y/o 3) aplicar a las partículas de fertilizante revestidas con politiouretano como un paso final (sobre-revestimiento) . Los ejemplos no limitativos de aditivos orgánicos apropiados se pueden seleccionar a partir del grupo que comprende ceras, petrolatos, asfaltos, ácidos grasos, sales de ácidos grasos, esteres de ácido graso, alcoholes superiores, silicones y mezclas de los mismos. Además, la formulación de revestimiento puede contener agentes para entrelazamiento, comúnmente utilizados por los expertos en la técnica de producción de polímeros de poliuretano. Los agentes para entrelazamiento apropiados se pueden seleccionar a partir del grupo que comprende dioles de bajo peso molecular, polietilenglicoles y polipropilenglicoles iniciados con amina, glicerol, sorbitol, neopentilglicol, alquildiaminas, arildiaminas y mezclas de los mismos. Además el uso de catalizadores, comúnmente utilizados para la producción de poliuretano, se pueden utilizar en el presente procedimiento para incrementar la velocidad de curado del revestimiento de revestimiento de politiouretano. Los catalizadores apropiados se pueden seleccionar a partir del grupo que comprende aminas terciarias, compuestos de órgano-estaño y mezclas de los mismos . De manera opcional, en el presente procedimiento se pueden utilizar otros aditivos para incrementar la fluidez y/o capacidad de diseminación de los materiales de revestimiento. Estos incluyen agentes para flujo y diseminación utilizados convencionalmente por los expertos en la técnica de producción de poliuretano. En una modalidad preferida, el procedimiento para producir material fertilizante de liberación controlada encapsulado en polímero de epóxido comprende los siguientes pasos : (i) aplicar un componente reactivo a epóxido que comprende un aceite vegetal azufrado ( de preferencia uno o más de MVO, MHVO y CMVO descritos en la presente invención) a partículas de fertilizante para formar partículas de fertilizante revestidas; y (ii) aplicar un componente de resina de epóxido a las partículas de fertilizante revestidas para el material fertilizante. Los pasos (i) y (ii) se repiten opcionalmente en forma sucesiva un número de veces (por ejemplo, 2-10) para formar un espesor deseado del revestimiento de polímero de epóxido que encapsula las partículas de fertilizante. El material fertilizante de liberación controlada que se produce mediante el procedimiento de preferencia contiene desde aproximadamente 1.5 hasta 20% en peso, más preferido desde aproximadamente 2 hasta 15% en peso, más preferido aún desde aproximadamente 2.5 hasta 10% en peso, de revestimiento de polímero de epóxido, tomando como base el peso total del material fertilizante revestido. Para polímeros de epóxido que se producen a partir de aceites vegetales modificados con mercaptano se ha descubierto que es altamente preferido el uso de un catalizador de amina terciaria. El catalizador de amina forma el anión mercapturo del aceite vegetal modificado con mercaptano. Es la forma de anión mercapturo del aceite vegetal modificado con mercaptano la que es reactiva con las resinas de epóxido, como lo describen Wicks, Z. W. et al en "Organic Coatings: Science and Technology", Vol. 1, John Wiley & Sons, 1992, p. 179. La presente invención también se refiere a composiciones de fertilizante encapsulado que se producen mediante estos procedimientos. Los aceites vegetales azufrados preferidos útiles en los aspectos de la invención que se refieren a material fertilizante son aquellos que se discuten con mayor detalle más adelante en la presente invención. Un aceite vegetal azufrado particularmente preferido es Polymercaptan 358 disponible de Chevron Phillips Chemical Co. y el cual es el producto de reacción de aceite de soya y sulfuro de hidrógeno . Se ha descubierto en forma sorpresiva e inesperada que se puede producir dicho material fertilizante de liberación controlada (por ejemplo lenta) mejorado cuando se utiliza un aceite vegetal azufrado como un componente reactivo a isocianato para formar material fertilizante encapsulado en politiouretano. Asimismo, se ha descubierto en forma sorpresiva e inesperada que se puede producir dicho material fertilizante de liberación controlada (por ejemplo lenta) mejorado cuando se utiliza un aceite vegetal azufrado en el componente reactivo a epóxido para formar material fertilizante encapsulado en polímero de epóxido. El uso de dicho aceite vegetal azufrado da como resultado un número de ventajas, incluyendo: el material resultante tiene resistencia mejorada a la abrasión (es decir, éste tiene durabilidad me orada durante la producción y/o manejo) ; el aceite vegetal azufrado se obtiene a partir de materiales de recursos renovables, naturales; el aceite vegetal azufrado tiene carácter hidrofóbico incrementado debido al contenido de azufre en comparación con polioles convencionales los cuales contienen más grupos funcionales oxígeno polares; y es posible lograr un perfil de índice de liberación prescrito para un material fertilizante utilizando pesos de revestimiento más bajos (por ejemplo, en comparación con aquellos descritos en las patentes norteamericanas 5,538,531 [Hudson] y 6,358,296 [Markusch]) con lo cual se reduce de manera significativa el costo de producción de material fertilizante terminado.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
Por lo tanto, para que la manera en la que las características, ventajas y objetivos de la invención, así como otras que serán evidentes, se puedan entender con mayor detalle, se puede tener una descripción más particular de la invención descrita en forma breve anteriormente mediante referencia a la modalidad de la misma que se ilustra en las figuras anexas, las cuales forman parte de esta descripción. Sin embargo, se debe indicar que las figuras ilustran únicamente modalidades particulares de la invención y que por lo tanto no se deben considerar como limitativas del campo de la invención ya que éste puede admitir otras modalidades igualmente efectivas . La figura 1 incluye dos gráficas que comparan los espectros de RMN de aceite de soya, el cual se muestra en la gráfica superior, y un éster que contiene tiol que se produce a partir de aceite de soya de conformidad con una modalidad de la presente invención, el cual se muestra en la gráfica inferior. La figura 2 incluye dos gráficas que comparan los espectros de RMN de aceite de soya modificado con epóxido, el cual se muestra en la gráfica superior, y un éster que contiene tiol que se produce a partir de aceite de soya modificado con epóxido de conformidad con una modalidad de la presente invención, el cual se muestra en la gráfica inferior. La figura 3 es un trazo de cromatógrafo de gases
(GC) / espectrómetro de masas (MS) de un éster que contiene tiol que se produce a partir de aceite de soya de conformidad con una modalidad de la presente invención y después se trata mediante metanólisis. La figura 4 es un trazo de GC/MS de aceite de soya modificado con epóxido tratado mediante metanólisis. La figura 5 es un trazo de GC/MS de éster que contiene hidroxi tiol que se produce a partir de aceite de soya modificado con epóxido de conformidad con una modalidad de la presente invención y después se trata mediante metanólisis. Las figuras 6A-6F son tablas que contienen datos de propiedades físicas para numerosas composiciones de politiouretano que se preparan de conformidad con modalidades de la presente invención. La figura 7 ilustra el desempeño de liberación de agua de un material de CRF que se produce en los ejemplos 1-3 de conformidad con una modalidad de la presente invención. La figura 8 ilustra el desempeño de liberación de agua de un material de CRF que se produce en los ejemplos 4-6 de conformidad con una modalidad de la presente invención. La figura 9 ilustra el desempeño de liberación de agua de un material de CRF que se produce en los ejemplos
7-10 de conformidad con una modalidad de la presente invención. La figura 10 ilustra el desempeño de liberación de agua de un material de CRF que se produce en los ejemplos 11-14 de conformidad con una modalidad de la presente invención; y La figura 11 ilustra el desempeño de liberación de agua de un material de CRF que se produce en los ejemplos 15-17 de conformidad con una modalidad de la presente invención.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
En la siguiente descripción, todos los números descritos en la misma son valores aproximados, sin considerar si se utiliza o no la palabra "aproximadamente" o "aproximado" en conexión con los mismos. Estos pueden variar en 1%, 2%, 5%, y algunas veces, 10 a 20%. Cada vez que se describe un intervalo numérico con un límite inferior, RL y un límite superior, Ru, cualquier número que caiga dentro del intervalo se describe específicamente. En particular, se describen específicamente los siguientes números dentro del intervalo: R=R+k* (Ru-RL) , en la cual k es una variable que varía desde 1% hasta 100% con un incremento de 1%, es decir, k es 1%, 2%, 3%, 4%, 5%,..., 50%, 51%, 52%,..., 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, o 100%. Asimismo, también se describe específicamente cualquier intervalo numérico definido por dos números R como se definieron anteriormente. En esta descripción "natural" se refiere a materiales que se obtienen, mediante cualquier método, a partir de frutas, nueces, vegetales, plantas y animales normalmente presentes en la naturaleza. Como un ejemplo, aceite de fuente natural se refiere a aceites de fuente que se extraen, y opcionalmente se purifican, a partir de frutas, nueces, vegetales, plantas y animales normalmente presentes en la naturaleza. De manera adicional, aceite de fuente natural insaturado se refiere a aceites de fuente insaturados que se extraen, y opcionalmente se purifican, a partir de frutas, nueces, vegetales, plantas y animales normalmente presentes en la naturaleza. En esta descripción, "materia prima de fuente natural" se refiere a materiales que se obtiene mediante extracción, degradación química, o procesamiento químico de materiales "naturales". Un ejemplo no limitativo incluye aceites de fuente natural que se pueden extraer a partir de frutas, nueces, vegetales, plantas y animales normalmente presentes en la naturaleza. Como otro ejemplo no limitativo, el glicerol y los ácidos carboxílicos o esteres de ácido carboxílico, saturado o insaturado, se pueden producir y aislar mediante el procesamiento químico de triglicéridos que se extraen a partir de frutas, nueces, vegetales, plantas, y animales normalmente presentes en la naturaleza . En esta descripción "sintético" se refiere a materiales que se producen a partir de bloques de construcción químicos no obtenidos directamente a partir de fuentes naturales. Por ejemplo aceite de éster insaturado sintético se puede producir mediante la reacción de etilenglicol sintético y un ácido carboxílico sintético, es decir ácido acrílico o ácido propiónico. Otros tipos de materiales sintéticos serán evidentes para los expertos en la técnica y se deben considerar dentro del campo de la presente invención. Sin considerar las definiciones de natural y sintético, los materiales descritos en la presente invención se pueden producir a partir de una combinación de materiales naturales y sintéticos, "semi-sintéticos" . Como un ejemplo no limitativo, los aceites de éster insaturado descritos en esta descripción se pueden obtener o producir a partir de una combinación de materias primas de fuente natural y sintética. Por ejemplo, el aceite de éster insaturado se puede producir mediante la reacción de etilenglicerol sintético y ácido oléico aislado a partir de un aceite de fuente natural. De manera alternativa, el aceite de éster insaturado se puede producir a partir de la reacción de glicerol aislado a partir de aceites de fuente natural y un ácido carboxílico sintético, es decir ácido acrílico. De manera alternativa, el aceite de éster insaturado se puede producir a partir de glicerol y ácido oléico aislado a partir de aceites de fuente natural. En esta descripción, "composición de tioéster" se refiere a una composición de éster que incluye "moléculas de tioéster". La molécula de tioéster tiene por lo menos un grupo tiol y por lo menos un grupo éster dentro de la molécula de tioéster. En esta descripción, "composición de hidroxi-tioéster" se refiere a una composición de éster que incluye "moléculas de hidroxi-tioéster". La molécula de hidroxi-tioéster tiene por lo menos un grupo tiol, por lo menos un grupo éster, y por lo menos un grupo hidroxi o alcohol dentro de la molécula de hidroxi-tioéster. De manera alternativa, el grupo alcohol y el grupo tiol pueden estar combinados en el mismo grupo, lo cual se conoce como un "grupo a-hidroxi-tiol". En esta descripción, "composición de éster que contiene ácido sulfónico" se refiere a una composición que incluye moléculas de éster que contienen ácido sulfónico. Las moléculas de éster que contienen ácido sulfónico tienen por lo menos un grupo de ácido sulfónico y por lo menos un grupo éster dentro de la molécula de éster que contiene ácido sulfónico. En esta descripción, "composición de éster que contiene sulfonato" se refiere a una composición de éster que incluye moléculas de éster que contiene sulfonato. Las moléculas de éster que contiene sulfonato tiene por lo menos un grupo sulfonato y por lo menos un grupo éster dentro de la molécula de éster que contiene sulfonato. En esta descripción, "composición de éster insaturado" se refiere a una composición de éster que incluye moléculas de éster insaturado. Las moléculas de éster insaturado tiene por lo menos un grupo éster y por lo menos un doble enlace carbono-carbono dentro de la molécula de éster que contiene sulfonato. En esta descripción, "composición de éster insaturado modificado con epóxido" se refiere a una composición de éster que se produce mediante epoxidación de una composición de éster insaturado. En esta descripción, "politiouretano" se refiere a una composición de uretano que incluye más de uno de la siguiente estructura:
La presencia del grupo tiouretano se puede determinar mediante un método conocido por los expertos en la técnica (por ejemplo espectroscopia infrarrojo, espectroscopia Raman, y/o RMN) .
Composición de tioéster La presente invención provee de manera conveniente una composición de tioéster como una modalidad de la presente invención. La composición de tioéster incluye moléculas de tioéster que tienen un promedio de por lo menos 1.5 grupos éster y un promedio de por lo menos 1.5 grupos tiol por molécula de tioéster. La composición de tioéster también tiene una relación molar de sulfuros cíclicos a grupos tiol menor de 1.5, como se describe en la presente invención. En términos generales, la composición de tioéster contiene moléculas que tienen por lo menos un grupo éster y por lo menos un grupo tiol. La composición de tioéster de esta invención se puede producir a partir de cualquier éster insaturado, como se describe en la presente invención. Debido a que los esteres insaturados de material de abastecimiento pueden contener dobles enlaces carbono-carbono múltiples por molécula de éster insaturado, la reactividad del doble enlace carbono-carbono y la probabilidad estadística dictan que cada molécula de tioéster de la composición de tioéster que se produce a partir de la composición de éster insaturado no pueden tener el mismo número de grupos tiol, número de dobles enlaces carbono-carbono sin reaccionar, número de sulfuros cíclicos, relación molar de dobles enlaces carbono-carbono a grupos tiol, relación molar de sulfuros cíclicos a grupos tiol y otras cantidades de grupos funcionales y relaciones molares descritas en la presente invención que los del éster insaturado de material de abastecimiento. De manera adicional, los esteres insaturados de material de abastecimiento también pueden comprender una mezcla de esteres insaturados individuales que tengan un número diferente de dobles enlaces carbono-carbono y/o grupos éster. Por lo tanto, muchas de estas propiedades serán discutidas como un número promedio de los grupos por molécula de tioéster dentro de la composición de tioéster o relación promedio por molécula de tioéster dentro de la composición de tioéster. En otras modalidades, se desea controlar el contenido de azufre de tiol presente en el tioéster. Debido a que es difícil asegurar que el sulfuro de hidrógeno reaccione con cada doble enlace carbono-carbono dentro del éster insaturado, algunas moléculas de tioéster pueden tener más o menos grupos tiol que otras moléculas. Por lo tanto, el por ciento en peso de grupos tiol se indica como un promedio a través de todas las moléculas de tioéster de la composición de tioéster. El tioéster se puede obtener a partir de cualquier éster insaturado descrito en la presente invención. Se puede describir que las composiciones de tioéster comprenden uno o más grupos funcionales separados o discretos de la molécula de tioéster y/o composición de tioéster. Estos grupos funcionales independientes pueden incluir: el número de (o número promedio de) grupos éster por molécula de tioéster, tiol que contiene el número de (o número promedio de) grupos tiol por molécula de tioéster, el número de (o número promedio de) dobles enlaces carbono-carbono por molécula de tioéster sin reaccionar, el contenido promedio de azufre de tiol de la composición de tioéster, el porcentaje (o porcentaje promedio) de enlaces sulfuro por molécula de tioéster, y el porcentaje (o porcentaje promedio) de grupos sulfuro cíclico por molécula de tioéster. De manera adicional, las composiciones de tioéster se pueden describir utilizando relaciones individuales o una combinación de relaciones incluyendo la relación de dobles enlaces a grupos tiol, la relación de sulfuros cíclicos a grupo mercaptano, y similares. Como elementos separados, estos grupos funcionales de la composición de tiol se describirán por separado. Como mínimo, en algunas modalidades, el tioéster contiene moléculas de tioéster que tienen por lo menos un grupo éster y un grupo tiol por molécula de tioéster. Debido a que el tioéster se prepara a partir de esteres insaturados, el tioéster puede contener el mismo número de grupos éster que el de los esteres insaturados descritos en la presente invención. En una modalidad, las moléculas de tioéster tienen un promedio de por lo menos 1.5 grupos éster por molécula de tioéster. De manera alternativa, las moléculas de tioéster tienen un promedio de por lo menos 2 grupos éster por molécula de tioéster; de manera alternativa, un promedio de por lo menos 2.5 grupos éster por molécula de tioéster; o de manera alternativa, un promedio de por lo menos 3 grupos éster por molécula de tioéster. En otras modalidades, los tioésteres tienen un promedio de 1.5 a 8 grupos éster por molécula de tioéster; de manera alternativa, un promedio de 2 a 7 grupos éster por molécula de tioéster; de manera alternativa, un promedio de 2.5 a 5 grupos éster por molécula de tioéster; o de manera alternativa, un promedio de 3 a 4 grupos éster por molécula de tioéster. Incluso en otras modalidades, el tioéster comprende un promedio de 3 grupos éster por molécula de tioéster o de manera alternativa, un promedio de 4 grupos éster por molécula de éster insaturado. Como mínimo, el tioéster comprende un promedio de por lo menos un grupo tiol por molécula de tioéster. En una modalidad, las moléculas de tioéster tienen un promedio de por lo menos 1.5 grupos tiol por molécula de tioéster; de manera alternativa, tiol que contiene un promedio de por lo menos 2 grupos tiol por molécula de tioéster; de manera alternativa, un promedio de por lo menos 2.5 grupos tiol por molécula de tioéster; o de manera alternativa, un promedio de por lo menos 3 grupos tiol por molécula de tioéster. En otras modalidades, las moléculas de tioéster tienen un promedio de 1.5 a 9 grupos tiol por molécula de tioéster; de manera alternativa, un promedio de 3 a 8 grupos tiol por molécula de tioéster; de manera alternativa, tiol que contiene un promedio de 2 a 4 grupos tiol por molécula de tioéster, o de manera alternativa, un promedio de 4 a 8 grupos tiol por molécula de tioéster. En otras modalidades, el tioéster se puede describir mediante la cantidad promedio de azufre de tiol presente en el tioéster. En una modalidad, las moléculas de tioéster tienen un promedio de por lo menos 5 por ciento en peso de azufre de tiol por molécula de tioéster; de manera alternativa, un promedio de por lo menos 10 por ciento en peso de azufre de tiol por molécula de tioéster, o de manera alternativa, un promedio mayor de 15 por ciento en peso de azufre de tiol por molécula de tioéster. En una modalidad, las moléculas de tioéster tienen un promedio de
5 hasta 25 por ciento en peso de azufre de tiol por molécula de tioéster; de manera alternativa, un promedio de
5 hasta 20 por ciento en peso de azufre de tiol por molécula de tioéster; de manera alternativa, un promedio de 6 hasta 15 por ciento en peso de azufre de tiol por molécula de tioéster; o de manera alternativa, un promedio de 8 hasta 10 por ciento en peso de azufre de tiol por molécula de tioéster. En términos generales, la ubicación del grupo tiol del tioéster no es particularmente importante y queda dictada por el método utilizado para producir el tioéster. En modalidades en las cuales el tioéster se produce poniendo en contacto un éster insaturado, la posición del grupo tiol queda dictada por la posición del doble enlace carbono-carbono. Cuando el doble enlace carbono-carbono es un doble enlace carbono-carbono interno, el método para producir el tioéster da como resultado un grupo tiol secundario. Sin embargo, cuando el doble enlace está ubicado en una posición terminal es posible elegir condiciones de reacción para producir un tioéster que comprenda cualquiera de un grupo tiol primario o un grupo tiol secundario. Algunos métodos para producir la composición de tioéster pueden crear adicionalmente grupos funcionales que contengan azufre diferentes a un grupo tiol. Por ejemplo, en algunos métodos de producción de tioéster, un grupo tiol introducido puede reaccionar con un doble enlace carbono-carbono dentro del mismo éster insaturado para producir un enlace de sulfuro. Cuando la reacción es con un doble enlace de un segundo éster insaturado, esto produce un enlace de sulfuro simple. Sin embargo, en algunos casos, el segundo doble enlace carbono-carbono está ubicado en la misma molécula de éster insaturado. Cuando el grupo tiol reacciona con un segundo doble enlace carbono-carbono dentro de la misma molécula de éster insaturado, se produce un enlace de sulfuro. En algunos casos, el doble enlace carbono-carbono puede estar dentro de un segundo grupo éster de la molécula de éster insaturado. Mientras que en otros casos, el doble enlace carbono-carbono puede estar dentro del mismo grupo éster de la molécula de éster insaturado. Cuando el grupo tiol reacciona con el doble enlace carbono-carbono en un segundo grupo éster de la misma molécula de éster insaturado, el sulfuro cíclico puede contener dos grupos éster contenidos dentro de una estructura de anillo. Cuando el grupo tiol reacciona con el doble enlace carbono-carbono dentro del mismo grupo éster, el sulfuro cíclico no contiene un grupo éster dentro de la estructura de anillo. Dentro de esta descripción, este segundo tipo de sulfuro cíclico es conocido como un sulfuro cíclico. Dentro de esta descripción, el primer tipo de sulfuro cíclico es conocido como un sulfuro simple. En el caso de sulfuro cíclico, el enlace de sulfuro produce un grupo funcional sulfuro cíclico dentro de un grupo éster individual del tioéster. Este enlace es denominado un sulfuro cíclico para propósitos de esta solicitud. Uno de dichos grupos sulfuro que se pueden producir es un sulfuro cíclico. Los anillos de sulfuro cíclico que se pueden producir incluyen un anillo de tetrahidrotiopirano, un anillo tietano, o un anillo tiofano (anillo tetrahidrotiofeno) . En algunas modalidades, sería deseable controlar la cantidad promedio de azufre presente como sulfuro cíclico en el tioéster. En una modalidad la cantidad promedio de azufre presente como sulfuro cíclico en las moléculas de tioéster comprende menos de 30 por ciento molar. De manera alternativa, la cantidad promedio de azufre presente como sulfuro cíclico en los tioésteres comprende menos de 20 por ciento molar; de manera alternativa, menos de 10 por ciento molar; de manera alternativa, menos de 5 por ciento molar; o de manera alternativa, menos de 2 por ciento molar. En otras modalidades, se desea controlar la relación molar de sulfuros cíclicos a grupos tiol. En otras modalidades, sería deseable tener relaciones molares de sulfuro cíclico a grupo tiol. En una modalidad, la relación molar promedio de grupos sulfuro cíclico a grupo tiol por tioéster es menos de 1.5. De manera alternativa, la relación molar promedio de grupos sulfuro cíclico a grupo tiol por tioéster es menos de 1; de manera alternativa, menos de 0.5; de manera alternativa, menos de 0.25; o de manera alternativa, 0.1. En algunas modalidades, la relación de grupos sulfuro cíclico a grupo tiol por tioéster varía desde 0 hasta 1; o de manera alternativa, la relación molar promedio de grupos sulfuro cíclico a grupo tiol por tioéster varía entre 0.05 y 1. En algunos casos sería deseable tener dobles enlaces carbono-carbono presentes en la composición de tioéster mientras que en otras modalidades sería deseable reducir al mínimo el número de dobles enlaces carbono-carbono presentes en la composición de tioéster. La presencia de dobles enlaces carbono-carbono presentes en el tioéster se puede establecer como una relación molar promedio de dobles enlaces carbono-carbono a azufre de tiol. En una modalidad, la relación promedio del doble enlace carbono-carbono remanente sin reaccionar en la composición de tioéster a azufre de tiol es menos de 1.5 por molécula de tioéster. De manera alternativa, la relación promedio de doble enlace carbono-carbono a azufre de tiol es menos de 1.2 por molécula de tioéster; de manera alternativa, menos de 1.0 por molécula de tioéster; de manera alternativa, menos de 0.75 por molécula de tioéster; de manera alternativa, menos de 0.5 por molécula de tioéster; de manera alternativa, menos de 0.2 por molécula de tioéster; o de manera alternativa, menos de 0.1 por molécula de tioéster. En modalidades particulares, el tioéster se produce a partir de composiciones de éster insaturado. Debido a que el éster insaturado de material de abastecimiento tiene composiciones particulares que tienen un cierto número de grupos éster presentes, la composición de tioéster de producto tendrá aproximadamente el mismo número de grupos éster por molécula de tioéster que el del éster insaturado de material de abastecimiento. Se pueden utilizar otras propiedades de tioéster independiente descritas en la presente invención para describir adicionalmente la composición de tioéster. En algunas modalidades, las moléculas de tioéster se producen a partir de esteres insaturados que tienen un promedio de menos de 25 por ciento en peso de cadenas laterales que tienen 3 dobles enlaces carbono-carbono contiguos interrumpidos por metileno, como se describe en la presente invención. En algunas modalidades, más de 40 por ciento de las cadenas laterales totales de fuente natural que contiene tiol pueden incluir azufre. En algunas modalidades, más de 60 por ciento de las cadenas laterales totales de la molécula de tioéster pueden incluir azufre.
En otras modalidades, más de 50, 70, u 80 por ciento de las cadenas laterales totales de la molécula de tioéster pueden incluir azufre. En una modalidad, el tioéster es un aceite de fuente natural que contiene tiol, como se describe en la presente invención. Cuando el tioéster es un aceite de fuente natural que contiene tiol, los grupos funcionales que están presentes en el aceite de fuente natural que contiene tiol se pueden describir en una base de "por molécula de tioéster" o en una base de "por triglicérido". El aceite de fuente natural que contiene tiol puede tener sustancialmente las mismas propiedades que la composición de tioéster, tal como las relaciones molares y otros elementos descriptivos independientes descritos en la presente invención. El número promedio de grupos tiol por triglicérido en el aceite de fuente natural que contiene tiol es mayor de 1.5 aproximadamente. En algunas modalidades, el número promedio de grupos tiol por triglicérido puede variar desde aproximadamente 1.5 hasta aproximadamente 9. Las composiciones de tioéster también se pueden describir como un producto que se produce mediante el procedimiento que comprende poner en contacto sulfuro de hidrógeno y una composición de éster insaturado y se pueden limitar también mediante el procedimiento como se describe en la presente invención. El aceite de fuente natural que contiene tiol también se puede describir utilizando un peso molecular o un peso molecular promedio de las cadenas laterales .
Composición de hidroxi-tioéster En modalidades de la presente invención, las composiciones de tioéster también pueden contener un grupo hidroxilo o alcohol. Cuando la composición de tioéster incluye el grupo hidroxi, la composición de tioéster es referida en la presente invención como la composición de hidroxi-tioéster. La cantidad o número de grupos alcohol presentes en la composición de hidroxi-tioéster puede ser independiente de la cantidad de otros grupos funcionales presentes en la composición de hidroxi-tioéster (es decir grupos tiol, grupos éster, sulfuros, sulfuros cíclicos) . De manera adicional, el por ciento en peso de azufre de tiol y las relaciones de grupo funcional (es decir relación molar de sulfuros cíclicos a grupos tiol, relación molar de grupos epóxido a grupos tiol, relación molar de grupos epóxido a grupos a-hidroxi-tiol y otras cantidades descritas de grupos funcionales y sus relaciones molares con respecto a los grupos tiol) son elementos separados o discretos que se pueden utilizar para describir la composición de hidroxi-tioéster. La composición de hidroxi-tioéster se puede describir utilizando cualquier combinación de grupos funcionales o relaciones separadas de la composición de hidroxi-tioéster descritos en la presente invención. En una modalidad, la composición de hidroxi-tioéster se produce haciendo reaccionar sulfuro de hidrógeno con una composición de éster insaturado modificado con epóxido como se describe en la presente invención. Debido a que el éster insaturado modificado con epóxido puede contener grupos epóxido múltiples, la reactividad del grupo epóxido y la probabilidad estadística dictan que no todas las moléculas de hidroxi-tioéster de la composición de hidroxi-tioéster tendrán el mismo número de grupos hidroxi, grupos tiol, grupos a-hidroxi-tiol, sulfuros, sulfuros cíclicos, relación molar de sulfuros cíclicos a grupos tiol, relación molar de grupos epóxido a grupos tiol, relación molar de grupos epóxido a grupos a-hidroxi-tiol, por ciento en peso de azufre de tiol y otras cantidades descritas de grupos funcionales y sus relaciones molares que las de la composición de éster insaturado modificado con epóxido. Por lo tanto, muchas de esas propiedades se discuten como un número o relación promedio por molécula de hidroxi-tioéster. En otras modalidades, se desea controlar el contenido de azufre de tiol presentes en el hidroxi-tioéster. Debido a que es difícil asegurar que el sulfuro de hidrógeno reaccione con cada grupo epóxido dentro del éster insaturado modificado con epóxido, algunas moléculas de hidroxi-tioéster pueden tener más o menos grupos tiol que otras moléculas dentro de la composición de hidroxi-tioéster. Por lo tanto, el por ciento en peso de grupos tiol se puede establecer como un por ciento en peso promedio a través de todas las moléculas de hidroxi- tioéster. Como una modalidad de la presente invención, la composición de hidroxi-tioéster incluye moléculas de hidroxi-tioéster que tienen un promedio de por lo menos 1 grupo éster y un promedio de por lo menos 1 grupo a-hidroxi-tiol por molécula de hidroxi-tioéster. Como una modalidad de la presente invención, la composición de hidroxi-tioéster incluye moléculas de hidroxi-tioéster que tienen un promedio de por lo menos 1.5 grupos éster y un promedio de por lo menos 1.5 grupos a-hidroxi-tiol por molécula de hidroxi-tíoéster . Como mínimo, en algunas modalidades, el hidroxi-tioéster comprende por lo menos un éster, por lo menos un grupo tiol, y por lo menos un grupo hidroxi. Debido a que el hidroxi-tioéster se prepara a partir de esteres insaturados modificados con epóxido, el hidroxi-tioéster puede contener el mismo número de grupos éster que el de los esteres insaturados modificados con epóxido. En una modalidad, las moléculas de hidroxi-tioéster tienen un promedio de por lo menos 1.5 grupos éster por molécula de hidroxi-tioéster. De manera alternativa, las moléculas de hidroxi-tioéster tienen un promedio de por lo menos 2 grupos éster por molécula de hidroxi-tioéster; de manera alternativa, un promedio de por lo menos 2.5 grupos éster por molécula de hidroxi-tioéster; o de manera alternativa, un promedio de por lo menos 3 grupos éster por molécula de hidroxi-tioéster. En otras modalidades, los hidroxi-tioésteres tienen un promedio de 1.5 a 8 grupos éster por molécula de hidroxi-tioéster; de manera alternativa, un promedio de 2 a 7 grupos éster por molécula de hidroxi-tioéster; de manera alternativa, un promedio de 2.5 a 5 grupos éster por molécula de hidroxi-tioéster; o de manera alternativa, un promedio de 3 a 4 grupos éster por molécula de hidroxi-tioéster. Incluso en otras modalidades, el a-hidroxi-tioéster comprende un promedio de 3 grupos éster por molécula de hidroxi-tioéster o de manera alternativa, un promedio de 4 grupos éster por molécula de hidroxi-tioéster. En algunas modalidades, el grupo hidroxi y el grupo tiol se combinan en el mismo grupo, lo cual produce el grupo a-hidroxi-tiol. En otras modalidades, el grupo tiol y el grupo hidroxi o alcohol no están en el mismo grupo. Cuando esto ocurre, para producir la composición de hidroxi-tioéster, el grupo alcohol se agrega en forma independiente del grupo tiol. Por ejemplo, como otra modalidad de la presente invención, la composición de hidroxi-tioéster incluye en forma conveniente moléculas de hidroxi-tioéster. Las moléculas de hidroxi-tioéster tienen un promedio de por lo menos 1.5 grupos éster, un promedio de por lo menos 1.5 grupos tiol, y un promedio de por lo menos 1.5 grupos alcohol por molécula de hidroxi-tioéster. Como mínimo, en algunas modalidades, el hidroxi-tioéster comprende por lo menos un grupo tiol por molécula de hidroxi-tioéster. En una modalidad, las moléculas de hidroxi-tioéster tienen un promedio de por lo menos 1.5 grupos tiol por molécula de hidroxi-tioéster; de manera alternativa, un promedio de por lo menos 2 grupos tiol por molécula de hidroxi-tioéster; de manera alternativa, un promedio de por lo menos 2.5 grupos tiol por molécula de hidroxi-tioéster; o de manera alternativa, un promedio de por lo menos 3 grupos tiol por molécula de hidroxi-tioéster. En otras modalidades, las moléculas de hidroxi-tioéster tienen un promedio de 1.5 a 9 grupos tiol por molécula de hidroxi-tioéster; de manera alternativa, un promedio de 3 a 8 grupos tiol por molécula de hidroxi-tioéster; de manera alternativa, un promedio de 2 a 4 grupos tiol por molécula de hidroxi-tioéster; o de manera alternativa, un promedio de 4 a 8 grupos tiol por hidroxi-tioéster.
Como mínimo, en algunas modalidades, la composición de hidroxi-tioéster comprende un promedio de por lo menos 1 grupo hidroxi o alcohol por molécula de hidroxi-tioéster. En algunas modalidades, la composición de hidroxi-tioéster comprende un promedio de por lo menos 1.5 grupos hidroxi por molécula de hidroxi-tioéster; de manera alternativa, un promedio de por lo menos 2 grupos hidroxi por molécula de hidroxi-tioéster; de manera alternativa, un promedio de por lo menos 2.5 grupos hidroxi por molécula de hidroxi-tioéster; o de manera alternativa, un promedio de por lo menos 3 grupos hidroxi por molécula de tioéster. En otras modalidades, la composición de tioéster comprende un promedio de 1.5 a 9 grupos hidroxi por molécula de hidroxi-tioéster; de manera alternativa, un promedio de 3 a 8 grupos hidroxi por molécula de hidroxi-tioéster; de manera alternativa, un promedio de 2 a 4 grupos hidroxi por molécula de hidroxi-tioéster; o de manera alternativa, un promedio de 4 a 8 grupos hidroxi por molécula de hidroxi-tioéster. Incluso en otras modalidades, el número de grupos hidroxi se puede establecer como una relación molar promedio de grupo hidroxi a grupos tiol. Como mínimo, en algunas modalidades, la relación molar de grupos hidroxi a grupos tiol es de por lo menos 0.25. En algunas modalidades, la relación molar de grupos hidroxi a grupos tiol es de por lo menos 0.5; de manera alternativa, por lo menos 0.75; de manera alternativa, por lo menos 1.0; de manera alternativa, por lo menos 1.25; o de manera alternativa, por lo menos 1.5. En otras modalidades, la relación molar de grupos hidroxi a grupos tiol varía desde 0.25 hasta 2. 0; de manera alternativa, desde 0.5 hasta 1.5; o de manera alternativa, desde 0.75 hasta 1.25. En modalidades en las cuales los hidroxi-tioésteres se producen a partir de un éster insaturado modificado con epóxido, se puede describir que los hidroxi-tioésteres contienen grupos éster y grupos a-hidroxi-tiol. El número de grupos éster y el número de grupos a-hidroxi-tiol son elementos independientes y como tal se puede describir que los hidroxi-tioésteres tienen cualquier combinación de grupos éster y grupos a-hidroxi-tiol descritos en la presente invención. Como mínimo, el hidroxi-tioéster comprende un promedio de por lo menos 1 grupo a-hidroxi-tiol por molécula de hidroxi-tioéster. En algunas modalidades, la composición de hidroxi-tioéster comprende un promedio de por lo menos 1.5 grupos a-hidroxi-tiol por molécula de hidroxi-tioéster; de manera alternativa, un promedio de por lo menos 2 grupos a-hidroxi-tiol por molécula de hidroxi-tioéster; de manera alternativa, un promedio de por lo menos 2.5 grupos a-hidroxi-tiol por molécula de hidroxi-tioéster; o de manera alternativa, un promedio de por lo menos 3 grupos a-hidroxi-tiol por molécula de hidroxi-tioéster. En otras modalidades, la composición de hidroxi-tioéster comprende un promedio de 1.5 a 9 grupos a-hidroxi-tiol por molécula de hidroxi-tioéster; de manera alternativa, un promedio de 3 a 8 grupos a-hidroxi-tiol por molécula de hidroxi-tioéster; de manera alternativa, un promedio de 2 a 4 grupos a-hidroxi-tiol por molécula de hidroxi-tioéster; o de manera alternativa, un promedio de 4 a 8 grupos a-hidroxi-tiol por molécula de hidroxi-tioéster. Los hidroxi-tioésteres se puede producir poniendo en contacto un éster modificado con epóxido obtenido a partir de un éster insaturado (es decir, éster insaturado modificado con epóxido) , como se describe en la presente invención. En algunos casos seria deseable tener grupos epóxido presentes en la composición de hidroxi-tioéster . Mientras que en otras modalidades, sería deseable reducir al mínimo el número de grupos epóxido presentes en la composición de hidroxi-tioéster. Por lo tanto, la presencia de grupos epóxido residuales puede ser otro grupo funcional separado utilizado para describir al hidroxi-tioéster. La presencia de grupos epóxido en el hidroxi-tioéster se puede describir de manera independiente como un número promedio de grupos epóxido por hidroxi-tioéster, una relación molar de grupos epóxido a grupos tiol, una relación molar de grupos epóxido a grupos a-hidroxi-tiol, o cualquier combinación de los mismos. En algunas modalidades, las moléculas de hidroxi-tioéster comprenden un promedio de menos de 2 grupos epóxido por molécula de hidroxi-tioéster, es decir, las moléculas de hidroxi- tioéster tienen una relación molar de grupos epóxido a grupos a-hidroxi-tiol menor de 2. De manera alternativa, el hidroxi-tioéster comprende un promedio de menos de 1.5 grupos epóxido por molécula de hidroxi-tioéster; de manera alternativa, un promedio de menos de 1 grupo epóxido por molécula de hidroxi-tioéster; de manera alternativa, un promedio de menos de 0.75 grupos epóxido por molécula de hidroxi-tioéster; o de manera alternativa, un promedio de menos de 0.5 grupos epóxido por molécula de hidroxi-tioéster. En otras modalidades, la relación molar de grupos epóxido a grupos tiol promedia menos de 1.5. De manera alternativa, la relación molar de grupos epóxido a grupos tiol promedia menos de 1; de manera alternativa, promedia menos de 0.75; de manera alternativa, promedia menos de 0.5; de manera alternativa, promedia menos de 0.25; o de manera alternativa, promedia menos de 0.1. Incluso en otras modalidades, la relación molar de grupos epóxido a grupos a-hidroxi-tiol promedia menos de 1.5. De manera alternativa, la relación molar de grupos epóxido a grupos a-hidroxi-tiol promedia menos de 1; de manera alternativa, promedia menos de 0.75; de manera alternativa, promedia menos de 0.5; de manera alternativa, promedia menos de 0.25; o de manera alternativa, promedia menos de 0.1. En algunas modalidades, la composición de hidroxi-tioéster está sustancialmente libre de grupos epóxido . En otras modalidades, el hidroxi-tioéster se puede describir mediante la cantidad promedio de azufre de tiol presente en el hidroxi-tioéster. En una modalidad, las moléculas de hidroxi-tioéster tienen un promedio de por lo menos 2.5 por ciento en peso de azufre de tiol por molécula de hidroxi-tioéster; de manera alternativa, un promedio de por lo menos 5 por ciento en peso de azufre de tiol por molécula de hidroxi-tioéster; de manera alternativa, un promedio de por lo menos 10 por ciento en peso de azufre de tiol por molécula de hidroxi-tioéster; o de manera alternativa, un promedio mayor de 15 por ciento en peso de azufre de tiol por molécula de hidroxi-tioéster. En una modalidad, las moléculas de hidroxi-tioéster tienen un promedio de 5 hasta 25 por ciento en peso de azufre de tiol por molécula de hidroxi-tioéster; de manera alternativa, un promedio de 5 hasta 20 por ciento en peso de azufre de tiol por molécula de hidroxi-tioéster; de manera alternativa, un promedio de 6 hasta 15 por ciento en peso de azufre de tiol por molécula de hidroxi-tioéster; o de manera alternativa, un promedio de 8 hasta 10 por ciento en peso de azufre de tiol por molécula de hidroxi-tioéster. En algunas modalidades, por lo menos 20 por ciento de las cadenas laterales totales incluyen al grupo a-hidroxi-tiol. En algunas modalidades, por lo menos 20 por ciento de las cadenas laterales totales incluyen al grupo a-hidroxi-tiol. En algunas modalidades, por lo menos 60 por ciento de las cadenas laterales totales incluyen al grupo a-hidroxi-tiol; de manera alternativa, por lo menos 70 por ciento de las cadenas laterales totales incluyen al grupo a-hidroxi-tiol. Incluso en otras modalidades, por lo menos 80 por ciento de las cadenas laterales totales incluyen al grupo a-hidroxi-tiol . En algunos aspectos, más de 20 por ciento de las cadenas laterales totales de la molécula de hidroxi-tioéster contienen azufre. En algunos aspectos, más de 40 por ciento de las cadenas laterales totales de la molécula de hidroxi-tioéster contienen azufre. En algunos aspectos, más de 60 por ciento de las cadenas laterales totales de la molécula de hidroxi-tioéster contienen azufre; de manera alternativa, más de 70 por ciento de las cadenas laterales totales contienen azufre; o de manera alternativa, más de 80 por ciento de las cadenas laterales totales contienen azufre . En modalidades particulares, el éster insaturado modificado con epóxido utilizado en la síntesis del hidroxi-tioéster se produce a partir de la composición de éster insaturado modificado con epóxido que incluye un aceite de fuente natural modificado con epóxido. Debido a que los aceites de fuente natural tienen composiciones particulares considerando el número de grupos éster presentes, el hidroxi-tioéster tendrá aproximadamente el mismo número de grupos éster que el del aceite de fuente natural de material de abastecimiento. Otras propiedades independientes que se describen en la presente invención se pueden utilizar para describir adicionalmente al hidroxi-tioéster. En otras modalidades, el éster insaturado modificado con epóxido utilizado para producir el hidroxi-tioéster se produce a partir de aceites de éster insaturado sintético (o semi-sintético) . Debido a que los aceites de éster sintético pueden tener composiciones particulares considerando el número de grupos éster presentes, el hidroxi-tioéster puede tener aproximadamente el mismo número de grupos éster que el del aceite de éster sintético. Se pueden utilizar otras propiedades independientes del éster insaturado, ya sea que el éster insaturado incluya aceites sintéticos o de fuente natural, para describir adicionalmente la composición de hidroxi-tioéster.
Las composiciones de hidroxi-tioéster también se pueden describir como un producto que se produce mediante el procedimiento que comprende poner en contacto sulfuro de hidrógeno y una composición de éster insaturado modificado con epóxido y se pueden limitar también mediante el procedimiento como se describe en la presente invención. El aceite de fuente natural que contiene hidroxi-tiol también se puede describir utilizando un peso molecular promedio o un peso molecular promedio de las cadenas laterales.
Composiciones de tioéster entrelazado En un aspecto, la presente invención se refiere a una composición de tioéster entrelazado. En términos generales, las moléculas de tioéster entrelazado son oligómeros de tioésteres que están conectados entre sí mediante enlaces de polisulfuro -Sx- en el cual x es un número entero mayor de 1. Debido a que el tioéster entrelazado se describe como un oligómero de tioésteres, los tioésteres se pueden describir como el monómero a partir del cual se producen los tioésteres entrelazados. En un aspecto, la composición de tioéster entrelazado comprende un oligómero de tioéster que tiene por lo menos dos monómeros de tioéster conectados por un enlace de polisulfuro que tiene una estructura -SQ-, en la cual Q es un número entero mayor de 1. En un aspecto, el enlace de polisulfuro puede ser el enlace de polisulfuro -SQ-, en el cual Q es 2, 3, 4, o mezclas de los mismos. En otras modalidades, Q puede ser 2; de manera alternativa, 3; o de manera alternativa, 4. En un aspecto, la composición de tioéster entrelazado comprende un oligómero de tioéster que tiene por lo menos 3 monómeros de tioéster conectados por enlaces de polisulfuro; de manera alternativa, 5 monómeros de tioéster conectados por enlaces de polisulfuro; de manera alternativa, 7 monómeros de tioéster conectados por enlaces de polisulfuro; o de manera alternativa, 10 monómeros de tioéster conectados por enlaces de polisulfuro. Incluso en otras modalidades, la composición de tioéster entrelazado comprende un oligómero de tioéster que tiene desde 3 hasta 20 monómeros de tioéster conectados por enlaces de polisulfuro; de manera alternativa, desde 5 hasta 15 monómeros de tioéster conectados por enlaces de polisulfuro; o de manera alternativa, desde 7 hasta 12 monómeros de tioéster conectados por enlaces de polisulfuro. En un aspecto, la composición de tioéster entrelazado comprende monómeros de tioéster y oligómeros de tioéster. En algunas modalidades, la composición de tioéster entrelazado tiene un peso molecular promedio combinado de monómero de tioéster y oligómero de tioéster mayor de 2,000. En otras modalidades, la composición de tioéster entrelazado tiene un peso molecular promedio combinado de monómero de tioéster y oligómero de tioéster mayor de 5,000; o de manera alternativa, mayor de 10,000. Incluso en otras modalidades, la composición de tioéster entrelazado tiene un peso molecular promedio combinado de monómero de tioéster y oligómero de tioéster que varía desde 2,000 hasta 20,000; de manera alternativa, desde 3,000 hasta 15,000; o de manera alternativa, desde 7,500 hasta 12,500. En un aspecto, los monómeros de tioéster y los oligómeros de tioéster tienen un contenido de azufre de tiol total mayor de 0.5. En otras modalidades, los monómeros de tioéster y los oligómeros de tioéster tienen un contenido de azufre de tiol total mayor de 1; de manera alternativa, mayor de 2; de manera alternativa, mayor de 4. Incluso en otras modalidades, los monómeros de tioéster y los oligómeros de tioéster tienen un contenido de azufre de tiol total de 0.5 a 8; de manera alternativa, de 4 a 8; o de manera alternativa, 0.5 a 4. En un aspecto, los monómeros de tioéster y los oligómeros de tioéster tienen un contenido de azufre total mayor de 8. En algunas modalidades, los monómeros de tioéster y los oligómeros de tioéster tienen un contenido de azufre total mayor de 10; de manera alternativa, mayor de 12. Incluso en otras modalidades, los monómeros de tioéster y los oligómeros de tioéster tienen un contenido de azufre total que varía desde 8 hasta 15 por ciento en peso; de manera alternativa, desde 9 hasta 14; o de manera alternativa, desde 10 hasta 13. Las composiciones de tioéster entrelazado también se pueden describir como un producto que se produce mediante el procedimiento que comprende poner en contacto un tioéster con agente oxidante y se pueden limitar también mediante el procedimiento como se describe en la presente invención.
Composiciones de éster que contienen sulfuro La presente invención incluye de manera conveniente composiciones de éster que contienen sulfuro como modalidades de la presente invención. En términos generales, se puede describir que las composiciones de éster que contienen sulfuro contienen moléculas que tienen por lo menos un grupo éster y por lo menos un grupo sulfuro dentro de cada molécula. Los esteres que contienen sulfuro utilizados en la presente invención se pueden producir poniendo en contacto ya sea un éster insaturado o un éster insaturado modificado con epóxido con un compuesto que contenga tiol como se describe en la presente invención. Además de los grupos sulfuro y los grupos éster, los esteres que contienen sulfuro también se pueden describir incluyendo otros grupos funcionales y relaciones descritas en la presente invención. Cada uno de los otros grupos funcionales, relaciones, el número de grupos sulfuro, y el número de grupos éster son elementos separados que permiten que el éster que contienen sulfuro se pueda describir utilizando cualquier combinación de los elementos separados de éster que contiene sulfuro descritos en la presente invención. Una lista no limitativa de los elementos separados que contienen sulfuro incluyen el número promedio de grupos éster por molécula de éster que contiene sulfuro, el número de grupos sulfuro por molécula de éster que contienen sulfuro, el número promedio de porciones X por molécula de éster que contiene sulfuro, el número promedio de porción Y por molécula de éster que contiene sulfuro, el número promedio de porción Z por molécula de éster que contiene sulfuro, y similares. Los esteres insaturados de material de abastecimiento pueden contener dobles enlaces carbono-carbono múltiples por molécula de éster insaturado. Sin embargo, la reactividad del doble enlace carbono-carbono y la probabilidad estadística, dictan que cada molécula de éster que contiene sulfuro de la composición de éster que contiene tiol que se produce a partir de la composición de éster insaturado no tendrán el mismo número de grupos sulfuro, número de dobles enlaces carbono-carbono sin reaccionar, relación molar de dobles enlaces carbono- carbono a grupos sulfuro, relación molar de sulfuros cíclicos a grupos tiol y otras cantidades descritas en la presente invención de grupos funcionales y relaciones molares. De manera adicional, los esteres insaturados de material de abastecimiento también pueden comprender una mezcla de esteres insaturados individuales que tengan un número diferente de dobles enlaces carbono-carbono y/o grupos éster. Muchas de estas propiedades se discuten en la presente invención como un número promedio de los grupos por molécula de éster que contiene sulfuro dentro de la composición de éster que contiene sulfuro o relación promedio por molécula de éster que contiene tiol dentro de la composición de éster que contiene sulfuro. En modalidades relacionadas con el éster que contiene sulfuro que se produce a partir de un éster insaturado modificado con epóxido, los esteres insaturados modificados con epóxido de material de abastecimiento pueden contener grupos epóxido múltiples por molécula de éster insaturados. La reactividad del grupo epóxido individual y la probabilidad estadística dictan que cada molécula de éster que contiene sulfuro de la composición de éster que contiene sulfuro que se produce a partir de la composición de éster insaturado no tendrán el mismo número de grupos sulfuro, número de grupos epóxido sin reaccionar, relación molar de grupos epóxido a grupos sulfuro, y otras cantidades descritas en la presente invención de grupos funcionales y relaciones molares. De manera adicional, los esteres insaturados modificados con epóxido del material de abastecimiento también pueden comprender una mezcla de moléculas de éster insaturado modificado con epóxido individuales que tengan un número diferente de grupos epóxido y/o grupos éster. Por lo tanto, muchas de estas propiedades se describen como un número promedio de los grupos por moléculas de éster que contiene sulfuro dentro de la composición de éster que contiene sulfuro o relación promedio por molécula de éster que contiene tiol dentro de la composición de éster que contiene sulfuro. Como mínimo, en algunas modalidades, los esteres que contienen sulfuro comprenden por lo menos un grupo éster por molécula de éster que contiene sulfuro. En algunas modalidades, el éster que contiene sulfuro tiene un promedio de por lo menos 1.5 grupos éster por molécula de éster que contiene sulfuro. De manera alternativa, las moléculas de éster que contiene sulfuro tienen un promedio de por lo menos 2 grupos éster por molécula de éster que contiene sulfuro; de manera alternativa, un promedio de por lo menos 2.5 grupos éster por molécula de éster que contiene sulfuro; o de manera alternativa, un promedio de por lo menos 3 grupos éster por molécula de éster que contiene sulfuro. En otras modalidades, los esteres que contienen sulfuro tienen un promedio de 1.5 a 9 grupos éster por molécula de éster que contiene sulfuro; de manera alternativa, un promedio de 1.5 a 8 grupos éster por molécula de éster que contiene sulfuro; de manera alternativa, un promedio de 2 a 8 grupos éster por molécula de éster que contiene sulfuro; de manera alternativa, un promedio de 2 a 7 grupos éster por molécula de éster que contiene sulfuro; de manera alternativa, un promedio de 2.5 a 5 grupos éster por molécula de éster que contiene sulfuro; de manera alternativa, un promedio de 3 a 5 grupos éster por molécula de éster que contiene sulfuro; o de manera alternativa, un promedio de 3 a 4 grupos éster por molécula de éster que contiene sulfuro. Incluso en otras modalidades, el éster que contiene hidroxi-tiol comprende un promedio de aproximadamente 3 grupos éster por molécula de éster que contiene sulfuro; o de manera alternativa, un promedio de aproximadamente 4 grupos éster por molécula de éster que contiene sulfuro. Como mínimo, en algunas modalidades, la composición de molécula de éster que contiene sulfuro comprende moléculas de éster que contienen sulfuro que tienen por lo menos un grupo sulfuro por molécula de éster que contiene sulfuro. En algunas modalidades, las moléculas de éster que contiene sulfuro tienen un promedio de por lo menos 1.5 grupos sulfuro por molécula de éster que contiene sulfuro. En otras modalidades, las moléculas de éster que contiene sulfuro tienen un promedio de por lo menos 2 grupos sulfuro por molécula de éster que contiene sulfuro; de manera alternativa, un promedio de por lo menos 2.5 grupos sulfuro por molécula de éster que contiene sulfuro; o de manera alternativa, un promedio de por lo menos 3 grupos sulfuro por molécula de éster que contiene sulfuro. En otros aspectos, las moléculas de éster que contiene sulfuro tienen un promedio de 1.5 a 9 grupos sulfuro por molécula de éster que contiene sulfuro. De manera alternativa, las moléculas de éster que contiene sulfuro tienen un promedio de 3 a 8 grupos sulfuro por molécula de éster que contiene sulfuro; de manera alternativa, un promedio de 2 a 4 grupos sulfuro por molécula de éster que contiene sulfuro; o de manera alternativa, un promedio de 4 a 8 grupos sulfuro por molécula de éster que contiene sulfuro. En otro aspecto independiente, la composición de éster que contiene sulfuro comprende moléculas que tienen la porción X:
Q R1 —c-! — R2 SR3 En esta estructura de porción X, Q es hidrógeno o un grupo hidroxi; R1 y R2 se seleccionan de manera independiente a partir del grupo que consiste de hidrógeno, grupos organilo de Ci a C2o, y grupos hidrocarbilo de Ci a C20; R3 es un grupo organilo de Ci a C20 o un grupo hidrocarbilo de Ci a C20; y las valencias no especificadas de la porción X representan el resto de la molécula de éster que contiene sulfuro. Q, R1, R2, y R3 son elementos separados de la porción X que permiten que la porción X tenga cualquier combinación de elementos Q, R1, R2, y R3 adicionales descritos en la presente invención. En algunas modalidades particulares, R1 y R2 son hidrógeno y R3 es un grupo organilo de Ci a C2o que se selecciona a partir de los grupos descritos en la presente invención. En modalidades particulares, las moléculas de éster que contiene sulfuro tienen un promedio de por lo menos 1.5 porciones X por molécula de éster que contiene sulfuro. En otras modalidades, las moléculas de éster que contiene sulfuro tienen un promedio de por lo menos 2 porciones X por molécula de éster que contiene sulfuro; de manera alternativa, un promedio de por lo menos 2.5 porciones X por molécula de éster que contiene sulfuro; o de manera alternativa, un promedio de por lo menos 3 porciones X por molécula de éster que contiene sulfuro. En otros aspectos, las moléculas de éster que contiene sulfuro tienen un promedio de 1.5 a 9 porciones X por molécula de éster que contiene sulfuro. De manera alternativa, las moléculas de éster que contiene sulfuro tienen un promedio de 3 a 8 porciones X por molécula de éster que contiene sulfuro; de manera alternativa, un promedio de 2 a 4 porciones X por molécula de éster que contiene sulfuro; o de manera alternativa, un promedio de 4 a 8 porciones X por molécula de éster que contiene sulfuro. En un aspecto particular, la composición de éster que contiene sulfuro comprende moléculas que tienen la porción Y:
En esta estructura de porción Y, R1 y R2 se seleccionan de manera independiente a partir del grupo que consiste de hidrógeno y grupos hidrocarbilo de Ci a C20; R3 es un grupo organilo de Ci a C20 o un grupo hidrocarbilo de Ci a C20; y las valencias no especificadas de la porción Y representan el resto de la molécula de éster que contiene sulfuro. R1, R2, y R3 son elementos separados de la porción Y que permiten que la porción Y tenga cualquier combinación de modalidades de R1, R2, y R3 adicionales como se describe en la presente invención. En algunas modalidades, R1 y R2 son hidrógeno y R3 es un grupo organilo de Ci a C20 que se selecciona a partir de los grupos descritos en la presente invención. En modalidades particulares, las moléculas de éster que contiene sulfuro tienen un promedio de por lo menos 1.5 porciones Y por molécula de éster que contiene sulfuro. En otras modalidades, las moléculas de éster que contiene sulfuro tienen un promedio de por lo menos 2 porciones Y por molécula de éster que contiene sulfuro; de manera alternativa, un promedio de por lo menos 2.5 porciones Y por molécula de éster que contiene sulfuro; o de manera alternativa, un promedio de por lo menos 3 porciones Y por molécula de éster que contiene sulfuro. En otros aspectos, las moléculas de éster que contiene sulfuro tienen un promedio de 1.5 a 9 porciones Y por molécula de éster que contiene sulfuro. De manera alternativa, las moléculas de éster que contiene sulfuro tienen un promedio de 3 a 8 porciones Y por molécula de éster que contiene sulfuro; de manera alternativa, un promedio de 2 a 4 porciones Y por molécula de éster que contiene sulfuro; o de manera alternativa, un promedio de 4 a 8 porciones Y por molécula de éster que contiene sulfuro. En otro aspecto particular, la composición de éster que contiene sulfuro comprende moléculas que tienen la porción Z: En esta estructura de porción Z, R1 y R2 se seleccionan de manera independiente a partir del grupo que consiste de hidrógeno y grupos hidrocarbilo de Ci a C20; R3 es un grupo organilo de Ci a C20 o un grupo hidrocarbilo de Ci a C20; y las valencias no especificadas de la porción Z representan el resto de la molécula de éster que contiene sulfuro. R1, R2 y R3 son elementos separados de la porción Z que permiten que la porción Z tenga cualquier combinación de elementos R1, R2, y R3 adicionales descritos en la presente invención. En algunas modalidades, R1 y R2 son hidrógeno y R3 es un grupo organilo de Ci a C20 que se selecciona a partir de los grupos descritos en la presente invención. En modalidades particulares, las moléculas de éster que contiene sulfuro tienen un promedio de por lo menos 1.5 porciones Z por molécula de éster que contiene sulfuro. En otras modalidades, las moléculas de éster que contiene sulfuro tienen un promedio de por lo menos 2 porciones Z por molécula de éster que contiene sulfuro; de manera alternativa, un promedio de por lo menos 2.5 porciones Z por molécula de éster que contiene sulfuro; o de manera alternativa, un promedio de por lo menos 3 porciones Z por molécula de éster que contiene sulfuro. En otros aspectos, las moléculas de éster que contiene sulfuro tienen un promedio de 1.5 a 9 porciones Z por molécula de éster que contiene sulfuro. De manera alternativa, las moléculas de éster que contiene sulfuro tienen un promedio de 3 a 8 porciones Z por molécula de éster que contiene sulfuro; de manera alternativa, un promedio de 2 a 4 porciones Z por molécula de éster que contiene sulfuro; o de manera alternativa, un promedio de 4 a 8 porciones Z por molécula de éster que contiene sulfuro. En algunas modalidades, R3 comprende por lo menos un grupo funcional. En un aspecto, el grupo funcional se selecciona a partir del grupo que consiste de un grupo hidroxi, un grupo ácido carboxílico, un grupo éster carboxílico, un grupo amina, un grupo sulfuro, y un segundo grupo tiol. En algunos aspectos, R3 comprende por lo menos dos grupos funcionales. En algunos aspectos, los grupos funcionales se seleccionan a partir del grupo que consiste de un grupo hidroxi, grupo ácido carboxílico, un grupo éster carboxílico, un grupo amina, un grupo sulfuro, un segundo grupo tiol, y mezclas de los mismos. Como otra modalidad de la presente invención, se provee en forma conveniente una composición de éster que contiene sulfuro que comprende moléculas de éster que contiene sulfuro. En esta modalidad, las moléculas de éster que contiene sulfuro tienen un promedio de por lo menos 1 grupo éster por molécula de éster que contiene sulfuro y tiene un promedio de por lo menos 1 porción X por molécula de éster que contiene sulfuro. La porción X tiene la estructura como la descrita en la presente invención. De manera adicional, el número promedio de grupos éster y el número promedio de porciones X son elementos separados. Por lo tanto, las moléculas de éster que contiene sulfuro de la composición de éster que contiene sulfuro puede tener cualquier combinación del número promedio de grupos éster y el número promedio de porciones X descritos en la presente invención. Como otra modalidad de la presente invención, se provee en forma conveniente una composición de éster que contiene sulfuro que comprende moléculas de éster que contiene sulfuro. En esta modalidad, las moléculas de éster que contiene sulfuro tienen un promedio de por lo menos 1 grupo éster por molécula de éster que contiene sulfuro y tienen un promedio de por lo menos 1 porción Y por molécula de éster que contiene sulfuro. La porción Y tiene la estructura como la descrita en la presente invención. De manera adicional, el número promedio de grupos éster y el número promedio de porciones Y son elementos separados. Por lo tanto, las moléculas de éster que contiene sulfuro de la composición de éster que contiene sulfuro puede tener cualquier combinación del número promedio de grupos éster y el número promedio de porciones Y como se describe en la presente invención. Como otra modalidad de la presente invención, se provee en forma conveniente una composición de éster que contiene sulfuro que comprende moléculas de éster que contienen sulfuro. En esta modalidad, las moléculas de éster que contiene sulfuro tienen un promedio de por lo menos 1 grupo éster por molécula de éster que contiene sulfuro y tienen un promedio de por lo menos 1 porción Z por molécula de éster que contiene sulfuro. La porción Z tiene la estructura como la descrita en la presente invención. De manera adicional, el número promedio de grupos éster y el número promedio de porciones Z son elementos separados. Por lo tanto, las moléculas de éster que contiene sulfuro de la composición de éster que contiene sulfuro pueden tener cualquier combinación del número promedio de grupos éster y el número promedio de porciones Z como se describe en la presente invención. Las composiciones de éster que contiene sulfuro también se pueden describir como un producto que se produce mediante el procedimiento que comprende poner en contacto un éster insaturado con un mercaptano y se pueden limitar también mediante el procedimiento como se describe en la presente invención. En otras modalidades, la composición de éster que contiene sulfuro también se puede describir como un producto que se produce mediante un procedimiento que comprende poner en contacto un éster insaturado modificado con epóxido con un mercaptano y se pueden limitar también mediante el procedimiento como se describe en la presente invención.
Composición de éster de tioacrilato Como una modalidad de la presente invención, se provee en forma conveniente una composición de éster de tioacrilato. Dentro de las descripciones de composición de éster de tioacrilato, los términos "acrilato" y "tioacrilato" se pueden utilizar para describir elementos de los esteres de tioacrilato. Aunque los grupos tioacrilato se pueden considerar como un miembro de la clase de acrilatos, para los propósitos de esta descripción de composición de éster de tioacrilato contenida en la presente invención, el término acrilato se refiere al grupo que tiene la estructura general:
El término tioacrilato se refiere al grupo que tiene la estructura general:
Dentro de esta estructura general de tioacrilato, las valencias no especificadas en los dobles enlaces carbono-carbono del acrilato y tioacrilato se definen posteriormente en la presente invención. En términos generales, se puede describir que la composición de éster de tioacrilato comprende moléculas de tioacrilato que tienen por lo menos un grupo éster además de cualesquiera grupos de éster acrilato o tioacrilato presentes en la molécula de tioacrilato y por lo menos un grupo tioacrilato. El grupo o grupos éster que son adicionales a cualesquiera grupos de éster acrilato o tioacrilato presentes en la molécula de tioacrilato se conocen de aquí en adelante en la presente invención como "grupo (s) éster complementario (s) " . La composición de éster de tioacrilato descrita en la presente invención se puede producir poniendo en contacto una composición de acrilato con una composición de éster que contiene tiol y/o una composición de éster que contiene hidroxi-tiol, de las cuales ambas se describen en la presente invención. Además de los grupos tioacrilato y grupos éster complementarios, la composición de éster de tioacrilato también se puede describir incluyendo otros grupos funcionales y relaciones molares descritas en la presente invención. Los grupos tioacrilato, grupos éster complementarios, el otro grupo funcional, y las relaciones molares entre grupos funcionales presentes en la molécula de tioacrilato representan elementos separados de las moléculas de éster de tioacrilato que permiten que la composición de éster de tioacrilato se pueda describir utilizando cualquier combinación de los elementos separados de éster de tioacrilato descritos en la presente invención. Una lista no limitativa de los elementos independientes de éster de tioacrilato incluye: el número de grupos éster complementarios, el número promedio de grupos éster complementarios por molécula de éster de tioacrilato, el número de grupos tioacrilato, el número de grupos tioacrilato por molécula de éster de tioacrilato, el número de grupos acrilato, el número promedio de grupos acrilato por molécula de éster de tioacrilato, el número de porciones X1, el número promedio de porciones X1 por molécula de éster de tioacrilato, el número de porciones Y1, el número promedio de porciones Y1 por molécula de éster de tioacrilato, el número de porciones Z1, el número promedio de porciones Z1 por molécula de éster de tioacrilato, y similares. Las composiciones de tioéster y/o composiciones de hidroxi-tioéster de material de reserva pueden comprender una mezcla de moléculas que tienen una cantidad promedio de grupos éster, grupos tiol, grupos hidroxi, y otros grupos y relaciones molares descritos en la presente invención. De manera adicional, la reactividad de los grupos tiol e hidroxi individuales dentro de las composiciones de éster que contiene tiol y/o composiciones de hidroxi-tioéster y la probabilidad estadística dictan que cada molécula de éster de tioacrilato de la composición de éster de tioacrilato que se produce podría no tener el mismo número de grupos éster, grupos tioacrilato, grupos acrilato, y otras cantidades descritas en la presente invención de grupos funcionales, porciones, y relaciones molares. Por lo tanto, muchas de las propiedades de las moléculas de éster de tioacrilato dentro de la composición de éster de tioacrilato se describen como utilizando un número promedio de los grupos por molécula de éster de tioacrilato dentro de la composición de éster de tioacrilato o como una relación promedio por molécula de éster de tioacrilato dentro de la composición de éster de tioacrilato. Como mínimo, en algunas modalidades, la composición de éster de tioacrilato comprende por lo menos
1 grupo éster complementario por molécula de éster de tioacrilato. En algunas modalidades, el éster de tioacrilato tiene un promedio de por lo menos 1.5 grupos éster complementarios por molécula de éster de tioacrilato. De manera alternativa, las moléculas de éster de tioacrilato tienen un promedio de por lo menos 2 grupos éster complementarios por molécula de éster de tioacrilato; de manera alternativa, un promedio de por lo menos 2.5 grupos éster complementarios por molécula de éster de tioacrilato; o de manera alternativa, un promedio de por lo menos 3 grupos éster complementarios por molécula de éster de tioacrilato. En otras modalidades, el éster de tioacrilato tiene un promedio de 1.5 a 9 grupos éster complementarios por molécula de éster de tioacrilato; de manera alternativa, un promedio de 1.5 a 8 grupos éster complementarios por molécula de éster de tioacrilato; de manera alternativa, un promedio de 2 a 8 grupos éster complementarios por molécula de éster de tioacrilato; de manera alternativa, un promedio de 2 a 7 grupos éster complementarios por molécula de éster de tioacrilato; de manera alternativa, un promedio de 2.5 a 5 grupos éster complementarios por molécula de éster de tioacrilato; de manera alternativa, un promedio de 3 a 5 grupos éster complementarios por molécula de éster de tioacrilato; o de manera alternativa, un promedio de 3 a 4 grupos éster complementarios por molécula de éster de tioacrilato. Incluso en otras modalidades, el éster de tioacrilato comprende un promedio de aproximadamente 3 grupos éster complementarios por molécula de éster de tioacrilato; o de manera alternativa, un promedio de aproximadamente 4 grupos éster complementarios por molécula de éster de tioacrilato. Como mínimo, en algunas modalidades, el éster de tioacrilato comprende por lo menos 1 grupo tioacrilato. En algunas modalidades de la presente invención, las moléculas de éster de tioacrilato tienen un promedio de por lo menos 1.5 grupos tioacrilato por molécula de éster de tioacrilato. En otras modalidades, las moléculas de éster de tioacrilato tienen un promedio de por lo menos 2 grupos tioacrilato por molécula de éster de tioacrilato; de manera alternativa, un promedio de por lo menos 2.5 grupos tioacrilato por molécula de éster de tioacrilato; o de manera alternativa, un promedio de por lo menos 3 grupos tioacrilato por molécula de éster de tioacrilato. En un aspecto, las moléculas de éster de tioacrilato tienen un promedio de 1.5 a 9 grupos tioacrilato por molécula de éster de tioacrilato; de manera alternativa, un promedio de 3 a 8 grupos tioacrilato por molécula de éster de tioacrilato; de manera alternativa, un promedio de 2 a 4 grupos tioacrilato por molécula de éster de tioacrilato; o de manera alternativa, un promedio de 4 a 8 grupos tioacrilato por molécula de éster de tioacrilato. En algunos aspectos de la presente invención, las moléculas de éster de tioacrilato también comprenden grupos acrilato. En algunas modalidades, las moléculas de éster de tioacrilato tienen un promedio de por lo menos 1 grupo acrilato por molécula de éster de tioacrilato. En otras modalidades, las moléculas de éster de tioacrilato tienen un promedio de por lo menos 1.5 grupos acrilato por molécula de éster de tioacrilato; de manera alternativa, un promedio de por lo menos 2 grupos acrilato por molécula de éster de tioacrilato; de manera alternativa, un promedio de por lo menos 2.5 grupos acrilato por molécula de éster de tioacrilato; o de manera alternativa, un promedio de por lo menos 3 grupos acrilato por molécula de éster de tioacrilato. En un aspecto, las moléculas de éster de tioacrilato tienen un promedio de 1.5 a 9 grupos acrilato por molécula de éster de tioacrilato; de manera alternativa, un promedio de 3 a 8 grupos acrilato por molécula de éster de tioacrilato; de manera alternativa, un promedio de 2 a 4 grupos acrilato por molécula de éster de tioacrilato; o de manera alternativa, un promedio de 4 a 8 grupos acrilato por molécula de éster de tioacrilato. Como otra modalidad de la presente invención, una composición de tioacrilato que comprende moléculas de éster de tioacrilato tienen un promedio de por lo menos 1 grupo éster complementario por molécula de éster de tioacrilato y un promedio de por lo menos 1 porción X1 por molécula de éster de tioacrilato, la porción X1 tiene la estructura:
Qfcl R l
En la estructura de la porción X1, Rt y Rt2 se seleccionan de manera independiente a partir del grupo que consiste de hidrógeno, grupos organilo de Cx a C2o, y grupos hidrocarbilo de Ci a C20; Qt1 se selecciona de manera independiente a partir del grupo que consiste de hidrógeno y un grupo acrilato, y TA representa un grupo tioacrilato que tiene la estructura:
Las valencias no especificadas de la porción X1 representan el resto de la molécula de éster de tioacrilato. Dentro de las modalidades en las cuales las moléculas de éster de tioacrilato contienen la porción X1, el número promedio de grupos éster complementarios por éster de tioacrilato y el número promedio de porción X1 presentes en las moléculas de tioacrilato por molécula de éster de tioacrilato son elementos separados. En modalidades adicionales, las moléculas de éster de tioacrilato tienen un promedio de por lo menos 1.5 porciones X1 por molécula de éster de tioacrilato. En otras modalidades, las moléculas de éster de tioacrilato tienen un promedio de por lo menos 2 porciones X1 por molécula de éster de tioacrilato; de manera alternativa, un promedio de por lo menos 2.5 porciones X1 por molécula de éster de tioacrilato; o de manera alternativa, un promedio de por lo menos 3 porciones X1 por molécula de éster de tioacrilato. En un aspecto, las moléculas de éster de tioacrilato tienen un promedio de 1.5 a 9 porciones X1 por molécula de éster de tioacrilato; de manera alternativa, un promedio de 3 a 8 porciones X1 por molécula de éster de tioacrilato; de manera alternativa, un promedio de 2 a 4 porciones X1 por molécula de éster de tioacrilato; o de manera alternativa, un promedio de 4 a 8 porciones X1 por molécula de éster de tioacrilato. En algunas modalidades el éster de tioacrilato tiene un grupo tioacrilato que tiene la estructura:
O
II R5 S ^C=:C R4 R6
En términos generales, dentro de la estructura del grupo tioacrilato, R4, R5, y R6 se seleccionan de manera independiente a partir del grupo que consiste de hidrógeno, grupos organilo de Ci a CZof y grupos hidrocarbilo de Ci a C20. En modalidades adicionales, R4, R5, y R6 se seleccionan a partir de hidrógeno, grupos organilo de Cx a Cío, y grupos hidrocarbilo de Ci a Cío; o de manera alternativa, se seleccionan a partir de grupos organilo de Ci a C5, y grupos hidrocarbilo de Ci a C5. En algunas modalidades, R4, R5, y R6 se seleccionan de manera independiente a partir del grupo que consiste de hidrógeno y un grupo metilo. En algunas modalidades específicas, R5 y R6 son hidrógeno y R4 se selecciona a partir de hidrógeno, un grupo metilo, o una mezcla de los mismos; de manera alternativa, R5 y R6 son hidrógeno y R4 es un grupo metilo; o de manera alternativa, R R5r y R6 son hidrógeno. En algunas modalidades el éster de tioacrilato tiene un grupo acrilato que tiene la estructura:
En términos generales, dentro de la estructura del grupo acrilato, R7, R8, y R9 se seleccionan de manera independiente a partir del grupo que consiste de hidrógeno, grupos organilo de Ci a C20, y grupos hidrocarbilo de Ci a C20. En modalidades adicionales, R7, R8, y R9 se seleccionan a partir de hidrógeno, grupos organilo de Ci a Cío, y grupos hidrocarbilo de Ci a Cío; o de manera alternativa, se seleccionan a partir de grupos organilo de Ci a C5 y grupos hidrocarbilo de Ci a C5. En algunas modalidades, R7, R8, y R9 se seleccionan de manera independiente a partir del grupo que consiste de hidrógeno y un grupo metilo. En algunas modalidades específicas, R8 y R9 son hidrógeno y R7 se selecciona a partir de hidrógeno, un grupo metilo, o una mezcla de los mismos; de manera alternativa, R8 y R9 son hidrógeno y R7 es un grupo metilo; o de manera alternativa, R7, R8, y R9 son hidrógeno. Como otra modalidad de la presente invención, se provee en forma conveniente una composición de tioacrilato que comprende moléculas de éster de tioacrilato. En esta modalidad, las moléculas de éster de tioacrilato tienen un promedio de por lo menos 1 grupo éster complementario por molécula de éster de tioacrilato y un promedio de por lo menos 1 porción Y1 por molécula de éster de tioacrilato, la porción Y tiene la estructura:
H Rt:L —C C— Rt2 TA
En la estructura de la porción Y1, Rtx y Rt2 se seleccionan de manera independiente a partir del grupo que consiste de hidrógeno, grupos organilo de Ci a C2o, y grupos hidrocarbilo de Cx a C2o, y TA representa un grupo tioacrilato que tiene la estructura:
Las valencias no especificadas de la porción Y1 representan el resto de la molécula de éster de tioacrilato. Dentro de las modalidades relacionadas con las moléculas de éster de tioacrilato que contienen la porción Y1, el número promedio de grupos éster complementarios por éster de tioacrilato y el número promedio de porción Y1 presentes en las moléculas de tioacrilato por molécula de éster de tioacrilato son elementos separados. En modalidades adicionales, las moléculas de éster de tioacrilato tienen un promedio de por lo menos 1.5 porciones Y1 por molécula de éster de tioacrilato. En otras modalidades, las moléculas de éster de tioacrilato tienen un promedio de por lo menos 2 porciones Y1 por molécula de éster de tioacrilato; de manera alternativa, un promedio de por lo menos 2.5 porciones Y1 por molécula de éster de tioacrilato; o de manera alternativa, un promedio de por lo menos 3 porciones Y1 por molécula de éster de tioacrilato. En un aspecto, las moléculas de éster de tioacrilato tienen un promedio de 1.5 a 9 porciones Y1 por molécula de éster de tioacrilato; de manera alternativa, un promedio de 3 a 8 porciones Y1 por molécula de éster de tioacrilato; de manera alternativa, un promedio de 2 a 4 porciones Y1 por molécula de éster de tioacrilato; o de manera alternativa, un promedio de 4 a 8 porciones Y1 por molécula de éster de tioacrilato. Como otra modalidad de la presente invención, se provee en forma conveniente una composición de tioacrilato que comprende moléculas de éster de tioacrilato. En esta modalidad, las moléculas de éster de tioacrilato tienen un promedio de por lo menos 1 grupo éster complementario por molécula de éster de tioacrilato y un promedio de por lo menos 1 porción Z1 por molécula de éster de tioacrilato, la porción Z1 tiene la estructura:
A Rfcl
En la estructura de la porción Z1, Rtx y Rt2 se seleccionan de manera independiente a partir del grupo que consiste de hidrógeno, grupos organilo de Ci a C2o, y grupos hidrocarbilo de Ci a C20; ?1 se selecciona de manera independiente a partir del grupo que consiste de hidrógeno y un grupo acrilato; TA representa un grupo tioacrilato que tiene la estructura: R4 R6
y A representa un grupo acrilato que tiene la estructura :
Las valencias no especificadas de la porción Z1 representan el resto de la molécula de éster de tioacrilato. Dentro de las modalidades en las cuales las moléculas de éster de tioacrilato contienen la porción Z1, el número promedio de grupos éster complementarios por éster de tioacrilato y el número promedio de porciones Z1 presentes en las moléculas de tioacrilato por molécula de éster de tioacrilato son elementos independientes. En modalidades adicionales, las moléculas de éster de tioacrilato tienen un promedio de por lo menos 1.5 porciones Z1 por molécula de éster de tioacrilato. En otras modalidades, las moléculas de éster de tioacrilato tienen un promedio de por lo menos 2 porciones Z1 por molécula de éster de tioacrilato; de manera alternativa, un promedio de por lo menos 2.5 porciones Z1 por molécula de éster de tioacrilato; o de manera alternativa, un promedio de por lo menos 3 porciones Z1 por molécula de éster de tioacrilato. En un aspecto, las moléculas de éster de tioacrilato tienen un promedio de 1.5 a 9 porciones Z1 por molécula de éster de tioacrilato; de manera alternativa, un promedio de 3 a 8 porciones Z1 por molécula de éster de tioacrilato; de manera alternativa, un promedio de 2 a 4 porciones Z1 por molécula de éster de tioacrilato; o de manera alternativa, un promedio de 4 a 8 porciones Z1 por molécula de éster de tioacrilato. Como otra modalidad de la presente invención, se provee en forma conveniente una composición de éster de tioacrilato que comprenden moléculas de éster de tioacrilato. En esta modalidad, las moléculas de éster de tioacrilato tienen un promedio de por lo menos 1 grupo éster complementario por molécula de éster de tioacrilato y tienen un promedio de por lo menos 1 porción X1 por molécula de éster de tioacrilato. La porción X1 tiene la estructura como la descrita en la presente invención. De manera adicional, el número promedio de grupos éster complementarios por molécula de éster de tioacrilato y el número promedio de porciones X1 son elementos independientes . Como otra modalidad de la presente invención, se provee en forma conveniente una composición de éster de tioacrilato que comprenden moléculas de éster de tioacrilato. En esta modalidad, las moléculas de éster de tioacrilato tienen un promedio de por lo menos 1 grupo éster complementario por molécula de éster de tioacrilato y tienen un promedio de por lo menos 1 porción Y1 por molécula de éster de tioacrilato. La porción Y1 tiene la estructura descrita en la presente invención. De manera adicional, el número promedio de grupos éster complementarios por molécula de éster de tioacrilato y el número promedio de porciones Y1 son elementos independientes . Como otra modalidad de la presente invención, se provee en forma conveniente una composición de éster de tioacrilato que comprende moléculas de éster de tioacrilato. En esta modalidad, las moléculas de éster de tioacrilato tienen un promedio de por lo menos 1 grupo éster complementario por molécula de éster de tioacrilato y tienen un promedio de por lo menos 1 porción Z1 por molécula de éster de tioacrilato. La porción Z1 tiene la estructura descrita en la presente invención. De manera adicional, el número promedio de grupos éster complementarios por molécula de éster de tioacrilato y el número promedio de porciones Z1 son elementos independientes . En algunas modalidades, se provee una molécula de tioacrilato que comprende un grupo éster complementario y un grupo tioacrilato que tiene la estructura:
En esta estructura de grupo tioacrilato, R4, R5, y R6 se seleccionan de manera independiente a partir del grupo que consiste de hidrógeno, grupos organilo de Ci a C20, y grupos hidrocarbilo de Ci a C2o. El grupo éster complementario y el grupo tioacrilato de la molécula de tioacrilato representan elementos independientes. La molécula de tioacrilato puede tener cualquier combinación de dichos elementos descritos en la presente invención. De manera adicional, cada grupo R4, R5, y R6 de la estructura de tioacrilato representa un elemento independiente. La estructura de tioacrilato descrita en la presente invención puede tener cualquier combinación de grupos R4, R5, y R6. En algunas modalidades, la molécula de éster de tioacrilato que comprende grupos éster complementarios y un grupo tioacrilato tiene por lo menos 1 grupo éster complementario. En otras modalidades la molécula de tioacrilato tiene por lo menos 2 grupos éster complementarios; o de manera alternativa, por lo menos 3 grupos éster complementarios. En otras modalidades, la molécula de éster de tioacrilato que incluye grupos éster complementarios y un grupo tioacrilato tiene desde 2 hasta 9 grupos éster complementarios; de manera alternativa, desde 2 hasta 8 grupos éster complementarios; de manera alternativa, desde 2 hasta 7 grupos éster complementarios; de manera alternativa, desde 3 hasta 5 grupos éster complementarios; o de manera alternativa, desde 3 hasta 4 grupos éster complementarios. Incluso en otras modalidades, el éster de tioacrilato incluye 3 grupos éster complementarios o de manera alternativa, incluye 4 grupos éster complementarios. En modalidades adicionales, la molécula de éster de tioacrilato que incluye grupos éster complementarios y un grupo tioacrilato también puede incluir por lo menos 1 grupo tioacrilato; de manera alternativa, por lo menos 2 grupos tioacrilato; o de manera alternativa, por lo menos tres grupos tioacrilato. En otras modalidades, la molécula de éster de tioacrilato comprende desde 2 hasta 9 grupos tioacrilato; de manera alternativa, desde 3 hasta 8 grupos tioacrilato; de manera alternativa, desde 2 hasta 4 grupos tioacrilato; o de manera alternativa, desde 4 hasta 8 grupos tioacrilato. En otras modalidades, la molécula de éster de tioacrilato que incluye grupos éster complementarios y un grupo tioacrilato también puede incluir grupos acrilato que tienen la estructura:
En esta estructura de grupo acrilato, R7, R8, y R9 se seleccionan de manera independiente a partir del grupo que consiste de hidrógeno, grupos organilo de Ci a C20, y grupos hidrocarbilo de Ci a C20. En algunas modalidades la molécula de éster de tioacrilato comprende por lo menos 2 grupos acrilato; o de manera alternativa, por lo menos tres grupos acrilato. En otras modalidades, la molécula de éster de tioacrilato comprende desde 2 hasta 9 grupos acrilato; de manera alternativa, desde 3 hasta 8 grupos acrilato; de manera alternativa, desde 2 hasta 4 grupos acrilato; o de manera alternativa, desde 4 hasta 8 grupos acrilato. En algunas modalidades, la molécula de éster de tioacrilato incluye por lo menos un grupo éster complementario y por lo menos una porción Y1 que tiene la estructura:
H RtJ- C C Rt2 TA
En esta estructura de porción Y1, Rt:L y Rt2 se seleccionan de manera independiente a partir del grupo que consiste de hidrógeno, grupos organilo de Ci a C2o, y grupos hidrocarbilo de Ci a C2o, y TA representa un grupo tioacrilato que tiene la estructura:
Las valencias no especificadas de la porción Y1 representan el resto de la molécula de éster de tioacrilato. Los grupos éster complementarios y la porción Y1 de la molécula de tioacrilato representan elementos independientes. La molécula de tioacrilato puede tener cualquier combinación estos elementos descritos en la presente invención. Otras modalidades del número de grupos éster complementarios se han descritos en la presente invención. Las modalidades adicionales de los grupos R4, R5, y R6 que contiene la estructura de tioacrilato se describen en la presente invención. La molécula de éster de tioacrilato que incluye grupos éster complementarios y porción Y1 puede incluir cualquier combinación del número de grupos éster complementarios y cualquier número de las porciones Y1 descritos en la presente invención. El número de grupos éster dentro de la molécula de éster de tioacrilato que incluye grupos éster complementarios y porción Y se describen en la presente invención. En modalidades adicionales, la molécula de éster de tioacrilato que incluye grupos éster complementarios y porción Y1 puede incluir por lo menos 1 porción Y1; de manera alternativa, por lo menos 2 porciones Y1; o de manera alternativa, por lo menos 3 porciones Y1. En otras modalidades, la molécula de éster de tioacrilato que incluye grupos éster complementarios y porción Y1 incluye desde 2 hasta 9. porciones Y1; de manera alternativa, desde 3 hasta 8 porciones Y1; de manera alternativa, desde 2 hasta 4 porciones Y1; o de manera alternativa, desde 4 hasta 8 porciones Y1. El éster de tioacrilato también se puede describir como un producto que se produce mediante el procedimiento que incluye poner en contacto una composición de éster que contiene tiol con una composición de acrilato y se puede limitar también mediante el procedimiento descrito en la presente invención. En otras modalidades, la composición de éster de tioacrilato también se puede describir como un producto que se produce mediante un procedimiento que incluye poner en contacto una composición de éster que contiene hidroxi-tiol con una composición de acrilato y se puede limitar también mediante el procedimiento descrito en la presente invención.
Esteres que contienen ácido sulfónico La presente invención provee de manera conveniente un éster que contiene ácido sulfónico como una modalidad de la presente invención. En términos generales, el éster que contiene ácido sulfónico de la presente invención incluye moléculas de éster que contiene ácido sulfónico que tienen por lo menos un grupo éster y por lo menos un grupo de ácido sulfónico. El éster que contiene ácido sulfónico descrito en la presente invención se puede producir poniendo en contacto un tioéster con un agente oxidante como se describe en la presente invención. Debido a que el material de abastecimiento para la producción del éster que contiene ácido sulfónico puede incluir grupos tiol múltiples, la reactividad del grupo tiol y la probabilidad estadística dictan que cada molécula de éster que contiene ácido sulfónico del éster que contiene ácido sulfónico no tendrá el mismo número de grupos de ácido sulfónico. De manera adicional, el tioéster del material de abastecimiento también puede incluir una mezcla de moléculas de tioéster individuales que tienen números diferentes de grupos tíol y/o grupos éster. Por lo tanto, muchos de los grupos presentes en el éster que contiene ácido sulfónico se describen en la presente invención como un número promedio de los grupos por molécula de éster que contiene ácido sulfónico o una relación promedio por molécula de éster que contiene ácido sulfónico dentro del éster que contiene ácido sulfónico. El número de grupos de ácido sulfónico y el número de grupos éster contenidos dentro del éster que contiene ácido sulfónico son elementos separados que permiten que el éster que contiene ácido sulfónico se pueda describir utilizando cualquier combinación de los elementos separados del éster que contiene ácido sulfónico descritos en la presente invención. Una lista no limitativa de los elementos separados del éster que contiene ácido sulfónico incluye el número de grupos éster, el número promedio de grupos éster por molécula de éster que contiene ácido sulfónico, el número de grupos de ácido sulfónico, el número promedio de grupos de ácido sulfónico por molécula de éster que contiene ácido sulfónico, el número de porciones X2, el número promedio de porciones X2 por molécula de éster que contiene ácido sulfónico, el número de porciones Y2, el número promedio de Y2 por molécula de éster que contiene ácido sulfónico, molécula de éster, el número de porciones Z2, el número promedio de porciones Z2 por molécula de éster que contiene ácido sulfónico, y similares . Como mínimo, el éster que contiene ácido sulfónico incluye por lo menos un grupo éster por molécula de éster que contiene ácido sulfónico. En algunas modalidades, el éster que contiene ácido sulfónico tiene un promedio de por lo menos 1.5 grupos éster por molécula de éster que contiene ácido sulfónico. De manera alternativa, el éster que contiene ácido sulfónico tiene un promedio de por lo menos 2 grupos éster por molécula de éster que contiene ácido sulfónico; de manera alternativa, un promedio de por lo menos 2.5 grupos éster por molécula de éster que contiene ácido sulfónico; o de manera alternativa, un promedio de por lo menos 3 grupos éster por molécula de éster que contiene ácido sulfónico. En otras modalidades, el éster que contiene ácido sulfónico tiene un promedio de 1.5 a 9 grupos éster por molécula de éster que contiene ácido sulfónico; de manera alternativa, un promedio de 1.5 a 8 grupos éster por molécula de éster que contiene ácido sulfónico; de manera alternativa, un promedio de 2 a 8 grupos éster por molécula de éster que contiene ácido sulfónico; de manera alternativa, un promedio de 2 a 7 grupos éster por molécula de éster que contiene ácido sulfónico; de manera alternativa, un promedio de 2.5 a 5 grupos éster por molécula de éster que contiene ácido sulfónico; de manera alternativa, un promedio de 3 a 5 grupos éster por molécula de éster que contiene ácido sulfónico; o de manera alternativa, un promedio de 3 a 4 grupos éster por molécula de éster que contiene ácido sulfónico. Incluso en otras modalidades, el éster que contiene ácido sulfónico comprende un promedio de 3 grupos éster por molécula de éster que contiene ácido sulfónico o de manera alternativa, un promedio de 4 grupos éster por molécula de éster que contiene ácido sulfónico. Como mínimo, las moléculas de éster que contiene ácido sulfónico tienen un promedio de por lo menos un grupo de ácido sulfónico por molécula de éster que contiene ácido sulfónico. En algunas modalidades, el éster de ácido sulfónico tiene un promedio de por lo menos 1.5 grupos de ácido sulfónico por molécula de éster que contiene ácido sulfónico; de manera alternativa, tienen un promedio de por lo menos 2 grupos de ácido sulfónico por molécula de éster que contiene ácido sulfónico; de manera alternativa, un promedio de por lo menos 2.5 grupos de ácido sulfónico por molécula de éster que contiene ácido sulfónico; o de manera alternativa, un promedio de por lo menos 3 grupos de ácido sulfónico por molécula de éster que contiene ácido sulfónico. En otras modalidades, el éster que contiene ácido sulfónico tiene un promedio de 1.5 a 9 grupos de ácido sulfónico por molécula de éster que contiene ácido sulfónico; de manera alternativa, un promedio de 3 a 8 grupos de ácido sulfónico por molécula de éster que contiene ácido sulfónico; de manera alternativa, un promedio de 2 a 4 grupos de ácido sulfónico por molécula de éster que contiene ácido sulfónico; o de manera alternativa, un promedio de 4 a 8 grupos de ácido sulfónico por molécula de éster que contiene ácido sulfónico. En otro aspecto, el éster que contiene ácido sulfónico también incluye un grupo hidroxi. En algunas modalidades, el éster que contiene ácido sulfónico comprende un promedio de por lo menos 1 grupo hidroxi por molécula de éster que contiene ácido sulfónico. En algunas modalidades de la presente invención, el éster de ácido sulfónico está sustancialmente libre de grupos tiol. En otro aspecto independiente, el éster que contiene ácido sulfónico incluye un promedio de por lo menos un grupo éster por molécula de éster que contiene ácido sulfónico y un promedio de por lo menos una porción X2 por molécula de éster que contiene ácido sulfónico en el cual la porción X2 tiene la estructura:
C C Rs2 S03H
En esta estructura de porción X , Q es hidrógeno o un grupo hidroxi; Rsl y Rs2 se seleccionan de manera independiente a partir del grupo que consiste de hidrógeno, grupos organilo de Ci a C20, y grupos hidrocarbilo de Ci a C20; y las valencias no especificadas de la porción X2 representan el resto de la molécula de éster que contiene ácido sulfónico. Qsl, Rsl, y Rs2 son elementos separados de la porción X2 que permiten que la porción X2 tenga cualquier combinación de elementos Qsl, Rsl, y Rs2 adicionales descritos en la presente invención. En algunas modalidades particulares, Rsl y Rs2 son hidrógeno. En modalidades particulares, el éster que contiene ácido sulfónico tiene un promedio de por lo menos 1.5 porciones X2 por molécula de éster que contiene ácido sulfónico. En otras modalidades, el éster que contiene ácido sulfónico tiene un promedio de por lo menos 2 porciones X2 por molécula de éster de ácido sulfónico; de manera alternativa, un promedio de por lo menos 2.5 porciones X2 por molécula de éster que contiene ácido sulfónico; o de manera alternativa, un promedio de por lo menos 3 porciones X2 por molécula de éster que contiene ácido sulfónico. En otros aspectos, el éster que contiene ácido sulfónico tiene un promedio de 1.5 a 9 porciones X2 por molécula de éster que contiene ácido sulfónico. De manera alternativa, el éster que contiene ácido sulfónico tienen un promedio de 3 a 8 porciones X2 por molécula de éster que contiene ácido sulfónico; de manera alternativa, un promedio de 2 a 4 porciones X2 por molécula de éster que contiene ácido sulfónico; o de manera alternativa, un promedio de 4 a 8 porciones X2 por molécula de éster que contiene ácido sulfónico. En otro aspecto independiente, el éster que contiene ácido sulfónico incluye un promedio de por lo menos un grupo éster por molécula de éster que contiene ácido sulfónico y un promedio de por lo menos una porción Y2 por molécula de éster que contiene ácido sulfónico en el cual la porción Y2 tiene la estructura:
H Rsl —c I —c I
En esta estructura de porción Y2, R?l y Rs2 se seleccionan de manera independiente a partir del grupo que consiste de hidrógeno, grupos organilo de Ci a C2o, y grupos hidrocarbilo de Ci a C2o, y las valencias no especificadas de la porción Y2 representan el resto de la molécula de éster que contiene ácido sulfónico. Rsl y Rs2 son elementos separados de la porción Y2 que permiten que la porción Y2 tenga cualquier combinación de elementos Rsl, y Rs2 adicionales descritos en la presente invención. En algunas modalidades particulares, Rsl y Rs2 son hidrógeno. En modalidades particulares, el éster que contiene ácido sulfónico tiene un promedio de por lo menos 1.5 porciones Y2 por molécula de éster que contiene ácido sulfónico. En otras modalidades, el éster que contiene ácido sulfónico tiene un promedio de por lo menos 2 porciones Y2 por molécula de éster de ácido sulfónico; de manera alternativa, un promedio de por lo menos 2.5 porciones Y2 por molécula de éster que contiene ácido sulfónico; o de manera alternativa, un promedio de por lo menos 3 porciones Y2 por molécula de éster que contiene ácido sulfónico. En otros aspectos, el éster que contiene ácido sulfónico tiene un promedio de 1.5 a 9 porciones Y2 por molécula de éster que contiene ácido sulfónico. De manera alternativa, el éster que contiene ácido sulfónico tiene un promedio de 3 a 8 porciones Y2 por molécula de éster que contiene ácido sulfónico; de manera alternativa, un promedio de 2 a 4 porciones Y2 por molécula de éster que contiene ácido sulfónico; o de manera alternativa, un promedio de 4 a 8 porciones Y2 por molécula de éster que contiene ácido sulfónico. En otro aspecto independiente, el éster que contiene ácido sulfónico incluye un promedio de por lo menos un grupo éster por molécula de éster que contiene ácido sulfónico y un promedio de por lo menos una porción Z2 por molécula de éster que contiene ácido sulfónico en el cual la porción Z2 tiene la estructura:
HO Rsl — c I C I
R i s 22 S i 03H En la estructura de la porción Z2, Rsl y Rs2 se seleccionan de manera independiente a partir del grupo que consiste de hidrógeno, grupos organilo de Ci a C2o, y grupos hidrocarbilo de Ci a C20, y las valencias no especificadas de la porción Y2 representan el resto de la molécula de éster que contiene ácido sulfónico. Rsl, y Rs2 son elementos separados de la porción Z2 que permiten que la porción Z2 tenga cualquier combinación de elementos Rsl, y Rs2 adicionales descritos en la presente invención. En algunas modalidades particulares, Rsl y Rs2 son hidrógeno. En modalidades particulares, el éster que contiene ácido sulfónico tiene un promedio de por lo menos 1.5 porciones Z2 por molécula de éster que contiene ácido sulfónico. En otras modalidades, el éster que contiene ácido sulfónico tiene un promedio de por lo menos 2 porciones Z2 por molécula de éster de ácido sulfónico; de manera alternativa, un promedio de por lo menos 2.5 porciones Z2 por molécula de éster que contiene ácido sulfónico; o de manera alternativa, un promedio de por lo menos 3 porciones Z2 por molécula de éster que contiene ácido sulfónico. En otros aspectos, el éster que contiene ácido sulfónico tiene un promedio de 1.5 a 9 porciones Z2 por molécula de éster que contiene ácido sulfónico. De manera alternativa, el éster que contiene ácido sulfónico tiene un promedio de 3 a 8 porciones Z2 por molécula de éster que contiene ácido sulfónico; de manera alternativa, un promedio de 2 a 4 porciones Z2 por molécula de éster que contiene ácido sulfónico; o de manera alternativa, un promedio de 4 a 8 porciones Z2 por molécula de éster que contiene ácido sulfónico. Como otra modalidad de la presente invención, se provee en forma conveniente un éster que contiene ácido sulfónico que comprende moléculas de éster que contiene ácido sulfónico. En esta modalidad, las moléculas de éster que contienen ácido sulfónico tienen un promedio de por lo menos 1 grupo éster por molécula de éster que contiene ácido sulfónico y tienen un promedio de por lo menos 1 porción X2 por molécula de éster que contiene ácido sulfónico. La porción X2 tiene la estructura descrita en la presente invención. De manera adicional, el número promedio de grupos éster y el número promedio de porciones X2 son elementos separados que permiten que las moléculas de éster que contiene ácido sulfónico del éster que contiene ácido sulfónico tenga cualquier combinación del número promedio de grupos éster y el número promedio de porciones X2 descritos en la presente invención. Como otra modalidad de la presente invención, se provee en forma conveniente un éster que contiene ácido sulfónico que comprende moléculas de éster que contiene ácido sulfónico. En esta modalidad, el éster que contiene ácido sulfónico tiene un promedio de por lo menos 1 grupo éster por molécula de éster que contiene ácido sulfónico y tienen un promedio de por lo menos 1 porción Y2 por molécula de éster que contiene ácido sulfónico. La porción Y2 tiene la estructura descrita en la presente invención. De manera adicional, el número promedio de grupos éster y el número promedio de porciones Y2 son elementos separados que permiten que las moléculas de éster que contienen ácido sulfónico de la composición de éster que contiene ácido sulfónico tenga cualquier combinación del número promedio de grupos éster y el número promedio de porciones Y2 descritos en la presente invención. Como otra modalidad de la presente invención, se provee en forma conveniente un éster que contiene ácido sulfónico que comprende moléculas de éster que contiene ácido sulfónico. En esta modalidad, el éster que contiene ácido sulfónico tiene un promedio de por lo menos 1 grupo éster por molécula de éster que contiene ácido sulfónico y tiene un promedio de por lo menos 1 porción Z2 por molécula de éster que contiene ácido sulfónico. La porción Z2 tiene la estructura descrita en la presente invención. De manera adicional, el número promedio de grupos éster y el número promedio de porciones Z2 son elementos separados que permiten que las moléculas de éster que contienen ácido sulfóníco del éster que contiene ácido sulfónico tenga cualquier combinación del número promedio de grupos éster y el número promedio de porciones Z2 descritos en la presente invención. En algunas modalidades, se provee a molécula de éster que contiene ácido sulfónico que comprende por lo menos un grupo éster y por lo menos un grupo de ácido sulfónico. El número de grupos éster y el número de grupos de ácido sulfónico son elementos separados que permiten que la molécula de éster que contiene ácido sulfónico contenga cualquier número de grupos éster y grupos de ácido sulfónico descritos en la presente invención. En algunas modalidades, la molécula de éster que contiene ácido sulfónico comprende por lo menos 2 grupos éster. De manera alternativa, en algunas modalidades, la molécula de éster que contiene ácido sulfónico comprende por lo menos 3 grupos éster. En un aspecto, la molécula de éster que contiene ácido sulfónico comprende desde 2 hasta 9 grupos éster por molécula de éster que contiene ácido sulfónico. En un aspecto, la molécula de éster que contiene ácido sulfónico comprende desde 2 hasta 8 grupos éster por molécula de éster que contiene ácido sulfónico; de manera alternativa, desde 2 hasta 7 grupos éster; de manera alternativa, desde 3 hasta 5 grupos éster por molécula de éster que contiene ácido sulfónico; o de manera alternativa, desde 3 hasta 4 grupos éster. Incluso en otras modalidades, la molécula de éster que contiene ácido sulfónico comprende 3 grupos éster; o de manera alternativa, comprende 4 grupos éster. En modalidades adicionales, la molécula de éster que contiene ácido sulfónico comprende por lo menos un grupo éster y por lo menos un ácido sulfónico. En otras modalidades, la molécula de éster que contiene ácido sulfónico comprende por lo menos 2 grupos de ácido sulfónico; o de manera alternativa, por lo menos tres grupos de ácido sulfónico. En otras modalidades, la molécula de éster que contiene ácido sulfónico comprende desde 2 hasta 9 grupos de ácido sulfónico; de manera alternativa, desde 3 hasta 8 grupos de ácido sulfónico; de manera alternativa, desde 2 hasta 4 grupos de ácido sulfónico; o de manera alternativa, desde 4 hasta 8 grupos de ácido sulfónico. En algunas modalidades, la molécula de éster que contiene ácido sulfónico comprende por lo menos un grupo éster y por lo menos una porción X2. La molécula de éster que contiene ácido sulfónico que comprende grupos éster y porciones X2 puede comprender cualquier combinación del número de grupos éster y cualquier número de porciones X2 como se describe en la presente invención. El número de grupos éster dentro de la molécula de éster que contiene ácido sulfónico que comprende grupos éster y porción X2 se ha descrito previamente. En modalidades adicionales, la molécula de éster que contiene ácido sulfónico que comprende grupos éster y porción X2 puede comprender por lo menos 1 porción X2; de manera alternativa, por lo menos 2 porciones X2; o de manera alternativa, por lo menos 3 porciones X2. En otras modalidades, la molécula de éster que contiene ácido sulfónico que incluye grupos éster y porción X2 comprende desde 2 hasta 9 porciones X2; de manera alternativa, desde 3 hasta 8 porciones X2; de manera alternativa, desde 2 hasta 4 porciones X2; o de manera alternativa, desde 4 hasta 8 porciones X2. En algunas modalidades, la molécula de éster que contiene ácido sulfónico comprende por lo menos un grupo éster y por lo menos una porción Y2. La molécula de éster que contiene ácido sulfónico que comprende grupos éster y porción Y2 puede incluir cualquier combinación del número de grupos éster y cualquier número de las porciones Y2 descritos en la presente invención. El número de grupos éster dentro de la molécula de éster que contiene ácido sulfónico que comprende grupos éster y porción Y2 se han descrito previamente. En modalidades adicionales, la molécula de éster que contiene ácido sulfónico que comprende grupos éster y porción Y2 puede incluir por lo menos 1 porción Y2; de manera alternativa, por lo menos 2 porciones Y2; o de manera alternativa, por lo menos 3 porciones Y2. En otras modalidades, la molécula de éster que contiene ácido sulfónico que comprende grupos éster y porción Y2 incluye desde 2 hasta 9 porciones Y2; de manera alternativa, desde 3 hasta 8 porciones Y2; de manera alternativa, desde 2 hasta 4 porciones Y2; o de manera alternativa, desde 4 hasta 8 porciones Y2. En algunas modalidades, la molécula de éster que contiene ácido sulfónico comprende por lo menos un grupo éster y por lo menos una porción Z2. La molécula de éster que contiene ácido sulfónico que comprende grupos éster y porción Z2 puede comprender cualquier combinación del número de grupos éster y cualquier número de las porciones Z2 como se describe en la presente invención. El número de grupos éster dentro de la molécula de éster que contiene ácido sulfónico que comprende grupos éster y porción Z2 se han descrito previamente. En modalidades adicionales, la molécula de éster que contiene ácido sulfónico que comprende grupos éster y porción Z2 puede incluir por lo menos 1 porción Z2; de manera alternativa, por lo menos 2 porciones Z2; o de manera alternativa, por lo menos 3 porciones Z2. En otras modalidades, la molécula de éster que contiene ácido sulfónico que comprende grupos éster y porción Z2 incluye desde 2 hasta 9 porciones Z2; de manera alternativa, desde 3 hasta 8 porciones Z2; de manera alternativa, desde 2 hasta 4 porciones Z2; o de manera alternativa, desde 4 hasta 8 porciones Z2. El éster que contiene ácido sulfónico también se puede describir como un producto que se produce mediante el procedimiento que comprende poner en contacto un tioéster con un agente oxidante descritos en la presente invención.
Composiciones de éster que contiene sulfonato Como mínimo, en algunas modalidades, los esteres gue contienen sulfonato tienen un promedio de por lo menos un grupo éster por molécula de éster que contiene sulfonato y por lo menos un sulfonato por molécula de éster que contiene sulfonato. En términos generales, los esteres que contienen sulfonato se producen haciendo reaccionar los esteres que contienen ácido sulfónico descritos en la presente invención con una base. Debido a que los esteres que contienen ácido sulfónico de material de abastecimiento pueden comprender una mezcla de moléculas de éster que contiene ácido sulfónico que tengan número diferente del grupo éster y número diferente de grupos de ácido sulfónico, el número de grupos precedentes en los esteres que contienen sulfonato se puede discutir como un número promedio de grupos por molécula de éster que contiene sulfonato o como una relación promedio por molécula de éster que contiene sulfonato dentro de una composición de éster que contiene sulfonato.
El número de grupos éster, el número promedio de grupos éster por molécula de éster que contiene sulfonato, el número de grupos sulfonato, el número promedio de grupos sulfonato por molécula de éster que contiene sulfonato son elementos separados del éster que contiene sulfonato, el número de porciones X3, el número promedio de porciones X3, el número de porciones Y3, el número promedio de porciones Y3, el número de porciones Z3, el número promedio de porciones Z3, el número de porciones X4, el número promedio de porciones X4, el número de porciones Y4, el número promedio de porciones Y4, el número de porciones Z4, y el número promedio de porciones Z4. Debido a que los esteres que contienen sulfonato se producen a partir de los esteres que contienen ácido sulfónico, los esteres que contienen sulfonato pueden tener cualquier número de grupos éster o número promedio de grupos éster por molécula de éster que contiene sulfonato como los descritos para el éster que contiene ácido sulfónico. El número e identidad del grupo sulfonato, porciones X3, porciones Y3, porciones Z3, porciones X4, porciones Y4, y porciones Z4 presentes en los esteres que contienen sulfonato se describen posteriormente en la presente invención. Como mínimo, en algunas modalidades, los esteres que contienen sulfonato tienen un promedio de por lo menos un grupo éster por molécula de éster que contiene sulfonato y por lo menos un grupo sulfonato por molécula de éster gue contiene sulfonato. El número promedio potencial de grupos éster por molécula de éster que contiene sulfonato han sido descritos previamente. En algunas modalidades, los esteres que contienen sulfonato tienen un promedio de por lo menos 1.5 grupos sulfonato por molécula de éster que contiene sulfonato; de manera alternativa, tienen un promedio de por lo menos 2 grupos sulfonato por molécula de éster que contiene sulfonato; de manera alternativa, un promedio de por lo menos 2.5 grupos sulfonato por molécula de éster que contiene sulfonato; o de manera alternativa, un promedio de por lo menos 3 grupos sulfonato por molécula de éster que contiene sulfonato. En otras modalidades, los esteres que contienen sulfonato tienen un promedio de 1.5 a 9 grupos sulfonato por molécula de éster que contiene sulfonato; de manera alternativa, un promedio de 3 a 8 grupos sulfonato por molécula de éster que contiene sulfonato; de manera alternativa, un promedio de 2 a 4 grupos sulfonato por molécula de éster que contiene sulfonato; o de manera alternativa, un promedio de 4 a 8 grupos de ácido sulfónico por molécula de éster que contiene sulfonato. En otro aspecto, el éster que contiene sulfonato también contiene un grupo hidroxi. En algunas modalidades, el éster que contiene sulfonato comprende un promedio de por lo menos 1 grupo hidroxi por molécula de éster que contiene sulfonato. En otro aspecto independiente, la composición de éster que contiene sulfonato comprende un promedio de por lo menos un grupo éster por molécula de éster que contiene sulfonato y un promedio de por lo menos una porción X3 por mol de éster que contiene sulfonato en el cual la porción X3 tiene la estructura:
En la estructura de la porción X3, Qsl es hidrógeno o un grupo hidroxi, Rsl y Rs2 se seleccionan de manera independiente a partir del grupo que consiste de hidrógeno, grupos organilo de Ci a C20, y grupos hidrocarbilo de Ci a C20, M representa un átomo de metal que tiene un número de oxidación n, "y" varía desde 1 hasta el número de oxidación n y las valencias no especificadas de la porción X3 representan el resto de la molécula de éster que contiene sulfonato. Qsl, Rsl, Rs2, M, n, y "y" son elementos separados de la porción X3 que permiten que la porción X3 tenga cualquier combinación de elementos Qsl, Rsl, Rs2, M, n, y y" adicionales como se describe en la presente invención. En algunas modalidades particulares, Rsl y Rs2 son hidrógeno. En otras modalidades, n es un número entero que varía desde 1 hasta 3. En un aspecto, el átomo de metal se selecciona a partir del grupo que consiste de sodio, potasio, calcio, magnesio, bario, y mezclas de los mismos. En otros aspectos, el átomo de metal es sodio. Incluso en otros aspectos, el átomo de metal es calcio o magnesio. Incluso en otros aspectos, el átomo de metal es bario. En modalidades particulares, los esteres que contienen sulfonato tienen un promedio de por lo menos 1.5 porciones X3 por molécula de éster que contiene sulfonato. En otras modalidades, los esteres que contienen sulfonato tienen un promedio de por lo menos 2 porciones X3 por molécula de éster que contiene sulfonato; de manera alternativa, un promedio de por lo menos 2.5 porciones X3 por molécula de éster que contiene sulfonato; o de manera alternativa, un promedio de por lo menos 3 porciones X3 por molécula de éster que contiene sulfonato. En otros aspectos, los esteres que contienen sulfonato tienen un promedio de 1.5 a 9 porciones X3 por molécula de éster que contiene sulfonato. De manera alternativa, el éster que contiene sulfonato tiene un promedio de 3 a 8 porciones X3 por molécula de éster que contiene sulfonato; de manera alternativa, un promedio de 2 a 4 porciones X3 por molécula de éster que contiene sulfonato; o de manera alternativa, un promedio de 4 a 8 porciones X3 por molécula de éster que contiene sulfonato. En otro aspecto independiente, la composición de éster que contiene sulfonato comprende un promedio de por lo menos un grupo éster por molécula de éster que contiene sulfonato y un promedio de por lo menos una porción Y3 por mol de éster que contiene sulfonato en el cual la porción Y3 tiene la estructura:
En la estructura de la porción Y3, R?l y Rs2 se seleccionan de manera independiente a partir del grupo que consiste de hidrógeno, grupos organilo de Cx a C20, y grupos hidrocarbilo de Ci a C20, M representa un átomo de metal que tiene un número de oxidación n, "y" que varía desde 1 hasta el número de oxidación n y las valencias no especificadas de la porción Y3 representan el resto de la molécula de éster que contiene sulfonato. R?l, Rs2, M, n, y ?y" son elementos separados de la porción Y3 que permiten que la porción Y3 tenga cualquier combinación de elementos Rsl, Rs2, M, n, y "y" adicionales como se describe en la presente invención. En algunas modalidades particulares, Rsl y Rs2 son hidrógeno. En otras modalidades, n es un número entero que varía desde 1 hasta 3. En un aspecto, el átomo de metal se selecciona a partir del grupo que consiste de sodio, potasio, calcio, magnesio, bario, y mezclas de los mismos. En otros aspectos, el átomo de metal es sodio. Incluso en otros aspectos, el átomo de metal es calcio o magnesio. Incluso en otros aspectos, el átomo de metal es bario. En modalidades particulares, los esteres que contienen sulfonato tienen un promedio de por lo menos 1.5 porciones Y3 por molécula de éster que contiene sulfonato. En otras modalidades, los esteres que contienen sulfonato tienen un promedio de por lo menos 2 porciones Y3 por molécula de éster que contiene sulfonato; de manera alternativa, un promedio de por lo menos 2.5 porciones Y3 por molécula de éster que contiene sulfonato; o de manera alternativa, un promedio de por lo menos 3 porciones Y3 por molécula de éster que contiene sulfonato. En otros aspectos, los esteres que contienen sulfonato tienen un promedio de 1.5 a 9 porciones Y3 por molécula de éster que contiene sulfonato. De manera alternativa, los esteres que contienen sulfonato tienen un promedio de 3 a 8 porciones Y3 por molécula de éster que contiene sulfonato; de manera alternativa, un promedio de 2 a 4 porciones Y3 por molécula de éster que contiene sulfonato; o de manera alternativa, un promedio de 4 a 8 porciones Y3 por molécula de éster que contiene sulfonato.
En otro aspecto independiente, la composición de éster que contiene sulfonato comprende un promedio de por lo menos un grupo éster por molécula de éster que contiene sulfonato y un promedio de por lo menos una porción Z3 por mol de éster que contiene sulfonato en el cual la porción Z3 tiene la estructura:
En la estructura de la porción Z3, Rsl y Rs2 se seleccionan de manera independiente a partir del grupo que consiste de hidrógeno, grupos organilo de Ci a C2o, y grupos hidrocarbilo de Ci a C20, M representa un átomo de metal que tiene un número de oxidación n, "y" que varía desde 1 hasta el número de oxidación n y las valencias no especificadas de la porción Z3 representan el resto de la molécula de éster que contiene sulfonato. Rsl, Rs2, M, n, y ?y" son elementos separados de la porción Z3 que permiten que la porción Z3 tenga cualquier combinación de elementos Rsl, Rs2, M, n, y "y" adicionales como se describe en la presente invención. En algunas modalidades particulares, Rsl y Rs2 son hidrógeno. En otras modalidades, n es un número entero que varía desde 1 hasta 3. En un aspecto, el átomo de metal se selecciona a partir del grupo que consiste de sodio, potasio, calcio, magnesio, bario, y mezclas de los mismos. En otros aspectos, el átomo de metal es sodio. Incluso en otros aspectos, el átomo de metal es calcio o magnesio. Incluso en otros aspectos, el átomo de metal es bario. En modalidades particulares, los esteres que contienen sulfonato tienen un promedio de por lo menos 1.5 porciones Z3 por molécula de éster que contiene sulfonato. En otras modalidades, los esteres que contienen sulfonato tienen un promedio de por lo menos 2 porciones Z3 por molécula de éster que contiene sulfonato; de manera alternativa, un promedio de por lo menos 2.5 porciones Z3 por molécula de éster que contiene sulfonato; o de manera alternativa, un promedio de por lo menos 3 porciones Z3 por molécula de éster que contiene sulfonato. En otros aspectos, los esteres que contienen sulfonato tienen un promedio de 1.5 a 9 porciones Z3 por molécula de éster que contiene sulfonato. De manera alternativa, los esteres que contienen sulfonato tienen un promedio de 3 a 8 porciones Z3 por molécula de éster que contiene sulfonato; de manera alternativa, un promedio de 2 a 4 porciones Z3 por molécula de éster que contiene sulfonato; o de manera alternativa, un promedio de 4 a 8 porciones Z3 por molécula de éster que contiene sulfonato. En otro aspecto independiente, la composición de éster que contiene sulfonato comprende un promedio de por lo menos un grupo éster por molécula de éster que contiene sulfonato y un promedio de por lo menos una porción X4 por mol de éster que contiene sulfonato en el cual la porción X4 tiene la estructura:
Rs2 S03(NRs3Rs4Rs5)H
En la estructura de la porción X4, Qsl es hidrógeno o un grupo hidroxi; Rsl y Rs2 se seleccionan de manera independiente a partir del grupo que consiste de hidrógeno, grupos organilo de Ci a C20, y grupos hidrocarbilo de Ci a C20; Rs3, Rs4, y Rs5 se seleccionan de manera independiente a partir de hidrógeno, grupos organilo de Ci a C20, y grupos hidrocarbilo de Ci a C20; y las valencias no especificadas de la porción X4 representan el resto de la molécula de éster que contiene sulfonato. Qsl, Rsl, Rs2, Rs3, Rs4, y Rs5 son elementos separados de la porción X que permiten que la porción X4 tenga cualquier combinación de elementos Q?l, Rsl, Rs2, Rs3, Rs4, y Rs5 adicionales como se describe en la presente invención. En algunos aspectos, la estructura NRs3RsRs5 representa un compuesto que se selecciona a partir del grupo que consiste de una trialquilamina, una dialquilamina, y una monoalquilamina. En algunas modalidades, NRs3Rs4Rs5 representa trietanolamina. En algunas modalidades particulares, Rsl y Rs2 son hidrógeno. [00199] En modalidades particulares, los esteres que contienen sulfonato tienen un promedio de por lo menos 1.5 porciones X4 por molécula de éster que contiene sulfonato. En otras modalidades, los esteres que contienen sulfonato tienen un promedio de por lo menos 2 porciones X4 por molécula de éster que contiene sulfonato; de manera alternativa, un promedio de por lo menos 2.5 porciones X4 por molécula de éster que contiene sulfonato; o de manera alternativa, un promedio de por lo menos 3 porciones X4 por molécula de éster que contiene sulfonato. En otros aspectos, los esteres que contienen sulfonato tienen un promedio de 1.5 a 9 porciones X4 por molécula de éster que contiene sulfonato. De manera alternativa, el éster que contiene sulfonato tiene un promedio de 3 a 8 porciones X4 por molécula de éster que contiene sulfonato; de manera alternativa, un promedio de 2 a 4 porciones X4 por molécula de éster que contiene sulfonato; o de manera alternativa, un promedio de 4 a 8 porciones X4 por molécula de éster que contiene sulfonato. En otro aspecto independiente, la composición de éster que contiene sulfonato comprende un promedio de por lo menos un grupo éster por molécula de éster que contiene sulfonato y un promedio de por lo menos una porción Y4 por mol de éster que contiene sulfonato en el cual la porción Y4 tiene la estructura:
H Rsl —c I —c I Rs2 S03(NRs3Rs4Rs5)H
En la estructura de la porción Y4, Rsl y Rs2 se seleccionan de manera independiente a partir del grupo que consiste de hidrógeno, grupos organilo de Ci a C20, y grupos hidrocarbilo de Ci a C0; Rs3, Rs4, y Rs5 se seleccionan de manera independiente a partir de hidrógeno, grupos organilo de Ci a C2o, y grupos hidrocarbilo de Ci a C20; y las valencias no especificadas de la porción Y4 representan el resto de la molécula de éster que contiene sulfonato. Rsl, Rs2, Rs3, Rs4, y Rs5 son elementos separados de la porción X4 y por lo tanto la porción Y4 puede tener cualquier combinación de modalidades Rsl, Rs2, Rs3, Rs4, y Rs5 adicionales como se describe en la presente invención. En algunos aspectos, la estructura NRs3RsRs5 representa un compuesto que se selecciona a partir del grupo que consiste de una trialquilamina, una dialquilamina, y una monoalquilamina. En algunas modalidades, NRs3Rs4Rs5 representa trietanolamina. En algunas modalidades particulares, Rsl y Rs2 son hidrógeno.
En modalidades particulares, los esteres que contienen sulfonato tienen un promedio de por lo menos 1.5 porciones Y4 por molécula de éster que contiene sulfonato. En otras modalidades, los esteres que contienen sulfonato tienen un promedio de por lo menos 2 porciones Y4 por molécula de éster que contiene sulfonato; de manera alternativa, un promedio de por lo menos 2.5 porciones Y4 por molécula de éster que contiene sulfonato; o de manera alternativa, un promedio de por lo menos 3 porciones Y4 por molécula de éster que contiene sulfonato. En otros aspectos, los esteres que contienen sulfonato tienen un promedio de 1.5 a 9 porciones Y4 por molécula de éster que contiene sulfonato. De manera alternativa, el éster que contiene sulfonato tiene un promedio de 3 a 8 porciones Y4 por molécula de éster que contiene sulfonato; de manera alternativa, un promedio de 2 a 4 porciones Y4 por molécula de éster que contiene sulfonato; o de manera alternativa, un promedio de 4 a 8 porciones Y4 por molécula de éster que contiene sulfonato. En otro aspecto independiente, la composición de éster que contiene sulfonato comprende un promedio de por lo menos un grupo éster por molécula de éster que contiene sulfonato y un promedio de por lo menos una porción Z4 por mol de éster que contiene sulfonato en el cual la porción Z4 tiene la estructura:
HO Rsl C C Rs2 S03(NRs3Rs4Rs5)H
En la estructura de la porción Z4, Rsl y Rs2 se seleccionan de manera independiente a partir del grupo que consiste de hidrógeno, grupos organilo de Ci a C20, y grupos hidrocarbilo de Ci a C20; Rs3, Rs4, y Rs5 se seleccionan de manera independiente a partir de hidrógeno, grupos organilo de Ci a C2o, y grupos hidrocarbilo de Ci a C2o, y las valencias no especificadas de la porción Z4 representan el resto de la molécula de éster que contiene sulfonato. Rsl, Rs2, Rs3, Rs4, y Rs5 son elementos separados de la porción Z4 que permiten que la porción Z4 tenga cualquier combinación de modalidades de Rsl, Rs2, Rs3, Rs4, y Rs5 adicionales como se describe en la presente invención. En algunos aspectos, la estructura NRs3Rs4Rs5 representa un compuesto que se selecciona a partir del grupo que consiste de una trialquilamina, una dialquilamina, y una monoalquilamina. En algunas modalidades, NRs3Rs4Rs5 representa trietanolamina. En algunas modalidades particulares, Rsl y Rs2 son hidrógeno. En modalidades particulares, los esteres que contienen sulfonato tienen un promedio de por lo menos 1.5 porciones Z4 por molécula de éster que contiene sulfonato.
En otras modalidades, los esteres que contienen sulfonato tienen un promedio de por lo menos 2 porciones Z4 por molécula de éster que contiene sulfonato; de manera alternativa, un promedio de por lo menos 2.5 porciones Z4 por molécula de éster que contiene sulfonato; o de manera alternativa, un promedio de por lo menos 3 porciones Z4 por molécula de éster que contiene sulfonato. En otros aspectos, los esteres que contienen sulfonato tienen un promedio de 1.5 a 9 porciones Z4 por molécula de éster que contiene sulfonato. De manera alternativa, el éster que contiene sulfonato tiene un promedio de 3 a 8 porciones Z4 por molécula de éster que contiene sulfonato; de manera alternativa, un promedio de 2 a 4 porciones Z4 por molécula de éster que contiene sulfonato; o de manera alternativa, un promedio de 4 a 8 porciones Z4 por molécula de éster que contiene sulfonato. En algunas modalidades, se provee una molécula de éster que contiene sulfonato que comprende por lo menos un grupo éster y por lo menos un grupo sulfonato. El número de grupos éster y el número de grupos sulfonato son elementos separados y la molécula de éster que contiene sulfonato puede contener cualquier número de grupos éster y grupos sulfonato como se describe en la presente invención. En algunas modalidades, la molécula de éster que contiene sulfonato comprende por lo menos 2 grupos éster.
De manera alternativa, en algunas modalidades, la molécula de éster que contiene sulfonato comprende por lo menos 3 grupos éster. En un aspecto, la molécula de éster que contiene sulfonato comprende desde 2 hasta 9 grupos éster. En un aspecto, la molécula de éster que contiene sulfonato comprende desde 2 hasta 8 grupos éster; de manera alternativa, desde 2 hasta 7 grupos éster; de manera alternativa, desde 3 hasta 5 grupos éster; o de manera alternativa, desde 3 hasta 4 grupos éster. Incluso en otras modalidades, la molécula de éster que contiene sulfonato comprende 3 grupos éster o de manera alternativa, comprende 4 grupos éster. En modalidades adicionales, la molécula de éster que contiene sulfonato comprende por lo menos un grupo sulfonato. En otras modalidades, la molécula de éster que contiene sulfonato comprende por lo menos 2 grupos sulfonato; o de manera alternativa, por lo menos 3 grupos sulfonato. En otras modalidades, la molécula de éster que contiene sulfonato comprende desde 2 hasta 9 grupos sulfonato; de manera alternativa, desde 3 hasta 8 grupos sulfonato; de manera alternativa, desde 2 hasta 4 grupos sulfonato; o de manera alternativa, desde 4 hasta 8 grupos sulfonato . En algunas modalidades, la molécula de éster que contiene sulfonato comprende por lo menos un grupo éster y por lo menos una porción X3. En algunas modalidades, la molécula de éster que contiene sulfonato que comprende grupos éster y porción X3 puede comprender cualquier combinación del número de grupos éster y cualquier número de las porciones X3 como se describe en la presente invención. El número de grupos éster dentro de la molécula de éster que contiene sulfonato que comprende grupos éster y porción X3 se han descrito previamente. En modalidades adicionales, la molécula de éster que contiene sulfonato que comprende grupos éster y porción X3 puede por lo menos 2 porciones X3, o de manera alternativa, por lo menos 3 porciones X3. En otras modalidades, la molécula de éster que contiene sulfonato que comprende grupos éster y porción X3 comprende desde 2 hasta 9 porciones X3; de manera alternativa, desde 3 hasta 8 porciones X3; de manera alternativa, desde 2 hasta 4 porciones X3; o de manera alternativa, desde 4 hasta 8 porciones X3. En algunas modalidades, la molécula de éster que contiene sulfonato comprende por lo menos un grupo éster y por lo menos una porción Y3. En algunas modalidades, la molécula de éster que contiene sulfonato que comprende grupos éster y porción Y3 puede comprender cualquier combinación del número de grupos éster y cualquier número de las porciones Y3 como se describe en la presente invención. El número de grupos éster dentro de la molécula de éster que contiene sulfonato que comprende grupos éster y porción Y3 se han descrito previamente. En modalidades adicionales, la molécula de éster que contiene sulfonato que comprende grupos éster y porción Y3 puede por lo menos 2 porciones Y3, o de manera alternativa, por lo menos 3 porciones Y3. En otras modalidades, la molécula de éster que contiene sulfonato que comprende grupos éster y porción Y3 comprende desde 2 hasta 9 porciones Y3; de manera alternativa, desde 3 hasta 8 porciones Y3; de manera alternativa, desde 2 hasta 4 porciones Y3; o de manera alternativa, desde 4 hasta 8 porciones Y3. En algunas modalidades, la molécula de éster que contiene sulfonato comprende por lo menos un grupo éster y por lo menos una porción Z3. En algunas modalidades, la molécula de éster que contiene sulfonato que comprende grupos éster y porción Z3 puede comprender cualquier combinación del número de grupos éster y cualquier número de las porciones Z3 como se describe en la presente invención. El número de grupos éster dentro de la molécula de éster que contiene sulfonato que comprende grupos éster y porción Z3 se ha descrito previamente. En modalidades adicionales, la molécula de éster que contiene sulfonato que comprende grupos éster y porción Z3 puede por lo menos 2 porciones Z3, o de manera alternativa, por lo menos 3 porciones Z3. En otras modalidades, la molécula de éster que contiene sulfonato que comprende grupos éster y porción Z3 comprende desde 2 hasta 9 porciones Z3; de manera alternativa, desde 3 hasta 8 porciones Z3; de manera alternativa, desde 2 hasta 4 porciones Z3; o de manera alternativa, desde 4 hasta 8 porciones Z3. En algunas modalidades, la molécula de éster que contiene sulfonato comprende por lo menos un grupo éster y por lo menos una porción X4. En algunas modalidades, la molécula de éster que contiene sulfonato que comprende grupos éster y porción X4 puede comprender cualquier combinación del número de grupos éster y cualquier número de las porciones X4 como se describe en la presente invención. El número de grupos éster dentro de la molécula de éster que contiene sulfonato que comprende grupos éster y porción X4 se ha descrito previamente. En modalidades adicionales, la molécula de éster que contiene sulfonato que comprende grupos éster y porción X4 puede por lo menos 2 porciones X4, o de manera alternativa, por lo menos 3 porciones X4. En otras modalidades, la molécula de éster que contiene sulfonato que comprende grupos éster y porción X4 comprende desde 2 hasta 9 porciones X4; de manera alternativa, desde 3 hasta 8 porciones X4; de manera alternativa, desde 2 hasta 4 porciones X4; o de manera alternativa, desde 4 hasta 8 porciones X4. En algunas modalidades, la molécula de éster que contiene sulfonato comprende por lo menos un grupo éster y por lo menos una porción Y4. En algunas modalidades, la molécula de éster que contiene sulfonato que comprende grupos éster y porción Y4 puede comprender cualquier combinación del número de grupos éster y cualquier número de las porciones Y4 como se describe en la presente invención. El número de grupos éster dentro de la molécula de éster que contiene sulfonato que comprende grupos éster y porción Y4 se ha descrito previamente. En modalidades adicionales, la molécula de éster que contiene sulfonato que comprende grupos éster y porción Y4 puede por lo menos 2 porciones Y4, o de manera alternativa, por lo menos 3 porciones Y4. En otras modalidades, la molécula de éster que contiene sulfonato que comprende grupos éster y porción Y4 comprende desde 2 hasta 9 porciones Y4; de manera alternativa, desde 3 hasta 8 porciones Y4; de manera alternativa, desde 2 hasta 4 porciones Y4; o de manera alternativa, desde 4 hasta 8 porciones Y4. En algunas modalidades, la molécula de éster que contiene sulfonato comprende por lo menos un grupo éster y por lo menos una porción Z4. En algunas modalidades, la molécula de éster que contiene sulfonato que comprende grupos éster y porción Z4 puede comprender cualquier combinación del número de grupos éster y cualquier número de las porciones Z4 como se describe en la presente invención. El número de grupos éster dentro de la molécula de éster que contiene sulfonato que comprende grupos éster y porción Z4 se ha descrito previamente. En modalidades adicionales, la molécula de éster que contiene sulfonato que comprende grupos éster y porción Z4 puede por lo menos 2 porciones Z4, o de manera alternativa, por lo menos 3 porciones Z4. En otras modalidades, la molécula de éster que contiene sulfonato que comprende grupos éster y porción Z4 comprende desde 2 hasta 9 porciones Z4; de manera alternativa, desde 3 hasta 8 porciones Z4; de manera alternativa, desde 2 hasta 4 porciones Z4; o de manera alternativa, desde 4 hasta 8 porciones Z4. Las composiciones de aceite de éster que contiene sulfonato también se pueden describir como un producto que se produce mediante el procedimiento que comprende poner en contacto un éster que contiene ácido sulfónico con una base y y también puede quedar limitadas por el procedimiento como se describe en la presente invención.
Procedimiento para elaborar una composición de tioéster La presente invención provee de manera conveniente procedimientos para producir una composición de tioéster como modalidades de la presente invención. Como una modalidad, la presente invención incluye de manera conveniente un procedimiento para producir una composición de tioéster poniendo en contacto sulfuro de hidrógeno y una composición de éster insaturado que contiene esteres insaturados y hacer reaccionar el sulfuro de hidrógeno y los esteres insaturados para formar o producir la composición de tioéster. Como otra modalidad de la presente invención, se provee en forma conveniente un procedimiento para producir la composición de tioéster. En esta modalidad, el procedimiento incluye poner en contacto una composición que comprende un poliol con una composición que comprende una composición de ácido carboxílico que contiene tiol y hacer reaccionar el poliol y la composición de ácido carboxílico que contiene tiol para formar la composición de tioéster. En algunas modalidades de la presente invención que incluyen producir composiciones de tioéster, la composición de éster insaturado es un aceite de fuente natural. En un aspecto, la composición de éster insaturado es aceite de soya o de manera alternativa aceite de ricino. En la presente invención se describen otros tipos apropiados de composiciones de éster insaturado y se pueden utilizar en los procedimientos para producir las composiciones de tioéster.
Tioésteres a partir de esteres insaturados Como una modalidad de la presente invención, los tioésteres descritos en la presente invención se pueden producir mediante un procedimiento que comprende poner en contacto sulfuro de hidrógeno y una composición de éster insaturado y hacer reaccionar el sulfuro de hidrógeno y la composición de éster insaturado para formar la composición de tioéster. En una modalidad, la composición de éster insaturado incluye esteres insaturados que tienen un promedio de por lo menos 1.5 grupos éster y un promedio de por lo menos 1.5 dobles enlaces carbono-carbono por molécula de éster insaturado. En esta modalidad, la composición de tioéster incluye moléculas de tioéster que tienen una relación molar de sulfuros cíclicos a grupos tiol menor de 1.5. Los procedimientos para producir la composición de tioéster se pueden aplicar a cualquiera de los esteres insaturados descritos en la presente invención y utilizar para producir cualquiera de los tioésteres descritos en la presente invención. El procedimiento para producir la composición de tioéster también puede incluir cualesquiera pasos de procedimiento o condiciones de procesamiento adicionales descritos en la presente invención. En algunos aspectos, la reacción entre sulfuro de hidrógeno y el éster insaturado ocurre en presencia de un solvente. En otros aspectos, la reacción entre el éster insaturado y sulfuro de hidrógeno ocurre en ausencia sustancial de un solvente. Cuando el solvente está presente, el solvente se puede seleccionar a partir del grupo que consiste de un hidrocarburo alifático, un éter, un compuesto aromático, un alcohol, o combinaciones de los mismos. En modalidades adicionales, el solvente puede ser un hidrocarburo alifático, un éter, o un compuesto aromático. En términos generales, el solvente, sin tomar en cuenta su clase química, incluye desde 1 hasta 20 átomos de carbono; o de manera alternativa, desde 3 hasta 10 átomos de carbono. Cuando el solvente incluye un solvente alifático, el solvente alifático es butano, isobutano, pentano, hexano, heptano, octano, o cualquier mezcla de los mismos. Cuando el solvente incluye un solvente aromático, el solvente aromático es benceno, tolueno, xileno, etilbenceno, o cualesquiera mezclas de los mismos. Cuando el solvente incluye un alcohol, el alcohol es metanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, 2-metil-2-propanol, o mezclas de los mismos. Cuando el solvente incluye un éter, el éter es éter dietílico, éter dipropílico, tetrahidrofurano, o mezclas de los mismos. Otros tipos de solventes apropiados serán evidentes para los expertos en la técnica y se deben considerar dentro del campo de la presente invención.
Cuando se utiliza un solvente para la reacción entre el éster insaturado y sulfuro de hidrógeno, la cantidad de solvente puede ser cualquier cantidad que facilite la reacción. En algunas modalidades, la masa del solvente es menor de 30 veces la masa del éster insaturado. En otras modalidades, la masa del solvente es menor de 20 veces la masa del éster insaturado; de manera alternativa, menor de 15 veces la masa del éster insaturado; de manera alternativa, menor de 10 veces la masa del éster insaturado; o de manera alternativa, menor de 5 veces la masa del éster insaturado. En otras modalidades, la masa del solvente es desde 2 veces hasta 20 veces la masa del éster insaturado; de manera alternativa, desde 3 veces hasta 15 veces la masa del éster insaturado; de manera alternativa, 4 veces hasta 15 veces la masa del éster insaturado; o de manera alternativa, desde 5 veces hasta 10 veces la masa del éster insaturado. La relación molar de sulfuro de hidrógeno a equivalentes molares de dobles enlaces carbono-carbono del éster insaturado utilizada en el procedimiento para producir la composición de tioéster puede ser cualquier relación molar que produzca el tioéster deseado. Los equivalentes molares de dobles enlaces carbono-carbono del éster insaturado se calculan mediante la ecuación:
UES Masa x UES C = C UES GMW
En esta ecuación, UES GMW es el peso molecular gramo promedio del éster insaturado, UES Masa es la masa del éster insaturado de material de abastecimiento, y UES C=C es el número promedio de dobles enlaces por molécula de éster insaturado. En algunas modalidades, las moléculas de tioéster tienen una relación molar de sulfuro de hidrógeno a los dobles enlaces carbono-carbono del éster insaturado mayor de 2. En otras modalidades, la relación molar de sulfuro de hidrógeno con respecto a los dobles enlaces carbono-carbono del éster insaturado es mayor de 5; de manera alternativa, mayor de 10; de manera alternativa, mayor de 15; o de manera alternativa, mayor de 20. En otras modalidades, la relación molar de sulfuro de hidrógeno con respecto a los dobles enlaces carbono-carbono del éster insaturado puede ser desde 2 hasta 500; de manera alternativa, desde 5 hasta 200; de manera alternativa, desde 10 hasta 100; o de manera alternativa, desde 100 hasta 200. En algunos aspectos la reacción entre el éster insaturado y sulfuro de hidrógeno está catalizada. En algunas modalidades, la reacción del éster insaturado y sulfuro de hidrógeno se puede catalizar utilizando un catalizador heterogéneo o un catalizador homogéneo. En otras modalidades, la reacción del éster insaturado y sulfuro de hidrógeno es iniciada por un iniciador de radicales libres o por radiación ultravioleta (UV) . Otros métodos de catalización apropiada y de iniciación serán evidentes para los expertos en la técnica y se deben considerar dentro del campo de la presente invención. El catalizador heterogéneo se selecciona a partir del grupo que consiste de arcillas acidas (tales como Filtrol®-24, el cual se puede conseguir comercialmente a partir de Englehard) , zeolitas acidas (tales como LZY-84, el cual se puede conseguir comercialmente a partir de UOP) , catalizadores con soporte de cobalto/óxido de molibdeno (tal como TK-554, el cual se puede conseguir comercialmente a partir de Haldor-Topsoe) , y catalizadores con soporte de níquel/óxido de molibdeno (tal como TK-573, el cual se puede conseguir comercialmente a partir de Haldor-Topsoe) . El catalizador homogéneo es ácido metansulfónico o ácido toluensulfónico. Otros tipos de catalizadores heterogéneos y homogéneos apropiados serán evidentes para los expertos en la técnica y se deben considerar dentro del campo de la presente invención. El iniciador de radicales libres puede ser cualquier iniciador de radicales libres que pueda formar radicales libres bajo fotolisis térmica o con luz. En términos generales, el iniciador de radicales libres se selecciona a partir de compuestos de la clase general que tienen un grupo -N=N- o un grupo -0-0- . Las clases específicas de iniciadores de radicales libres incluyen compuestos diazo, dialquil-peróxidos, perhidróxido s, y peroxi-ésteres . Los iniciadores específicos incluyen azobenceno, 2, 2 ' -azobis- (2-metil) -propionitrilo, ácido 4,4' -azobis- (4-cianovalérico) , 1, 1' -azobis- (ciclohexan- carbonitrilo) , 2, 2 ' -azobis- (2-metilpropano) , diclorhidrato de 2, 2 ' -azobis- (2-metilpropionamidina) , metilpropionitrilo, azodicarboxamida, perhidróxido de ter-butilo, peróxido de di-ter-butilo, perbenzoato de octilo. En algunas modalidades, la reacción iniciada por radicales libres se efectúa a una temperatura de reacción dentro de ± 50 °C del tiempo de vida media de 1 hora del iniciador de radicales libres. En otras modalidades, la reacción iniciada por radicales libres se efectúa a una temperatura de reacción dentro de ± 25 °C del tiempo de vida media de 1 hora del iniciador de radicales libres; de manera alternativa, a una temperatura de reacción dentro de + 20 °C del tiempo de vida media de 1 hora del iniciador de radicales libres; de manera alternativa, a una temperatura de reacción dentro de + 15 °C del tiempo de vida media de 1 hora del iniciador de radicales libres; de manera alternativa, a una temperatura de reacción dentro de + 10 °C del tiempo de vida media de 1 hora del iniciador de radicales libres. En modalidades en las cuales la reacción de catalizador iniciador de radicales libres del éster insaturado y sulfuro de hidrógeno es iniciada por fotolisis luminosa, la luz puede ser cualquier luz que pueda crear radicales libres. En algunas modalidades la luz es radiación UV. En otro aspecto, la reacción del éster insaturado y sulfuro de hidrógeno es iniciada por radiación UV. En estas modalidades, la radiación UV puede ser cualquier radiación UV que pueda iniciar la reacción del éster insaturado y sulfuro de hidrógeno. En algunas modalidades, la radiación UV es generada por una lámpara de mercurio de presión media. Aunque la radiación UV ha sido descrita como la fuente de luz, otros tipos apropiados de fuentes luminosas serán evidentes para los expertos en la técnica y se deben considerar dentro del campo de la presente invención. La reacción del éster insaturado y sulfuro de hidrógeno puede ocurrir en un reactor por lotes o en un reactor continuo. Los ejemplos de rectores continuos incluyen rectores agitados continuos, reactores de lecho fijo, y similares. Los ejemplos de reactores por lotes incluyen reactores por lotes con UV. Otros tipos de reactores por lotes y continuos que se pueden utilizar en las modalidades de la presente invención serán evidentes para los expertos en la técnica y se deben considerar dentro del campo de la presente invención. Cuando se utiliza un reactor continuo, se puede utilizar una velocidad de espacio por hora por peso de éster insaturado de abastecimiento que varía desde 0.1 hasta 5 para producir el tioéster deseado. De manera alternativa, la velocidad de espacio por hora por peso de éster insaturado de abastecimiento varía entre 0.1 a 5; de manera alternativa, desde 0.1 hasta 2. De manera alternativa, la velocidad de espacio por hora por peso de éster insaturado de abastecimiento es 0.1; de manera alternativa, la velocidad de espacio por hora por peso de éster insaturado de abastecimiento es 0.25; o de manera alternativa, la velocidad de espacio por hora por peso de éster insaturado de abastecimiento es 2. El tiempo requerido para la reacción del éster insaturado y sulfuro de hidrógeno puede ser cualquier tiempo requerido para formar el tioéster descrito. En términos generales, el tiempo requerido para la reacción del éster insaturado y sulfuro de hidrógeno es de por lo menos 5 minutos. En algunas modalidades, el tiempo requerido para la reacción del éster insaturado y sulfuro de hidrógeno varía desde 5 minutos hasta 72 horas; de manera alternativa, desde 10 minutos hasta 48 horas; o de manera alternativa, desde 15 minutos hasta 36 horas. En modalidades, el procedimiento para producir el tioéster también comprende un paso para eliminar el sulfuro de hidrógeno en exceso o residual después de hacer reaccionar el sulfuro de hidrógeno y la composición de éster insaturado. En algunas modalidades, el tioéster se elimina al vacío. En algunas modalidades, el tioéster se elimina al vacío a una temperatura que varía entre 25 °C y 250 °C; o de manera alternativa, entre 50 °C y 200 °C. en otras modalidades, el tioéster se burbujea con un gas inerte para eliminar el sulfuro de hidrógeno. En algunas modalidades, el tioéster se burbujea con un gas inerte a una temperatura entre 25°C y 250°C; o de manera alternativa, entre 50°C y 200°C. En algunos aspectos, el gas inerte es nitrógeno. En términos generales, el tioéster removido por arrastre o burbujeo comprende menos de 0.1 por ciento en peso de sulfuro de hidrógeno. En otras modalidades, el tioéster removido por arrastre o burbujeo comprende menos de 0.05 por ciento en peso de azufre; de manera alternativa, menos de 0.025 por ciento en peso de sulfuro de hidrógeno; o de manera alternativa, menos de 0.01 por ciento en peso de sulfuro de hidrógeno. La reacción entre el éster insaturado y sulfuro de hidrógeno se puede efectuar a cualquier temperatura que pueda formar el tioéster. En algunas modalidades, el éster insaturado y sulfuro de hidrógeno se pueden hacer reaccionar a una temperatura mayor de -20°C. En otras modalidades, el éster insaturado y sulfuro de hidrógeno se pueden hacer reaccionar a una temperatura mayor de 0°C; de manera alternativa, mayor de 20 °C; de manera alternativa, mayor de 50 °C; de manera alternativa, mayor de 80 °C; o de manera alternativa, mayor de 100 °C. Incluso en otras modalidades, el éster insaturado y sulfuro de hidrógeno se pueden hacer reaccionar a una temperatura desde -20 °C hasta 200 °C; de manera alternativa, desde 120 °C hasta 240 °C; de manera alternativa, desde 170 °C hasta 210 °C; de manera alternativa, desde 185 °C hasta 195 °C; de manera alternativa, desde 20 °C hasta 200 °C; de manera alternativa, desde 20 °C hasta 170 °C; o de manera alternativa, desde 80 °C hasta 140°C. La reacción entre el éster insaturado y sulfuro de hidrógeno se puede efectuar a cualquier presión que mantenga una porción del sulfuro de hidrógeno en un estado líquido. En algunas modalidades la reacción del éster insaturado y sulfuro de hidrógeno se puede efectuar a una presión que varía desde 7.03 kg/cm2 manométricos hasta 140.6 kg/cm2 manométricos. En otras modalidades, la reacción del éster insaturado y sulfuro de hidrógeno se puede efectuar a una presión que varía desde 10.545 hasta 70.3 kg/cm2 manométricos; o de manera alternativa, desde 14.06 hasta 42.18 kg/cm2 manométricos. Los tioésteres que tienen un contenido bajo de sulfuro cíclico se pueden producir utilizando el procedimiento descrito. En un aspecto, el procedimiento para producir el tioéster forma o produce un tioéster que tiene una relación molar de sulfuro cíclico a grupos tiol menor de 1.5. Las relaciones molares de sulfuro cíclico a grupos tiol adicionales se describen en la presente invención. Además del contenido bajo de sulfuro cíclico, también se pueden producir tioésteres que tengan una relación molar baja de doble enlace carbono-carbono a grupo tiol utilizando el procedimiento descrito. En un aspecto, el procedimiento descrito en la presente invención produce el tioéster que tiene una relación molar de doble enlace carbono-carbono a grupo tiol menor de 1.5. Las relaciones molares adicionales de doble enlace carbono-carbono a grupo tiol se describen en la presente invención. En algunos aspectos, el proceso descrito en la presente invención produce las moléculas de tioéster que tienen un promedio mayor de 5 por ciento en peso de azufre de tiol. Los contenidos de azufre de tiol adicionales se describen en la presente invención. En otros aspectos, el procedimiento para producir un tioéster forma un tioéster en el que más del 40 por ciento de las cadenas laterales totales del tioéster incluyen azufre. Otros porcentajes en los cuales las cadenas laterales totales del tioéster incluyen azufre se describen en la presente invención. En algunas modalidades, el procedimiento para producir una composición de tioéster incluye poner en contacto un éster insaturado y sulfuro de hidrógeno y hacer reaccionar el éster insaturado y el sulfuro de hidrógeno para formar un tioéster. El tioéster comprende moléculas de tioéster que tienen una relación de sulfuro cíclico a grupos tiol menor de 1.5.
Tioéster proveniente de un poliol y un derivado de ácido carboxílico que contiene tiol Como otra modalidad de la presente invención, se provee en forma conveniente otro procedimiento para producir la composición de tioéster. En esta modalidad, el procedimiento incluyen los pasos de poner en contacto una composición que comprende un poliol con una composición que comprende un ácido carboxílico que contiene tiol y/o derivado de ácido carboxílico que contiene tiol y hacer reaccionar el poliol y ácido carboxílico que contiene tiol y/o derivado de ácido carboxílico que contiene tiol para producir la composición de tioéster. Este procedimiento se puede aplicar a cualquier poliol, ácido carboxílico que contiene tiol, o derivado de ácido carboxílico que contiene tiol descritos en la presente invención. El procedimiento para producir la composición de tioéster también puede incluir cualesquiera pasos de procedimiento o condiciones de procesamiento adicionales descritos en la presente invención. De manera adicional, el procedimiento para producir la composición de tioéster puede formar cualquier tioéster descrito en la presente invención. En algunas modalidades, la composición de tioéster incluye moléculas de tioéster que tienen un promedio de por lo menos 1.5 grupos éster y un promedio de por lo menos 1.5 grupos tiol por molécula de tioéster. El poliol utilizado para producir el tioéster poniendo en contacto un poliol y un ácido tio-carboxílico y/o equivalente de ácido tio-carboxílico (por ejemplo un éster metílico de ácido tio-carboxílico) puede ser cualquier poliol o mezcla de polioles que pueda producir el éster que contiene tiol descrito. En un aspecto, el poliol utilizado para producir el tioéster puede comprender desde 2 hasta 20 átomos de carbono. En otras modalidades, el poliol comprende desde 2 hasta 10 átomos de carbono; de manera alternativa desde 2 hasta 7 átomos de carbono; de manera alternativa desde 2 hasta 5 átomos de carbono. En modalidades adicionales, el poliol puede ser una mezcla de polioles que tienen un promedio de 2 hasta 20 átomos de carbono; de manera alternativa, un promedio de 2 hasta 10 átomos de carbono; de manera alternativa, un promedio de 2 hasta 7 átomos de carbono; de manera alternativa un promedio de 2 hasta 5 átomos de carbono. En otro aspecto, el poliol utilizado para producir el tioéster puede tener cualquier número de grupos hidroxi necesarios para producir el tioéster como se describe en la presente invención. En algunas modalidades, el poliol tiene 2 grupos hidroxi; de manera alternativa 3 grupos hidroxi; de manera alternativa, 4 grupos hidroxi; de manera alternativa, 5 grupos hidroxi; o de manera alternativa, 6 grupos hidroxi. En otras modalidades, el poliol comprende por lo menos 2 grupos hidroxi; de manera alternativa por lo menos 3 grupos hidroxi; de manera alternativa, por lo menos 4 grupos hidroxi; o de manera alternativa, por lo menos 5 grupos hidroxi; por lo menos 6 grupos hidroxi. Incluso en otras modalidades, el poliol comprende desde 2 hasta 8 grupos hidroxi; de manera alternativa, desde 2 hasta 4 grupos hidroxi; o de manera alternativa desde 4 hasta 8 grupos hidroxi. En aspectos adicionales, el poliol utilizado para producir el tioéster es una mezcla de polioles. En una modalidad, la mezcla de polioles tiene un promedio de por lo menos 1.5 grupos hidroxi por molécula de poliol. En otras modalidades, la mezcla de polioles tiene un promedio de por lo menos 2 grupos hidroxi por molécula de poliol; de manera alternativa, un promedio de por lo menos 2.5 grupos hidroxi por molécula de poliol; de manera alternativa, un promedio de por lo menos 3.0 grupos hidroxi por molécula de poliol; o de manera alternativa, un promedio de por lo menos 4 grupos hidroxi por molécula de poliol. Incluso en otras modalidades, la mezcla de polioles tiene un promedio de 1.5 a 8 grupos hidroxi por molécula de poliol; de manera alternativa, un promedio de 2 a 6 grupos hidroxi por molécula de poliol; de manera alternativa, un promedio de 2.5 a 5 grupos hidroxi por molécula de poliol; de manera alternativa, un promedio de 3 a 4 grupos hidroxi por molécula de poliol; de manera alternativa, un promedio de 2.5 a 3.5 grupos hidroxi por molécula de poliol; o de manera alternativa, un promedio de 2.5 a 4.5 grupos hidroxi por molécula de poliol. Incluso en otro aspecto, el poliol o mezcla de polioles utilizado para producir el tioéster tiene un peso molecular o peso molecular promedio menor de 500. En otras modalidades, el poliol o mezcla de polioles tiene un peso molecular o peso molecular promedio menor de 300; de manera alternativa menor de 200; de manera alternativa, menor de 150; o de manera alternativa, menor de 100. El ácido tio-carboxílico y/o equivalente de ácido tio-carboxílico utilizado para producir el tioéster poniendo en contacto un poliol y un ácido tio-carboxílico y/o equivalente de ácido tio-carboxílico puede ser cualquier mezcla de ácido tio-carboxílico que comprenda ácidos tio-carboxílicos, equivalente de ácido tio- carboxílico o mezcla que comprende equivalentes de ácido tio-carboxílico que pueda producir el éster que contiene tiol descrito. Cuando se habla acerca de las propiedades características de equivalente de ácido tio-carboxílico o equivalentes de ácido tio-carboxílico tales como número de átomos de carbono, número promedio de átomos de carbono, peso molecular o peso molecular promedio, número de grupos tiol, y número promedio de grupos tiol, se debe entender que éstas propiedades se pueden aplicar a la porción del equivalente de ácido tio-carboxílico que se agrega al poliol para formar el tioéster. En un aspecto, el ácido tio-carboxílico y/o equivalente de ácido tio-carboxílico utilizado para producir el tioéster comprende desde 2 hasta 28 átomos de carbono. En una modalidad, el ácido tio-carboxílico y/o equivalente de ácido tio-carboxílico comprende desde 4 hasta 26 átomos de carbono; de manera alternativa, desde 8 hasta 24 átomos de carbono; de manera alternativa, desde 12 hasta 24 átomos de carbono; o de manera alternativa, desde 14 hasta 20 átomos de carbono. En otras modalidades, una mezcla que comprende ácido tio-carboxílico y/o mezcla que comprende equivalentes de ácido tio-carboxílico tiene un promedio de 2 hasta 28 átomos de carbono por ácido carboxílico y/o equivalente de ácido carboxílico; de manera alternativa, desde 4 hasta 26 átomos de carbono por ácido carboxílico y/o equivalente de ácido carboxílico; de manera alternativa, desde 8 hasta 24 átomos de carbono por ácido carboxílico y/o equivalente de ácido carboxílico; de manera alternativa, desde 12 hasta 24 átomos de carbono por ácido carboxílico y/o equivalente de ácido carboxílico; o de manera alternativa, desde 14 hasta 20 átomos de carbono por ácido carboxílico y/o equivalente de ácido carboxílico. En otro aspecto, el ácido tio-carboxílico y/o equivalente de ácido tio-carboxílico utilizado para producir el tioéster tiene por lo menos 1 grupo tiol; de manera alternativa 2 grupos tiol. En algunas modalidades, una mezcla que comprende ácido tio-carboxílico y/o mezcla que comprende equivalentes de ácido tio-carboxílico tiene un promedio de 0.5 a 3 grupos tiol por ácido carboxílico y/o equivalente de ácido carboxílico; de manera alternativa, un promedio de 1 a 2 grupos tiol por ácido carboxílico y/o equivalente de ácido carboxílico. En otro aspecto, el ácido tio-carboxílico y/o equivalente de ácido tio-carboxílico utilizado para producir el tioéster tiene un peso molecular mayor de 100; de manera alternativa mayor de 180; de manera alternativa mayor de 240; o de manera alternativa mayor de 260. En otras modalidades, el ácido tio-carboxílico y/o equivalente de ácido tio-carboxílico tiene un peso molecular desde 100 hasta 500; de manera alternativa, desde 120 hasta 420; de manera alternativa, desde 180 hasta 420; de manera alternativa, desde 240 hasta 420; una mezcla o de manera alternativa, desde 260 hasta 360. En algunas modalidades, una mezcla que comprende ácido tio-carboxílico y/o mezcla que comprende equivalentes de ácido tio-carboxílico tiene un peso molecular promedio mayor de 100 por ácido carboxílico y/o equivalente de ácido carboxílico; de manera alternativa mayor de 180 por ácido carboxílico y/o equivalente de ácido carboxílico; de manera alternativa mayor de 240 por ácido carboxílico y/o equivalente de ácido carboxílico; o de manera alternativa mayor de 260 por ácido carboxílico y/o equivalente de ácido carboxílico. Incluso en otras modalidades, la mezcla que comprende ácido tio-carboxílico y/o mezcla que comprende equivalentes de ácido tio-carboxílico tiene un peso molecular promedio desde 100 hasta 500 por ácido carboxílico y/o equivalente de ácido carboxílico; de manera alternativa, desde 120 hasta 420 por ácido carboxílico y/o equivalente de ácido carboxílico; de manera alternativa, desde 180 hasta 420 por ácido carboxílico y/o equivalente de ácido carboxílico; de manera alternativa, desde 240 hasta 420 por ácido carboxílico y/o equivalente de ácido carboxílico; una mezcla o de manera alternativa, desde 260 hasta 360 por ácido carboxílico y/o equivalente de ácido carboxílico. En algunos aspectos, la reacción entre el poliol y el ácido carboxílico que contiene tiol y/o derivado de ácido carboxílico que contiene tiol ocurre en presencia de un solvente. En otros aspectos la reacción entre el poliol y el ácido carboxílico que contiene tiol y/o derivado de ácido carboxílico que contiene tiol ocurre en ausencia sustancial de un solvente. En aspectos en los cuales la reacción entre el poliol y el ácido carboxílico que contiene tiol y/o derivado de ácido carboxílico que contiene tiol ocurre en presencia de un solvente, el solvente se selecciona a partir del grupo que consiste de un hidrocarburo alifático, un éter, un compuesto aromático, o cualquier combinación de los mismos. En términos generales, el solvente, sin tomar en cuenta su clase química, puede incluir 1 a 20 átomos de carbono; o de manera alternativa, desde 3 hasta 10 átomos de carbono. Cuando el solvente incluye el hidrocarburo alifático, el hidrocarburo alifático es butano, isobutano, pentano, hexano, heptano, octano, o cualquier mezcla de los mismos. Cuando el solvente incluye el compuesto aromático, el compuesto aromático es benceno, tolueno, xileno, etilbenceno, o cualquier mezcla de los mismos. Cuando el solvente incluye el éter, el éter es éter dietílico, éter dipropílico, tetrahidrofurano, y cualquier mezcla de los mismos . Cuando se utiliza un solvente para la reacción entre el poliol y el ácido carboxílico que contiene tiol y/o derivado de ácido carboxílico que contiene tiol, la cantidad de solvente puede ser cualquier cantidad que facilite la reacción. En algunas modalidades, la masa del solvente es menor de 30 veces la masa del ácido carboxílico que contiene tiol y/o derivado de ácido carboxílico que contiene tiol. En otras modalidades, la masa del solvente es menor de 20 veces la masa del aceite de éster insaturado; de manera alternativa, menor de 15 veces la masa del ácido carboxílico que contiene tiol y/o derivado de ácido carboxílico que contiene tiol; de manera alternativa, menor de 10 veces la masa del ácido carboxílico que contiene tiol y/o derivado de ácido carboxílico que contiene tiol; o de manera alternativa, menor de 5 veces la masa del ácido carboxílico que contiene tiol y/o derivado de ácido carboxílico que contiene tiol. En otras modalidades, la masa del solvente es desde 2 veces hasta 20 veces la masa del ácido carboxílico que contiene tiol y/o derivado de ácido carboxílico que contiene tiol; de manera alternativa, desde 3 veces hasta 15 veces la masa del ácido carboxílico que contiene tiol y/o derivado de ácido carboxílico que contiene tiol; o de manera alternativa, desde 5 veces hasta 10 veces la masa del ácido carboxílico que contiene tiol y/o derivado de ácido carboxílico que contiene tiol. La relación molar de equivalente de ácido carboxílico que contiene tiol y/o derivado de ácido carboxílico que contiene grupos de ácido tio-carboxílico a equivalentes grupos hidroxi de poliol (de aquí en adelante en la presente invención "relación molar de grupo ácido carboxílico a grupo hidroxi de poliol") utilizada en el procedimiento para producir la composición de tioéster puede ser cualquier relación molar de grupo ácido carboxílico a grupo hidroxi de poliol que produzca la composición de tioéster deseada. En algunas modalidades, la relación molar de grupo ácido carboxílico a grupo hidroxi de poliol es mayor de 0.4. En otras modalidades, la relación molar de grupo ácido carboxílico a grupo hidroxi de poliol es mayor de 0.6; de manera alternativa, mayor de 0.8; de manera alternativa, mayor de 1; o de manera alternativa, mayor de 1.1. En otras modalidades, la relación molar de grupo ácido carboxílico a grupo hidroxi de poliol puede variar desde 0.4 hasta 1.3; de manera alternativa, desde 0.6 hasta 1.2, o de manera alternativa, desde 0.8 hasta 1.1. En algunos aspectos, la reacción entre el poliol y el ácido carboxílico que contiene tiol y/o derivado de ácido carboxílico que contiene tiol está catalizada. En algunas modalidades, el catalizador es un ácido mineral, tal como ácido sulfúrico o fosfórico. En otras modalidades, el catalizador es un ácido orgánico. En modalidades, por ejemplo, el ácido orgánico es ácido metansulfónico o ácido toluensulfónico. Otros tipos apropiados de catalizador serán evidentes para los expertos en la técnica y se deben considerar dentro del campo de la presente invención. La reacción del poliol y el ácido carboxílico que contiene tiol y/o derivado de ácido carboxílico que contiene tiol puede ocurrir en un reactor por lotes o en un reactor continuo, como se describe en la presente invención. La reacción entre el poliol y el ácido carboxílico que contiene tiol y/o derivado de ácido carboxílico que contiene tiol se puede efectuar a cualquier temperatura que pueda formar el tioéster. En algunas modalidades, el poliol y el ácido carboxílico que contiene tiol y/o derivado de ácido carboxílico que contiene tiol se pueden hacer reaccionar a una temperatura mayor de 20 °C. En otras modalidades, el poliol y el ácido carboxílico que contiene tiol y/o derivado de ácido carboxílico que contiene tiol se pueden hacer reaccionar a una temperatura mayor de 50 °C; de manera alternativa, mayor de 75°C; o de manera alternativa, mayor de 100 °C. Incluso en otras modalidades, el poliol y el ácido carboxílico que contiene tiol y/o derivado de ácido carboxílico que contiene tiol se pueden hacer reaccionar a una temperatura desde 20 °C hasta 250 °C; de manera alternativa, desde 50 °C hasta 200 °C; de manera alternativa, desde 75 °C hasta 175 °C; o de manera alternativa, desde 100°C hasta 150°C. El tiempo requerido para la reacción del poliol y el ácido carboxílico que contiene tiol y/o derivado de ácido carboxílico que contiene tiol puede ser cualquier tiempo requerido para formar el aceite de tioéster descrito. En términos generales, el tiempo de reacción del poliol y el ácido carboxílico que contiene tiol y/o derivado de ácido carboxílico que contiene tiol es de por lo menos 5 minutos. En algunas modalidades, el tiempo de reacción es de por lo menos 30 minutos; de manera alternativa, por lo menos 1 hora; o de manera alternativa, por lo menos 2 horas. Incluso en otras modalidades, el tiempo de reacción varía desde 5 minutos hasta 72 horas; de manera alternativa, desde 30 minutos hasta 48 horas; de manera alternativa, desde 1 hora minutos hasta 36 horas; o de manera alternativa, desde 2 horas y 24 horas. Cuando se utiliza un reactor continuo, Se puede utilizar una velocidad de espacio por hora por peso de éster insaturado por peso de poliol de abastecimiento que varía desde 0.1 hasta 5 para producir el tioéster deseado. De manera alternativa, la velocidad de espacio por hora por peso de poliol de abastecimiento varía entre 0.1 a 5; de manera alternativa, desde 0.1 hasta 2. De manera alternativa, la velocidad de espacio por hora por peso de éster poliol de abastecimiento es 0.1; de manera alternativa, la velocidad de espacio por hora por peso de poliol de abastecimiento es 0.25; o de manera alternativa, la velocidad de espacio por hora por peso de poliol de abastecimiento es 2. La reacción entre el poliol y el ácido carboxílico que contiene tiol y/o derivado de ácido carboxílico que contiene tiol se puede efectuar a cualquier presión de reacción que mantenga el poliol y el ácido carboxílico que contiene tiol y/o derivado de ácido carboxílico que contiene tiol en un estado líquido. En algunas modalidades, la reacción entre el poliol y el ácido carboxílico que contiene tiol y/o derivado de ácido carboxílico que contiene tiol se efectúa a una presión que varía desde 0 kg/cm2 absolutos hasta 140.6 kg/cm2 absolutos. En otras modalidades, la presión de reacción varía desde 0 kg/cm2 absolutos hasta 70.3 kg/cm2 absolutos; de manera alternativa, desde 0 kg/cm2 absolutos y 35.15 kg/cm2 absolutos; o de manera alternativa, 0 kg/cm2 absolutos hasta 21.09 kg/cm2 absolutos. En algunas modalidades, el procedimiento para producir el tioéster haciendo reaccionar un poliol y el ácido carboxílico que contiene tiol y/o derivado de ácido carboxílico que contiene tiol también puede incluir un paso para eliminar el poliol, ácido carboxílico que contiene tiol, y/o derivado de ácido carboxílico que contiene tiol en exceso o residuales una vez que el poliol ha reaccionado con el ácido carboxílico que contiene tiol o derivado de ácido carboxílico que contiene tiol. En algunas modalidades, el tioéster se elimina al vacío. En algunas modalidades, el tioéster se elimina al vacío a una temperatura que varía entre 25 °C y 250 °C; o de manera alternativa, entre 50 °C y 200 °C. En otras modalidades, el tioéster se burbujea con un gas inerte para eliminar el exceso de poliol, ácido carboxílico que contiene tiol, y/o derivado de ácido carboxílico que contiene tiol. En algunas modalidades, el tioéster se burbujea con un gas inerte a una temperatura entre 25°C y 250°C; o de manera alternativa, entre 50 °C y 200 °C. En algunos aspectos, el gas inerte es nitrógeno. En términos generales, el tioéster removido por arrastre o burbujeo comprende un exceso de menos de 5 de poliol, ácido carboxílico que contiene tiol, o derivado de ácido carboxílico que contiene tiol. En otras modalidades, el tioéster removido por arrastre o burbujeo comprende un exceso menor de 2 por ciento en peso de poliol, ácido carboxílico que contiene tiol, y/o derivado de ácido carboxílico que contiene tiol; de manera alternativa, un exceso menor de 1 por ciento en peso de poliol, ácido carboxílico que contiene tiol, y/o derivado de ácido carboxílico que contiene tiol; o de manera alternativa, un exceso menor de 0.5 por ciento en peso de poliol, ácido carboxílico que contiene tiol, y/o derivado de ácido carboxílico que contiene tiol.
Procedimiento para elaborar composición de hidroxi-tioéster La presente invención provee de manera conveniente procedimientos para producir un hidroxi-tioéster como modalidades de la presente invención. Como una modalidad, la presente invención incluye un procedimiento para producir el hidroxi-tioéster. El procedimiento comprende los pasos de poner en contacto sulfuro de hidrógeno y una composición de éster insaturado modificado con epóxido y hacer reaccionar el sulfuro de hidrógeno y el éster insaturado modificado con epóxido para formar el hidroxi-tioéster. Como otra modalidad de la presente invención, se provee otro procedimiento para producir el hidroxi-tioéster. En esta modalidad, el procedimiento comprende los pasos de poner en contacto una composición que comprende un poliol con una composición que comprende un ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol o un derivado de ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol y hacer reaccionar el poliol y el ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol o el derivado de ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol para formar el hidroxi-tioéster.
Hidroxi-tioéster a partir de sulfuro de hidrógeno y una composición de éster insaturado modificado con epóxido Como una modalidad de la presente invención, la composición de hidroxi-tioéster se produce mediante un procedimiento que comprende los pasos de poner en contacto sulfuro de hidrógeno y una composición de éster insaturado modificado con epóxido y hacer reaccionar el sulfuro de hidrógeno y el éster insaturado modificado con epóxido para producir la composición de hidroxi-tioéster. En algunas modalidades, la composición de éster insaturado modificado con epóxido incluye esteres insaturados modificados con epóxido que tienen un promedio de por lo menos 1 grupos éster y un promedio de por lo menos 1 grupo epóxido por molécula de éster insaturado modificado con epóxido. El procedimiento para producir o preparar la composición de hidroxi-tioéster se puede aplicar a cualquiera de los esteres insaturados modificados con epóxido descritos en la presente invención y utilizar para producir cualquier hidroxi-tioéster descrito en la presente invención. El procedimiento para producir el hidroxi- tioéster también puede incluir cualesquiera pasos de procedimiento o condiciones de procesamiento adicionales como se describe en la presente invención. De manera adicional, el procedimiento para producir el hidroxi-tioéster puede formar cualquier hidroxi-tioéster descrito en la presente invención. En algunas modalidades, la composición de éster insaturado modificado con epóxido es un aceite de fuente natural modificado con epóxido. En algunas modalidades, la composición de éster insaturado modificado con epóxido es aceite de soya. Otros tipos apropiados de composiciones de éster insaturado modificado con epóxido, incluyendo los aceites de fuente natural descritos en la presente invención, serán evidentes para los expertos en la técnica y se deben incluir dentro del campo de la presente invención. En algunos aspectos, el hidroxi-tioéster se produce poniendo en contacto sulfuro de hidrógeno con el aceite de fuente natural modificado con epóxido bajo las condiciones de reacción para formar el hidroxi-tioéster en presencia de un catalizador opcional. En algunas modalidades, el catalizador puede ser un catalizador heterogéneo o un catalizador homogéneo. Los ejemplos de catalizadores apropiados se describen en la presente invención. Los tipos adicionales de catalizadores apropiados serán evidentes para los expertos en la técnica y se deben considerar dentro del campo de la presente invención. En algunos aspectos la reacción entre el éster insaturado modificado con epóxido ocurre en presencia de un solvente. En otros aspectos la reacción entre el éster insaturado modificado con epóxido y sulfuro de hidrógeno ocurre en ausencia sustancial de un solvente. En aspectos que incluyen la presencia de un solvente, el solvente se selecciona a partir de los grupos que consisten de un hidrocarburo alifático, un éter, un compuesto aromático, y combinaciones de los mismos. En términos generales, el solvente, sin tomar en cuenta su clase química, incluye desde 1 hasta 20 átomos de carbono; o de manera alternativa, desde 3 hasta 10 átomos de carbono. Cuando el solvente incluye el hidrocarburo alifático, el hidrocarburo alifático es butano, isobutano, pentano, hexano, heptano, octano, o cualquier mezcla de los mismos. Cuando el solvente incluye el compuesto aromático, el compuesto aromático es benceno, tolueno, xileno, etilbenceno, o cualquier mezcla de los mismos Cuando el solvente incluye el éter, el éter es éter dietílico, éter dipropílico, tetrahidrofurano, o cualquier mezcla de los mismos. Otros solventes apropiados serán evidentes para los expertos en la técnica y se deben considerar dentro del campo de la presente invención. Cuando se utiliza un solvente para la reacción entre el sulfuro de hidrógeno y el éster insaturado modificado con epóxido, la cantidad de solvente puede ser cualquier cantidad que facilite la reacción. En algunas modalidades, la masa del solvente es menor de 30 veces la masa del éster insaturado modificado con epóxido. En otras modalidades, la masa del solvente es menor de 20 veces la masa del éster insaturado modificado con epóxido; de manera alternativa, menor de 15 veces la masa del éster insaturado modificado con epóxido; de manera alternativa, menor de 10 veces la masa del éster insaturado modificado con epóxido; o de manera alternativa, menor de 5 veces la masa del éster insaturado modificado con epóxido. En otras modalidades, la masa del solvente es desde 2 veces hasta 20 veces la masa del éster insaturado modificado con epóxido; de manera alternativa, desde 3 veces hasta 15 veces la masa del éster insaturado modificado con epóxido; de manera alternativa; 4 veces hasta 15 veces la masa del éster insaturado modificado con epóxido; o de manera alternativa, desde 5 veces hasta 10 veces la masa del éster insaturado modificado con epóxido. El sulfuro de hidrógeno a equivalentes molares de grupos epóxido en el éster insaturado modificado con epóxido (de aquí en adelante en la presente invención "relación molar de sulfuro de hidrógeno a grupo epóxido") utilizada en el procedimiento para producir el hidroxi- tioéster puede ser cualquier relación molar de sulfuro de hidrógeno a grupo epóxido que produzca el hidroxi-tioéster deseado. Los equivalentes molares de grupos modificados con epóxido del éster insaturado modificado con epóxido se pueden calcular mediante la ecuación:
EUES Masa , x EUES del Epoxido EUES GMW
En esta ecuación, EUES GMW es el peso molecular gramo promedio del éster insaturado modificado con epóxido, EUES Masa es la masa del éster insaturado modificado con epóxido, y EUES del Epóxido es el número promedio de grupos epóxido por molécula de éster insaturado modificado con epóxido. En algunas modalidades, la relación molar de sulfuro de hidrógeno a grupo epóxido es mayor de 0.2. En otras modalidades, la relación molar de sulfuro de hidrógeno a grupo epóxido es mayor de 0.5; de manera alternativa, mayor de 1; o de manera alternativa, mayor de 2. En otras modalidades, la relación molar de sulfuro de hidrógeno a grupo epóxido varía desde 0.2 hasta 5; de manera alternativa, desde 0.5 hasta 4; o de manera alternativa, desde 0.75 hasta 3. En algunas modalidades, la relación molar de sulfuro de hidrógeno a grupo epóxido es mayor de 2. En otras modalidades, la relación molar de sulfuro de hidrógeno a grupo epóxido es mayor de 5; de manera alternativa, mayor de 10; de manera alternativa, mayor de 15; o de manera alternativa, mayor de 20. En otras modalidades, la relación molar de sulfuro de hidrógeno a grupo epóxido puede ser desde 0.2 hasta 500; de manera alternativa, desde 0.5 hasta 400; de manera alternativa, desde 1 hasta 300; de manera alternativa, desde 2 hasta 250; de manera alternativa, 5 hasta 200; o de manera alternativa, desde 10 hasta 100. La reacción del éster insaturado modificado con epóxido y sulfuro de hidrógeno puede ocurrir en un reactor por lotes o en un reactor continuo. Los tipos apropiados de reactores por lotes y continuos se describen en la presente invención. Otros tipos apropiados de reactores por lotes y continuos serán evidentes para los expertos en la técnica y se deben considerar dentro del campo de la presente invención. El tiempo requerido para la reacción del éster insaturado modificado con epóxido y sulfuro de hidróqeno puede ser cualquier tiempo requerido para formar el hidroxi-tioéster descrito. En términos generales, el tiempo requerido para la reacción del éster insaturado modificado con epóxido y sulfuro de hidrógeno es de por lo menos 15 minutos. En algunas modalidades, el tiempo requerido para la reacción del éster insaturado y sulfuro de hidrógeno varía desde 15 minutos hasta 72 horas; de manera alternativa, desde 30 minutos hasta 48 horas; de manera alternativa, desde 45 minutos hasta 36 horas. En algunas modalidades, la composición de hidroxi-tioéster incluye moléculas de hidroxi-tioéster que tienen un promedio mayor de 2.5 por ciento en peso de azufre de tiol. En algunas modalidades, la composición de hidroxi-tioéster incluye moléculas de hidroxi-tioéster que tienen un promedio mayor de 5 por ciento en peso de azufre de tiol. De manera alternativa, en algunas modalidades, las moléculas de hidroxi-tioéster tienen un promedio que varía desde 8 hasta 10 por ciento en peso de azufre de tiol. En otros aspectos, el procedimiento que produce la composición de hidroxi-tioéster incluye producir moléculas de hidroxi-tíoéster en las cuales un promedio mayor de 40 por ciento de cadenas laterales totales del éster que contiene sulfuro comprenden un grupo sulfuro. En la presente invención se describen modalidades adicionales en las cuales el hidroxi-tioéster comprende un porcentaje de cadenas laterales totales de éster que contienen sulfuro. En modalidades, el procedimiento para producir el hidroxi-tioéster también comprende un paso para eliminar sulfuro de hidrógeno residual después de hacer reaccionar el sulfuro de hidrógeno y la composición de éster insaturado modificado con epóxido. En algunas modalidades, el hidroxi-tioéster se elimina al vacío. En algunas modalidades, el hidroxi-tioéster se elimina al vacío a una temperatura que varía entre 25 °C y 250 °C; o de manera alternativa, entre 50°C y 200°C. En otras modalidades, el hidroxi-tioéster se burbujea con un gas inerte para eliminar el sulfuro de hidrógeno. En algunas modalidades, el hidroxi-tioéster se burbujea con un gas inerte a una temperatura entre 25 °C y 250 °C; o de manera alternativa, entre 50°C y 200°C. En algunos aspectos, el gas inerte es nitrógeno. En términos generales, el hidroxi-tioéster sometido a arrastre o burbujeo comprende menos de 0.1 por ciento en peso de sulfuro de hidrógeno. En otras modalidades, el hidroxi-tioéster sometido a arrastre o burbujeo comprende menos de 0.05 por ciento en peso de sulfuro de hidrógeno; de manera alternativa, menos de 0.025 por ciento en peso de sulfuro de hidrógeno; o de manera alternativa, menos de 0.01 por ciento en peso de sulfuro de hidrógeno. La reacción entre el sulfuro de hidrógeno y el éster insaturado modificado con epóxido se puede efectuar a cualquier temperatura que pueda formar el hidroxi-tioéster. En algunas modalidades, el éster insaturado modificado con epóxido y sulfuro de hidrógeno se pueden hacer reaccionar a una temperatura de reacción mayor de -20 °C. En otras modalidades, la temperatura de reacción es mayor de 0°C; de manera alternativa, mayor de 20 °C; de manera alternativa, mayor de 50 °C; o de manera alternativa, mayor de 80 °C. Incluso en otras modalidades, la temperatura de reacción varía desde -20 °C hasta 200 °C; de manera alternativa, desde 20 °C hasta 170 CC; o de manera alternativa, desde 80 °C hasta 140°C. La reacción entre el éster insaturado modificado con epóxido y sulfuro de hidrógeno se puede efectuar a cualquier presión de reacción que mantenga una porción sustancial del sulfuro de hidrógeno en un estado líquido. En algunas modalidades, la presión de reacción varía desde 7.03 kg/cm2 manométricos hasta 140.6 kg/cm2 manométricos. En otras modalidades, la presión de reacción varía desde 10.545 hasta 70.3 kg/cm2 manométricos; o de manera alternativa, desde 14.06 hasta 42.18 kg/cm2 manométricos. En otro aspecto, el procedimiento para producir un hidroxi-tioéster produce un hidroxi-tioéster que tiene una relación molar de grupo epóxido a grupo tiol menor de 3.3. En otro aspecto, el procedimiento para producir un hidroxi-tioéster produce un hidroxi-tioéster que tiene una relación molar de grupo epóxido a grupo tiol menor de 2. Otras relaciones molares de grupo epóxido a grupo tiol del hidroxi-tioéster se describen en la presente invención. De manera alternativa, la relación molar de grupo epóxido a grupo tiol del hidroxi-tioéster puede ser menor de 1.5; de manera alternativa, menor de 1.0; de manera alternativa, menor de 0.5; de manera alternativa, menor de 0.25; o de manera alternativa, menor de 0.1. En otras modalidades, el hidroxi-tioéster puede estar sustancialmente libre de grupos epóxido. En otro aspecto, el procedimiento para producir hidroxi-tioéster produce un hidroxi-tioéster en el cual por lo menos 20 por ciento de las cadenas laterales comprenden un grupo a-hidroxi-tiol. Otras modalidades de hidroxi-tioéster en las cuales el hidroxi-tioéster contiene un porcentaje de cadenas laterales que comprende grupos a-hidroxi-tiol se describen en la presente invención.
Hidroxi-tioéster a partir de un poliol y un derivado de ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol Como otra modalidad de la presente invención, se provee en forma conveniente otro procedimiento para preparar el hidroxi-tioéster. En esta modalidad, el procedimiento incluye los pasos de poner en contacto una composición que comprende un poliol con una composición que comprende un ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol y/o derivado de ácido carboxílico que contiene tiol y hacer reaccionar el poliol y ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol y/o ácido carboxílico que contiene hídroxi- tiol para formar una composición de hidroxi-tioéster. Este procedimiento se puede aplicar a cualquier poliol, cualquier ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol, o cualquier derivado de ácido carboxílico que contiene tiol descritos en la presente invención. El procedimiento para producir la composición de hidroxi-tioéster también puede incluir cualesquiera pasos de procedimiento o condiciones de procesamiento adicionales descritos en la presente invención. De manera adicional, el procedimiento para producir la composición de hidroxi-tioéster puede formar cualquier tioéster descrito en la presente invención. En algunas modalidades, la composición de hidroxi-tioéster incluye moléculas de hidroxi-tioéster que tienen un promedio de por lo menos 1 grupo éster por molécula de hidroxi-tioéster y un promedio de por lo menos 1 grupo a-hidroxi-tiol por molécula de hidroxi-tioéster. El poliol utilizado para producir el hidroxi-tioéster poniendo en contacto un poliol y un ácido hidroxi-tio-carboxílico y/o equivalente de ácido hidroxi-tio-carboxílico (por ejemplo un éster metílico de ácido hidroxi-tio-carboxílico) puede ser cualquier poliol o mezcla de polioles que pueda producir el éster que contiene tiol descrito. En un aspecto, el poliol utilizado para producir el hidroxi-tioéster puede comprender desde 2 hasta 20 átomos de carbono. En otras modalidades, el poliol comprende desde 2 hasta 10 átomos de carbono; de manera alternativa desde 2 hasta 7 átomos de carbono; de manera alternativa desde 2 hasta 5 átomos de carbono. En modalidades adicionales, el poliol puede ser una mezcla de polioles que tienen un promedio de 2 hasta 20 átomos de carbono; de manera alternativa, un promedio de 2 hasta 10 átomos de carbono; de manera alternativa, un promedio de 2 a 7 átomos de carbono; de manera alternativa un promedio de 2 hasta 5 átomos de carbono. En otro aspecto, el poliol utilizado para producir el hidroxi-tioéster puede tener cualquier número de grupos hidroxi necesarios para producir el hidroxi-tioéster como se describe en la presente invención. En algunas modalidades, el poliol tiene 2 grupos hidroxi; de manera alternativa 3 grupos hidroxi; de manera alternativa, 4 grupos hidroxi; de manera alternativa, 5 grupos hidroxi; o de manera alternativa, 6 grupos hidroxi. En otras modalidades, el poliol comprende por lo menos 2 grupos hidroxi; de manera alternativa por lo menos 3 grupos hidroxi; de manera alternativa, por lo menos 4 grupos hidroxi; o de manera alternativa, por lo menos 5 grupos hidroxi; por lo menos 6 grupos hidroxi. Incluso en otras modalidades, el poliol comprende desde 2 hasta 8 grupos hidroxi; de manera alternativa, desde 2 hasta 4 grupos hidroxi; o de manera alternativa desde 4 hasta 8 grupos hidroxi . En aspectos adicionales, el poliol utilizado para producir el hidroxi-tioéster es una mezcla de polioles. En una modalidad, la mezcla de polioles tiene un promedio de por lo menos 1.5 grupos hidroxi por molécula de poliol. En otras modalidades, la mezcla de polioles tiene un promedio de por lo menos 2 grupos hidroxi por molécula de poliol; de manera alternativa, un promedio de por lo menos 2.5 grupos hidroxi por molécula de poliol; de manera alternativa, un promedio de por lo menos 3.0 grupos hidroxi por molécula de poliol; o de manera alternativa, un promedio de por lo menos 4 grupos hidroxi por molécula de poliol. Incluso en otras modalidades, la mezcla de polioles tiene un promedio de 1.5 a 8 grupos hidroxi por molécula de poliol; de manera alternativa, un promedio de 2 a 6 grupos hidroxi por molécula de poliol; de manera alternativa, un promedio de 2.5 a 5 grupos hidroxi por molécula de poliol; de manera alternativa, un promedio de 3 a 4 grupos hidroxi por molécula de poliol; de manera alternativa, un promedio de 2.5 a 3.5 grupos hidroxi por molécula de poliol; o de manera alternativa, un promedio de 2.5 a 4.5 grupos hidroxi por molécula de poliol. Incluso en otro aspecto, el poliol o mezcla de polioles utilizado para producir el hidroxi-tioéster tiene un peso molecular o peso molecular promedio menor de 500. En otras modalidades, el poliol o mezcla de polioles tiene un peso molecular o peso molecular promedio menor de 300; de manera alternativa menos de 200; de manera alternativa, menos de 150; o de manera alternativa, menos de 100. El ácido hidroxi-tio-carboxílico y/o equivalente de ácido hidroxi-tio-carboxílico utilizado para producir el hidroxi-tioéster poniendo en contacto un poliol y un ácido hidroxi-tio-carboxílico y/o equivalente de ácido hidroxi-tio-carboxílico puede ser cualquier mezcla de ácido hidroxi-tio-carboxílico que comprende ácidos hidroxi-tio-carboxílicos, equivalentes de ácido hidroxi-tio-carboxílico o mezcla que comprenda equivalentes de ácido hidroxi-tio-carboxílico que pueda producir el éster que contiene hidroxi-tiol descrito. Cuando se habla acerca de las propiedades características del equivalente de ácido hidroxi-tio-carboxílico o equivalentes de ácido hidroxi-tio-carboxílico, tales como número de átomos de carbono, número promedio de átomos de carbono, peso molecular o peso molecular promedio, número de grupos tiol, y número promedio de grupos tiol, se debe entender que éstas propiedades se pueden aplicar a la porción del equivalente de ácido tio-carboxílico que se agrega al poliol para formar el tioéster.
En un aspecto, el ácido hidroxi-tio-carboxílico y/o equivalente de ácido hidroxi-tio-carboxílico utilizado para producir el tioéster comprende desde 2 hasta 28 átomos de carbono. En una modalidad, el ácido hidroxi-tio- carboxílico y/o equivalentes de ácido hidroxi-tio- carboxílico comprende desde 4 hasta 26 átomos de carbono; de manera alternativa, desde 8 hasta 24 átomos de carbono; de manera alternativa, desde 12 hasta 24 átomos de carbono; o de manera alternativa, desde 14 hasta 20 átomos de carbono. En otras modalidades, una mezcla que comprende ácidos hidroxi-tio-carboxílicos y/o mezcla que comprende equivalentes de ácido hidroxi-tio-carboxílico tiene un promedio de 2 hasta 28 átomos de carbono por ácido carboxílico y/o equivalente de ácido carboxílico; de manera alternativa, desde 4 hasta 26 carbones por ácido carboxílico y/o equivalente de ácido carboxílico; de manera alternativa, desde 8 hasta 24 átomos de carbono por ácido carboxílico y/o equivalente de ácido carboxílico; de manera alternativa, desde 12 hasta 24 átomos de carbono por ácido carboxílico y/o equivalente de ácido carboxílico; o de manera alternativa, desde 14 hasta 20 átomos de carbono por ácido carboxílico y/o equivalente de ácido carboxílico. En otro aspecto, el ácido hidroxi-tio-carboxílico y/o equivalente de ácido hidroxi-tio-carboxílico utilizado para producir el tioéster tiene por lo menos 1 grupo tiol;
de manera alternativa 2 grupos tiol. En algunas modalidades, una mezcla que comprende ácidos hidroxi-tio- carboxílicos y/o mezcla que comprende equivalentes de ácido hidroxi-tio-carboxílico tiene un promedio de 0.5 a 3 grupos tiol por ácido carboxílico y/o equivalente de ácido carboxílico; de manera alternativa, un promedio de 1 a 2 grupos tiol por ácido carboxílico y/o equivalente de ácido carboxílico . En otro aspecto, el ácido hidroxi-tio-carboxílico y/o equivalente de ácido hidroxi-tio-carboxílico utilizado para producir el tioéster tiene por lo menos 1 grupo hidroxi; de manera alternativa, por lo menos 2 grupos hidroxi. En algunas modalidades, una mezcla que comprende ácidos hidroxi-tio-carboxílicos y/o mezcla que comprende equivalentes de ácido hidroxi-tio-carboxílico tiene un promedio de 0.5 a 3 grupos hidroxi por ácido carboxílico y/o equivalente de ácido carboxílico; de manera alternativa, un promedio de 1 a 2 grupos hidroxi por ácido carboxílico y/o equivalente de ácido carboxílico. En otro aspecto, el ácido hidroxi-tio-carboxílico y/o equivalente de ácido hidroxi-tio-carboxílico utilizado para producir el hidroxi-tioéster tiene un peso molecular mayor de 100; de manera alternativa mayor de 180; de manera alternativa mayor de 240; o de manera alternativa mayor de 260. En otras modalidades, el ácido hidroxi-tio-carboxílico y/o equivalente de ácido hidroxi-tio-carboxílico tiene un peso molecular de 100 hasta 500; de manera alternativa, desde 120 hasta 420; de manera alternativa, desde 180 hasta 420; de manera alternativa, desde 240 hasta 420; una mezcla o de manera alternativa, desde 260 hasta 360. En algunas modalidades, una mezcla que comprende ácidos hidroxi-tio-carboxílicos y/o mezcla que comprende equivalentes de ácido hidroxi-tio-carboxílico tiene un peso molecular promedio mayor de 100 por ácido carboxílico y/o equivalente de ácido carboxílico; de manera alternativa mayor de 180 por ácido carboxílico y/o equivalente de ácido carboxílico; de manera alternativa mayor de 240 por ácido carboxílico y/o equivalente de ácido carboxílico; o de manera alternativa mayor de 260 por ácido carboxílico y/o equivalente de ácido carboxílico. Incluso en otras modalidades, la mezcla que comprende ácido hidroxi-tio-carboxílico y/o mezcla que comprende equivalentes de ácido hidroxi-tio-carboxílico tiene un peso molecular promedio de 100 hasta 500 por ácido carboxílico y/o equivalente de ácido carboxílico; de manera alternativa, desde 120 hasta 420 por ácido carboxílico y/o equivalente de ácido carboxílico; de manera alternativa, desde 180 hasta 420 por ácido carboxílico y/o equivalente de ácido carboxílico; de manera alternativa, desde 240 hasta 420 por ácido carboxílico y/o equivalente de ácido carboxílico; una mezcla o de manera alternativa, desde 260 hasta 360 por ácido carboxílico y/o equivalente de ácido carboxílico. En algunos aspectos, la reacción entre el poliol y el ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol y/o derivado de ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol ocurre en presencia de un solvente. En otros aspectos, la reacción entre el poliol y el ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol y/o derivado de ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol ocurre en ausencia sustancial de un solvente. En aspectos en los cuales la reacción entre el poliol y el ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol y/o derivado de ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol ocurre en presencia de un solvente, el solvente se selecciona a partir del grupo que consiste de un hidrocarburo alifático, un éter, un compuesto aromático, o cualquier combinación de los mismos. En términos generales, el solvente, sin tomar en cuenta su clase química, incluye desde 1 hasta 20 átomos de carbono; de manera alternativa, desde 3 hasta 10 átomos de carbono. Cuando el solvente incluye el hidrocarburo alifático, el hidrocarburo alifático es butano, isobutano, pentano, hexano, heptano, octano, o cualquier mezcla de los mismos. Cuando el solvente incluye el compuesto aromático, el compuesto aromático es benceno, tolueno, xileno, etilbenceno, o cualquier mezcla de los mismos. Cuando el solvente incluye el éter, el éter es éter dietílico, éter dipropílico, tetrahidrofurano, y cualquier mezcla de los mismos. Cuando se utiliza un solvente para la reacción entre el poliol y el ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol y/o derivado de ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol, la cantidad de solvente puede ser cualquier cantidad que facilite la reacción En algunas modalidades, la masa del solvente es menor de 30 veces la masa del ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol y/o derivado de ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol. En otras modalidades, la masa del solvente es menor de 20 veces la masa del hidroxi-tioéster; de manera alternativa, menor de 15 veces la masa del ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol y/o derivado de ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol; de manera alternativa, menor de 10 veces la masa del ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol y/o derivado de ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol; o de manera alternativa, menor de 5 veces la masa del ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol y/o derivado de ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol. En otras modalidades, la masa del solvente es desde 2 veces hasta 20 veces la masa del ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol y/o derivado de ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol; de manera alternativa, desde 3 veces hasta 15 veces la masa del ácido carboxílico que contiene hidroxi- tiol y/o derivado de ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol; o de manera alternativa, desde 5 veces hasta 10 veces la masa del ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol y/o derivado de ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol. La relación molar de equivalentes de grupos de ácido carboxílico de derivado de ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol y/o derivado de ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol a los equivalentes de grupos hidroxi del poliol (de aquí en adelante en la presente invención referida como "relación molar de grupo ácido carboxílico a grupo hidroxi de poliol") utilizada en el procedimiento para producir el hidroxi-tioéster puede ser cualquier relación molar de grupo ácido carboxílico a grupo hidroxi de poliol que produzca el hidroxi-tioéster deseado. En algunas modalidades, la relación molar de grupo ácido carboxílico a grupo hidroxi de poliol es mayor de 0.4. En otras modalidades, la relación molar de grupo ácido carboxílico a grupo hidroxi de poliol es mayor de 0.6; de manera alternativa, mayor de 0.8; de manera alternativa, mayor de 1; o de manera alternativa, mayor de 1.1. En otras modalidades, la relación molar de grupo ácido carboxílico a grupo hidroxi de poliol varía desde 0.4 hasta 1.3; de manera alternativa, desde 0.6 hasta 1.2, o de manera alternativa, desde 0.8 hasta 1.1.
En algunos aspectos, la reacción entre el poliol y el ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol y/o derivado de ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol está catalizada. En algunas modalidades, el catalizador es un ácido mineral, tal como ácido sulfúrico o fosfórico. En otras modalidades, el catalizador es un ácido orgánico. En modalidades, por ejemplo, el ácido orgánico es ácido metansulfónico o ácido toluensulfónico. Otros tipos apropiados de catalizador serán evidentes para los expertos en la técnica y se deben considerar dentro del campo de la presente invención. La reacción del poliol y el ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol y/o derivado de ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol puede ocurrir en un reactor por lotes o en un reactor continuo, como se describe en la presente invención. La reacción entre el poliol y el ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol y/o derivado de ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol se puede efectuar a cualquier temperatura que pueda formar el hidroxi-tioéster. En algunas modalidades, el poliol y el ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol y/o derivado de ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol se pueden hacer reaccionar a una temperatura mayor de 20 °C. En otras modalidades, el poliol y el ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol y/o derivado de ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol se pueden hacer reaccionar a una temperatura mayor de 50 °C; de manera alternativa, mayor de 75°C; o de manera alternativa, mayor de 100 °C. Incluso en otras modalidades, el poliol y el ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol y/o derivado de ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol se pueden hacer reaccionar a una temperatura de 20 °C hasta 250 °C; de manera alternativa, desde 50 °C hasta 200 °C; de manera alternativa, desde 75 °C hasta 175 °C; o de manera alternativa, desde 100°C hasta 150°C. El tiempo requerido para la reacción del poliol y el ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol y/o derivado de ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol puede ser cualquier tiempo requerido para formar la composición de hidroxi-tioéster descrita. En términos generales, el tiempo de reacción es de por lo menos 5 minutos. En algunas modalidades, el tiempo de reacción es de por lo menos 30 minutos; de manera alternativa, por lo menos 1 hora; o de manera alternativa, por lo menos 2 horas. Incluso en otras modalidades, el tiempo de reacción varía desde 5 minutos hasta 72 horas; de manera alternativa, desde 30 minutos hasta 48 horas; de manera alternativa, desde 1 hora minutos hasta 36 horas; o de manera alternativa, desde 2 horas y 24 horas . La reacción entre el poliol y el ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol y/o derivado de ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol se puede efectuar a cualquier presión de reacción que mantenga el poliol y el ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol y/o derivado de ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol en un estado líquido. En algunas modalidades, la presión de reacción varía desde 0 kg/cm2 absolutos hasta 140.6 kg/cm2 absolutos. En otras modalidades, la presión de reacción varía desde 0 kg/cm2 absolutos hasta 70.3 kg/cm2 absolutos; de manera alternativa, desde 0 kg/cm2 absolutos y 35.15 kg/cm2 absolutos; o de manera alternativa, desde 0 kg/cm2 absolutos hasta 21.09 kg/cm2 absolutos. En algunas modalidades, el procedimiento para producir la composición de hidroxi-tioéster haciendo reaccionar un poliol y el ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol y/o derivado de ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol también puede incluir un paso para eliminar el exceso o los residuos de poliol, ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol, y/o derivado de ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol una vez que el poliol ha reaccionado con el ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol o derivado de ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol. En algunas modalidades, el tioéster se elimina al vacío. En algunas modalidades, el hidroxi-tioéster se elimina al vacío a una temperatura entre 25°C y 250°C; o de manera alternativa, entre 50°C y 200°C. En otras modalidades, el hidroxi-tioéster se burbujea con un gas inerte para eliminar el exceso de poliol, ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol, y/o derivado de ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol. En algunas modalidades, el hidroxi-tioéster se burbujea con un gas inerte a una temperatura entre 25°C y 250°C, o de manera alternativa, entre 50°C y 200°C. En algunos aspectos, el gas inerte es nitrógeno. En términos generales, el aceite de hidroxi-tioéster sometido a arrastre o burbujeo comprende un exceso menor de 5 de poliol, ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol, o derivado de ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol. En otras modalidades, el aceite de hidroxi-tioéster sometido a arrastre o burbujeo comprende un exceso menor de 2 por ciento en peso de poliol, ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol, y/o derivado de ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol; un exceso menor de 1 por ciento en peso de poliol, ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol, y/o derivado de ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol; o de manera alternativa, un exceso menor de 0.5 por ciento en peso de poliol, ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol, y/o derivado de ácido carboxílico que contiene hidroxi-tiol.
Método para elaborar esteres de tioacrilato Se provee en forma conveniente un método para elaborar una composición de éster que contiene tioacrilato como otra modalidad de la presente invención. El procedimiento para producir el éster que contienen tioacrilato comprende poner en contacto un tioéster con un acrilato y convertir por lo menos un grupo tiol en un grupo tioacrilato. El procedimiento se puede aplicar a cualquiera de los tioésteres descritos en la presente invención y se puede utilizar para cualquier éster de tioacrilato descrito en la presente invención. El procedimiento para producir el éster de tioacrilato también puede incluir cualesquiera pasos de procedimiento o condiciones de procesamiento adicionales descritos en la presente invención. El compuesto de acrilato puede ser cualquier compuesto de acrilato que pueda reaccionar con un grupo tiol para formar el grupo tioacrilato. En algunas modalidades, el compuesto de acrilato puede ser un halogenuro • acrílico. En otras modalidades, el compuesto de acrilato puede ser un ácido acrílico. Incluso en otras modalidades, el compuesto de acrilato puede ser un anhídrido acrílico. En algunas modalidades de la presente invención, la composición de acrilato tiene la siguiente estructura:
O
II R8 Y^ ^C=C / \ R7 9 En la estructura de composición de acrilato, Y se selecciona a partir del grupo que consiste de hidrógeno, un halógeno, y OR4; y R7, R8, y R9 se seleccionan de manera independiente a partir del grupo que consiste de hidrógeno, grupos organilo de Ci a C20, y grupos hidrocarbilo de Ci a C20. En modalidades adicionales, R7, R8, y R9 se seleccionan a partir de hidrógeno, grupos organilo de Ci a Cío, y grupos hidrocarbilo de Ci a Cío; ° de manera alternativa, se seleccionan a partir de grupos organilo de Ci a C5, y grupos hidrocarbilo de Ci a C5. En algunas modalidades, R7, R8, y R9 se seleccionan de manera independiente a partir del grupo que consiste de hidrógeno y un grupo metilo. En algunas modalidades específicas, R8 y R9 son hidrógeno y R7 se selecciona a partir de hidrógeno, un grupo metilo o una mezcla de los mismos; de manera alternativa, R8 y R9 son hidrógeno y R7 es un grupo metilo; o de manera alternativa, 7? R8^ y R9 son hidrógeno. En algunas modalidades, R4 se selecciona de manera independiente a partir del grupo que consiste de grupos organilo de Cx a C2o, y grupos hidrocarbilo de Ci a C20; de manera alternativa, a partir de grupos organilo de Ci a C?0, y grupos hidrocarbilo de Ci a Co; O de manera alternativa, se seleccionan a partir de grupos organilo de Cj a C5, y grupos hidrocarbilo de Ci a C5. En otras modalidades, el compuesto de acrilato puede ser un anhídrido acrílico que tiene la estructura:
En esta estructura de anhídrido acrílico, Y se selecciona a partir del grupo que consiste de hidrógeno, un halógeno, y OR4; y R7, R8, y R9 se seleccionan de manera independiente a partir del grupo que consiste de hidrógeno, grupos organilo de Ci a C20, y grupos hidrocarbilo de Ci a C20. En modalidades adicionales, R7, R8, y R9 se seleccionan a partir de hidrógeno, grupos organilo de Ci a Cío, y grupos hidrocarbilo de Ci a Cío; o de manera alternativa, se seleccionan a partir de grupos organilo de Ci a C5, y grupos hidrocarbilo de Ci a C5. En algunas modalidades, R7, R8, y R9 se seleccionan de manera independiente a partir del grupo que consiste de hidrógeno y un grupo metilo. En algunas modalidades específicas, R8 y R9 son hidrógeno y R7 se selecciona a partir de hidrógeno, un grupo metilo o una mezcla de los mismos; de manera alternativa, R8 y R9 son hidrógeno y R7 es un grupo metilo; o de manera alternativa, R7, R8, y R9 pueden ser hidrógeno. En algunas modalidades, R4 se selecciona de manera independiente a partir del grupo que consiste de grupos organilo de Ci a C20, y grupos hidrocarbilo de Ci a C20; de manera alternativa, a partir de grupos organilo de Ci a C0, y grupos hidrocarbilo de Ci a Cío; O de manera alternativa, se seleccionan a partir de grupos organilo de Ci a C5, y grupos hidrocarbilo de Ci a
C5. En algunas modalidades de la presente invención, la Y dentro de la composición de acrilato puede ser un halógeno. Por ejemplo, el halogenuro puede ser cloro, bromo y yodo. La composición de acrilato puede incluir cloruro de acriloilo, cloruro de metacriloilo y mezclas de los mismos. Los compuestos de anhídridos acrílicos pueden incluir anhídrido acrílico, anhídrido metacrílico, o mezclas de los mismos . En algunos aspectos, la conversión del grupo tiol a un grupo tioacrilato ocurre en presencia de un solvente. En otros aspectos la conversión del grupo tiol a un grupo tioacrilato ocurre en ausencia sustancial de un solvente. En aspectos en los cuales la conversión del grupo tiol a un grupo tioacrilato ocurre en presencia de un solvente, el solvente puede ser un hidrocarburo alifático, un éter, y compuesto aromático. En términos generales, el solvente, sin tomar en cuenta su clase química, incluye desde 1 hasta 20 átomos de carbono; o de manera alternativa, desde 3 hasta 10 átomos de carbono. Cuando el solvente incluye el hidrocarburo alifático, el hidrocarburo alifático es butano, isobutano, pentano, hexano, heptano, octano, o cualquier mezcla de los mismos. Cuando el solvente incluye el compuesto aromático, el compuesto aromático es benceno, tolueno, xileno, etilbenceno, o cualquier mezcla de los mismos. Cuando el solvente incluye el éter, el éter es éter dietílico, éter dipropílico, tetrahidrofurano, o cualquier mezcla de los mismos. Cuando se utiliza un solvente para la conversión del grupo tiol a un grupo tioacrilato, la cantidad de solvente puede ser cualquier cantidad que facilite la reacción. En algunas modalidades, la masa del solvente es menor de 30 veces la masa del tioéster. En otras modalidades, la masa del solvente es menor de 20 veces la masa del tioéster; de manera alternativa, menor de 15 veces la masa del tioéster; de manera alternativa, menor de 10 veces la masa del tioéster; o de manera alternativa, menor de 5 veces la masa del tioéster. En otras modalidades, la masa del solvente es desde 2 veces hasta 20 veces la masa del tioéster; de manera alternativa, desde 3 veces hasta 15 veces la masa del tioéster; de manera alternativa, 4 veces hasta 15 veces la masa del tioéster; o de manera alternativa, desde 5 veces hasta 10 veces la masa del tioéster. En algunos aspectos la conversión del grupo tiol al grupo tioacrilato ocurre en presencia de un catalizador. En algunas modalidades, el catalizador es homogéneo. En algunas modalidades, el catalizador es una amina orgánica. Los ejemplos de aminas orgánicas apropiadas incluyen trietilamina, tripropilamina, tributilamina, y piridina. En otras modalidades, el catalizador es heterogéneo. Los ejemplos de catalizadores apropiados incluyen Amberlyst A- 21 y Amberlyst A-26. Otros catalizadores apropiados serán evidentes para los expertos en la técnica y se deben considerar dentro del campo de la presente invención. La conversión del grupo tiol a un grupo tioacrilato se puede efectuar a cualquier temperatura de conversión que pueda convertir el grupo tiol en un grupo tioacrilato. En algunas modalidades, la temperatura de conversión es mayor de -20 °C. En otras modalidades, la temperatura de conversión es mayor de 0°C; de manera alternativa, mayor de 20 °C; de manera alternativa, mayor de 50 °C; de manera alternativa, mayor de 80 °C; o de manera alternativa, mayor de 100 °C. Incluso en otras modalidades, la temperatura de conversión varía desde -20°C hasta 250°C; de manera alternativa, desde 20 °C hasta 200 °C; o de manera alternativa, desde 50°C hasta 150°C. El tiempo de conversión requerido para la conversión del grupo tiol a un grupo tioacrilato puede ser cualquier tiempo requerido para formar el éster que contiene tioacrilato descrito. En términos generales, el tiempo de conversión es de por lo menos 5 minutos. En algunas modalidades, el tiempo de conversión es de por lo menos 15 minutos; de manera alternativa, por lo menos 30 minutos; de manera alternativa, por lo menos 45 minutos; o de manera alternativa, por lo menos 1 hora. En otras modalidades, el tiempo de conversión varía desde 15 minutos hasta 12 horas; de manera alternativa, desde 30 minutos hasta 6 horas; o de manera alternativa, desde 45 minutos hasta 3 horas . La conversión del grupo tiol a un grupo tioacrilato se puede efectuar a cualquier presión de conversión que mantenga el tioéster y el compuesto de acrilato en estado líquido. En algunas modalidades, la presión de conversión varía desde 0 kg/cm2 absolutos hasta 140.6 kg/cm2 absolutos. En otras modalidades, la presión de conversión varía desde 0 kg/cm2 absolutos hasta 70.3 kg/cm2 absolutos; o de manera alternativa, desde 0 kg/cm2 absolutos hasta 35.15 kg/cm2 absolutos.
Procedimiento para producir tioéster entrelazado Como una modalidad de la presente invención, se provee en forma conveniente un procedimiento para producir una composición de tioéster entrelazado. Como mínimo, en algunas modalidades, el procedimiento para producir la composición de tioéster entrelazado comprende poner en contacto una composición de tioéster con un agente oxidante y hacer reaccionar la composición de tioéster y un agente oxidante para formar el oligómero de tioéster que tiene por lo menos dos monómeros de tioéster conectados por un enlace de polisulfuro que tiene la estructura -SQ~, en la cual Q es un número entero mayor de 1. El método descrito se puede aplicar a cualquier tioéster descrito en la presente invención para producir cualquier composición de tioéster entrelazado como se describe en la presente invención. El procedimiento para producir la composición de tioéster entrelazado también puede incluir cualesquiera pasos de procedimiento o condiciones de procesamiento adicionales como se describe en la presente invención. En un aspecto, el agente oxidante puede ser azufre elemental, oxígeno, o peróxido de hidrógeno. En algunas modalidades, el agente oxidante puede ser azufre elemental. En otras modalidades, el agente oxidante puede ser oxígeno. En algunas modalidades de agente oxidante de oxígeno, el agente oxidante es aire. En modalidades adicionales, el agente oxidante es peróxido de hidrógeno. Cuando se utiliza azufre elemental como el agente oxidante, la cantidad de azufre elemental utilizada para formar la composición de tioéster entrelazado se determina como una función del contenido de azufre de tiol de la composición de tioéster. En un aspecto, la relación en peso de azufre elemental a azufre de tiol en la composición de tioéster es de por lo menos 0.5. En algunas modalidades, la relación en peso de azufre elemental a azufre de tiol en la composición de tioéster es de por lo menos 5; de manera alternativa, por lo menos 10, de manera alternativa, por lo menos 15, o de manera alternativa, por lo menos 20. En otras modalidades, la relación en peso de azufre elemental a azufre de tiol en la composición de tioéster varía desde 0.5 hasta 32; de manera alternativa, varía desde 1 hasta 24; de manera alternativa, varía desde 2 hasta 16; o de manera alternativa, varía desde 3 hasta 10. En un aspecto, la reacción del tioéster y azufre elemental ocurre en presencia de un catalizador. El catalizador puede ser cualquier catalizador que cataliza la formación del enlace de polisulfuro entre por lo menos dos monómeros de tioéster. En algunas modalidades, el catalizador es una amina. En modalidades adicionales, el catalizador es una amina terciaria. La formación del tioéster entrelazado puede ocurrir en un reactor por lotes o en un reactor continuo, como se describe en la presente invención. La formación del tioéster entrelazado puede ocurrir a cualquier temperatura que pueda formar el tioéster. En algunas modalidades, la formación del tioéster entrelazado puede ocurrir a una temperatura mayor de 25 °C. En otras modalidades, la formación del tioéster entrelazado puede ocurrir a una temperatura mayor de 50 °C; de manera alternativa, mayor de 70°C; o de manera alternativa, mayor de 80°C. Incluso en otras modalidades, la formación del tioéster entrelazado ocurre a una temperatura de 25°C hasta 150°C; de manera alternativa, desde 50 °C hasta 150 °C; de manera alternativa, desde 70 °C hasta 120 °C; o de manera alternativa, desde 80 °C hasta 110°C. El tiempo requerido para formar el tioéster entrelazado puede ser cualquier tiempo requerido para formar el tioéster entrelazado deseado. En términos generales, el tiempo requerido para formar el tioéster entrelazado es de por lo menos 15 minutos. En algunas modalidades, el tiempo requerido para formar el tioéster entrelazado es de por lo menos 30 minutos; de manera alternativa, por lo menos 1 hora; o de manera alternativa, por lo menos 2 horas. Incluso en otras modalidades, el tiempo requerido para formar el tioéster entrelazado varía desde 15 minutos hasta 72 horas; de manera alternativa, desde 30 minutos hasta 48 horas; de manera alternativa, desde 1 hora minutos hasta 36 horas; o de manera alternativa, desde 2 horas y 24 horas. En modalidades, el procedimiento para producir el tioéster entrelazado también comprende un paso para eliminar sulfuro de hidrógeno residual. En algunas modalidades el tioéster entrelazado se elimina al vacío. En algunas modalidades, el tioéster entrelazado se elimina al vacío a una temperatura entre 25 °C y 250 °C; de manera alternativa, entre 50 °C y 200 °C; o de manera alternativa, 75 y 150°C. En algunas modalidades, el aceite de tioéster entrelazado se burbujea con un gas inerte para eliminar sulfuro de hidrógeno residual. En otras modalidades, el tioéster entrelazado se burbujea con un gas inerte a una temperatura entre 25 °C y 250 °C; de manera alternativa, entre 50 °C y 200 °C; o de manera alternativa, entre 75 y 150 °C. Incluso en otras modalidades, la eliminación al vacío se efectúa al tiempo que se burbujea el tioéster entrelazado con un gas inerte. Incluso en otras modalidades, la eliminación al vacío se efectúa al tiempo que se burbujea el tioéster entrelazado un gas inerte a una temperatura entre 25°C y 250 °C; de manera alternativa, entre 50°C y 200°C; o de manera alternativa, 75 y 150°C. En algunas modalidades, el gas inerte es nitrógeno. En términos generales, el tioéster entrelazado sometido a arrastre o burbujeo comprende menos de 0.1 por ciento en peso de sulfuro de hidrógeno. En otras modalidades, el aceite de éster que contiene tiol sometido a arrastre o burbujeo comprende menos de 0.05 por ciento en peso de sulfuro de hidrógeno; de manera alternativa, menos de 0.025 por ciento en peso de sulfuro de hidrógeno; o de manera alternativa, menos de 0.01 por ciento en peso de sulfuro de hidrógeno.
Procedimiento para preparar composición de éster que contiene sulfuro La presente invención provee de manera conveniente procedimientos para producir esteres que contienen sulfuro como modalidades de la presente invención. En términos generales, los esteres que contienen sulfuro se pueden preparar mediante dos procedimientos. Como una modalidad de la presente invención, el primer procedimiento utilizado para producir un éster que contiene sulfuro comprende poner en contacto un éster insaturado y un mercaptano y hacer reaccionar el éster insaturado y mercaptano para formar un éster que contiene sulfuro. Como otra modalidad de la presente invención, el segundo procedimiento utilizado para producir un éster que contiene sulfuro comprende poner en contacto un éster insaturado modificado con epóxido y un sulfuro de mercaptano y hacer reaccionar el éster insaturado y mercaptano para formar un éster que contiene sulfuro. Los aspectos adicionales de los dos procedimientos de producción de éster que contiene sulfuro se describen más adelante.
Esteres que contienen sulfuro a partir de esteres insaturados Los esteres que contienen sulfuro y composiciones de éster que contiene sulfuro descritos en la presente invención se pueden producir mediante un procedimiento que comprende poner en contacto un mercaptano y un éster insaturado y hacer reaccionar el mercaptano y el éster insaturado para formar un éster que contiene azufre. El procedimiento se pueden aplicar a cualquiera de los esteres insaturados y mercaptanos descritos en la presente invención. El procedimiento para producir el éster que contiene sulfuro también puede incluir cualesquiera pasos de procedimiento o condiciones de procesamiento adicionales descritos en la presente invención. De manera adicional, el procedimiento para producir el éster que contiene sulfuro puede formar cualquier éster que contiene sulfuro descrito en la presente invención. En algunos aspectos, la reacción entre el mercaptano y el éster insaturado ocurre en presencia de un solvente. En otros aspectos la reacción entre el mercaptano y el éster insaturado ocurre en ausencia sustancial de un solvente. Cuando la reacción ocurre en presencia de un solvente, el solvente se selecciona a partir de un hidrocarburo alifático, un éter, un compuesto aromático, un alcohol, o cualquier combinación de los mismos. En términos generales, el solvente, sin tomar en cuenta su clase química, puede comprender desde 1 hasta 20 átomos de carbono; de manera alternativa, desde 3 hasta 10 átomos de carbono. Cuando el solvente incluye un hidrocarburo alifático, el hidrocarburo alifático es butano, isobutano, pentano, hexano, heptano, octano, o cualquier mezcla de los mismos. Cuando el solvente incluye un compuesto aromático, el compuesto aromático es benceno, tolueno, xileno, etilbenceno, o cualquier mezcla de los mismos. Cuando el solvente incluye un alcohol, el alcohol es metanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, 2-metil-2-proanol, o cualquier mezcla de los mismos. Cuando el solvente incluye un éter, el éter es éter dietílico, éter dipropílico, tetrahidrofurano, o cualquier mezcla de los mismos. Cuando se utiliza un solvente para la reacción entre el mercaptano y el éster insaturado, la cantidad de solvente puede ser cualquier cantidad que facilite la reacción, como es entendido por los expertos en la técnica. En algunas modalidades, la masa del solvente es menor de 30 veces la masa del éster insaturado. En otras modalidades, la masa del solvente es menor de 20 veces la masa del éster insaturado; de manera alternativa, menor de 15 veces la masa del éster insaturado; de manera alternativa, menor de 10 veces la masa del éster insaturado; o de manera alternativa, menor de 5 veces la masa del éster insaturado. En otras modalidades, la masa del solvente es desde 2 veces hasta 20 veces la masa del éster insaturado; de manera alternativa, desde 3 veces hasta 15 veces la masa del éster insaturado; de manera alternativa, desde 4 veces hasta 15 veces la masa del éster insaturado; o de manera alternativa, desde 5 veces hasta 10 veces la masa del éster insaturado. La relación molar de mercaptano a equivalentes molares de dobles enlaces carbono-carbono del éster insaturado (de aquí en adelante "relación molar de mercaptano a doble enlace carbono-carbono") utilizada en el procedimiento para producir el éster que contiene sulfuro puede ser cualquier relación molar de mercaptano a doble enlace carbono-carbono que produzca el éster que contiene sulfuro deseado. Los equivalentes molares de dobles enlaces carbono-carbono del éster insaturado se calcula mediante la ecuación:
UES Masa TTT7C x UES C = C UES GMW
En esta ecuación, UES GMW es el peso molecular gramo promedio del éster insaturado, UES Masa es la masa del éster insaturado, y UES C=C es el número promedio de dobles enlaces por molécula de éster insaturado. En algunas modalidades, la relación molar de mercaptano a doble enlace carbono-carbono es mayor de 0.25. En otras modalidades, la relación molar de mercaptano a doble enlace carbono-carbono es mayor de 5; de manera alternativa, mayor de 0.75; de manera alternativa, mayor de 1; de manera alternativa, mayor de 1.25; o de manera alternativa, mayor de 1.5. En otras modalidades, la relación molar de mercaptano a doble enlace carbono-carbono puede variar desde 0.25 hasta 2; de manera alternativa, desde 0.5 hasta 1.5, o de manera alternativa, desde 0.75 hasta 1.25. En algunos aspectos la reacción entre el mercaptano y el éster insaturado está catalizada. La reacción del mercaptano y el éster insaturado se puede catalizar mediante un catalizador heterogéneo o catalizador homogéneo, como se describe en la presente invención. En algunos aspectos, la reacción entre el mercaptano y el éster insaturado es iniciada por un iniciador de radicales libres o radiación ultravioleta, como se describe en la presente invención. Cuando se utiliza el catalizador heterogéneo, el catalizador ácido heterogéneo se selecciona a partir del grupo que consiste de arcillas acidas, zeolitas, catalizadores soportados de cobalto/óxido de molibdeno, y catalizadores soportados de níquel/óxido de molibdeno. Los ejemplos de catalizadores apropiados se describen en la presente invención. El iniciador de radicales libres puede ser cualquier iniciador de radicales libres que pueda formar radicales libres bajo fotolisis térmica o con luz. En términos generales, el iniciador de radicales libres se selecciona a partir de la clase general de compuestos que tienen un grupo -N-N- o un grupo -0-0- . Las clases específicas de iniciadores de radicales libres incluyen compuestos diazo, dialquilperóxidos, perhidróxidos, y peroxi-ésteres . Los iniciadores específicos incluyen azobenceno, 2, 2 ' -azobis- (2-metilpropionitrilo, ácido 4,4'-azobis- (4-cianovalérico) , 1, 1' -azobis- (ciclohexancarbonitrilo) , 2,2' -azobis- (2-metilpropano) , diclorhidrato 2, 2' -azobis- (2-metilpropionamidina) , metilpropionitrilo, azodicarboxamida, perhidróxido de terbutilo, peróxido de di-ter-butilo, perbenzoato de octilo. En algunas modalidades, la reacción iniciada por radicales libres del mercaptano y el éster insaturado se efectúa a una temperatura de reacción dentro de ± 50 °C del tiempo de vida media de 1 hora del iniciador de radicales libres. En otras modalidades, la temperatura de reacción está dentro de ± 25 °C del tiempo de vida media de 1 hora del iniciador de radicales libres; de manera alternativa, la temperatura de reacción está dentro de ± 20 °C del tiempo de vida media de 1 hora del iniciador de radicales libres; de manera alternativa, la temperatura de reacción está dentro de ± 15 °C del tiempo de vida media de 1 hora del iniciador de radicales libres; o de manera alternativa, la temperatura de reacción está dentro de ± 10 °C del tiempo de vida media de 1 hora del iniciador de radicales libres. En modalidades en las cuales la reacción iniciada por radicales libres del mercaptano y el éster insaturado es iniciada por fotolisis con luz, la luz puede ser cualquier luz que pueda crear radicales libres. En algunas modalidades, la luz es radiación UV. Otras fuentes de luz que pueden crear radicales libres serán evidentes para los expertos en la técnica y se deben considerar dentro del campo de la presente invención. En otro aspecto, la reacción del mercaptano y el éster insaturado es iniciada por radiación UV. En estas modalidades, la radiación UV puede ser cualquier radiación UV que pueda iniciar la reacción del mercaptano y el éster insaturado. En algunas modalidades, la radiación UV es generada por una lámpara de mercurio de presión media. La reacción del mercaptano y el éster insaturado puede ocurrir en un reactor por lotes o un reactor continuo. Se puede utilizar cualquiera de los rectores por lotes o continuos descritos en la presente invención en esta reacción. Otros reactores apropiados serán evidentes para los expertos en la técnica y se deben considerar dentro del campo de la presente invención. El tiempo de reacción para hacer reaccionar el mercaptano y el éster insaturado puede ser cualquier tiempo requerido para formar el éster que contiene sulfuro. En términos generales, el tiempo de reacción es de por lo menos 5 minutos. En algunas modalidades, el tiempo de reacción varía desde 5 minutos hasta 72 horas; de manera alternativa, desde 10 minutos hasta 48 horas; o de manera alternativa, desde 15 minutos hasta 36 horas. En algunas modalidades, el procedimiento para producir el éster que contiene sulfuro también comprende un paso para eliminar cualquier mercaptano residual que permanezca después de hacer reaccionar el mercaptano y el éster insaturado. En algunas modalidades, el éster que contiene sulfuro se depura al vacío para eliminar el mercaptano residual. En algunas modalidades, el éster que contiene sulfuro se depura al vacío a una temperatura entre 25°C y 250°C; o de manera alternativa, entre 50°C y 200°C. En otras modalidades, el éster que contiene sulfuro se burbujea con un gas inerte para eliminar el mercaptano residual. En algunas modalidades, el éster que contiene sulfuro se burbujea con un gas inerte a una temperatura entre 25 °C y 250 °C; o de manera alternativa, entre 50 °C y 200°C. En algunos aspectos, el gas inerte es nitrógeno. En términos generales, el éster que contiene sulfuro sometido a arrastre o burbujeo comprende menos de 5 por ciento en peso del mercaptano. En otras modalidades, el éster que contiene sulfuro sometido a arrastre o burbujeo comprende menos de 2 por ciento en peso del mercaptano; de manera alternativa, menos de 1 por ciento en peso del mercaptano; o de manera alternativa, menos de 0.5 por ciento en peso del mercaptano. La reacción entre el mercaptano y el éster insaturado se puede efectuar a cualquier temperatura que pueda formar el éster que contiene sulfuro. En algunas modalidades, el mercaptano y el éster insaturado se pueden hacer reaccionar a una temperatura de reacción mayor de -20 °C. En otras modalidades, la temperatura de reacción es mayor de 0°C; de manera alternativa, mayor de 20°C; de manera alternativa, mayor de 50 °C; de manera alternativa, mayor de 80°C; o de manera alternativa, mayor de 100°C. Incluso en otras modalidades, el mercaptano y el éster insaturado se pueden hacer reaccionar a una temperatura desde - 20°C hasta 250°C; de manera alternativa, desde 20°C hasta 200°C; o de manera alternativa, desde 80°C hasta 160°C. La reacción entre el mercaptano y el éster insaturado se puede efectuar a cualquier presión que mantenga el mercaptano y el éster insaturado en un estado sustancialmente líquido. En algunas modalidades, el mercaptano y el éster insaturado se puede efectuar a una aparición de reacción que varía desde 0 kg/cm2 manométricos hasta 140.6 kg/cm2 manométricos. En otras modalidades, la presión de reacción varía desde 0 kg/cm2 manométricos hasta 70.3 kg/cm2 manométricos; de manera alternativa, desde 0 kg/cm2 manométricos hasta 35.15 kg/cm2 manométricos; o de manera alternativa, desde 0 kg/cm2 manométricos hasta 14.06 kg/cm2 manométricos. Utilizando el procedimiento descrito, se puede producir éster que contiene sulfuro que tenga una relación molar baja de doble enlace carbono-carbono a grupo sulfuro. En un aspecto, el procedimiento para producir el éster que contiene sulfuro forma un éster que contiene sulfuro que tiene una relación molar de doble enlace carbono-carbono a grupo tiol menor de 1.5. Las relaciones molares adicionales de doble enlace carbono-carbono a grupo sulfuro se describen en la presente invención. En otros aspectos, el procedimiento que produce el éster que contiene sulfuro incluye producir moléculas de éster que contienen sulfuro en las cuales un promedio de por lo menos 40 por ciento de las cadenas laterales del éster que contiene sulfuro comprenden un grupo sulfuro. Las modalidades adicionales en las cuales el éster que contiene sulfuro comprende un porcentaje de cadenas laterales de éster que contiene sulfuro se describen en la presente invención.
Esteres que contienen sulfuro a partir de esteres insaturados modificados con epóxido Como otra modalidad de la presente invención, se provee en forma conveniente otro procedimiento para producir una clase de esteres que contienen sulfuro, los cuales incluyen esteres que contienen hidroxi-sulfuro. En esta modalidad, los esteres que contienen hidroxi-sulfuro y las composiciones de éster que contiene hidroxi-sulfuro se pueden producir utilizando un procedimiento que comprende los pasos de poner en contacto un mercaptano y un éster insaturado modificado con epóxido y hacer reaccionar el mercaptano y el éster insaturado modificado con epóxido para producir o formar el éster que contiene hidroxi-sulfuro. El procedimiento se puede aplicar a cualquier mercaptano y/o cualesquiera esteres insaturados modificados con epóxido descritos en la presente invención. El procedimiento para producir el éster que contiene hidroxi-sulfuro también puede incluir cualesquiera pasos de procedimiento o condiciones de procesamiento adicionales como se describe en la presente invención. De manera adicional, el procedimiento para producir el éster que contiene hidroxi-sulfuro puede formar cualquier éster que contenga hidroxi-sulfuro como se describe en la presente invención. En algunos aspectos, la reacción entre el mercaptano y el éster insaturado ocurre en presencia de un solvente. En otros aspectos la reacción entre el mercaptano y el éster insaturado ocurre en ausencia sustancial de un solvente. Cuando la reacción ocurre en presencia de un solvente, el solvente se selecciona a partir de un hidrocarburo alifático, un éter, un compuesto aromático, o cualquier combinación de los mismos. En términos generales, el solvente, sin tomar en cuenta su clase química, puede comprender desde 1 hasta 20 átomos de carbono; de manera alternativa, desde 3 hasta 10 átomos de carbono. Cuando el solvente incluye un hidrocarburo alifático, el hidrocarburo alifático es butano, isobutano, pentano, hexano, heptano, octano, o cualquier mezcla de los mismos. Cuando el solvente incluye un compuesto aromático, el compuesto aromático es benceno, tolueno, xileno, etilbenceno, o cualquier mezcla de los mismos. Cuando el solvente incluye un éter, el éter es éter dietílico, éter dipropílico, tetrahidrofurano, o cualquier mezcla de los mismos. Cuando se utiliza un solvente para la reacción entre el mercaptano y el éster insaturado modificado con epóxido, la cantidad de solvente puede ser cualquier cantidad que facilite la reacción, como es entendido por los expertos en la técnica. En algunas modalidades, la masa del solvente es menor de 30 veces la masa del éster insaturado modificado con epóxido. En otras modalidades, la masa del solvente es menor de 20 veces la masa del éster insaturado modificado con epóxido; de manera alternativa, menor de 15 veces la masa del éster insaturado modificado con epóxido; de manera alternativa, menor de 10 veces la masa del éster insaturado modificado con epóxido; o de manera alternativa, menor de 5 veces la masa del éster insaturado modificado con epóxido. En otras modalidades, la masa del solvente es desde 2 veces hasta 20 veces la masa del éster insaturado modificado con epóxido; de manera alternativa, desde 3 veces hasta 15 veces la masa del éster insaturado modificado con epóxido; de manera alternativa, desde 4 veces hasta 15 veces la masa del éster insaturado modificado con epóxido; o de manera alternativa, desde 5 veces hasta 10 veces la masa del éster insaturado modificado con epóxido. La reacción del mercaptano y el éster insaturado modificado con epóxido puede ocurrir utilizando cualquier mercaptano a equivalentes molares de grupos epóxido en el éster insaturado modificado con epóxido (referido de aquí en adelante en la presente invención como "relación molar de mercaptano a grupo epóxido") que pueda producir los -hidroxi-tioésteres descritos en la presente invención. Los equivalentes molares de grupos modificados con epóxido del éster insaturado modificado con epóxido se pueden calcular mediante la ecuación:
EUES Masa , x EUES de Epoxido EUES GMW F
En esta ecuación, EUES GMW es el peso molecular gramo promedio del éster insaturado modificado con epóxido, EUES Masa es la masa del éster insaturado modificado con epóxido, y EUES de Epóxido es el número promedio de grupos epóxido por molécula de éster insaturado modificado con epóxido. En algunas modalidades, la relación molar de mercaptano a grupo epóxído es mayor de 0.2. En otras modalidades, la relación molar de mercaptano a grupo epóxido es mayor de 0.5; de manera alternativa, mayor de 1; o de manera alternativa, mayor de 2. En otras modalidades, la relación molar de sulfuro de hidrógeno a grupo epóxido varía desde 0.2 hasta 10; de manera alternativa, desde 0.5 a 8; de manera alternativa, desde 0.75 a 5; o de manera alternativa, desde 1 hasta 3. En algunos aspectos, la reacción del mercaptano y el éster insaturado modificado con epóxido ocurre en presencia de un catalizador. En términos generales, el catalizador es cualquier catalizador que pueda catalizar la reacción del mercaptano y el éster insaturado modificado con epóxido para producir el hidroxi-tioéster deseado. En un aspecto, el catalizador se selecciona a partir del grupo que consiste de catalizadores homogéneos y heterogéneos. En otros aspectos, el catalizador se selecciona a partir del grupo que consiste de zeolitas, catalizadores heterogéneos, catalizadores homogéneos, y mezclas de los mismos. En otro aspecto, el catalizador es una amina. En otros aspectos, el catalizador se selecciona a partir del grupo que consiste de aminas conjugadas cíclicas, 1, 8-diazabiciclo- [5.4.0] -undec-7-eno, 1, 5-diazabiciclo- [4.3.0] -non-5-eno, y mezclas de los mismos. En algunos aspectos, la reacción del mercaptano y el éster insaturado modificado con epóxido ocurre en presencia de un catalizador. En términos generales, el catalizador es cualquier catalizador que pueda catalizar la reacción del mercaptano y el éster insaturado modificado con epóxido para producir el hidroxi-tioéster deseado. En algunas modalidades el catalizador es una base orgánica. En algunas modalidades, el catalizador puede ser 1,8-diazabiciclo- [5.4.0] -undec-7-eno. La reacción del mercaptano y el éster insaturado modificado con epóxido puede ocurrir en un reactor por lotes o un reactor continuo. En esta reacción se puede utilizar cualquiera de los rectores por lotes o continuos descritos en la presente invención. Otros reactores apropiados serán evidentes para los expertos en la técnica y se deben considerar dentro del campo de la presente invención. El tiempo requerido para la reacción del mercaptano y el éster insaturado modificado con epóxido puede ser cualquier tiempo de reacción requerido para formar el éster que contiene hidroxi-sulfuro descrito. En términos generales, el tiempo de reacción es de por lo menos 1 5 minutos. En algunas modalidades, el tiempo de reacción varía desde 15 minutos hasta 72 horas; de manera alternativa, desde 30 minutos hasta 48 horas; o de manera alternativa, desde 45 minutos hasta 36 horas. En algunas modalidades, el procedimiento para producir el éster que contiene hidroxi-sulfuro también comprende un paso para eliminar el mercaptano residual después de hacer reaccionar el mercaptano y el éster insaturado modificado con epóxido. En algunas modalidades el éster que contiene hidroxi-sulfuro se depura al vacio. En algunas modalidades, el éster que contiene hidroxi-sulfuro se depura al vacío a una temperatura entre 25 °C y 250°C; o de manera alternativa, entre 50°C y 200°C. En otras modalidades, el éster que contiene hidroxi-sulfuro se burbujea con un gas inerte para eliminar el mercaptano. En algunas modalidades, el éster que contiene hidroxi-sulfuro se burbujea con un gas inerte a una temperatura entre 25°C y 250°C; o de manera alternativa, entre 50°C y 200°C. En algunos aspectos, el gas inerte es nitrógeno. En términos generales, el éster que contiene hidroxi-sulfuro sometido a arrastre o burbujeo comprende menos de 5 por ciento en peso del mercaptano. En otras modalidades, el éster que contiene hidroxi-sulfuro sometido a arrastre o burbujeo comprende menos de 2 por ciento en peso del mercaptano; de manera alternativa, menos de 1 por ciento en peso del mercaptano; o de manera alternativa, menos de 0.5 por ciento en peso del mercaptano. La reacción entre el mercaptano y el éster insaturado modificado con epóxido se puede efectuar a cualquier temperatura de reacción que pueda formar el éster que contiene hidroxi-sulfuro. En algunas modalidades, la temperatura de reacción es mayor de -20 °C. En otras modalidades, la temperatura de reacción es mayor de 0°C; de manera alternativa, mayor de 20 °C; de manera alternativa, mayor de 50 °C; o de manera alternativa, mayor de 80 °C. Incluso en otras modalidades, la temperatura de reacción varía desde -20 °C hasta 200 °C; de manera alternativa, desde 20°C hasta 170°C; o de manera alternativa, desde 80°C hasta 140°C. La reacción entre el mercaptano y el éster insaturado modificado con epóxido se puede efectuar a cualquier presión de reacción que mantenga el mercaptano y el éster insaturado modificado con epóxido en un estado sustancialmente líquido. En algunas modalidades, la presión de reacción varía desde 0 kg/cm2 manométricos hasta 140.6 kg/cm2 manométricos. En otras modalidades, la presión de reacción varía desde 0 kg/cm2 manométricos hasta 70.3 kg/cm2 manométricos; de manera alternativa, desde 0 kg/cm2 manométricos hasta 35.15 kg/cm2 manométricos; o de manera alternativa, desde 0 kg/cm2 manométrícos hasta 14.06 kg/cm2 manométricos . En otro aspecto, el procedimiento para producir un éster que contiene hidroxi-sulfuro produce un éster que contiene hidroxi-sulfuro que tiene una relación molar de grupo epóxido a grupo sulfuro menor de 2. Otras relaciones molares de grupo epóxido a grupo sulfuro de éster que contiene hidroxi-sulfuro se describen en la presente invención. De manera alternativa, la relación molar de grupo epóxido a grupo tiol del éster que contiene hidroxi-sulfuro puede ser menor de 1.5; de manera alternativa, menor de 1.0; de manera alternativa, menor de 0.5; de manera alternativa, menor de 0.25; o de manera alternativa, menor de 0.1. En otras modalidades, el éster que contiene hidroxi-sulfuro puede estar sustancialmente libre de grupos epóxido. En otro aspecto, el procedimiento para producir éster que contiene hidroxi-sulfuro produce un éster que contiene hidroxi-sulfuro en el cual por lo menos 20 por ciento de las cadenas laterales comprenden un grupo hidroxi-sulfuro. Otras modalidades de éster que contiene hidroxi-sulfuro en las cuales el éster que contiene hidroxi-sulfuro contiene un porcentaje de cadenas laterales que comprenden un grupo hidroxi-sulfuro se describen en la presente invención. En otras modalidades, el procedimiento para producir un éster que contiene hidroxi-sulfuro produce una composición de éster que contiene hidroxi-sulfuro que comprenden moléculas de éster que contienen hidroxi-sulfuro en las que un promedio de por lo menos 20 por ciento de las cadenas laterales contienen la porción Z. En otras modalidades, el procedimiento para producir un éster que contiene hidroxi-sulfuro produce una composición de éster que contiene hidroxi-sulfuro que comprende moléculas de éster que contiene hidroxi-sulfuro en las que un promedio de por lo menos 40 por ciento de las cadenas laterales totales contienen la porción Z; de manera alternativa, por lo menos 60 por ciento de las cadenas laterales totales comprenden la porción Z; de manera alternativa, por lo menos 70 por ciento de las cadenas laterales totales comprenden la porción Z; o de manera alternativa, por lo menos 80 por ciento de las cadenas laterales totales comprenden la porción Z. (Incorporar las modalidades de la porción Z (y las modalidades de la porción X y Y) en la sección de composición de éster que contiene sulfuro) .
Procedimiento para producir un éster que contiene ácido sulfónico o un éster que contiene sulfonato Como una modalidad de la presente invención, se proveen en forma conveniente procedimientos para producir un éster que contiene ácido sulfónico y para producir un éster que contiene sulfonato. En términos generales, el procedimiento para producir el éster que contiene ácido sulfónico comprende los pasos de poner en contacto un tioéster y un agente oxidante y oxidar por lo menos un grupo tiol del tioéster para producir un grupo de ácido sulfónico. El procedimiento para producir el éster que contiene sulfonato comprende los pasos de poner en contacto un éster que contiene ácido sulfónico con una base y formar un éster que contiene sulfonato.
Procedimiento para producir un éster que contiene ácido sulfónico En una modalidad, el procedimiento para preparar un éster que contiene ácido sulfónico comprende los pasos de poner en contacto el tioéster y el agente oxidante y oxidar el tioéster para producir el éster que contiene ácido sulfónico. En términos generales el agente oxidante oxida por lo menos un grupo tiol del tioéster hasta un grupo sulfonato. El procedimiento para producir la composición de éster que contiene ácido sulfónico se puede aplicar a cualquier tioéster descrito en la presente invención para preparar cualquier éster que contiene ácido sulfónico descrito en la presente invención. En algunas modalidades, el tioéster incluye un grupo hidroxi. Por ejemplo, el tioéster puede ser cualquier hidroxi-tioéster descrito en la presente invención. El agente oxidante puede ser cualquier agente oxidante descrito en la presente invención. En algunos aspectos, la oxidación' del tioéster ocurre en presencia de un solvente. En algunos aspectos, el solvente es agua. El agente oxidante que se pone en contacto con el tioéster puede ser cualquier agente oxidante que pueda oxidar un grupo tiol hasta un grupo de ácido sulfónico. En algunas modalidades, el agente oxidante es oxígeno. En otras modalidades, el agente oxidante es cloro. En otras modalidades, el agente oxidante es sulfóxido de dimetilo. Incluso en otras modalidades, el agente oxidante es una combinación de un halogenuro de hidrógeno y una cantidad catalítica de un sulfuro de dialquilo, tal como sulfóxido de dimetilo. Otros agentes oxidante es apropiados serán evidentes para los expertos en la técnica y se deben considerar dentro del campo de la presente invención. La oxidación del tioéster se puede efectuar a cualquier temperatura que pueda convertir el tioéster hasta un éster que contiene ácido sulfónico. En algunas modalidades, el tioéster se oxida a temperatura mayor de - 20 °C. En otras modalidades, el tioéster se oxida a una temperatura mayor de 0°C; de manera alternativa, mayor de 20°C; o de manera alternativa, mayor de 50 °C. El tiempo requerido para la oxidación del tioéster puede ser cualquier tiempo requerido para formar el éster que contiene ácido sulfónico deseado. En términos generales, el tiempo requerido para la oxidación del tioéster es de por lo menos 15 minutos; de manera alternativa, por lo menos 30 minutos; de manera alternativa, por lo menos 45 minutos; o de manera alternativa, por lo menos 1 hora. En algunas modalidades, el tiempo requerido para la oxidación del tioéster varía desde 15 minutos hasta 12 horas; de manera alternativa, desde 30 minutos hasta 6 horas; de manera alternativa, desde 45 minutos hasta 3 horas. La oxidación del tioéster se puede efectuar a cualquier presión que mantenga el tioéster y el agente oxidante en el estado apropiado, el cual no siempre es un estado líquido, para oxidar el tioéster hasta un éster que contiene ácido sulfónico. Por ejemplo, cuando el agente oxidante es cloro, el cloro puede estar en estado gaseoso. En algunas modalidades, la oxidación del tioéster se puede efectuar a una presión que varía desde 0 kg/cm2 manométricos hasta 140.6 kg/cm2 manométricos. En otras modalidades, la oxidación del tioéster se puede efectuar a una presión que varía desde 0 hasta 70.3 kg/cm2 manométricos; o de manera alternativa, 0 hasta 35.15 kg/cm2 manométricos. La oxidación del tioéster se puede efectuar en un reactor por lotes o en un reactor continuo, como se describe en la presente invención. De manera adicional, el procedimiento para producir el éster que contiene ácido sulfónico puede comprender pasos de procedimiento adicionales como es reconocido por los expertos en la técnica .
Procedimiento para producir un éster que contiene sulfonato En un aspecto de la presente invención, se provee en forma conveniente un procedimiento para producir el éster que contiene sulfonato. En una modalidad, el procedimiento para preparar un éster que contiene sulfonato comprende los pasos de poner en contacto el éster que contiene ácido sulfónico y una base y formar la composición de éster que contiene sulfonato. El procedimiento para producir el éster que contiene sulfonato se puede aplicar a cualquier éster que contiene ácido sulfónico descrito en la presente invención para preparar cualquier éster que contiene sulfonato descrito en la presente invención. En algunos aspectos, el procedimiento para preparar el éster que contiene sulfonato incluye los pasos del procedimiento para preparar el éster que contiene ácido sulfónico, los cuales se describen en la presente invención, además de los pasos para producir el éster que contiene sulfonato. En algunos aspectos, la formación del éster que contiene sulfonato ocurre en presencia de un solvente. En algunos aspectos, el solvente es agua. En algunos aspectos, la base puede ser un hidróxido de metal. En algunas modalidades, el hidróxido de metal se selecciona a partir del grupo que consiste de sodio, potasio, bario, calcio, magnesio, y mezclas de los mismos. En modalidades particulares, el hidróxido de metal es hidróxido de sodio. En otros aspectos, el hidróxido de metal es hidróxido de calcio o hidróxido de magnesio. Incluso en otros aspectos, el hidróxido de metal es hidróxido de bario. En otros aspectos, la base es una amina orgánica. En algunas modalidades, la amina tiene la estructura NRs3RsRs5 en la cual Rs3, Rs4, y Rs5 se seleccionan de manera independiente a partir de hidrógeno, grupos organilo de C a Cío, y grupos hidrocarbilo de Ci a Cío- En otras modalidades, la amina orgánica es una trialquilamina, una dialquilamina, o una monoalquilamina. En una modalidad particular, NRs3Rs4Rs5 representa trietanolamina.
La formación del éster que contiene sulfonato se puede efectuar a cualquier temperatura que pueda convertir el grupo ácido sulfónico del éster que contiene ácido sulfónico hasta un grupo sulfonato. En algunas modalidades, el éster que contiene sulfonato se forma a una temperatura mayor de -20 °C. En otras modalidades, el tioéster se oxida a una temperatura mayor de 0°C; de manera alternativa, más de 20°C; o de manera alternativa, más de 50°C. Incluso en otras modalidades, el tioéster se oxida a una temperatura que varía desde 0°C hasta 250 °C; de manera alternativa, desde 0°C hasta 150 °C; o de manera alternativa, desde 20°C hasta 100°C. El tiempo requerido para la formación del éster que contiene sulfonato puede ser cualquier tiempo requerido para convertir el grupo ácido sulfónico del éster que contiene ácido sulfónico hasta un grupo sulfonato. En términos generales, el tiempo requerido para la formación del éster que contiene sulfonato es de por lo menos 15 minutos; de manera alternativa, por lo menos 30 minutos; de manera alternativa, por lo menos 45 minutos; o de manera alternativa, por lo menos 1 hora. En algunas modalidades, el tiempo requerido para la formación del éster que contiene sulfonato varía desde 15 minutos hasta 12 horas; de manera alternativa, desde 30 minutos hasta 6 horas; de manera alternativa, desde 45 minutos hasta 3 horas.
La formación del éster que contiene sulfonato se puede efectuar a cualquier presión que mantenga el éster que contiene ácido sulfónico, base, y solvente opcional en un estado líquido. En algunas modalidades la formación del éster que contiene sulfonato se efectúa a una presión que varía desde 0 kg/cm2 manométricos hasta 140.6 kg/cm2 manométricos. En otras modalidades, la formación del éster que contiene sulfonato se efectúa a una presión que varía desde 0 hasta 70.3 kg/cm2 manométricos; o de manera alternativa, 0 hasta 35.15 kg/cm2 manométricos. En un aspecto, el procedimiento para preparar un éster que contiene sulfonato se efectúa como un procedimiento por lotes. En otro aspecto, el procedimiento para preparar un éster que contiene sulfonato se efectúa como un procedimiento continuo.
Material fertilizante de liberación controlada encapsulado en polímero de politiouretano y/o de epóxido Por lo tanto, en uno de sus aspectos, la presente invención se refiere a un material fertilizante de liberación controlada encapsulado en polímero de politiouretano y/o de epóxído. Los términos "material fertilizante de liberación controlada" y "material de CRF" se utilizan de manera intercambiable a través de toda esta descripción y se pretende que tengan el mismo significado.
Asimismo, tal como se utiliza en toda esta descripción, el término "aceite vegetal" pretende tener un significado amplio e incluye fuentes de triglicérido de ácido graso tal como aceite de soya, aceite de maíz, aceite de cañóla, aceite de colza y similares. El aceite vegetal más preferido para ser utilizado la presente invención es aceite de soya. En términos generales, el material fertilizante comprende un material de nutriente vegetal en partículas. La elección del material de nutriente vegetal en partículas útil para el presente material de CRF no está particularmente restringido y está dentro del ámbito del experto en la técnica. Por ejemplo, el material de nutriente vegetal utilizado se puede seleccionar a partir de aquellos descritos en Hudson. De preferencia, dicho nutriente vegetal comprende un compuesto soluble en agua, más preferido un compuesto que contiene por lo menos un miembro que se selecciona a partir del grupo que consiste de nitrógeno, fósforo, potasio, azufre, micro-nutrientes y mezclas de los mismos. Uno de dichos nutrientes vegetales preferidos comprende urea. Otros ejemplos útiles de nutrientes vegetales se describen en la patente norteamericana 5,571,303 [Bexton] y/o patente norteamericana 6,663,686 [Geiger et al.] - por ejemplo, sulfato de amonio, fosfato de amonio y mezclas de los mismos. Los ejemplos no limitativos de micro-nutrientes útiles se pueden seleccionar a partir del grupo que comprende cobre, zinc, boro, manganeso, hierro y mezclas de los mismos. De preferencia, el revestimiento rodea al material de nutriente vegetal en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 0.1 hasta aproximadamente 20 por ciento en peso, más preferido desde aproximadamente 2.0 hasta aproximadamente 15 por ciento en peso, y más preferido aún desde aproximadamente 2.5 hasta aproximadamente 10 por ciento en peso, tomando como base el peso del material de nutriente vegetal. En una modalidad preferida de la presente invención, el aceite vegetal azufrado como el único compuesto que contiene hidrógeno activo para reacción con el isocianato (por ejemplo, en el caso en el cual el revestimiento deseado sea un politiouretano) o para reacción con el componente de resina de epóxido (es decir, en el caso en el cual el revestimiento deseado es un polímero de epóxido) . De manera alternativa, es posible utilizar una combinación del aceite vegetal que contiene azufre y otro compuesto que contiene hidrógeno activo - por ejemplo, poliol. La elección del poliol no está particularmente restringida y está dentro del ámbito del experto en la técnica. En la presente invención un poliol se refiere a un compuesto que contiene hidrógeno activo que puede reaccionar con isocianato. El poliol puede ser un tipo individual de poliol o una mezcla de polioles diferentes. Por ejemplo, el poliol puede ser una estructura base terminada en hidroxilo de un miembro que se selecciona a partir del grupo que comprende poliéter, poliéster, policarbonato, polidieno y policaprolactona. De preferencia, dicho poliol se selecciona a partir del grupo que comprende polihidrocarburos terminados en hidroxilo, triglicéridos de ácido graso, poliésteres terminados en hidroxilo, poliésteres terminados en hidroximetilo, perfluorometilenos terminados en hidroximetilo, polialquilen-éter glicoles, polialquilen-arilen-éter glicoles y polialquilen-éter trioles. Los polioles más preferidos se seleccionan a partir del grupo que comprende polietilenglicoles, poliéster de ácido adípico-etilenglicol, poli (butilenglicol) , poli (propilenglicol) y polibutadieno terminado en hidroxilo - véase, por ejemplo, patente británica No. 1,482,213. El más preferido de dicho poliol es un poliéter-poliol . De preferencia, dicho poliéter-poliol tiene un peso molecular en el intervalo de desde aproximadamente 60 hasta aproximadamente 20,000, más preferido desde aproximadamente 60 hasta aproximadamente 10,000, y más preferido aún desde aproximadamente 60 hasta aproximadamente 8 , 000. Si se utilizan, una clase particularmente preferida de polioles son polioles que comprenden de aproximadamente 2 hasta aproximadamente 12 porciones hidroxilo. De preferencia, dichos polioles son aquellos con peso equivalente bajo y alta funcionalidad. El peso equivalente preferido es 29-400. Más preferido, el peso equivalente es 29-200. Más preferido aún, el peso equivalente es 29-150. La funcionalidad del poliol tal como se utiliza en la presente invención se refiere a la funcionalidad preferida de la unidad básica (o monómero) . De preferencia, la funcionalidad del poliol está entre aproximadamente 2 y aproximadamente 12, más preferido entre aproximadamente 3 y aproximadamente 8, y más preferido aún entre aproximadamente 3 y aproximadamente 6. Más preferido, dicho poliéter-poliol se elabora utilizando una amina como iniciador. Más preferido aún, el poliol comprende una mezcla de Jeffol A480TM de Huntsman y otro poliol, de preferencia, aceite de ricino. De manera adicional, el poliol, si se utiliza, se puede obtener a partir de fuentes de triglicérido de ácido graso tal como soya, maíz, cañóla y similares (es decir, para producir aceites modificados presentes en la naturaleza) . Un ejemplo de dicho poliol sintético que comprende una base de ca óla se puede conseguir comercialmente a partir de Urethane Soy Systems Corp. (Princeton, Illinois) con una funcionalidad mayor de 3. Se puede utilizar una mezcla de polioles con una relación y distribución de peso molecular prescritas, por ejemplo, Huntsman Jeffol A480TM u 800TM con etilenglicol, Huntsman Jeffol A480TM u 800TM con oleo-poliol, Huntsman Jeffol A480TM u 800TM con polietilenglicol, Huntsman Jeffol A480TM u 800TM con polipropilenglicol, Huntsman Jeffol A480TM u 800TM con una mezcla de polipropilen- (o polietilen) glicol de funcionalidad y peso molecular diferentes. El isocianato apropiado para ser utilizado en la producción del revestimiento no está particularmente restringido y la elección del mismo está dentro del ámbito del experto en la técnica. El isocianato puede ser un tipo individual de isocianato o una mezcla de isocianato diferentes. En términos generales, el compuesto de isocianato apropiado para uso se puede representar mediante la fórmula general:
Q(NCO)i
en la cual "i" es un número entero de dos o más y Q es un radical orgánico que tiene la valencia de i . Q puede ser un grupo hidrocarburo sustituido o no sustituido (por ejemplo un grupo alquileno o arileno) . Asimismo, Q se puede representar mediante la fórmula general:
Ql-Z-Ql
en la cual Ql es un grupo alquileno o arileno y Z se elige a partir del grupo que comprende -0-, -0-Q1-, -CO-, -S-, -S-Ql-S- y -S02-. Los ejemplos de compuestos de isocianato que caen dentro del campo de esta definición incluyen di-isocianato de hexametileno, 1, 8-di-isocianato-p-naftaleno, di-isocianato de xililo, (OCNCH2CH2CH2OCH20) 2, l-metil-2,4-di-isocianato-ciclohexano, di-isocianatos de fenileno, diisocianatos de tolueno, di-isocianatos de clorofenileno, difenilmetan-4, ' -di-isocianato, naftaleno-1, 5-di-isocianato, trifenilmetan-4' , 4' ' -tri-isocianato e isopropilbencen-alfa-4-di-isocianato . En otra modalidad, Q también puede representar un radical poliuretano que tiene una valencia de i. En este caso Q(NC0)i es un compuesto al que comúnmente se reconoce en la técnica como un pre-polímero. En términos generales, se puede preparar un pre-polímero haciendo reaccionar un exceso estequiométrico de un compuesto de isocianato (como se discutió anteriormente en la presente invención) con el aceite vegetal azufrado (discutido anteriormente en la presente invención) y/o el poliol (discutido anteriormente en la presente invención) . En esta modalidad, el poliisocianato se puede utilizar, por ejemplo, en proporciones de aproximadamente 5 por ciento hasta aproximadamente 200 por ciento de exceso estequiométrico con respecto a la proporción de hidrógeno activo en el aceite vegetal azufrado y/o el poliol. El compuesto de isocianato apropiado para uso en el procedimiento de la presente invención también se puede seleccionar a partir de dímeros y trímeros de isocianatos y di-isocianatos, y a partir de di-isocianatos poliméricos que tienen la fórmula general:
[Q"(NCO)i]j
en la cual tanto "i" como j son números enteros que tienen un valor de 2 o más, y Q" es un radical orgánico poli-funcional, y/o, como componentes adicionales en la mezcla de reacción, compuestos que tienen la fórmula general:
L(NCO)i
en la cual "i" es un número entero que tiene un valor de 1 o más y L es un átomo o radical mono-funcional o poli-funcional. Los ejemplos de compuestos de isocianato que caen dentro del campo de esta definición incluyen di- isocianato etilfosfónico, di-isocianato fenilfosfónico, compuestos que contienen un grupo =Si-NCO, compuestos de isocianato obtenidos a partir de sulfonamidas (QS02NCO) , ácido ciánico y ácido tiociánico. Véase también, por ejemplo, patente británico No.
1,453,258. Los ejemplos no limitativos isocianato apropiados incluyen: di-isocianato de 1, 6-hexametileno, di-isocianato de 1, 4-butileno, di-isocianato de furfurilideno, di-isocianato de 2,4-tolueno, di-isocianato de 2,6-tolueno, di-isocianato de 2, 4' -difenilmetano, di-isocianato de 4,4'-difenilmetano, di-isocianato de 4, 4' -difenilpropano, diisocianato de 4, ' -difenil-3, 3' -dimetilmetano, diisocianato de 1, 5-naftaleno, l-metil-2, 4-di-isocianato-5-clorobenceno, 2, 4-di-isocianato-s-triazina, l-metil-2, 4-di-isocianato ciciohexano, di-isocianato de p-fenileno, diisocianato de m-fenileno, di-isocianato de 1, 4-naftaleno, di-isocianato de dianisidina, di-isocianato de bitolueno, di-isocianato de 1, 4-xilileno, di-isocianato de 1,3-xilileno, bis- (4-isocianatofenil)metano, bis- (3-metil-4-isocianatofenil) etano, poli-isocianatos de polimetilen-polifenilo y mezclas de los mismos Un grupo particularmente preferido de isocianatos son aquellos descritos en Hudson y Markusch. De preferencia, el isocianato contiene desde aproximadamente 1.5 hasta aproximadamente 16 grupos NCO por molécula. Más preferido, el isocianato contiene desde aproximadamente 2 hasta aproximadamente 16 grupos NCO por molécula. Más preferido aún, el isocianato contiene desde aproximadamente 3 hasta aproximadamente 16 grupos NCO por molécula. De preferencia, el isocianato contiene desde aproximadamente 10 hasta aproximadamente 50 por ciento de NCO en peso. Más preferido, el isocianato contiene desde aproximadamente 12 hasta aproximadamente 50 por ciento de NCO en peso. Más preferido aún, el isocianato contiene desde aproximadamente 15 hasta aproximadamente 50 por ciento de NCO en peso. El aceite vegetal azufrado para uso en el presente material de CRF de preferencia se selecciona a partir de aquellos descritos con detalle en la presente invención. Un aceite vegetal azufrado preferido es MVO disponible de Chevron Phillips Chemical Co. bajo el nombre comercial Polymercaptan 358. Polymercaptan 358 se elabora mediante la adición de radicales libres de sulfuro de hidrógeno a los dobles enlaces en el aceite de soya. Típicamente, Polymercaptan 358 tiene un contenido de azufre de tiol de 5 hasta 10% y pesos equivalentes de 640 hasta 320, respectivamente.
Otro aceite vegetal azufrado preferido útil como parte del componente reactivo a isocianato es un MHVO tal como aceite de mercapto-hidroxi-soya. Como se describe en la presente invención, un aceite de mercapto-hidroxi-soya se elaboran mediante la adición de radicales libres de sulfuro de hidrógeno al aceite de soya modificado con epóxido. Típicamente, los grupos funcionales mercapto e hidroxi son iguales y el contenido de mercaptano es de aproximadamente 8.3% de azufre de tiol . El peso equivalente de este material es 192, el cual incluye los grupos funcionales tanto mercapto como hidroxi. Incluso otro aceite vegetal azufrado preferido útil como parte del componente reactivo a isocianato es un CMVO tal como aceite de soya modificado con mercaptano, entrelazado con azufre. El aceite de soya modificado con mercaptano, entrelazado con azufre, se elabora mediante la adición de azufre elemental a aceite de soya modificado con mercaptano. En este procedimiento, una porción de los grupos mercaptano son consumidos como sitios de entrelazamiento para el azufre. Los productos aceite de soya modificado con mercaptano, entrelazado con azufre típicos de Chevron Phillips Chemical Co. incluyen Corridas #22, 194, 195, 196 y 197 y tienen un contenido de azufre de tiol que varía desde aproximadamente 8.0% hasta 1.4% y pesos equivalentes que varían desde aproximadamente 400 hasta aproximadamente 2250, respectivamente. Se pueden utilizar otros componentes reactivos a isocianato en conjunto con el aceite vegetal azufrado con el fin de incrementar la densidad de entrelazamiento del revestimiento de politiouretano. Los ejemplos, pero no limitativos para el experto la técnica, para agentes de entrelazamiento, incluyen polietilenglicoles y polipropilenglicoles de bajo peso molecular, polietilenglicoles y polipropilenglicoles iniciados con amina, polietilenglicoles y propilenglicoles iniciados con amina aromática, glicerol, sorbitol, neopentilglicol, etilendiamina y toluendiamina. La cantidad y elección de agente de entrelazamiento utilizado está dentro del ámbito del experto en la técnica y depende de las propiedades físicas deseadas del revestimiento. El uso de un catalizador para la reacción de los aceites vegetales azufrados con el isocianato es convencional. La selección del catalizador está dentro del ámbito del experto en la técnica. Los ejemplos, pero no limitativos, de catalizadores apropiados incluyen aminas terciarias y compuestos de órgano-estaño. Los catalizadores particularmente útiles son polipropilenglicoles iniciados con amina debido a que éstos también actúan como agentes para entrelazamiento junto con su efecto catalítico. Se pueden agregar opcionalmente aditivos orgánicos a la formulación para revestir el material de CRF para incrementar el carácter hidrofóbico y/o durabilidad en el manejo del revestimiento, si se desea. El aditivo orgánico se puede agregar ya sea al componente reactivo a isocianato o al componente de poli-isocianato, antes de aplicarlos a las partículas de fertilizante. Los aditivos orgánicos apropiados incluyen, pero no se limitan a, ceras, tanto sintéticos como naturales, petrolatos, asfaltos, ácidos grasos, sales de ácidos grasos, esteres de ácido graso, alcoholes superiores, silicones y mezclas de los mismos. Un aditivo orgánico particularmente útil es cera de alfa-olefina sintética (por ejemplo, una cera de C20 + alfa-olefina) elaborada por Chevron Phillips Chemical Co . Otro aditivo orgánico útil es una cera microcristalina, tal como Cal ax™ 170, disponible de Cal ax Corp. De preferencia, la adición de un aditivo orgánico o mezcla de aditivos orgánicos está en una cantidad de las está 90% en peso aproximadamente del revestimiento, de preferencia del intervalo de 0.1% aproximadamente hasta 90% en peso aproximadamente del revestimiento, más preferido en el intervalo de 1% aproximadamente hasta 80% en peso aproximadamente del revestimiento y más preferido aún en el intervalo de 2% hasta 50% en peso aproximadamente del revestimiento . También es posible incluir otros aditivos en cualquiera del componente reactivo a isocianato o el componente de poli-isocianato, antes de aplicarlos a las partículas de fertilizante. Los posibles aditivos incluyen, por ejemplo, auxiliares de flujo, agentes tensoactivos, des-espumantes y otros aditivos conocidos por el experto en la técnica. Se puede incluir cualquier aditivo, que ayude a la formación del revestimiento de politiouretano que encapsula las partículas de fertilizante, en uno o ambos de estos componentes . Las resinas de epóxido apropiadas para ser utilizadas en conjunto con el aceite vegetal modificado con mercaptano para el propósito de ese invención incluyen, pero no se limitan a, éteres líquidos de bisfenol A y diglicidilo, tales como D.E.R. 331 y 324 de Dow Plastics, y Epon Resin 282 y 8121 de Resolution Performance Products y mezclas de los mismos. Además, también se puede utilizar aceite de soya modificado con epóxido, tal como el producto Vikoflex 7170 de AtoChem comercialmente disponible y mezclas de los mismos con otras resinas de epóxido. Para el material de CRF encapsulado en polímero epóxido elaborado a partir de aceite vegetal azufrado, se ha descubierto que el uso de un catalizador de amina terciaria es altamente preferido. La cantidad utilizada es tal que sea suficiente para brindar la velocidad de reacción deseada para la producción del producto de fertilizante de liberación lenta encapsulado. Un ejemplo no limitativo de un catalizador de amina apropiado es diazobicicloundecaceno también conocido como 1/8-diazabiciclo[5,4,0]undec-7-eno [CAS# 6674-22-2] o "DBU", el cual de preferencia se utiliza en el intervalo de 0.1% hasta 0.5% en peso aproximadamente del revestimiento. Otros materiales de catalizador apropiados serán evidentes para los expertos en la técnica. De preferencia el catalizador de amina se pre-mezcla con el aceite vegetal azufrado y después esta mezcla junto con la resina de epóxido se aplica a las partículas de fertilizante, ya sea en forma simultánea o ya sea uno antes del otro. El aceite vegetal azufrado preferido para ser utilizado en la producción de material de CRF revestido con polímero de epóxido es MHVO tal como aceite de mercapto-hidroxi-soya. Uno de dichos materiales es aceite de mercapto-hidroxi-soya conocido como MHSO 566-84 producido por Chevron Phillips Chemical Co . Este material preferido contiene 8.33% de azufre de tiol, con un peso equivalente de 384, tomando como base el grupo funcional mercaptano. Opcionalmente se pueden agregar aditivos orgánicos a la formulación para incrementar el carácter hidrofóbico y/o la durabilidad en el manejo del revestimiento de polímero de epóxido, si se desea. El aditivo orgánico se puede agregar ya sea al componente reactivo a epóxido y/o al componente vegetal azufrado, antes de aplicarlos a las partículas de fertilizante. Los aditivos orgánicos apropiados incluyen, pero no se limitan a, ceras, tanto sintéticas como naturales, petrolatos, asfaltos, ácidos grasos, sales de ácidos grasos, esteres de ácido graso, alcoholes superiores, silicones y mezclas de los mismos. Un aditivo orgánico particularmente útil es cera de alfa-olefina sintética elaborada por Chevron Phillips Chemical Co . De preferencia, la adición de un aditivo orgánico o mezcla de aditivos orgánicos para uso con el polímero de epóxido está en una cantidad de hasta aproximadamente 90% en peso del revestimiento, de preferencia en el intervalo de aproximadamente 0.1% hasta aproximadamente 90% en peso del revestimiento, más preferido en el intervalo de aproximadamente 1% hasta aproximadamente 80% en peso del revestimiento y más preferido aún en el intervalo de aproximadamente 2% hasta 50% en peso del revestimiento. También es posible incluir otros aditivos en cualquiera del componente reactivo a epóxido (el aceite vegetal azufrado) o -el componente de resina de epóxido, antes de aplicarlos a las partículas de fertilizante. Los posibles aditivos incluyen, por ejemplo, auxiliares de flujo, agentes tensoactivos, des-espumantes y otros aditivos conocidos por los expertos en la técnica. Cualquier aditivo, que ayude en la formación del revestimiento de polímero de epóxido que encapsula las partículas de fertilizante, se puede incluir en uno o ambos de estos componentes. De conformidad con una modalidad preferida, el presente material de CRF se puede producir aplicando el componente reactivo a isocianato junto con el componente de poli-isocianato a temperatura ambiente (por ejemplo, desde aproximadamente 20 °C hasta aproximadamente 30°C) . De preferencia, las partículas de fertilizante se pre-calientan a una temperatura en el intervalo de aproximadamente 50 °C hasta 100 °C, más preferido desde aproximadamente 60 °C hasta 80°C. De conformidad con otra modalidad preferida de la invención, el presente material de CRF se puede producir aplicando los componentes reactivos a resina de epóxido, que contienen el catalizador de amina, junto con el componente de resina de epóxido a temperatura ambiente (por ejemplo, desde aproximadamente 20 °C hasta aproximadamente 30 °C) De preferencia, las partículas de fertilizante se pre-calientan a una temperatura en el intervalo de aproximadamente 50 °C hasta 100 °C, más preferido desde aproximadamente 60 °C hasta 80°C. Durante la operación de revestimiento, se prefiere utilizar un dispositivo que mantenga las partículas de fertilizante en un movimiento continuo, de bajo impacto, de esfuerzo cortante bajo, una con relación a la otra. Los ejemplos de aparatos de mezclado apropiados incluyen lecho fluido, tambor giratorio, granulador de charola y similares que puedan proveer un movimiento continuo de bajo esfuerzo cortante de las partículas de fertilizante . De preferencia, se puede producir material de CRF encapsulado en politiouretano efectuando los siguientes pasos: (i) proveer una cantidad de partículas de fertilizante, (ii) agitar las partículas de fertilizante de tal manera que se mantenga un mezclado suave de las mismas,
(iii) agregar a las partículas de fertilizante agitadas un componente reactivo a isocianato que comprende el aceite vegetal azufrado (con o sin uno o más de agentes para entrelazamiento, aditivos orgánicos hidrofóbicos u otros aditivos como se describió anteriormente) , (iv) agregar a las partículas de fertilizante agitadas un isocianato (con o sin uno o más de aditivos orgánicos hidrofóbicos u otros aditivos como se describió anteriormente) , en una cantidad tal que la relación de grupos NCO a grupos funcionales reactivos a isocianato sea de aproximadamente 0.8:1, hasta aproximadamente 2.0:1, de preferencia desde aproximadamente 0.9:1 hasta aproximadamente 1.5:1 y más preferido aún desde aproximadamente 0.95 hasta aproximadamente 1.3:1., (v) permitir que reaccionen el isocianato y el componente reactivo a isocianato, para formar de esta manera un revestimiento de politiouretano solidificado sobre la superficie de las partículas de fertilizante, y (vi) enfriar las partículas de fertilizante revestidas hasta aproximadamente o ligeramente por encima de la temperatura ambiente, con agitación continua, suave. Si se requieren capas de revestimiento múltiples para obtener el fertilizante de liberación lenta deseado, se pueden repetir los pasos (ii) hasta (vi) un número de veces (por ejemplo, desde 2 hasta 10 veces) . De conformidad con el material de CRF de la presente invención, no es necesario que las partículas de fertilizante contengan grupos funcionales reactivos a isocianato. La encapsulación en politiouretano de las partículas de fertilizante para obtener el perfil de índice de liberación prescrito de fertilizante depende de un número de factores, incluyendo: (i) dosificación correcta de los co-reactantes y aditivos, (ii) control relativamente preciso de la temperatura, (iii) movimiento sustancialmente continuo de las partículas de fertilizante en un ambiente de esfuerzo cortante bajo, suave, (iv) selección apropiada del tipo y cantidad de catalizador para asegurar la reacción completa de los componentes reactivos a isocianato con el componente de poli-isocianato antes que se apliquen capas sucesivas (suponiendo que se apliquen capas múltiples) , y/o (v) enfriamiento de las partículas de fertilizante revestidas para evitar aglomeración del producto final. De conformidad con una modalidad preferida, el aceite vegetal azufrado, junto con el aditivo orgánico hidrofóbico (si estuviera presente), se aplica como un flujo separado a las partículas de fertilizante, antes de la adición del isocianato. Además, de preferencia, el catalizador y agente de entrelazamiento, si estuviera presente, se agregan como un flujo separado a las partículas de fertilizante. El orden de adición no es importante y está dentro del ámbito del experto en la técnica. De preferencia, se puede producir material de CRF encapsulado en polímero de epóxido efectuando los siguientes pasos: (i) proveer una cantidad de partículas de fertilizante, (ii) agitar las partículas de fertilizante de tal manera que se mantenga un mezclado suave de las mismas,
(iii) agregar a las partículas de fertilizante agitadas un componente reactivo a epóxido que comprende un aceite vegetal azufrado (con o sin uno o más de los aditivos orgánicos hidrofóbicos y otros aditivos como se describió anteriormente) , (iv) agregar a las partículas de fertilizante agitadas un componente de resina de epóxido (con o sin uno o más aditivos orgánicos hidrofóbicos y otros aditivos como se describió anteriormente) , en una cantidad tal que la relación de grupos oxirano en la resina de epóxido a grupos funcionales reactivos a epóxido sea de aproximadamente 0.8:1, hasta aproximadamente 2.0:1, de preferencia desde aproximadamente 0.9:1 hasta aproximadamente 1.5:1; incluso más preferido desde aproximadamente 0.95 hasta aproximadamente 1.3:1 y más preferido aún desde aproximadamente 0.95 hasta aproximadamente 1.05:1, (v) permitir que reaccionen la resina de epóxido y los materiales reactivos a epóxido, para formar de esta manera un revestimiento de polímero de epóxido solidificado sobre la superficie de las partículas de fertilizante, y (vi) enfriar las partículas de fertilizante revestidas hasta aproximadamente o ligeramente por encima de la temperatura ambiente, con agitación continua, suave. Si se requieren capas de revestimiento múltiples para obtener el fertilizante de liberación lenta deseado, se pueden repetir los pasos (ii) hasta (vi) un número de veces (por ejemplo, 2 hasta 10 veces) . La encapsulación en polímero de epóxido de las partículas de fertilizante para obtener el perfil de índice de liberación prescrito del fertilizante depende de un número de factores, incluyendo: (i) dosificación correcta de los co-reactantes y aditivos, (ii) control relativamente preciso de la temperatura, (iii) movimiento sustancialmente continuo de las partículas de fertilizante en un ambiente de esfuerzo cortante bajo, suave, (iv) selección apropiada del tipo y cantidad de catalizador para asegurar la reacción completa de los componentes reactivos a epóxido con el componente de resina de epóxido antes que se apliquen capas sucesivas (suponiendo que se apliquen capas múltiples) , y/o (v) enfriamiento de las partículas de fertilizante revestidas para evitar aglomeración del producto final . De conformidad con una modalidad preferida, el aceite vegetal azufrado, junto con el aditivo orgánico hidrofóbico (si está presente) , se aplica como un flujo separado a las partículas de fertilizante, antes de la adición del componente de resina de epóxido. Además, the preferencia, el catalizador y otros aditivos, si están presentes, se agregan como un flujo separado a las partículas de fertilizante. El orden de adición no es importante y está dentro del ámbito del experto en la técnica. En una modalidad adicional de esta invención, se puede aplicar una combinación de capas de polímero de epóxido y capas de politiouretano a las partículas de fertilizante para obtener un revestimiento de polímero mixto para el material de CRF. El revestimiento de polímero de epóxido y el revestimiento de politiouretano se pueden aplicar en cualquier orden.
MATERIALES DE ABASTECIMIENTO
Esteres insaturados , El éster insaturado utilizado como un material de abastecimiento para producir las composiciones de tioéster descritas en la presente invención se puede describir utilizando un número de métodos diferentes. Un método para describir el material de reserva de éster insaturado es mediante el número de grupos éster y el número de dobles enlaces carbono-carbono que comprende cada molécula de aceite de éster insaturado. El éster insaturado apropiado utilizado como un material de abastecimiento para producir las composiciones de tioéster descritas en la presente invención comprenden como mínimo por lo menos 1 grupo éster y por lo menos 1 doble enlace carbono-carbono. Sin embargo, más allá de este requerimiento, el número de grupos éster y dobles enlaces carbono-carbono que comprenden los esteres insaturados son elementos independientes y se pueden variar en forma independiente uno del otro. Por lo tanto, los esteres insaturados pueden tener cualquier combinación de número de grupos éster y número de dobles enlaces carbono-carbono descritos por separado en la presente invención. Los esteres insaturados apropiados también pueden contener grupos funcionales adicionales tales como alcohol, aldehido, acetona, etoxi, éter, grupos aromáticos, y combinaciones de los mismos. Como un ejemplo, los esteres insaturados también pueden comprender grupos hidroxi. Un ejemplo de un éster insaturado que contiene grupos hidroxi es el aceite de ricino. Otros esteres insaturados apropiados serán evidentes para los expertos en la técnica y se deben considerar dentro del campo de la presente invención. Como mínimo el éster insaturado comprende por lo menos un grupo éster. En otras modalidades, el éster insaturado comprende por lo menos 2 grupos éster. De manera alternativa, el éster insaturado comprende 3 grupos éster. De manera alternativa, el éster insaturado comprende 4 grupos éster. De manera alternativa, el éster insaturado incluye desde 2 hasta 8 grupos éster. De manera alternativa, el éster insaturado incluye desde 2 hasta 7 grupos éster. De manera alternativa, el éster insaturado incluye desde 3 hasta 5 grupos éster. Como otra alternativa, el éster insaturado incluye desde 3 hasta 4 grupos éster.
En otras modalidades, el éster insaturado comprende una mezcla de esteres insaturados. En estas situaciones, el número de grupos éster se describe de manera más adecuada como un número promedio de grupos éster por molécula de éster insaturado que comprende la composición de éster insaturado. En algunas modalidades, los esteres insaturados tienen un promedio de por lo menos 1.5 grupos éster por molécula de éster insaturado; de manera alternativa, un promedio de por lo menos 2 grupos éster por molécula de éster insaturado; de manera alternativa, un promedio de por lo menos 2.5 grupos éster por molécula de éster insaturado; o de manera alternativa, un promedio de por lo menos 3 grupos éster por molécula de éster insaturado. En otras modalidades, los esteres insaturados tienen un promedio de 1.5 a 8 grupos éster por molécula de éster insaturado; de manera alternativa, un promedio de 2 a 7 grupos éster por molécula de éster insaturado; de manera alternativa, un promedio de 2.5 a 5 grupos éster por molécula de éster insaturado; de manera alternativa, un promedio de 3 a 4 grupos éster por molécula de éster insaturado. En otra modalidad, los esteres insaturados tienen un promedio de aproximadamente 3 grupos éster por molécula de éster insaturado o de manera alternativa, un promedio de aproximadamente 4 grupos éster or molécula de éster insaturado.
Como mínimo, el éster insaturado comprende por lo menos un doble enlace carbono-carbono por molécula de éster insaturado. En una modalidad el éster insaturado comprende por lo menos 2 dobles enlaces carbono-carbono; de manera alternativa, por lo menos 3 dobles enlaces carbono-carbono; o de manera alternativa, por lo menos 4 dobles enlaces carbono-carbono. En otras modalidades, el éster insaturado comprende desde 2 hasta 9 dobles enlaces carbono-carbono; de manera alternativa, desde 2 hasta 4 dobles enlaces carbono-carbono; de manera alternativa, desde 3 hasta 8 dobles enlaces carbono-carbono; o de manera alternativa, desde 4 hasta 8 dobles enlaces carbono-carbono. En algunas modalidades, el éster insaturado comprende una mezcla de esteres insaturados. En este aspecto, el número de dobles enlaces carbono-carbono en la mezcla de éster insaturado se describe de manera más adecuada como un número promedio de dobles enlaces carbono-carbono por molécula de aceite de éster insaturado. En algunas modalidades, los esteres insaturados tienen un promedio de por lo menos 1.5 dobles enlaces carbono-carbono por molécula de éster insaturado; de manera alternativa, un promedio de por lo menos 2 dobles enlaces carbono-carbono por molécula de éster insaturado; de manera alternativa, un promedio de por lo menos 2.5 dobles enlaces carbono-carbono por molécula de éster insaturado; o de manera alternativa, un promedio de por lo menos 3 dobles enlaces carbono- carbono por molécula de éster insaturado. En otras modalidades, los esteres insaturados tienen promedio entre 1.5 a 9 dobles enlaces carbono-carbono por molécula de éster insaturado; de manera alternativa, un promedio de 3 a 8 dobles enlaces carbono-carbono por molécula de éster insaturado; de manera alternativa, un promedio de 2 a 4 dobles enlaces carbono-carbono por molécula de éster insaturado; o de manera alternativa, desde 4 hasta 8 dobles enlaces carbono-carbono por molécula de éster insaturado. Aunque el número (o número promedio) de grupos éster y el número (o número promedio) de dobles enlaces son elementos independientes de los esteres insaturados, se mencionan modalidades particulares para propósitos ilustrativos. En una modalidad, las moléculas de éster insaturado tienen un promedio de por lo menos 1.5 grupos éster por molécula de éster insaturado y tienen un promedio de por lo menos 1.5 dobles enlaces carbono-carbono por molécula de éster insaturado. De manera alternativa, las moléculas de éster insaturado tienen un promedio de por lo menos 3 grupos éster por molécula de éster insaturado y tienen un promedio de por lo menos 1.5 dobles enlaces carbono-carbono por molécula de éster insaturado. De manera alternativa, las moléculas de éster insaturado tienen un promedio de por lo menos 3 grupos éster por molécula de éster insaturado y tienen un promedio de 1.5 a 9 dobles enlaces carbono-carbono por molécula de éster insaturado. Como otra alternativa, las moléculas de éster insaturado tienen un promedio de 2 a 8 grupos éster por molécula de éster insaturado y tienen un promedio de 1.5 a 9 dobles enlaces carbono-carbono por aceite de éster insaturado. Además del número (o número promedio) de grupos éster y el número (o número promedio) de dobles enlaces carbono-carbono presentes en las moléculas de éster insaturado, la disposición de los dobles enlaces carbono-carbono en las moléculas de éster insaturado que tienen 2 o más dobles enlaces carbono-carbono puede ser una consideración. En algunas modalidades en las cuales las moléculas de éster insaturado tienen 2 o más dobles enlaces carbono-carbono, los dobles enlaces carbono-carbono pueden estar conjugados. En otras modalidades, los dobles enlaces carbono-carbono pueden estar separados uno del otro únicamente por un átomo de carbono. Cuando dos dobles enlaces carbono-carbono están separados por un átomo de carbono que tienen dos átomos de hidrógeno unidos a éste, por ejemplo un grupo metileno, estos dobles enlaces carbono-carbono se pueden denominar como dobles enlaces interrumpidos por metileno. Incluso en otras modalidades, los dobles enlaces carbono-carbono están aislados, por ejemplo los dobles enlaces carbono-carbono están separados uno del otro por 2 o más átomos de carbono. En modalidades adicionales, los dobles enlaces carbono-carbono pueden estar conjugados con un grupo carbonilo. En algunos aspectos, el éster insaturado se puede describir como un éster de un poliol y ácidos carboxílicos insaturados. Dentro de esta descripción, la porción de ácido carboxílico insaturado del éster insaturado se puede denominar una cadena lateral de un poliol (o de manera más sencilla una cadena lateral) . En algunas modalidades, el éster insaturado comprende menos de 30 por ciento de cadenas laterales que comprenden dobles enlaces interrumpidos por metileno. En otras modalidades, el éster insaturado comprende más de 30 por ciento de cadenas laterales que comprenden dobles enlaces interrumpidos por metileno. Incluso en otras modalidades, el éster insaturado comprende menos de 25 por ciento de cadenas laterales que tienen 3 dobles enlaces carbono-carbono contiguos interrumpidos por metileno. En modalidades adicionales, el éster insaturado comprende menos de 25 por ciento de cadenas laterales de ácido linolénico. En modalidades adicionales, el éster insaturado comprende más de 25 por ciento de cadenas laterales que tienen 3 dobles enlaces carbono-carbono contiguos interrumpidos por metileno. En modalidades adicionales, el éster insaturado comprende más de 25 por ciento de cadenas laterales de ácido linolénico.
En modalidades adicionales, el éster insaturado comprende por lo menos 30 por ciento de cadenas laterales que tienen 2 dobles enlaces carbono-carbono contiguos interrumpidos por metileno y menos de 25 por ciento de cadenas laterales que tienen 3 dobles enlaces carbono-carbono contiguos interrumpidos por metileno. También pueden estar presentes grupos funcionales adicionales en el éster insaturado. Una lista no limitativa de grupos funcionales incluyen un grupo hidroxi, un grupo éter, grupo aldehido, un grupo cetona, un grupo amina, un grupo ácido carboxílico entre otros, y combinaciones de los mismos. En un aspecto, el éster insaturado puede comprender grupos hidroxi. En algunas modalidades, los esteres insaturados tienen un promedio de por lo menos 1.5 grupos hidroxi por molécula de éster insaturado; de manera alternativa, un promedio de por lo menos 2 grupos hidroxi por molécula de éster insaturado; de manera alternativa, un promedio de por lo menos 2.5 grupos hidroxi por molécula de éster insaturado; o de manera alternativa, un promedio de por lo menos 3 grupos hidroxi por molécula de éster insaturado. En otras modalidades, los esteres insaturados tienen promedio entre 1.5 a 9 grupos hidroxi por molécula de éster insaturado; de manera alternativa, un promedio de 3 a 8 grupos hidroxi por molécula de éster insaturado; de manera alternativa, un promedio de 2 a 4 grupos hidroxi por molécula de éster insaturado; o de manera alternativa, de 4 a 8 grupos hidroxi por molécula de éster insaturado. En una modalidad el éster insaturado comprende por lo menos 2 grupos hidroxi; de manera alternativa, por lo menos 3 grupos hidroxi; o de manera alternativa, por lo menos 4 grupos hidroxi. En otras modalidades, el éster insaturado comprende desde 2 hasta 9 grupos hidroxi; de manera alternativa, desde 2 hasta 4 grupos hidroxi; de manera alternativa, desde 3 hasta 8 grupos hidroxi; o de manera alternativa, desde 4 hasta 8 grupos hidroxí.
Fuentes de aceites de éster insaturado El aceite de éster insaturado utilizado como un material de abastecimiento de esta invención puede ser cualquier aceite de éster insaturado que tiene el número de grupos éster y dobles enlaces carbono-carbono por aceite de éster insaturado descrito en la presente invención. El aceite de éster insaturado se puede obtener a partir de fuentes naturales, se puede producir en forma sintética a partir de materias primas de fuente natural, se pueden producir a partir de materias primas sintéticas, se pueden producir a partir de una mezcla de materiales naturales y sintéticos, o una combinación de los mismos.
Aceite de fuente natural insaturado En una modalidad, el aceite de éster insaturado está aceite de fuente natural insaturado. El aceite de fuente natural insaturado se puede obtener a partir de fuentes de nueces, vegetales, plantas y animales normalmente presentes en la naturaleza. En una modalidad, el aceite de éster insaturado se obtiene a partir de fuentes de nueces, vegetales, plantas y animales genéticamente modificados. En una modalidad, el aceite de éster insaturado comprende un triglicérido obtenido a partir de fuentes de nueces, vegetales, plantas y animales genéticamente modificados. En un aspecto, el aceite de fuente natural insaturado puede ser aceite de sebo, oliva, cacahuate, ricino, girasol, ajonjolí, semilla de amapola, palma, almendra, avellana, colza, cañóla, soya, maíz, cártamo, cañóla, semilla de algodón, camelina, linaza, o nuez. En alguna modalidad, el aceite de fuente natural insaturado puede ser aceite de soya, maíz, ricino, cártamo, cañóla, semilla de algodón, camelina, linaza, o nuez. En modalidades adicionales, el aceite de fuente natural insaturado puede ser aceite de soya; de manera alternativa aceite de maíz; de manera alternativa aceite de ricino; o de manera alternativa, aceite de cañóla. Los aceites de fuente natural insaturados están constituidos por triglicéridos que se pueden describir como un éster de glicerol y un ácido carboxílico insaturado. Dentro de esta descripción, la porción de ácido carboxílico insaturado del triglicérido se puede denominar como una cadena lateral de glicerol (o de manera más sencilla una cadena lateral) . En algunas modalidades, el triglicérido comprende menos de 30 por ciento de cadenas laterales que comprenden dobles enlaces interrumpidos por metileno. En otras modalidades, el triglicérido comprende más de 30 por ciento de cadenas laterales que comprenden dobles enlaces interrumpidos por metileno. Incluso en otras modalidades, el triglicérido comprende menos de 25 por ciento de cadenas laterales que tienen 3 dobles enlaces carbono-carbono contiguos interrumpidos por metileno. En modalidades adicionales, el triglicérido comprende menos de 25 por ciento de cadenas laterales de ácido linolénico. En modalidades adicionales, el triglicérido comprende más de 25 por ciento de cadenas laterales que tienen 3 dobles enlaces carbono-carbono contiguos interrumpidos por metileno. En modalidades adicionales, el triglicérido comprende más de 25 por ciento de cadenas laterales de ácido linolénico. En modalidades adicionales, el triglicérido comprende por lo menos 30 por ciento de cadenas laterales que tienen 2 dobles enlaces carbono-carbono contiguos interrumpidos por metileno y menos de 25 por ciento de cadenas laterales que tienen 3 dobles enlaces carbono-carbono contiguos interrumpidos por metileno. En otra modalidad, el aceite de éster natural insaturado comprende triglicéridos "naturales" obtenidos a partir de aceites de fuente natural insaturados. En una modalidad, el aceite de éster insaturado es sintético. En una modalidad, el aceite de éster insaturado comprende materias primas tanto sintéticas como naturales. En una modalidad, el aceite de éster insaturado comprende triglicéridos sintéticos.
Esteres insaturados sintéticos Los esteres insaturados sintéticos utilizados como material de abastecimiento para aspectos de esta invención se pueden producir utilizando métodos para producir un grupo éster conocidos por los expertos en la técnica. El término "grupo éster" significa una porción formada a partir de la reacción de un grupo hidroxi y un ácido carboxílico o un derivado de ácido carboxílico. Típicamente, los esteres se pueden producir haciendo reaccionar un alcohol con un ácido carboxílico, mediante trans-esterificación de éster de ácido carboxílico con un alcohol, haciendo reaccionar un alcohol con un anhídrido de ácido carboxílico, o haciendo reaccionar un alcohol con un halogenuro de ácido carboxílico. Se puede utilizar cualquiera de estos métodos para producir los aceites de éster insaturado sintéticos utilizados como material de abastecimiento en un aspecto de esta invención. Las materias primas de alcohol, ácido carboxílico insaturado, éster de ácido carboxílico insaturado, anhídrido de ácido carboxílico insaturado para la producción del aceite de éster insaturado se pueden obtener a partir de fuentes naturales, sintéticas, genéticas, o cualquier combinación de fuentes naturales, genéticas, y sintéticas. Los polioles y los ácidos carboxílicos insaturados, esteres de ácido carboxílico insaturado simple, o anhídridos de ácido carboxílico insaturado utilizados para producir los esteres insaturados utilizados como un material de abastecimiento en diversos aspectos de esta invención son elementos independientes. Es decir, estos elementos se pueden variar en forma independiente uno del otro y por lo tanto, se pueden utilizar en cualquier combinación para producir un éster insaturado utilizado como material de abastecimiento para producir las composiciones descritas en esta solicitud o como material de abastecimiento para los procedimientos descritos en esta solicitud.
Aceites de éster insaturado sintético componente de poliol El poliol utilizado para producir el aceite de éster insaturado puede ser cualquier poliol o mezcla de polioles que pueda reaccionar con un ácido carboxílico insaturado, éster de ácido carboxílico simple insaturado, anhídrido de ácido carboxílico, o halogenuro de ácido carboxílico bajo condiciones de reacción conocidas por los expertos en la técnica. El número de átomos de carbono en el poliol no es particularmente importante. En un aspecto, el poliol utilizado para producir el éster insaturado puede comprender desde 2 hasta 20 átomos de carbono. En otras modalidades, el poliol comprende desde 2 hasta 10 átomos de carbono; de manera alternativa desde 2 hasta 7 átomos de carbono; de manera alternativa desde 2 hasta 5 átomos de carbono. En modalidades adicionales, el poliol puede ser una mezcla de polioles que tienen un promedio de 2 hasta 20 átomos de carbono; de manera alternativa, un promedio de 2 hasta 10 átomos de carbono; de manera alternativa, un promedio de 2 hasta 7 átomos de carbono; de manera alternativa un promedio de 2 hasta 5 átomos de carbono. En otro aspecto, el poliol utilizado para producir el éster insaturado puede tener cualquier número de grupos hidroxi necesarios para producir el éster insaturado como se describe en la presente invención. En algunas modalidades, el poliol tiene 2 grupos hidroxi; de manera alternativa 3 grupos hidroxi; de manera alternativa, 4 grupos hidroxi; de manera alternativa, 5 grupos hidroxi; o de manera alternativa, 6 grupos hidroxi. En otras modalidades, el poliol comprende por lo menos 2 grupos hidroxi; de manera alternativa por lo menos 3 grupos hidroxi; de manera alternativa, por lo menos 4 grupos hidroxi; o de manera alternativa, por lo menos 5 grupos hidroxi; por lo menos 6 grupos hidroxi. Incluso en otras modalidades, el poliol comprende desde 2 hasta 8 grupos hidroxi; de manera alternativa, desde 2 hasta 4 grupos hidroxi; o de manera alternativa desde 4 hasta 8 grupos hidroxi. En aspectos adicionales, el poliol utilizado para producir el éster insaturado es una mezcla de polioles. En una modalidad, la mezcla de polioles tiene un promedio de por lo menos 1.5 grupos hidroxi por molécula de poliol. En otras modalidades, la mezcla de polioles tiene un promedio de por lo menos 2 grupos hidroxi por molécula de poliol; de manera alternativa, un promedio de por lo menos 2.5 grupos hidroxi por molécula de poliol; de manera alternativa, un promedio de por lo menos 3.0 grupos hidroxi por molécula de poliol; o de manera alternativa, un promedio de por lo menos 4 grupos hidroxi por molécula de poliol. Incluso en otras modalidades, la mezcla de polioles tiene un promedio de 1.5 a 8 grupos hidroxi por molécula de poliol; de manera alternativa, un promedio de 2 a 6 grupos hidroxi por molécula de poliol; de manera alternativa, un promedio de 2.5 a 5 grupos hidroxi por molécula de poliol; de manera alternativa, un promedio de 3 a 4 grupos hidroxi por molécula de poliol; de manera alternativa, un promedio de 2.5 a 3.5 grupos hidroxi por molécula de poliol; o de manera alternativa, un promedio de 2.5 a 4.5 grupos hidroxi por molécula de poliol. Incluso en otro aspecto, el poliol o mezcla de polioles utilizada para producir el tio-éster insaturado tiene un peso molecular o peso molecular promedio menor de 500. En otras modalidades, el poliol o mezcla de polioles tiene un peso molecular o peso molecular promedio menor de 300; de manera alternativa menos de 200; de manera alternativa, menos de 150; o de manera alternativa, menos de 100. En algunas modalidades, los polioles apropiados incluyen 1, 2-etanodiol, 1, 3-propanodiol, 1, 4-butanodiol, 1, 5-pentanodiol, 1, 6-hexanodiol, dimetilolpropano, neopentilpropano, 2-propil-2-etil-l, 3-propanodiol, 1,2-propanodiol, 1, 3-butanodiol, dietilenglicol, trietilenglicol, polietilenglicol, dipropilenglicol, tripropilen-glicol, y polipropilenglicol; ciclohexandimetanol, 1,3- dioxan-5, 5-dimetanol; y 1, 4-xililendimetanol y l-fenil-1,2-etanodiol, trimetilolpropano, trimetiloletano, trimetilol-butano, glicerol, 1, 2, 5-hexanotriol, pentaeritritol, ditrimetilolpropano, diglicerol, ditrimetiloletano, 1,3,5-trihidroxibenceno, 1, 4-xililendimetanol, y l-fenil-1,2-etanodiol, o cualquier combinación de los mismos. En modalidades adicionales, el poliol es glicerol, pentaeritritol, o mezclas de los mismos. En otras modalidades, el poliol es glicerol, o de manera alternativa pentaeritritol.
Ester insaturado sintético-componente de ácido carboxílico o equivalente de ácido carboxílico
El componente de ácido carboxílico del aceite de éster insaturado puede ser cualquier ácido carboxílico o mezcla de ácidos carboxílicos que comprende un doble enlace carbono-carbono. Debido a que el componente de ácido carboxílico se va a combinar con un poliol o mezcla de poliol que comprende un promedio mayor de 1.5 grupos hidroxi o cualquier otro número de grupos hidroxi descritos en la presente invención, el componente de ácido carboxílico puede ser cualquier mezcla que comprenda ácidos carboxílicos insaturados que produzcan un aceite de éster insaturado que cumpla con los requerimientos de material de abastecimiento descritos en la presente invención. En algunas modalidades, el componente de ácido carboxílico puede ser cualquier mezcla de ácidos carboxílicos saturados y ácido carboxílico insaturado que produzca un aceite de éster insaturado que cumpla con el requerimiento de material de abastecimiento descrito en la presente invención. Por lo tanto, se pueden describir que el ácido carboxílico o mezcla de ácido carboxílico utilizada para producir el aceite de éster insaturado sintético tiene un número promedio de un elemento especificado por ácido carboxílico . Los elementos independientes del ácido carboxílico incluyen el número promedio de grupos ácido carboxílico por molécula de ácido carboxílico, el número promedio de átomos de carbono presentes en el ácido carboxílico, y el número promedio de dobles enlaces carbono-carbono por ácido carboxílico. Los elementos independientes adicionales incluyen la posición del doble enlace en la cadena de carbono y la posición relativa de los dobles enlaces uno con respecto al otro cuando están presentes dobles enlaces múltiples. Los ácidos carboxílicos específicos utilizados como un componente de la composición de ácido carboxílico utilizada para producir el aceite de éster insaturado pueden tener desde 3 hasta 30 átomos de carbono por molécula de ácido carboxílico. En algunas modalidades el ácido carboxílico es lineal. En algunas modalidades el ácido carboxílico está ramificado. En algunas modalidades el ácido carboxílico .es una mezcla de ácidos carboxílicos lineales y ramificados. En algunas modalidades el ácido carboxílico también puede comprender grupos funcionales adicionales incluyendo alcoholes, aldehidos, cetonas, y epóxidos, entre otros. Los ácidos carboxílicos apropiados que se pueden utilizar como un componente de la composición de ácido carboxílico insaturado pueden tener desde aproximadamente 3 hasta aproximadamente 30 átomos de carbono; de manera alternativa 8 a 25 átomos de carbono; o de manera alternativa, desde 12 hasta 20 átomos de carbono. En otras modalidades, los ácidos carboxílicos que comprenden la composición de ácido carboxílico insaturado comprenden un promedio de 2 a 30 átomos de carbono; de manera alternativa un promedio de 8 a 25 átomos de carbono; o de manera alternativa, y promedio de 12 hasta 20 átomos de carbono. El doble enlace carbono-carbono puede estar ubicado en cualquier parte a lo largo de la longitud de la cadena de carbono-carbono. En una modalidad, el doble enlace puede estar ubicado en una posición terminal. En otra modalidad, el doble enlace carbono-carbono puede estar ubicado en una posición interna. Incluso en otra modalidad, el ácido carboxílico o mezcla de ácidos carboxílicos puede comprender dobles enlaces carbono-carbono tanto terminales como internos. El doble enlace también se puede describir indicando el número de sustituyentes que están unidos al doble enlace carbono-carbono. En algunas modalidades, el doble enlace carbono-carbono puede estar mono-sustituido, disustituido, trisustituido, tetrasustituido, o una mezcla de ácidos carboxílicos insaturados que pueden tener cualquier combinación de dobles enlaces carbono-carbono monosustituidos, disustituidos, trisustituidos y tetrasustituidos . Acido carboxílico insaturado apropiado incluyen acrílico, agonioico, agonírico, alcornoico, ambretolico, angélico, asclépico, auricólico, avenoléico, axilarénico, brasídico, caproléico, ceteláidico, cetoléico, civético, CLA, coriólico, coronárico, crepenínico, densipólico, dihomolinoléico, dihomotaxoléico, dimorfecólico, eláidico, efedrénico, erúcico, gadeláidico, gadoléico, gaidico, gondolo, gondoléico, górlico, heleninólico, hidrosórbico, isoricinoléico, ceteleerónico, labelénico, lauroléico, lesquerólico, lineláidico, lindérico, linoléico, luméquico, malválico, ácido de mangold, margarólico, megatómico, ácido de mikusch, micolipénico, miristeláidico, nervóico, obtusílico, oléico, palmiteláidico, petroseláidico, petroselínico, flómico, fisetérico, fitenoico, pirúlico, ricinoláidico, ruménico, selacóleico, sórbico, estearólico, estercúlico, esterculínico, estilíngico, strophanthus, tarírico, taxoléico, traumático, tsuduico, tsuzuico, undecilénico, vaccenico, vernólico, ximénico, ximenínico, ximeninólico, y combinaciones de los mismos. En modalidades adicionales, los ácidos carboxílicos insaturados apropiados incluyen oléico, palmitoléico, ricinoléico, linoléico, y combinación de los mismos. En algunas modalidades el éster insaturado se puede producir mediante trans-esterificación de un éster simple del ácido carboxílico o mezcla de ácidos carboxílicos descritos en la presente invención con las composiciones de poliol descritas en la presente. En alguna modalidad, el éster simple, es un éster metílico o etílico del ácido carboxílico o mezcla de ácidos carboxílicos. En modalidades adicionales el éster de ácido carboxílico simple es un éster metílico de los ácidos carboxílicos como se describe la presente invención.
Esteres insaturados modificados con epóxido En un aspecto, los esteres insaturados modificados con epóxido se utilizan como un material de abastecimiento para producir los materiales descritos en la presente invención y para el procedimiento para producir el material descrito en la presente. En términos generales, el éster insaturado modificado con epóxido se puede obtener epoxidando cualquier éster insaturado descrito en la presente invención. El aceite de éster insaturado se puede obtener a partir de fuentes naturales, se puede producir en forma sintética a partir de materias primas de fuente natural, se puede producir a partir de materias primas sintéticas, se puede producir a partir de una mezcla de materiales naturales y sintéticos, o una combinación de los mismos . Como mínimo, el éster insaturado modificado con epóxido comprende por lo menos un grupo epóxido. En una modalidad el éster insaturado modificado con epóxido comprende por lo menos 2 grupos epóxido; de manera alternativa, por lo menos 3 grupos epóxido; o de manera alternativa, por lo menos 4 epóxidos. En otras modalidades, el éster insaturado modificado con epóxido comprende desde 2 hasta 9 grupos epóxido; de manera alternativa, desde 2 hasta 4 grupos epóxido; de manera alternativa, desde 3 hasta 8 grupos epóxido; o de manera alternativa, desde 4 hasta 8 grupos epóxido. En algunas modalidades, el éster insaturado comprende una mezcla de esteres insaturados modificados con epóxido. En este aspecto, el número de grupos epóxido en el éster insaturado modificado con epóxido se describe de manera más adecuada como un número promedio de grupos epóxido por molécula de éster insaturado modificado con epóxido. En algunas modalidades, los esteres insaturados modificados con epóxido tienen un promedio de por lo menos 1.5 grupos epóxido por molécula de éster insaturado modificado con epóxido; de manera alternativa, un promedio de por lo menos 2 grupos epóxido por molécula de éster insaturado modificado con epóxido; de manera alternativa, un promedio de por lo menos 2.5 grupos epóxido por molécula de éster insaturado modificado con epóxido; o de manera alternativa, un promedio de por lo menos 3 grupos epóxido por molécula de éster insaturado modificado con epóxido. En otras modalidades, los esteres insaturados modificados con epóxido tienen promedio entre 1.5 a 9 grupos epóxido por molécula de éster insaturado modificado con epóxido; de manera alternativa, un promedio de 3 a 8 grupos epóxido por molécula de éster insaturado modificado con epóxido; de manera alternativa, un promedio de 2 a 4 grupos epóxido por molécula de éster insaturado modificado con epóxido; o de manera alternativa, de 4 a 8 grupos epóxido por molécula de éster insaturado modificado con epóxido. En un aspecto el éster insaturado modificado con epóxido puede ser un aceite de fuente natural insaturado modificado con epóxido (aceite de fuente natural modificado con epóxido) . El aceite de fuente natural insaturado se puede obtener a partir de fuentes de nueces, vegetales, plantas y animales presentes en la naturaleza. En una modalidad, el aceite de éster insaturado se obtiene a partir de fuentes de nueces, vegetales, plantas, y animales genéticamente modificados. En una modalidad, el aceite de éster insaturado comprende un triglicérido que se obtiene a partir de fuentes de nueces, vegetales, plantas y animales genéticamente modificados. En un aspecto, el aceite de fuente natural modificado con epóxido puede ser aceite de sebo, oliva, cacahuate, ricino, girasol, ajonjolí, semilla de amapola, palma, almendra, avellana, colza, cañóla, soya, maíz, cártamo, cañóla, semilla de algodón, camelina, linaza, o nuez. En alguna modalidad, el aceite de fuente natural modificado con epóxido puede ser aceite de soya, maíz, ricino, cártamo, cañóla, semilla de algodón, camelina, linaza, o nuez. En modalidades adicionales, el aceite de fuente natural modificado con epóxido puede ser aceite de soya; de manera alternativa aceite de maíz; de manera alternativa aceite de ricino; o de manera alternativa, aceite de cañóla. La composición de tiol puede incluir un promedio mayor de 0 hasta aproximadamente 4 grupos epóxido por triglicérido. La composición de tiol también puede incluir un promedio mayor de 1.5 hasta aproximadamente 9 grupos epóxido por triglicérido.
Mercaptanos Dentro de algunas modalidades, se pone en contacto un éster insaturado o un éster insaturado modificado con epóxido con mercaptano. Dentro de estas modalidades, el mercaptano puede ser cualquier mercaptano que comprenda desde 1 hasta 20 átomos de carbono. En términos generales, el mercaptano puede tener la siguiente estructura:
HS-RJ
en la cual R3 es un grupo organilo de Ci a C2o o un grupo hidrocarbilo de Ci a C2o. En modalidades adicionales R3 puede ser un grupo organilo de C2 a Cío ° un grupo hidrocarbilo de C2 a Cío. En algunas modalidades, la composición de mercaptano comprende un solvente. En un aspecto, la composición de mercaptano comprende por lo menos algún otro grupo funcional. Dicho por lo menos algún otro grupo funcional se puede seleccionar a partir de varios grupos diferentes. Por ejemplo, dicho por lo menos algún otro grupo funcional es un grupo alcohol, un grupo alcohol carboxílico, un grupo éster carboxílico, un grupo amina, un grupo sulfuro, un grupo tiol, un éster metílico o etílico de un grupo ácido carboxílico, o combinaciones de los mismos. Otros tipos de grupos funcionales serán evidentes para los expertos en la técnica y se deben considerar dentro del campo de la presente invención. En algunas modalidades, el mercaptano se selecciona a partir del grupo que consiste de 3-mercaptopropil-trimetoxisilano, 2-mercaptopiridina, 4-mercaptopiridina, 2-mercaptopirimidina, ácido mercapto-pirúvico, ácido mercaptosuccínico, ácido 2-mercapto-nicotínico, ácido 6-mercaptonicotínico, 2-mercaptofenol, 4-mercaptofenol, 3-mercapto-l, 2-propanodiol, 3-mercapto-l, 2-propanodiol, ácido 3-mercapto-l-propansulfónico, 1-mercapto-2-propanol, 3-mercapto-l-propanol, ácido 2-mercaptopropiónico, ácido 3-mercaptopropiónico, alcohol 2-mercaptobencílico, 3-mercapto-2-butanol, 4-mercapto-l-butanol, ácido 2-mercaptoetansulfónico, 2-mercaptoetanol, éter 2-mercaptoetílico, sulfuro de 2-mercaptoetilo, ácido 16-mercaptohexadecanoico, 6-mercapto-l-hexanol, 4'-mercaptoacetanilida, ácido mercaptoacético, ácido 2-mercaptobenzoico, ácido 3-mercaptobenzoico, ácido 4-mercaptobenzoico, 2-mercaptotiazolina, 3-mercapto-lH-l, 2, 4-triazol, ácido 11-mercaptoundecanoico, 11-mercapto-l-undecanol, o combinaciones de los mismos. En algunas modalidades, el mercaptano se selecciona a partir del grupo que consiste de beta-mercaptoetanol, 2-mercaptofenol, 3-mercaptofenol, 4- mercaptofenol, l-mercapto-2-propanol, l-mercapto-3- propanol, ácido mercaptoacético, ácido 2-mercaptopropiónico, ácido 3-mercaptopropiónico, ácido 2-mercaptobenzoico, ácido 3-mercaptobenzoico, ácido 4-mercaptobenzoico, alcohol 2-mercaptobencílico, 3-mercapto- 2-butanol, 4-mercapto-l-butanol, éter 2-mercaptoetílico, sulfuro de 2-mercaptoetilo, 6-mercapto-hexanol, 3-mercapto- 1, 2-propanodiol, ácido mercaptosuccínico, y mezclas de los mismos. En modalidades adicionales, el mercaptano se selecciona a partir del grupo que consiste de beta-mercaptoetanol, l-mercapto-2-propanol, l-mercapto-3-propanol, alcohol 2-mercaptobencílico, 3-mercapto-2-butanol, 4-mercapto-l-butanol, 6-mercapto-hexanol, 3-mercapto-1, 2-propanodiol, y mezclas de los mismos. En modalidades adicionales, el mercaptano se selecciona a partir del grupo que consiste de 2-mercaptofenol, 3-mercaptofenol, -mercaptofenol, y mezclas de los mismos. En modalidades incluso adicionales, el mercaptano se selecciona a partir del grupo que consiste de ácido mercaptoacético, ácido 2-mercaptopropiónico, ácido 3-mercaptopropiónico, ácido 2-mercaptobenzoico, ácido 3-mercaptobenzoico, ácido 4-mercaptobenzoico, ácido mercaptosuccínico, y mezclas de los mismos.
Isocianatos Dentro de algunas modalidades, las composiciones de la invención descritas en la presente invención se hacen reaccionar con un compuesto de isocianato para producir una composición de politiouretano. El isocianato puede ser cualquiera de los isocianatos que pueda reaccionar con los tioésteres, hidroxi-tioésteres, y tioésteres entrelazados descritos en la presente invención para formar una composición de poliuretano. En términos generales, el compuesto de isocianato tiene por lo menos dos grupos isocianato. En un aspecto los isocianatos se pueden seleccionar a partir del grupo que consiste de diisocianato de 1, 4-tetrametileno, di-isocianato de 1,6-hexametileno, di-isocianato de 2, 2, 4-trimetil-l, 6-hexametileno, di-isocianato de 1, 12-dodecametileno, ciclohexan-1, 3-di-isocianato y ciclohexan-1, 4-di-isocianato, l-isocianato-2-isocianatometil-ciclopentano, 1-isocianato-3-isocianatometil-3, 5, 5-trimetilciclohexano (di-isocianato de isoforona o IPDI) , bis- (4-isocianato-ciclohexil) -methano, 1, 3-bis- (isocianatometil) -ciciohexano y 1, 4-bis- (isocianatometil) -ciciohexano, bis- (4-isocianato-ciclohexil) -metano, 2,4' -diisocianato-diciclohexil-metano, bis- (4-isocianato-3-metil-ciclohexil) -metano, di-isocianato de (. alpha .,. alpha. ,. alpha. ',. alpha. ' -tetrametil-1, 3- y/o - 1, 4-xilileno, l-isocianato-l-metil-4- (3) -isocianatometil-ciclohexano, di-isocianato de 2,4- y/o 2, 6-hexahidro-toluileno, di-isocianato de 1,3- y/o 1, 4-fenileno, diisocianato de 2,4- y/o 2, 6-toluileno, di-isocianato de 2,4-y/o 4, 4' -difenilmetano y 1, 5-diisocianato-naftaleno y mezclas de los mismos. En algunas modalidades, el compuesto de isocianato se selecciona a partir del grupo que consiste de bis- (4-isocianatociclohexil) -metano, 1, 6-di-isocianato de hexametileno, di-isocianato de isoforona, di-isocianato de .alpha. , .alpha. , .alpha. ', .alpha. "-tetrametil-1, 3- y/o -1, 4-xilileno, di-isocianato de 2,4- y/o 2, 6-toluileno, y di-isocianato de 2,4- y/o 4, 4' -difenilmetano. En otras modalidades, el compuesto de isocianato se selecciona a partir del grupo que consiste de di-isocianato de isoforona, di-isocianato de 2, 4-toluileno y mezclas de diisocianato de 2,4- y 2, 6-toluileno. Incluso en modalidades adicionales, el compuesto de isocianato puede ser diisocianato de 4, 4' -metilen-bis (fenilo) (MDI) , di-isocianato de 4, 4' -metilen-bis- (ciciohexilo) (MDI hidrogenado), 2,4-di-isocianato de tolueno (TDI) , 1, 6-di-isocianatohexano (HDI), y Luprinate™ M20S.
EJEMPLOS
Aceite de soya modificado con mercaptano Se hace reaccionar aceite de soya con sulfuro de hidrógeno en presencia de un iniciador para producir aceite de soya modificado con mercaptano de conformidad con los pasos del método descritos en la presente invención. A continuación se presentan varios ejemplos que utilizan el mismo procedimiento. En los ejemplos que incluyen hacer reaccionar aceite de soya con sulfuro de hidrógeno en presencia de luz UV, se utilizan los siguientes materiales de abastecimiento: aceite de soya refinado (grado alimenticio) (Cargill) ; aceite de soya sin desgomar no refinado (ADM Supplier) ; sulfuro de hidrógeno (Tessenderlo Souring, Air Products >99.9% de pureza); y Tri-n-butilfosfita (Aldrich, 90%) . Para medir cuantitativamente el azufre de tiol, se efectúan análisis de azufre de tiol utilizando titulación con nitrato de plata de conformidad con ASTM D3227, con las siguientes modificaciones diseñadas para reducir al mínimo el atascamiento de la sonda por las sales de plata: las muestras se diluyen en una masa conocida de tetrahidrofurano. La concentración de nitrato de plata es 0.01 N normalizadas contra yoduro de potasio.
EJEMPLO 1
El aceite de soya (véase proveedores anteriores, 500 ml) se carga en un reactor de autoclave de acero inoxidable de 5 litros equipado con un tubo de cuarzo horizontal que contiene una lámpara de UV de presión media de 100 Watt Hanovia. El sistema se purga con nitrógeno y se sella a presión ambiental. Se carga sulfuro de hidrógeno líquido (1.96 kg) en el reactor. La presión del reactor es de 21.6 kg/cm2 manométricos. El exceso de calor se disipa mediante un baño de circulación que funciona a 18 °C. se enciende el agitador del reactor. La lámpara se enciende durante un periodo de 30 minutos. El reactor se despresuriza lentamente hacia una tubería de abertura de alta presión a través de una ventila de orificio superior. El producto se burbujea después con nitrógeno hacia la abertura de alta presión. El aceite de soya crudo modificado con mercaptano se drena después a través de una válvula de drenaje inferior. El aceite de soya modificado con mercaptano resultante se somete a burbujeo con nitrógeno a presión reducida a 100 °C durante un periodo de 4 horas para eliminar cualquier sulfuro de hidrógeno residual. El azufre de tiol se analiza mediante tres pruebas diferentes. La primera prueba utilizada es ASTM D3227 modificada, la cual da como resultado una medición de azufre de tiol de 4.64%. La segunda prueba utilizada para medir el azufre de tiol es SLP-1204, las cuales una prueba desarrollada por Chevron Phillips Chemical Company LLP. Mediante el uso de la prueba SLP-1204, la medición de azufre de tiol resultante es 4.28%. Por último, el azufre total se mide mediante análisis de combustión, el cual da como resultado una medición de azufre total de 4.27%.
EJEMPLO 2
Se carga aceite vegetal (42 kg) en un contenedor de 378.5 litros. El contenedor se purga con nitrógeno y se retorna a presión atmosférica. Se carga sulfuro de hidrógeno (174 kg) en el contenedor. La temperatura del contenedor se controla entre 25-30 °C mientras que la presión se mantiene típicamente entre 26.714-28.12 kg/cm2 manométricos . Los reactantes se rotan continuamente desde el tanque de retención a través de un reactor fotoquímico tubular de acero inoxidable que contiene lámpara de mercurio de presión media Hanovia de 7.5 KW contenida dentro de un tubo de cuarzo. La temperatura, presión y composición del reactor se monitorean a lo largo del curso de la reacción. El tiempo de reacción depende de alcanzar una composición deseada de azufre de tiol. Después que finaliza, el sulfuro de hidrógeno que reaccionó se ventila lentamente del sistema. El H2S residual se elimina a 100° C y a presión reducida mientras se pasa nitrógeno a través de un tubo de burbujeo de nitrógeno. El producto se drena desde la parte inferior del reactor hacia un tambor limpio. Las mediciones de azufre de tiol son de 11.0% cuando se utiliza la prueba ASTM D3227 modificada, 8.74% cuando se utiliza SLP-1204, y el azufre total es 11.21% cuando se utiliza análisis de combustión (azufre total) .
EJEMPLO 3
Se cargan el aceite de soya (véase proveedores anteriores, 180 ml) y tri-n-butilfosfita (1.8 ml) en un reactor de autoclave de acero inoxidable de 1.5 litros equipado con un tubo de cuarzo horizontal que contiene una lámpara de UV de presión media de 100 Watt Hanovia. El sistema se purga con nitrógeno y se sella a presión ambiental. Se carga sulfuro de hidrógeno líquido (1.96 kg) en el reactor. La presión del reactor es de 21.6 kg/cm2 manométricos. Se enciende el baño de circulación y la temperatura del baño se ajusta a 18 °C. Se enciende el agitador del reactor. La lámpara se enciende durante un periodo de 30 minutos. el reactor se despresuriza lentamente hacia una tubería de salida de alta presión a través de una ventila de orificio superior. El producto del reactor se burbujea después con nitrógeno hacia la salida de alta presión. El aceite de soya crudo modificado con mercaptano se drena después a través de una válvula de drenado inferior. El aceite de soya modificado con mercaptano resultante se somete a burbujeo con nitrógeno a presión reducida a 100 °C durante un periodo de 4 horas para eliminar cualquier sulfuro de hidrógeno residual. Las mediciones de azufre de tiol son 13.0% cuando se utiliza la prueba ASTM D3227 modificada, 9.82% cuando se utiliza SLP-1204, y 11.69% cuando se utiliza análisis de combustión. La tabla 1 provee las propiedades del aceite de soya modificado con mercaptano producido en los ejemplos 1-3.
TABLA 1 Propiedades del producto de aceite de soya modificado con mercaptano
Ejemplo Azufre de Relación molar de Relación molar de tiol+ (% en Sulfuro cíclico a C=C a grupos tiol peso) grupo tiol 1 4 . 28 0 . 02 2 , . 79 2 11 . 0 0 . 03 0 , . 26 3 13 . 0 0 . 03 0 . . 51 f Contenido de azufre de tiol determinado utilizando ASTM D3227 modificada También se someten muestras de aceite de soya modificado y aceite de linaza modificado a metanólisis sustancialmente de conformidad con el procedimiento descrito en la patente E.U.A. No. 3,991,089, la cual se incorpora en la presente invención para referencia. Se coloca 1 gramo de aceite de soya modificado con mercaptano en un matraz de fondo redondo. Se agrega una solución de metóxido de sodio en metanol (25%, 2.0 ml) al aceite modificado con mercaptano y la mezcla se agita durante 1 hora aproximadamente a temperatura ambiente. Se agrega tolueno (10 ml) y agua destilada (5 ml) . La mezcla se acidula con HCl 0.5 N hasta que se obtiene un pH de aproximadamente 2-3. Las capas resultantes se separan y la capa superior se seca con MgS0 antes de filtrar. Las muestras resultantes se analizan mediante GC-MS.
EJEMPLO 4
Se hace reaccionar aceite de soya con sulfuro de hidrógeno en un reactor de 3785.3 litros que tiene seis lámparas UV de presión media de 7500 watt. El procedimiento general para cinco corridas de producción de aceite de soya modificado con mercaptano se provee a continuación.
Se carga aceite de soya a un reactor de 3785.3 litros agitado. Después se carga sulfuro de hidrógeno en el reactor. Después que se carga el sulfuro de hidrógeno en el reactor, se encienden los agitadores y las lámparas UV y se deja que la reacción acumule temperatura y presión a medida que procede la reacción. La reacción se continúa hasta que se obtiene un contenido de azufre de tiol mínimo de 8 por ciento en peso. Después que finaliza la reacción, se elimina el exceso de sulfuro de hidrógeno del reactor. Para las corridas 2-5, el producto de aceite de soya modificado con mercaptano se somete a un paso adicional de eliminación de sulfuro de hidrógeno que comprende separar el sulfuro de hidrógeno del producto al vacío, 50 mm de Hg, a 121.1°C (sólo válido para las corridas 2-5) . La tabla 2 provee las cargas del aceite de soya y sulfuro de hidrógeno en el reactor para cinco corridas del reactor de 3785.3 litros. La tabla 2 también provee la relación aproximada de doble enlace carbono-carbono a sulfuro de hidrógeno tomando como base un promedio de 4.5 dobles enlaces carbono-carbono por molécula de aceite de soya. De manera adicional, la tabla 2 provee los intervalos de temperatura y presión del reactor durante la reacción de aceite de soya con sulfuro de hidrógeno.
TABLA 2 Condiciones de corrida de producción de aceite de soya modificado con mercaptano del reactor de 3785.3 litros
Corrida Aceite Sulfuro Relación Tiempo Temperatura Presión Número de soya de molar de (horas) (°C) (kg/cm2) (kg) hidrógeno C=C a H2S manométricos) kg 1 1026.95 2052.99 12 35 29-41 20.74-27.00
2 440.44 2739.29 38 10 31-44 22.71-30.16
3 232.69 2948.4 78 <5.1 29-48 21.72-31.56
4 237.68 2961.10 77 3 26-43 19.61-29.81
5 125.19 3015.53 148 2 40-43 16.94-24.96
La tabla 3 provee los detalles del análisis del aceite de soya modificado con mercaptano que se producen en las cinco corridas del reactor de 3785.3 litros.
TABLA 3 Propiedades del producto de aceite de soya modificado con mercaptano en reactor de 3785.3 litros
Corrida Azufre Relación molar relación Cadenas Número de tiol de sulfuro molar de C=C laterales que (% en cíclico a a grupos contienen peso) grupo tiol tiol Grupos tiol (%)
1 9.3 - — 71.6 2 9.6 0.04 0.48 72.3 3 9.2 0.03 0.59 69.1 4 9.3 0.03 0.62 71.6 5 10.1 0.03 0.54 72.3 + Contenido de azufre de tiol determinado mediante espectroscopia Raman Aceite de ricino modificado con mercaptano Se hace reaccionar aceite de ricino con sulfuro de hidrógeno en presencia de un iniciador para producir aceite de ricino modificado con mercaptano de conformidad con los pasos del método descritos en la presente invención. Siguen varios ejemplos que utilizan el mismo procedimiento. En los ejemplos que incluyen hacer reaccionar aceite de ricino con sulfuro de hidrógeno se utilizan los siguientes materiales de abastecimiento: aceite de ricino (Aldrich) ; sulfuro de hidrógeno (Tessenderlo Sourcing, Air Products >99.9% de pureza); y Tri-n-butilfosfita (Aldrich, 90%) .
EJEMPLO 1
Se carga aceite de ricino, 140 ml en un reactor de autoclave de acero inoxidable de 1.5 litros equipado con un tubo de cuarzo horizontal que contiene una lámpara de UV de presión media de 100 Watt Hanovia. El sistema se purga con nitrógeno y se sella a presión ambiental. Se carga sulfuro de hidrógeno líquido (0.76 kg) en el reactor. La presión del reactor es de 29.5 kg/cm2 manométricos. Se enciende el agitador del reactor y se ajusta a 800 rpm. La lámpara se enciende durante un periodo de 2 horas. La temperatura de reacción varía desde 33.9 hasta 40.8°C. La presión final del reactor es de 31.5 kg/cm2 manométricos. Se apaga la lámpara y el reactor se despresuriza lentamente hacia una tubería de salida de alta presión a través de una ventila de orificio superior. El producto del reactor se burbujea después con nitrógeno hacia la salida de alta presión. El aceite de soya crudo modificado con mercaptano se drena después a través de una válvula de drenado inferior.
EJEMPLO 2
Se carga aceite de ricino (140 ml) y tri-n-butilfosfita (1.4 ml) en un reactor de autoclave de acero inoxidable de 1.5 litros equipado con un tubo de cuarzo horizontal que contiene una lámpara de UV de presión media de 100 Watt Hanovia. El sistema se purga con nitrógeno y se sella a presión ambiental. Se carga sulfuro de hidrógeno líquido (0.76 kg) en el reactor. La presión del reactor es de 29.38 kg/cm2 manométricos. Se enciende el agitador del reactor y se ajusta a 800 rpm. La lámpara se enciende durante un periodo de 4 horas. La temperatura de reacción varía desde 33.2 hasta 40.9°C. La presión final del reactor es de 32.01 kg/cm2 manométricos. Se apaga la lámpara y el reactor se despresuriza lentamente hacia una tubería de salida de alta presión a través de una ventila de orificio superior. El producto del reactor se burbujea después con nitrógeno hacia la salida de alta presión. El aceite de soya crudo modificado con mercaptano se drena después a través de una válvula de drenado inferior. Las propiedades analíticas de los dos productos de aceite de ricino modificado con mercaptano se proveen en la tabla 4.
TABLA 4 Propiedades del producto de aceite de ricino modificado con mercaptano
Ejemplo Azufre de Relación molar Cadenas laterales que tiol+ (% de C=C a contienen grupos tiol en peso) grupos tiol (%) 1 6.4 0.52 64.1
2 7.4 0.26 77.7 1 Contenido de azufre de tiol según se determina mediante espectroscopia Raman
PROCEDIMIENTO SINTÉTICO DE ACEITE DE MERCAPTO-HIDROXI-SOYA
EJEMPLO 1 (CPC407-81D)
Se cargan aceite de soya modificado con epóxido
(700 g, ca. 0.7 moles) y 1, 8-diazabiciclo [5.4.0] undec-7-eno
(DBU, 4.7 g, 30.5 mmoles) en un reactor de autoclave de Hastelloy C de 1 litro que se somete a pruebas de presión a 44.29 kg/cm2 manométricos. Después se presuriza sulfuro de hidrógeno (H2S, 132.0 g, 3.87 moles) en los contenidos del reactor agitado a través de un tubo de inmersión en el espacio líquido. La mezcla de reacción se calienta y se mantiene a 85 °C con agitación durante 8 horas, tiempo durante el cual la presión del reactor disminuye desde un máximo de 24.68 kg/cm2 manométricos hasta 15.4 kg/cm2 manométricos. Se detiene el agitador y mientras sigue caliente (80-85 °C) , el exceso de H2S se ventila lentamente hacia una salida de baja presión. El espacio de vapor del reactor se purga después con N2 durante 1 hora y los contenidos del reactor se drenan calientes (80-85°C) . El producto de reacción se burbujea con N2 al vacío (<5 mm de Hg) a 130-140 °C durante 16 horas para eliminar H2S residual. El aceite pegajoso viscoso, de color amarillo claro resultante tiene un contenido de azufre (titulación mediante ASTM D3227 modificada) de 7.53% en peso, 2.5 de SH/molécula, o 2.35 meq de SH/g. El análisis de combustión indica C, 64.37%, H, 10.20%, N, <0.15%, y S, 9.51%.
EJEMPLO 2 (CPC407-83)
Se cargan aceite de soya modificado con epóxido
(600 g, ca. 0.6 moles) y 1, 8-diazabiciclo [5.4.0] undec-7-eno (DBU, 5.0 g, 32.4 mmoles) en un reactor de autoclave de Hastelloy C de 1 litro, y el recipiente se somete a prueba de presión a 44.29 kg/cm2 manométricos. Después se presuriza sulfuro de hidrógeno (H2S, 204.0 g, 5.99 moles) en los contenidos del reactor agitado a través de un tubo de inmersión en el espacio líquido. La mezcla de reacción se calienta y se mantiene a 97 °C con -agitación durante 14 horas, tiempo durante el cual la presión del reactor disminuye desde un máximo de 35.78 kg/cm2 manométricos hasta 16.01 kg/cm2 manométricos. Se detiene el agitador y mientras sigue caliente (90-95°C) , el exceso de H2S se ventila lentamente hacia una salida de baja presión. El espacio de vapor del reactor se purga después con N2 durante 1 hora y los contenidos del reactor se drenan calientes (80-85°C) . El producto de reacción se burbujea con N2 al vacío (<50 mm de Hg) a 130-140 °C durante 16 horas para eliminar HS residual. El aceite pegajoso viscoso, de color amarillo claro resultante tiene un contenido de azufre (titulación mediante ASTM D3227 modificada) de 4.14% en peso, 1.4 de SH/molécula, o 1.29 meq de SH/g. El análisis de combustión indica C, 65.18%, H, 10.17%, N, <0. 15%, y S, 7.80%.
EJEMPLO 3 (CPC407-86)
Se cargan aceite de soya modificado con epóxido (600 g, ca . 0.6 moles) y 1, 8-diazabiciclo [5.4.0] undec-7-eno (DBU, 5.0 g, 32.4 mmoles) en un reactor de autoclave de Hastelloy C de 1 litro, y el recipiente se somete a prueba de presión a 44.29 kg/cm2 manométricos. Después se presuriza sulfuro de hidrógeno (H2S, 204.0 g, 5.99 moles) en los contenidos del reactor agitado a través de un tubo de inmersión en el espacio líquido. La mezcla de reacción se calienta y se mantiene a 85 °C con agitación durante 10 horas, tiempo durante el cual la presión del reactor disminuye desde un máximo de 40.63 kg/cm2 manométricos hasta 34.38 kg/cm2 manométricos. Se detiene el agitador y mientras sigue caliente (80-85°C) , el exceso de H2S se ventila lentamente hacia una salida de baja presión. El espacio de vapor del reactor se purga después con N2 durante 1 hora y los contenidos del reactor se drenan calientes (80-85°C). El producto de reacción se burbujea con N2 al vacío (<50 mm de Hg) a 130-140°C durante 16 horas para eliminar H2S residual. El aceite pegajoso viscoso, de color amarillo claro resultante tiene un contenido de azufre (titulación con ASTM D3227 modificada) de 8.28% en peso, 2.8 de SH/molécula, o 2.58 meq de SH/g. El análisis de combustión indica C, 65.24%, H, 9.52%, N, 0.18%, y S, 9.53%.
EJEMPLO 4 (CPC407-88)
Se cargan aceite de soya modificado con epóxido (600 g, ca. 0.6 moles) y 1, 8-diazabiciclo [5.4.0] undec-7-eno (DBU, 5.0 g, 32.4 mmoles) en un reactor de autoclave de Hastelloy C de 1 litro que se somete a pruebas de presión a 44.29 kg/cm2 manométricos. Después se presuriza sulfuro de hidrógeno (H2S, 204.0 g, 5.99 moles) en los contenidos del reactor agitado a través de un tubo de inmersión en el espacio líquido. La mezcla de reacción se calienta y se mantiene a 85°C con agitación durante 12 horas, tiempo durante el cual la presión del reactor disminuye desde un máximo de 41.26 kg/cm2 manométricos hasta 35.01 kg/cm2 manométricos . Se detiene el agitador y mientras sigue caliente (80-85°C), el exceso de H2S se ventila lentamente hacia una salida de baja presión. El espacio de vapor del reactor se purga después con N2 durante 1 hora y los contenidos del reactor se drenan calientes (80-85°C) . El producto de reacción se burbujea con N2 al vacío (<50 mm de Hg) a 130-140 °C durante 16 horas para eliminar H2S residual. El aceite pegajoso viscoso, de color amarillo claro resultante tiene un contenido de azufre (titulación mediante ASTM D3227 modificada) de 8.24% en peso, 2.8 de SH/molécula, o 2.57 meq de SH/g. El análisis de combustión indica C, 63.39%, H, 10.01%, N, <0.15%, y S, 8.76%.
EJEMPLO 5 (CPC407-93)
Se cargan aceite de soya modificado con epóxido (600 g, ca . 0.6 moles) y 1, 8-diazabiciclo [5.4.0] undec-7-eno (DBU, 5.0 g, 32.4 mmoles) en un reactor de autoclave de Hastelloy C de 1 litro, y el recipiente se somete a prueba de presión a 44.29 kg/cm2 manométricos. Después se presuriza sulfuro de hidrógeno (H2S, 204.0 g, 5.99 moles) en los contenidos del reactor agitado a través de un tubo de inmersión en el espacio líquido. La mezcla de reacción se calienta y se mantiene a 85 °C con agitación durante 8 horas, tiempo durante el cual la presión del reactor disminuye desde un máximo de 42.60 kg/cm2 manométricos hasta 37.75 kg/cm2 manométricos. Se detiene el agitador y mientras sigue caliente (80-85°C) , el exceso de H2S se ventila lentamente hacia una salida de baja presión. El espacio de vapor del reactor se purga después con N2 durante 1 hora y los contenidos del reactor se drenan calientes (80-85°C). El producto de reacción se burbujea con N2 al vacío (<50 mm de Hg) a 130-140°C durante 16 horas para eliminar H2S residual. El aceite pegajoso viscoso, de color amarillo claro resultante tiene un contenido de azufre (titulación mediante ASTM D3227 modificada) de 7.34% en peso, 2.5 de SH/molécula, o 2.29 meq de SH/g. El análisis de combustión indica C, 64.47%, H, 10.18%, N, <0.15%, y S, 8.40%.
EJEMPLO 6 (CPC407-94)
Se cargan aceite de soya modificado con epóxido
(600 g, ca. 0.6 moles) y 1, 8-diazabiciclo [5.4.0] undec-7-eno
(DBU, 5.0 g, 32.4 mmoles) en un reactor de autoclave de
Hastelloy C de 1 litro que se somete a pruebas de presión a
44.29 kg/cm2 manométricos. Después se presuriza sulfuro de hidrógeno (H2S, 204.0 g, 5.99 moles) en los contenidos del reactor agitado a través de un tubo de inmersión en el espacio líquido. La mezcla de reacción se calienta y se mantiene a 85 °C con agitación durante 6 horas, tiempo durante el cual la presión del reactor disminuye desde un máximo de 41.20 kg/cm2 manométricos hasta 39.09 kg/cm2 manométricos. Se detiene el agitador y mientras sigue caliente (80-85°C), el exceso de H2S se ventila lentamente hacia una salida de baja presión. El espacio de vapor del reactor se purga después con N2 durante 1 hora y los contenidos del reactor se drenan calientes (80-85°C) . El producto de reacción se burbujea con N2 al vacío (<50 mm de Hg) a 130-140 °C durante 16 horas para eliminar H2S residual. El aceite pegajoso viscoso, de color amarillo claro resultante tiene un contenido de azufre (titulación mediante ASTM D3227 modificada) de 5.93% en peso, 2.0 de SH/molécula, o 1.85 meq de SH/g. El análisis de combustión indica C, 65.26%, H, 10.19%, N, <0.15%, y S, 8.43%.
EJEMPLO 7 (CPC407-95)
Se cargan aceite de soya modificado con epóxido
(600 g, ca. 0.6 moles) y 1, 8-diazabiciclo [5.4.0] undec-7-eno
(DBU, 5.0 g, 32.4 mmoles) en un reactor de autoclave de
Hastelloy C de 1 litro, y el recipiente se somete a prueba de presión a 44.29 kg/cm2 manométricos. Después se presuriza sulfuro de hidrógeno (H2S, 204.0 g, 5.99 moles) en los contenidos del reactor agitado a través de un tubo de inmersión en el espacio líquido. La mezcla de reacción se calienta y se mantiene a 85°C con agitación durante 4 horas, tiempo durante el cual la presión del reactor disminuye desde un máximo de 41.83 kg/cm2 manométricos hasta 38.95 kg/cm2 manométricos. El agitador se detiene y mientras sigue caliente (80-85°C) , el exceso de H2S se ventila lentamente hacia una salida de baja presión. El espacio de vapor del reactor se purga después con N2 durante 1 hora y los contenidos del reactor se drenan calientes (80-85°C) . El producto de reacción se burbujea con N2 al vacío (<50 mm de Hg) a 130-140°C durante 16 horas para eliminar H2S residual. El aceite pegajoso viscoso, de color amarillo claro resultante tiene un contenido de azufre (titulación mediante ASTM D3227 modificada) de 5.36% en peso, 1.8 de SH/molécula, o 1.67 meq de SH/g. El análisis de combustión indica C, 65.67%, H, 10.17%, N, 0.34%, y S, 9.84%.
EJEMPLO 8 (CPC407-97)
Se cargan aceite de soya modificado con epóxido (600 g, ca. 0.6 moles) y 1, 8-diazabiciclo [5.4.0] undec-7-eno (DBU, 5.0 g, 32.4 mmoles) en un reactor de autoclave de Hastelloy C de 1 litro que se somete a pruebas de presión a 44.29 kg/cm2 manométricos. Después se presuriza sulfuro de hidrógeno (H2S, 204.0 g, 5.99 moles) en los contenidos del reactor agitado a través de un tubo de inmersión en el espacio líquido. La mezcla de reacción se calienta y se mantiene a 85°C con agitación durante 4 horas, tiempo durante el cual la presión del reactor disminuye desde un máximo de 40.56 kg/cm2 manométricos hasta 36.49 kg/cm2 manométricos. Se detiene el agitador y mientras sigue caliente (80-85°C), el exceso de H2S se ventila lentamente hacia una salida de baja presión. El espacio de vapor del reactor se purga después con N2 durante 1 hora y los contenidos del reactor se drenan calientes (80-85°C) . El producto de reacción se burbujea con N2 al vacío (<50 mm de Hg) a 130-140 °C durante 16 horas para eliminar H2S residual. El aceite pegajoso viscoso, de color amarillo claro resultante tiene un contenido de azufre (titulación con AgN03) de 5.85% en peso, 2.0 de SH/molécula, o 1.82 meq de SH/g. El análisis de combustión indica C, 65.09%, H, 10.15%, N, 0. 35%, y S, 10.63%.
EJEMPLO 9 (CPC407-98)
Se cargan aceite de soya modificado con epóxido (600 g, ca. 0.6 moles) y 1, 8-diazabiciclo [5.4.0] undec-7-eno
(DBU, 5.0 g, 32.4 mmoles) en un reactor de autoclave de
Hastelloy C de 1 litro, y el recipiente se somete a prueba de presión a 44.29 kg/cm2 manométricos. Después se presuriza sulfuro de hidrógeno (H2S, 204.0 g, 5.99 moles) en los contenidos del reactor agitado a través de un tubo de inmersión en el espacio líquido. La mezcla de reacción se calienta y se mantiene a 85 °C con agitación durante 2 horas, tiempo durante el cual la presión del reactor disminuye desde un máximo de 40.56 kg/cm2 manométricos hasta 35.71 kg/cm2 manométricos. Se detiene el agitador y mientras sigue caliente (80-85°C), el exceso de H2S se ventila lentamente hacia una salida de baja presión. El espacio de vapor del reactor se purga después con N2 durante 1 hora y los contenidos del reactor se drenan calientes (80-85°C) . El producto de reacción se burbujea con N2 al vacío (<5 mm de Hg) a 130-140 °C durante 16 horas para eliminar H2S residual. El aceite pegajoso viscoso, de color amarillo claro resultante tiene un contenido de azufre (titulación mediante ASTM D3227 modificada) de 5.07% en peso, 1.7 de SH/molécula, o 1.58 meq de SH/g. El análisis de combustión indica C, 63.96%, H, 10.01%, N, 0.35%, y S, 11.22%. La tabla 5 provee las propiedades de las muestras de aceite de mercapto-hidroxi-soya producidas en los ejemplos 1-10.
TABLA 5
1 El azufre de tiol se determina mediante oxidación con nitrato de plata utilizando ASTM D 3227 2 Se determina mediante el % en peso de azufre de tiol 3 Se determina restando el SH/molécula del contenido de epóxido del material de partida EJEMPLO 1L
Se preparan aceites de mercapto-hidroxi-soya adicionales utilizando cantidades diferentes de aceite de soya modificado con epóxido, sulfuro de hidrógeno, y catalizador utilizando temperatura y tiempos de reacción diferentes. El procedimiento general utilizado para producir los aceites de mercapto-hidroxi-soya se provee a continuación. Se cargan aceite de soya modificado con epóxido y el catalizador en un reactor de autoclave de Hastelloy C de 1 litro, y el recipiente se somete a prueba de presión a 70.3 kg/cm2 manométricos. Después se presuriza sulfuro de hidrógeno en los contenidos del reactor agitado a través de un tubo de inmersión en el espacio líquido. La mezcla de reacción se calienta y se mantiene a dicha temperatura un período de tiempo fijo con agitación durante 12 horas. Durante el tiempo de reacción la presión del reactor normalmente disminuye. Al final del tiempo de reacción, se detiene el agitador y el exceso de H2S se ventila lentamente mientras la mezcla de reacción sigue caliente hacia una salida de baja presión. El espacio de vapor del reactor se purga después con N2 durante 1 hora y se drenan los contenidos del reactor. El producto de reacción se burbujea con N2 al vacío (<50 mm de Hg) a 100 °C durante 16 horas para eliminar H2S residual. La tabla 6 provee las condiciones de reacción utilizadas para producir los aceites de mercaptohidroxi-soya para varias corridas y el contenido de azufre de tiol de los aceites de mercapto hidroxi-soya producidos.
TABLA 6 Corridas de producción de aceite de mercapto-hidroxi-soya
Corrida Aceite de Catalizador H2S relación Temp. Tiempo Azufre de soya (g) (g) molar de (ßc) (min. ) tiol modificado H2S: (% en con epóxido peso) epóxido (g) 556-41t 249^6 1.950 214.0 5.86 64 728 5.69
556-53* 250.0 2.000 213.0 5.81 100 370 9.04
556-47* 250.5 1.050 213.0 5.81 101 720 10.47
407-810* 500.0 4.200 255.0 3.49 85 480 7.53
407-86* 600.0 5.000 204.0 2.07 85 600 8.28
556-79* 250.0 2.600 214.0 5.83 100 720 6.68
556-80F 251.0 5.000 214.0 5.81 100 720 9.51
* El catalizador es DBU * El catalizador es trietilamina a El azufre de tiol se mide mediante titulación con nitrato de plata utilizando ASTM D3327 modificada
La corrida número 407-86 se somete al procedimiento de metanólisis con metóxido de sodio y posteriormente se analiza mediante GC/MS. El análisis de GS/MS indica que el producto tiene relación molar de grupo epóxido a grupo tiol de aproximadamente 0.14. Los datos de metanólisis también indican que un promedio de 80.4% del producto de aceite de mercapto-hidroxi-soya contiene azufre .
MSO OLIGOMERIZADO (aceite de soya modificado con mercaptano)
EJEMPLO 1
Se carga aceite de soya modificado con mercaptano
(900.1 g; 10.92% en peso de azufre de tiol) en un matraz de tres cuellos junto con granulos de azufre elemental (9.6 g) . La mezcla de reacción se calienta a 120 °C hasta que se disuelve el azufre y después se enfría hasta 9 °C. Se carga tributilamina (4.8 g) a la mezcla de reacción con un embudo de adición mediante goteo. La mezcla de reacción se mezcla a 90 °C durante 2 horas. Se observa el desprendimiento de H2S . El producto de reacción (904.8 g) se burbujea con N2 al vacío a 110 °C durante 4 horas para eliminar H2S residual. El producto final es un aceite de color amarillo claro con un azufre de tiol de 6.33% en peso (mediante ASTM D3227 modificada) . El análisis de combustión de elementos es 70.19% C; 10.37% H; y 11.21% S.
EJEMPLO 2
Se carga aceite de soya modificado con mercaptano (900.0 g; 10.92% en peso de azufre de tiol) en un matraz de tres cuellos junto con granulos de azufre elemental (36.0 g) . La mezcla de reacción se calienta a 120 °C hasta que se disuelve el azufre y después se enfría hasta 100 °C. Se carga tributilamina (4.8 g) a la mezcla de reacción con un embudo de adición mediante goteo. La mezcla de reacción se mezcla a 90 °C durante 36 horas. Se observa el desprendimiento de H2S. El producto de reacción (825.6 g) se burbujea con N2 al vacío a 90 °C durante 36 horas para eliminar H2S residual. El producto de reacción ser burbujea después con N2 al vacío a 110 °C durante 3 horas para eliminar H2S residual. El producto final es un aceite de color amarillo claro con un azufre de tiol de 2.36% en peso (mediante ASTM D3227 modificada) . El análisis de combustión de elementos es 68.90% C; 11.07% H; y 12.25% S.
EJEMPLO 3
Se carga aceite de soya modificado con mercaptano
(900.1 g; 10.92% en peso de azufre de tiol) en un matraz de tres cuellos junto con granulos de azufre elemental (18.0 g) . La mezcla de reacción se calienta a 125°C hasta que se disuelve el azufre y después se enfría hasta 101°C. Se carga tributilamina (4.8 g) a la mezcla de reacción con un embudo de adición mediante goteo. La mezcla de reacción se mezcla a 90 °C durante 2 horas. Se observa el desprendimiento de H2S . El producto de reacción (901.5 g) se burbujea con N2 al vacío a 110 °C durante 4 horas para eliminar H2S residual. El producto final es un aceite de color amarillo claro con un azufre de tiol de 4.9% en peso (mediante ASTM D3227 modificada) . El análisis de combustión de elementos es 69.58% C; 11.25% H; y 11.31% S.
EJEMPLO 4
Se carga aceite de soya modificado con mercaptano (900.2 g; 10.92% en peso de azufre de tiol) en un matraz de tres cuellos junto con granulos de azufre elemental (45.0 g) . La mezcla de reacción se calienta a 125°C hasta que se disuelve el azufre y después se enfría hasta 100°C. Se carga tributilamina (4.8 g) a la mezcla de reacción con un embudo de adición mediante goteo. La mezcla de reacción se mezcla a 90 °C durante 2 horas. Se observa el desprendimiento de H2S . El producto de reacción (915.0 g) se burbujea con N2 al vacío a 110 °C durante 4 horas para eliminar H2S residual. El producto final es un aceite de color amarillo claro con un azufre de tiol de 1.41% en peso (mediante ASTM D3227 modificada) . El análisis de combustión de elementos es 68.35% C; 10.98% H; y 13.28% S. La tabla 7 provee las viscosidades del aceite de soya modificado con mercaptano oligomerizado (aceite de soya modificado con mercaptano modificado) producido en los ejemplos 1-4 a varias temperaturas diferentes.
TABLA 7 Viscosidades de MSO oligomerizado
Ejemplo Viscosidad Viscosidad Viscosidad Viscosidad 25°C (cP) 50°C (cP) 75°C (cP) 100°C (cP)
1 610.5 162.8 52.14 29.60 2 3240 - 200 106.3 3 843 321.7 68.8 38.5 4 >10000 1502 398 213 Determinadas mediante viscosímetro de Brookfield
Las diferentes mezclas oligoméricas se analizan mediante GPC. Los datos de GPC muestran la presencia de diversos oligómeros que incluyen hasta 20 unidades de triglicérido ligadas entre sí.
Preparación de polímero de politiouretano Se pesan aceite de soya modificado con mercaptano (MSO) , aceite de mercaptohidroxi-soya (MHSO) , o aceite de soya modificado con mercaptano entrelazado (CMSO-MSO oligomerizado) (todos referidos de aquí en adelante como agente de entrelazamiento) en un vaso de precipitados de polietileno. Al agente de entrelazamiento se agrega el poli-isocianato deseado. A esta mezcla de reacción se agrega el catalizador deseado. La mezcla de reacción de tres componentes se agita después manualmente con un gendarme de madera. La mezcla de pre-polímero completa se vierte después en un molde apropiado para curado. Los ejemplos de moldes incluyen charolas de aluminio de 50 milímetros de diámetro o 70 milímetros de diámetro. La muestra se cura después a través del perfil deseado, A, B, C. Después que concluye el tiempo de curado, la muestra se almacena a temperatura ambiente en bolsas de plástico para emparedado, re-sellables durante dos semanas. La muestra se retira después del moldes de aluminio y se evalúa ya sea mediante ASTM D2240-02B, ASTM E1545-95A y/o E228-95 o se vuelven a sellar en la bolsa para emparedados para almacenamiento .
TABLA 8 Composiciones de politiouretano
TABLA 8 (cont.)
Se preparan numerosas composiciones de politiouretano haciendo reaccionar una composición de tioéster con un di-isocianato en presencia de un catalizador utilizando los procedimientos descritos en la presente invención para preparar dichas composiciones de politiouretano. Las composiciones se producen utilizando las diferentes variables de material de abastecimiento, diisocianato, estequiometría, y catalizadores mostrados en la tabla 8. Una vez que se utiliza cada combinación de variables, se producen más de 1200 composiciones. Cada uno de los materiales de abastecimiento se hace reaccionar con cada uno de los di-isocianatos en cada una de las estequiometrías con cada uno de los catalizadores listados para producir las más de 1200 composiciones. La estequiometría se basa en la relación equivalente de composición de tioéster (MSO, MHSO, CMSO, MCO) hidrógeno activo (grupo tiol de hidroxilo) a di-isocianato. Por ejemplo, se hace reaccionar aceite de ricino con diisocianato de tolueno a un valor estequiométrico de 1.25 mientras se utiliza Jeffol® A-480 como el catalizador. Como otro ejemplo, se hace reaccionar una composición de tioéster con di-isocianato de metano a un valor estequiométrico de 0.9 mientras se utiliza el catalizador DABCO. Además de los politiouretanos que se producen a partir de la matriz anterior se producen dos politiouretanos a partir de aceite de ricino modificado con mercaptano (MCO) . En el primer ejemplo de politiouretano de MCO, se pesa MCO en un vaso de precipitados de polietileno. Al agente MCO se agrega Luprinate a una relación molar de tiol a isocianato de 0.95. A esta mezcla de reacción se agrega di-laurato de dibutil-estaño (DBTL) a un por ciento en peso de 0.125 tomando como base el peso total de los ingredientes. La mezcla de reacción de tres componentes se agita después manualmente con un gendarme de madera. La mezcla de pre-polímero completa se vierte después en un molde para curar y se cura utilizando el perfil de curado B. Después que se completa el tiempo de curado, se determina que la preparación produce un polímero de politiouretano . En el segundo ejemplo de politiouretano de MCO, se pesa MCO en un vaso de precipitados de polietileno. Al agente MCO se agrega Luprinate M20S a una relación molar de tiol a isocianato de 1.00. A esta mezcla de reacción se agrega di-laurato de dibutil-estaño (DBTL) a un por ciento en peso de 0.125 tomando como base el peso total de los ingredientes. La mezcla de reacción de tres componentes se agita después manualmente con un gendarme de madera. La mezcla de pre-polímero completa se vierte después en un molde para curar y se cura utilizando el perfil de curado B. Después que se completa el tiempo de curado, se determina que la preparación produce un polímero de politiouretano . En las composiciones de politiouretano, las composiciones de tioéster de material de abastecimiento que se utilizan incluyen MSO (aceite de soya modificado con mercaptano) , MHSO (aceite de mercaptohidroxi-soya) , CMSO
(aceite de soya modificado con mercaptano entrelazado) , aceite de ricino, y MCO (aceite de ricino modificado con mercaptano) . Los di-isocianatos que se utilizan para producir estas composiciones incluyen MDI (di-isocianato de 4, 4' -metilenbis (fenilo) ) , HMDI (di-isocianato de 4,4'-metilenbis (ciciohexilo) , el cual también se conoce como MDI hidrogenado), TDI (2, 4-di-isocianato de tolueno), HDI (1, 6-di-isocianatohexano, el cual también se conoce como diisocianato de hexametileno) , y Luprinate™ M20S (el cual es una forma oligomerizada de MDI y también se conoce como MDI polimérico producido por BASF Corporation) . Los catalizadores que se utilizan incluyen DABCO (diazabiciclo-octano-di-amina terciaria) , DBTDL (dilaurato de dibutilestaño - catalizador organometálico) , Jeffol® A-480 (el cual poliol de una amina terciaria producido por Huntsman Based Chemicals) , y BDMA (bencildimetilamina) . Se determinan varias propiedades físicas para las composiciones de politiouretano elegidas al azar de las más de 1200 composiciones, cuyos resultados se incluyen en las tablas que están anexas como figuras 7A-7F. Los perfiles de curado que se utilizan son los siguientes: A = curado durante 1-8 horas a temperatura ambiente, seguido por curado a 65 °C durante la noche, y después curado a 95 °C durante 8 horas; B = curado a 65 °C durante la noche, seguido por curado a 95 °C durante 24 horas; y C = curado a 120°C durante 3 horas, seguido por curado a 95°C durante 24 horas. CTEl representa el coeficiente de expansión térmica entre la temperatura de transición de vidrio y una primera temperatura de transición. CTE2 representa el coeficiente de expansión térmica entre la primera temperatura de transición y una segunda temperatura de transición.
Ejemplos de fertilizante
Las modalidades de la presente invención se ilustran con referencia a los siguientes ejemplos que no deben ser utilizados para limitar o restringir la invención. Los expertos en la técnica apreciarán fácilmente que las condiciones y metodología específicas indicadas en los ejemplos de fertilizante se pueden variar para producir composiciones iguales o similares. A menos que se indique de otra manera, todas las temperaturas son °C y todos los porcentajes de cantidades de ingrediente están en peso. En los ejemplos de fertilizante, se utilizan los siguientes materiales: A: Partículas de fertilizante - urea de grado fertilizante granulada, SGN250, disponible comercialmente de Agrium; Bl : Aceite de soya modificado con mercaptano (un ejemplo de MVO discutido anteriormente) - Polymercaptan
358, disponible de Chevron Phillips Chemicals Co.; 8.65% de azufre de tiol; peso equivalente 370; viscosidad de 510.6 cST @ 21°C. B2 : Aceite de mercapto-hidroxi-soya (un ejemplo de MHVO discutido anteriormente) - un aceite de mercapto-hidroxi-soya elaborado mediante la adición de radicales libres de sulfuro de hidrógeno a aceite de soya modificado con epóxido; los grupos funcionales mercapto e hidroxi son iguales; 8.335% de azufre de tiol; peso equivalente 192 incluyendo (ambos grupos funcionales mercapto e hidroxi) ; B3: Aceite de soya modificado con mercaptano entrelazado con azufre (un ejemplo de CMVO discutido anteriormente) - un aceite de soya modificado con mercaptano entrelazado con azufre elaborado mediante la adición de azufre elemental a aceite de soya modificado con mercaptano; contenido de azufre de tiol 6.33%; peso equivalente 506; B4: Aceite de soya modificado con mercaptano entrelazado con azufre (un ejemplo de CMVO discutido anteriormente) - aceite de soya modificado con mercaptano entrelazado con azufre elaborado mediante la adición de azufre elemental a aceite de soya modificado con mercaptano; contenido de azufre de tiol 7.64%; peso equivalente 419; entrelazado. Cl : isocianato #17-A un MDI polimérico, comercialmente disponible de BASF Canadá, peso equivalente de 133; C2 : Resina de epóxido - resina de epóxido de 5 minutos, comercialmente disponible de ITW Devcon, Danvers, MA 01923 E.U.A., peso equivalente 198; Di : Aditivo orgánico - cera de alfa-olefina Gulftene C30-HA, comercialmente disponible de Chevron Phillips Chemical Co., punto de fusión 65°C-80°C; D2 : Aditivo orgánico - Calwax 170, una cera micro-cristalina comercialmente disponible de Calwax Corporation; E: Agente de entrelazamiento - Jeffol A480, comercialmente disponible de Huntsman Polyurethanes; peso equivalente de 120; funcionalidad 4.0; viscosidad de 4000 cPs a 25°C; Fl : Catalizador de amina: Exp-9, comercialmente disponible de Huntsman Polyurethanes; y F2 : Catalizador de amina: 1,8-diazabiciclo[5,4,0]undec-7-eno (DBU), CAS #6674- 22-2.
EJEMPLOS DE FERTILIZADOR 1-6
Se produce una serie de materiales de CRF utilizando las formulaciones indicadas en la tabla 4 utilizando la siguiente metodología. La cantidad de partículas de fertilizantes (A) aplicadas como revestimiento en cada ejemplo de fertilizante es 1000 g. Se utiliza un tambor para revestimiento de acero inoxidable, de 30.48 cm de diámetro por 15.24 cm de profundidad, con una placa de respaldo encerrada y una placa frontal que tiene una abertura central de 20.32 cm. El tambor de revestimiento se equipa con 4 deflectores longitudinales separados en forma uniforme, cada uno de aproximadamente 1.27 cm de altura. El tambor de revestimiento se conecta a una transmisión de velocidad variable, ajustada para hacer girar el tambor a 18 rpm. Durante el procedimiento, la temperatura interna del tambor y sus contenidos se mantiene a 70 °C aproximadamente utilizando una pistola de calentamiento eléctrica de velocidad variable. Los componentes de revestimientos se agregan utilizando macro-pipetas automáticas individuales con capacidad para agregar 1/3 del peso de cada componente del revestimiento en una sola adición. En otras palabras, el revestimientos se aplica en tres capas - el peso total de revestimiento se reporta en la tabla 4. En los ejemplos de fertilizante 2 , 3 y 6, se aplica una cubierta de cera después de aplicar el revestimiento de tres capas. Al final del procedimiento, el tambor y sus contenidos se enfrían hasta 40 °C soplando una corriente de aire a temperatura ambiental al interior del tambor. Se retiran los contenidos y se almacenan en una bolsa de plástico. Se utiliza una prueba de agitador de pintura para evaluar la durabilidad de manejo mecánico de cada producto de los ejemplos de fertilizante. La prueba de "simulación de agitador de pintura" utilizada para simular el daño al revestimiento de liberación controlada se efectúa en una máquina agitadora de pintura utilizando la siguiente metodología. Primero se colocan 200 g del fertilizante de liberación lenta en una lata de metal con tapa de 15.24 cm de diámetro por 13.97 cm de profundidad. Después se agregan a la lata 8 tornillos de máquina (0.635 cm por 1.27 cm) con cabezas ranuradas y 8 tuercas de cabeza cuadrada (0.635 cm) . La lata con el fertilizante de liberación lenta, tornillos, y tuercas se coloca después en forma segura en un agitador/acondicionador de pintura (Red Devil, modelo 1/4 H.P.). La muestra de prueba se acondiciona en forma vigorosa en el agitador de pintura a una frecuencia de 730 ciclos por minuto durante 6 minutos. El tiempo de operación se controla con un temporizador electrónico (Gralab modelo 451) que detiene automáticamente al agitador de pintura al tiempo pre-establecido. Después que se completa el ciclado del agitador de pintura, se retira la lata y las tuercas y tornillos se retiran haciendo pasar los contenidos a través de un tamiz de malla de 3 1/2. El fertilizante de liberación lenta se recolecta en una charola y se regresa a su bolsa de muestra para el análisis de velocidad de liberación. Se efectúa una prueba de comparación para correlacionar el efecto de simulación del agitador de pintura con el daño en algunas mezcladoras de fertilizante comerciales. El tiempo de operación del agitador de pintura y el número de las tuercas y tornillos se determina tomando como base la prueba de comparación. El pre-establecimiento de estos parámetros en la prueba para el trabajo en esta patente puede simular en forma apropiada el daño en las mezcladoras de fertilizante comerciales. Después se determina el perfil de velocidad de liberación de agua para el material de fertilizante de liberación lenta antes y después de la prueba de simulación en el agitador de pintura. En el análisis, se calibra un aparato Technicon AutoAnalyzer™ y se utiliza conforme a las enseñanzas del documento Automated Determination of Urea y Ammoniacal Nitrogen (Universidad de Missouri, 1980) . Se utiliza el siguiente procedimiento: 1. se pesan con exactitud 15 g (± 0.1 mg) de la muestra en una charola para pesar. Se registrar el peso de la muestra. Se transfiere la muestra a un matraz Erlenmeyer de 125 ml. 2. se agregan 75 ml de agua desmineralizada y se tapa el matraz 3. se agita suavemente la muestra y el agua hasta que todas las partículas se hundan. 4. se deja reposar la muestra durante un tiempo especificado a una temperatura constante (típicamente a temperatura ambiente) .
5. se agita suavemente el matraz para mezclar la solución y decantar únicamente la solución a un matraz volumétrico de 100 ml . 6. Se enjuaga la muestra con agua desmineralizada agregándola al matraz volumétrico. 7. el matraz volumétrico se lleva a volumen y se mezcla minuciosamente . 8.- si la prueba se va a repetir para otro periodo de tiempo, la repetición comienza en el paso 2. 9.- Una vez que el aparato técnico Technicon
AutoAnalyzer II está en línea, se transfiere parte de esta solución (o se efectúan las diluciones si fuera necesario) a las copas de muestra Technicon para análisis. 10.- Se registran los resultados como partes por millón de N-NH3 (se lee directamente de un integrador Shimadzu)
El desempeño de liberación de agua para el material de CRF que se produce en los ejemplos de fertilizante 1-3 se muestra en la figura 8 - en cada caso, el desempeño de liberación de agua se muestra tanto antes como después de la prueba de manejo en el agitador de pintura. El desempeño de liberación de agua para el material de CRF que se produce en los ejemplos de fertilizante 4-6 se muestra en la figura 9 - en cada caso, el desempeño de liberación de agua se muestra tanto antes como después de la prueba de manejo en el agitador de pintura. Los resultados en las figuras 7 y 8 ilustran que se puede elaborar un revestimiento de politiouretano utilizando aceite de soya modificado con mercaptano para producir un material de CRF que tenga propiedades de liberación lenta deseables. Estos resultados también ilustran que el desempeño de liberación se puede controlar mediante selección del aditivo orgánico (por ejemplo cera) .
EJEMPLOS DE FERTILIZANTE 7-10
Se producen y evalúa una serie de materiales de CRF utilizando la metodología reportada anteriormente para los ejemplos de fertilizante 1-6 y las formulaciones indicadas en la tabla 5.. El desempeño de liberación de agua para el material de CRF que se produce en los ejemplos de fertilizante 7-10 se muestra en la figura 9 - en cada caso, el desempeño de liberación de agua se muestra tanto antes como después de la prueba de manejo en el agitador de pintura. Los resultados en la figura 9 ilustran que se puede elaborar un revestimiento de politiouretano utilizando un aceite de soya modificado con mercaptano entrelazado con azufre para producir un material de CRF que tenga propiedades de liberación lenta deseables. Estos resultados también ilustran que se puede utilizar la adición de un agente de entrelazamiento a la formulación de revestimiento para reducir la velocidad de liberación del fertilizante revestido.
EJEMPLOS DE FERTILIZANTE 11-14
Se produce y evalúa una serie de materiales de CRF utilizando la metodología reportada anteriormente para los ejemplos de fertilizante 1-6 y las formulaciones indicadas en la tabla 6. El desempeño de liberación de agua para los materiales de CRF que se producen en los ejemplos de fertilizante 11-14 se muestra en la figura 10 - en cada caso, .el desempeño de liberación de agua se muestra tanto antes como después de la prueba de manejo en el agitador de pintura. Los resultados en la figura 10 ilustran que se puede elaborar un revestimiento de politiouretano utilizando aceite de mercapto-hidroxi-soya para producir un material de CRF que tenga propiedades de liberación lenta deseables. Estos resultados también ilustran que se puede utilizar un revestimiento de politiouretano utilizando un mezcla de aceite de soya modificado con mercaptano y un aceite de mercapto-hidroxi-soya para producir un material de CRF que tenga propiedades de liberación lenta deseables.
EJEMPLOS DE FERTILIZANTE 15-17
Se produce y evalúa una serie de materiales de CRF utilizando la metodología reportada anteriormente para los ejemplos de fertilizante 1-6 y las formulaciones indicadas en la tabla 7. El desempeño de liberación de agua para los materiales de CRF que se produce en los ejemplos de fertilizante 15-17 se muestra en la figura 11 - en cada caso, el desempeño de liberación de agua se muestra tanto antes como después de la prueba de manejo en el agitador de pintura. Los resultados en la figura 11 ilustran que se puede elaborar un revestimiento de polímero de epóxido utilizando aceite de mercapto-hidroxi-soya para producir un material de CRF que tenga propiedades de liberación lenta deseables . Aunque esta invención ha sido descrita con referencia a modalidades y ejemplos ilustrativos, no se pretende que la descripción se considere en un sentido limitativo. Por lo tanto, diversas modificaciones de las modalidades ilustrativas, así como otras modalidades de la invención, serán evidentes para los expertos en la técnica después de hacer referencia a esta descripción. Se contempla, por lo tanto, que las reivindicaciones anexas cubren cualesquiera de dichas modificaciones o modalidades. Todas las publicaciones, patentes y solicitudes de patente a las que se hace referencia en la presente invención quedan incorporadas para referencia en su totalidad en el mismo grado que si cada publicación, patente o solicitud de patente individual se indica en forma específica e individual para que se incorpore para referencia en su totalidad.
ANÁLISIS Análisis de los esteres que contienen tiol, esteres que contienen hidroxi-tiol y esteres que contienen tiol entrelazado
Los aspectos particulares de los esteres que contienen tiol, esteres que contienen hidroxi-tiol, tioéster entrelazado, esteres insaturados y esteres insaturados modificados con epóxido se miden utilizando técnicas analíticas particulares. Los valores de azufre de tiol se obtienen utilizando una titulación con nitrato de plata como se describe en ASTM D3227 o mediante espectroscopia Raman. La relación molar de doble enlace carbono-carbono al grupo tiol, relaciones molares de sulfuro cíclico al grupo tiol se determinan mediante análisis de 13C RMN y/o GC de las cadenas laterales de éster que contiene tiol o éster que contiene hidroxitiol.
Contenido de azufre de tiol mediante espectroscopia Raman El contenido de azufre de tiol se mide tanto o mediante titulación con nitrato de plata, ASTM D3227, y/o espectroscopia Raman. El método de espectroscopia Raman se practica midiendo los espectros Raman del éster que contiene tiol, éster que contiene hidroxitiol, tioéster entrelazado y comparando los espectros con curvas de calibración estándar que contienen compuestos tiol conocidos que tienen cantidades conocidas de grupos tiol. En términos generales, el compuesto tiol para patrón de calibración tiene una estructura similar a la de los esteres que contienen tiol analizados. El contenido de tiol de los esteres que contiene tiol, esteres que contienen hidroxitiol y tioéster entrelazado se determinan comparando los espectros Raman de los esteres que contienen tiol, esteres que contienen hidroxitiol y tioéster entrelazado con curvas de calibración estándar preparadas a partir de oleato de metilo modificados con mercaptano diluidos en aceite de soya con contenidos de azufre de tiol conocidos. Las curvas de calibración de azufre de tiol se preparan utilizando patrones de referencia utilizando varias concentraciones conocidas de oleato de metilo modificado con mercaptano diluido en aceite de soya. Los espectros Raman de las curvas de calibración estándar y los esteres que contienen tiol, esteres que contienen hidroxitiol y tioéster entrelazado se miden utilizando un espectrómetro Raman Kaiser Hololab 5000 Process, utilizando un rayo láser a 785 nm. Las muestras de esteres que contienen tiol, esteres que contienen hidroxitiol y tioéster entrelazado y los espectros Raman de las curvas de calibración estándar de azufre de tiol se obtienen recolectando" cuatro barridos de 10 segundos los cuales se procesan después utilizando el software Holoreact. Los valores de azufre de tiol para los esteres que contienen tiol, esteres que contienen hidroxitiol y tioéster entrelazado se calculan después utilizando la relación de los valores de área de pico del pico de SH de tiol (centro: 2575 cm"1; área 2500-2650 cm-1) , y el pico de C=0 (centro - 1745 cm-1; área - 1700-1800 cm"1) y se comparan con los valores de área de pico para las curvas de calibración y e interpolando los contenidos de azufre de tiol de los esteres que contienen tiol, esteres que contienen hidroxitiol y tioéster entrelazado. La repetibilidad de los valores de azufre de tiol según se miden mediante espectroscopia Raman han demostrado tener una desviación estándar de 0.05-0.1 y un %RSD de 0.6-1.5 utilizando 5 muestras que tienen un contenido en por ciento de azufre de tiol que varía desde 3.1-10.6% en peso según se mide a lo largo de un periodo de dos meses. La técnica de espectroscopia Raman para determinar el contenido de azufre de tiol de un éster que contiene tiol, éster que contiene hidroxitiol, y éster que contiene tiol entrelazado se han ilustrado utilizando un éster que contiene tiol que se produce a partir de aceite de soya. Sin embargo, el experto la técnica puede adaptar y aplicar la técnica de espectroscopia Raman para determinar el contenido de azufre de tiol de otros esteres que contienen tiol, esteres que contienen hidroxitiol, y esteres que contienen tiol entrelazado descritos en la presente invención.
Relaciones molares de C=C a grupo tiol y grupo sulfuro cíclico a grupo tiol mediante 13C RMN La relación molar de doble enlace carbono-carbono a grupo tiol y las relaciones molares de grupos sulfuro cíclico al grupo tiol se determinan mediante 13C RMN. Los espectros de 13C RMN de éster que contienen tiol se obtienen en un espectrómetro de RMN Varian Mercury INOVA400, un espectrómetro de RMN Varian Mercury Plus 300, o espectrómetro equivalente (75.5 MHz 13C RMN). Se determinan las áreas de pico para los átomos de carbono de sulfuro cíclico, átomos de carbono HS-C del grupo tiol y los átomos de carbono de los dobles enlaces carbono-carbono utilizando las regiones de 13C RMN indicadas en la siguiente tabla:
Grupo funcional Región 1X3JC, RMN Número de átomos de carbono/grupo
Átomos de carbono de 49 - 49.5 ppm sulfuro cíclico Átomos de carbono de 40 - 41.5 ppm 1 HS-C Átomos de carbono de 120 - 140 ppm 2 C=C
La relación molar de sulfuro cíclico a grupo tiol del éster que contiene tiol se calcula dividiendo el área de pico de 13C RMN de los átomos de carbono de sulfuro cíclico entre 2 (para justificar los dos átomos de carbono por cada grupo de sulfuro cíclico) y dividiendo el número resultante entre el área de pico de 13C RMN de los átomos de carbono de HS-C del grupo tiol. La relación molar de doble enlace carbono-carbono a grupo tiol del éster que contiene tiol se calcula dividiendo el área de pico de 13C RMN de los átomos de carbono C=C entre 2 (para justificar los dos átomos de carbono por cada doble enlace carbono-carbono) y dividiendo el número resultante entre el área de pico de 13C RMN de los átomos de carbono de HS-C del grupo tiol. En la figura 1 se proveen los espectros de 13C RMN de muestra desplazados para aceite de soya y un éster que contiene tiol producido a partir de aceite de soya utilizando el procedimiento descrito. El número de número promedio de dobles enlaces carbono-carbono por molécula de éster insaturado se puede determinar utilizando métodos similares que utilizan las áreas de pico de 13C RMN ya sea el átomo de carbono del grupo carbonilo o el átomo de carbono del grupo éster C-O en conjunto con el área de pico de 13C RMN del doble enlace carbono-carbono. La técnica de RMN para analizar el éster insaturado y el éster que contiene tiol que se producen a partir de un éster insaturado se han ilustrado utilizando 13C RMN en aceite de soya y el éster que contiene tiol que se producen a partir de aceite de soya. Sin embargo, el experto en la técnica puede adaptar y aplicar ya sea la técnica de 13C RMN o de 1H RMN para analizar los esteres insaturados y éster que contiene tiol que se producen a partir del éster insaturado descrito en la presente invención.
Relaciones molares de grupo epóxido a grupo tiol mediante 13C o 13H RMN Las relaciones morales de grupo epóxido a grupo tiol se determinan utilizando 1H o 13C RMN. Los espectros de XH o 13C RMN del éster que contiene hidroxitiol se obtienen en un espectrómetro de RMN Varian Mercury Plus 300, o espectrómetro equivalente (300 MHz XH RMN - 75.5 MHz 13C RMN) . Las áreas de pico se determinan para el grupo epóxido y el grupo sulfuro utilizando las regiones de 13C y/o 1H indicadas en la siguiente tabla.
Grupo Región de XH Región de 13C Número de Número de funcional RMN RMN átomos de átomos de carbono/ hidrógeno/ grupo grupo
Átomos de carbono del 2.75 - 3.2 53.6 - 56.6 „ grupo epóxido ppm ppm Átomos de 3.2 - 4 ppm 40 - 41, carbono de ppm HS-C
La relación molar de grupo epóxido a grupo tiol del éster que contienen hidroxi tiol se calcula dividiendo el área de pico de ÍH RMN de los átomos de carbono del grupo epóxido entre 2 (para justificar los 2 átomos de hidrógeno unidos a los átomos de carbono del grupo epóxido) y dividiendo el número resultante entre el área de pico de •""C RMN de los hidrógenos del átomo de carbono de HS-C del grupo tiol. De igual manera la relación molar de grupo epóxido a grupo tiol del éster que contiene hidroxitiol se calculan utilizando áreas de pico de 13H RMN. El número promedio de grupo epóxido por molécula de éster insaturado modificado con epóxido se puede determinar utilizando métodos similares utilizando las áreas de pico de 13C RMN del átomo de carbono del grupo carbonilo o de los átomos de carbono del grupo C-O en conjunto con el área de pico de 13C RMN del grupo epóxido. En la figura 2 se proveen los 1H RMN de muestra de aceite de soya modificado con epóxido y un éster que contiene tiol que se producen a partir de aceite de soya modificado con epóxido. La técnica de RMN para analizar el éster insaturado modificado con epóxido y el éster que contiene tiol que se produce a partir de un éster insaturado modificado con epóxido (un éster que contiene hidroxitiol) se ha ilustrado utilizando 1H RMN en aceite de soya modificado con epóxido y el éster que contiene tiol que se produce a partir de aceite de soya modificado con epóxido. Sin embargo, el experto en la técnica puede adaptar y aplicar ya sea la técnica de XH RMN o 13C RMN para analizar los esteres insaturados modificados con epóxido y el éster que contiene tiol que se produce a partir del éster insaturado modificado con epóxido descrito en la presente invención.
Análisis de esteres insaturados, esteres insaturados modificados con epóxido, esteres que contiene tiol, y esteres que contienen hidroxitiol mediante metanólisis Muchas propiedades de los esteres insaturados, esteres insaturados modificados con epóxido, esteres que contienen tiol, y éster que contienen hidroxitiol se determinan y/o se pueden determinar convirtiendo las moléculas de éster complejas en sus polioles y esteres metílicos de ácido carboxílico constituyentes. Los esteres convertidos se analizan después mediante cromatografía de gases (GC) y/o espectrometría de masa/cromatografía de gases (GCMS) para determinar la composición de las cadenas laterales del éster complejo. Las propiedades que se determinan o se pueden determinar mediante la metanólisis seguido por GC o GC/MS de los esteres metílicos de ácido carboxílico incluyen el número de cadenas laterales que contienen grupos tiol, el por ciento de azufre del grupo tiol, el número de (o número promedio) de dobles enlaces por molécula de éster, la distribución de peso molecular (o peso molecular promedio) de las cadenas de éster laterales, el número de (o número promedio de) grupos epóxido por molécula de éster, la relación molar de sulfuro cíclico a grupo tiol, la relación molar de doble enlace carbono-carbono a grupo tiol, y la relación molar de grupo epóxido a grupo tiol, entre otras. Dependiendo del material que está siendo sujeto al procedimiento de metanólisis, existen los procedimientos de metanólisis que se practican en el éster insaturado, esteres modificados con epóxido, éster que contiene tiol, y esteres y contienen hidroxi tiol descritos dentro de la sección experimental. Los esteres insaturados y éster que contiene tiol que se produce a partir del éster insaturado se someten a un procedimiento de metanólisis basado en cloruro de hidrógeno. En el procedimiento de metanólisis con cloruro de hidrógeno, se pone en contacto una muestra de 50 a 100 mg del éster que contiene tiol con 3 ml de HCl en metanol 3N y se hace reaccionar durante dos horas a 50 °C. Después se deja que la solución se enfríe y se neutraliza con una solución diluida de bicarbonato de sodio. Los componentes orgánicos de la solución se extraen después con éter etílico y se analizan mediante GC y/o GC/MS. Los detalles adicionales para el procedimiento de metanólisis con cloruro de hidrógeno en metanol se pueden encontrar en la hoja de especificación del producto para HCl metanólico, 0.5 N y 3 N tal como es suministrado por Supelco. Los esteres insaturados modificados con epóxido y los esteres que contienen hidroxitiol que se producen a partir de esteres insaturados modificado con epóxido se someten a un procedimiento de metanólisis basado en metóxido de sodio. El procedimiento de metanólisis con metóxido de sodio se basa en el procedimiento descrito en la patente E.U.A. No. 3,991,089. En el procedimiento de metanólisis con metóxido de sodio, se colocan aproximadamente 1 gramo del éster en un frasco de 50 ml con 5.0 ml de metóxido de sodio al 25% en metanol, y 10 ml de metanol. La mezcla se agita durante una hora aproximadamente a temperatura ambiente, tiempo durante el cual la solución se convierte en una fase. La mezcla se vierte después en 25 ml de agua destilada. Se agrega éter dietílico, 25 ml, a la solución y la mezcla se acidula con HCl 0.5N hasta un pH de 5 aproximadamente. La capa orgánica se separa de la capa acuosa utilizando un embudo de separación. La capa orgánica se lava en forma sucesiva con agua destilada (15 ml) y solución de salmuera (15 ml) y después se seca con sulfato de magnesio. El sulfato de magnesio se separa de la solución orgánica mediante filtración y el solvente se elimina mediante evaporación giratoria. Los productos de los esteres sometidos a metanólisis de cualquier procedimiento de metanólisis se someten después a análisis de GC y/o GC/MS. A continuación se proveen 2 columnas potenciales y condiciones de análisis GC y/o GC/MS.
TABLA 8 Productos de me anólisis-condiciones de análisis 1 de GC o GC/MS Columna de análisis HP-5 30 m x 0.32 mm id x 0.25 µm grosor GC de peilícula
Condiciones Análisis de GC: Temperatura inicial del horno 60°C Tiempo inicial 5 minutos Velocidad de incremento de la 8°C/minutos temperatura del horno Temperatura final del horno 260°C Tiempo final 20 minutos Temperatura del inyector 250°C Temperatura del detector 300°C Flujo de helio déla columna 1 ml/minuto
TABLA 9 Productos de metanólisis-condiciones de análisis 2 de GC o GC/MS
Columna de análisis DB 30 m x 0.25 mm id x 0.25 µm grosor de película Condiciones Análisis de GC: Temperatura inicial del horno 100°C Tiempo inicial 10 minutos Velocidad de incremento de la 5°C/minutos temperatura del horno Temperatura final del horno 270°C Tiempo final 10 minutos Temperatura del inyector 250°C Temperatura del detector 300°C Flujo de helio déla columna 2 ml/minutos La tabla 10 provee las asignaciones de pico de trazo de GC/MS para un trazo de GC/MS de un aceite de soya sometido al procedimiento de metanólisis y analizado mediante GC/MS utilizando una columna para GC HP-5 de 30 m x 0.32 mm de diámetro interno x 0.25 µm de espesor de película.
TABLA 10 Datos de GC/MS para metanólisis de aceite de soya
Tiempo de retención GC Asignación de éster metílico del ácido carboxílico 21 . 58 Hexadecanoato de metilo 23 . 66 (C18 monoeno)oato de metilo 23 . 74 (C18 monoeno)oato de metilo 23 . 96 Octadecanoato de metilo
La figura 3 provee un trazo de GC/MS de un aceite de soya modificado con mercaptano sometido al procedimiento de metanólisis y analizado mediante GC/MS utilizando una columna para GC HP-5 30 m x 0.32 mm de diámetro interno x 0.25 µm de espesor de película. La tabla 11 provee las asignaciones de pico de trazo de GC/MS.
TABLA 11 Datos de GC/MS para metanólisis de un éster que contiene tiol que se produce a partir de aceite de soya
Tiempo de Asignación de éster metílico del ácido retención GC carboxílico 21.58 Hexadecanoato de metilo 23.66 (monoeno de C18)oato de metilo 23.74 (monoeno de C18)oato de metilo 23.96 Octadecanoato de metilo 26.46 (monoeno de C18 monomercaptan) oato de metilo
26.59 (monoeno de C18 monomercaptan) oato de metilo 26.66 (monoeno de C18 itionomercaptan) oato de metilo 26.80 (monoeno de C18)oato de metilo 27.31 (sulfuro cíclico de C18)oato de metilo 27.44 (sulfuro cíclico de C18)oato de metilo 29.04 (dimercaptano de C18)oato de metilo 29.15 (dimercaptano de C18)oato de metilo 29.37 " (monoeno de C18 dimercaptan) oato de metilo
29.46 (monoeno de C18 dimercaptan) oato de metilo
30.50 (di (sulfuro cíclico) de C18)oato de metilo
Los picos a 29.37 ó 29.46 también pueden contener isómeros de
(sulfuro cíclico de C18 monomercaptan) oato de metilo como parte de dichos picos
La figura 4 provee un trazo de GC/MS de un aceite de soya modificado con epóxido sometido al procedimiento de metanólisis y analizado mediante GC/MS utilizando una columna para GC HP-5 30 m x 0.32 mm de diámetro interno x
0.25 µm de espesor de película. La tabla 12 provee las asignaciones de pico de trazo de GC/MS.
TABLA 12 Datos de GC/MS para metanólisis de aceite de soya modificado con epóxido
Tiempo de Asignación de éster metílico del ácido retención GC carboxílico 16.09 Hexadecanoato de metilo 17.68 Octadecanoato de metilo 18.94 (monoepóxido de C18)oato de metilo 19.94 (diepóxido de C18)oato de metilo 20.14 (diepóxido de C18)oato de metilo 21-21.5 (triepóxido de C18)oato de metilo
La figura 5 provee un trazo de GC/MS de un aceite de soya modificado con epóxido que se pone en contacto con sulfuro de hidrógeno (un éster que contiene hidroxitiol) sometido al procedimiento de metanólisis y analizado mediante GC/MS utilizando una columna para GC HP-5 30 m x 0.32 mm de diámetro interno x 0.25 µm de espesor de película. La tabla 13 provee las asignaciones de pico de trazo de GC/MS.
TABLA 13 Datos de GC/MS para metanólisis de un éster que contiene hidroxitiol que se produce a partir de aceite de soya modificado con epóxido
Tiempo de Asignación de éster metílico del ácido retención GC carboxilico 16.09 Hexadecanoato de metilo 17.68 Octadecanoato de metilo 18.94 (monoepóxido de C18)oato de metilo 19.94 (diepóxido de C18)oato de metilo 20.14 (diepóxido de C18)oato de metilo 20.75 ( onohidroxi monotiol de C18)oato de metilo
21-21.5 (triepóxido de C18)oato de metilo 22.82 (dihidroxi ditiol de C18)oato de metilo 22.90 (monoepóxido monohidroxi monotiol de C18)oato de metilo 27-27.5 Mezcla no identificada de esteres metílicos de C18 que contienen azufre
El procedimiento de metanólisis y el procedimiento de GC/MS se ha ilustrado utilizando aceite de soya, aceite de soya modificado con epóxido, y productos que contienen tiol obtenidos a partir del aceite de soya y aceite de soya modificado con epóxido. Sin embargo, el experto en la técnica puede adaptar fácilmente los procedimientos al análisis de otros esteres insaturados, éster insaturado modificado con epóxido, y a los productos que contienen tiol obtenidos a partir de los esteres insaturados y esteres insaturados modificados con epóxido como se describen en la presente invención.
Análisis de los politiouretanos El politiouretano que se produce a partir de los esteres de contienen tiol, esteres que contienen hidroxitiol, y éster que contiene tiol entrelazado se analizan utilizando ASTM E1545-95A y E228-95 para proveer las temperaturas de transición de vidrio y los coeficientes de expansión térmica. Se determinan la dureza Shore de los politiouretanos utilizando ASTM D2240-02A. El politiouretano también se somete a un análisis subjetivo que clasifica los politiouretanos como resistentes, flexibles, tipo hule, rígidos, duros, quebradizos, y otras características .
Aplicaciones Además de los usos relacionados a fertilizantes descritos en la presente invención, las modalidades de la presente invención son útiles en otras numerosas aplicaciones. Por ejemplo, las modalidades de la invención son útiles en varias aplicaciones de polímero que incluyen, pero no se limitan a, como poliuretanos, espumas, adhesivos, agentes para endurecimiento de epóxido, poliacrilatos y plantillas de puede metacrilato para resinas de poliéster y pinturas, polímeros aglutinantes de tinta para impresión, en trazadores de resina alquílica, plantilla de pintura basada en azufre, polímeros jurados por radiación, productos químicos para operaciones de minería y perforación, en especial agentes de transferencia de cadena de especialidad, modificadores de hule y similares. Debido a que los materiales de abastecimiento son económicos y se pueden conseguir fácilmente, se cree que las modalidades de la presente invención puede ser útiles en dichas aplicaciones y en otras. La invención se ha descrito con referencia algunas modalidades preferidas. Sin embargo, debido a que las variaciones evidentes en las mismas se harán evidentes a los expertos en la técnica, la invención no queda limitada a la misma.
TABLA 4 TABLA 5 TABLA 6 TABLA 7
Claims (144)
1.- Una composición de tioéster que comprende moléculas de tioéster que tienen un promedio de por lo menos 1.5 grupos éster por molécula de tioéster, que tienen un promedio de por lo menos 1.5 grupos tiol por molécula de tioéster, y que tiene una relación molar de sulfuros cíclicos a grupos tiol menor de 1.5.
2. - La composición de tioéster de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque las moléculas de tioéster tienen una relación molar de sulfuros cíclicos a grupos tiol que varía desde 0 hasta 1.0.
3. - La composición de tioéster de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque las moléculas de tioéster tienen un promedio que varía desde 1.5 a 9 grupos tiol por molécula de tioéster.
4.- La composición de tioéster de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque las moléculas de tioéster tienen una relación molar de dobles enlaces carbono-carbono a grupos tiol menor de 1.5.
5.- La composición de tioéster de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque las moléculas de tioéster tienen un promedio mayor de 2 por ciento en peso de azufre de tiol.
6.- La composición de tioéster de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque las moléculas de tioéster tienen un promedio que varía de 8 hasta 10 por ciento en peso de azufre de tiol.
7. - La composición de tioéster de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque las moléculas de tioéster tienen un promedio de menos de 30 por ciento molar de azufre total presente como sulfuros cíclicos.
8. - La composición de tioéster de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque las moléculas de tioéster tienen un promedio de menos de 10 por ciento molar de azufre total presente como sulfuros cíclicos.
9.- La composición de tioéster de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque más de 40 por ciento de las cadenas laterales totales de la molécula de tioéster contienen azufre.
10.- Un procedimiento para producir una composición de tioéster que comprende los pasos de: a) poner en contacto sulfuro de hidrógeno y una composición de éster insaturado que comprende esteres insaturados que tienen un promedio de por lo menos 1.5 grupos éster por molécula de éster insaturado y que tienen un promedio de por lo menos 1.5 dobles enlaces carbono- carbono por molécula de éster insaturado; y b) hacer reaccionar el sulfuro de hidrógeno y los esteres insaturados para formar una composición de tioéster que comprende moléculas de tioéster que tiene una relación molar de sulfuros cíclicos a grupos tiol menor de 1.5.
11.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque la composición de éster insaturado comprende un aceite de fuente natural.
12.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque la composición de éster insaturado comprende aceite de soya.
13.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque hacer reaccionar el sulfuro de hidrógeno y los esteres insaturados ocurre en presencia de un solvente.
14.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el paso de hacer reaccionar el sulfuro de hidrógeno y los esteres insaturados ocurre en ausencia sustancial de un solvente.
15.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque las moléculas de tioéster tienen una relación molar de sulfuro de hidrógeno a dobles enlaces carbono-carbono mayor de 2.
16.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el paso de hacer reaccionar el sulfuro de hidrógeno y los esteres insaturados está catalizado por un catalizador heterogéneo o un catalizador homogéneo.
17. - El procedimiento de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el paso de hacer reaccionar el sulfuro de hidrógeno y los esteres insaturados es iniciado por un iniciador de radicales libres o radiación UV.
18.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque las moléculas de tioéster tienen un promedio mayor de 5 por ciento en peso de azufre de tiol.
19.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque hacer reaccionar el sulfuro de hidrógeno y los esteres insaturados ocurre a una temperatura mayor de -20 °C.
20.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque más de 40 por ciento de las cadenas laterales totales de la molécula de tioéster contienen azufre.
21.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el procedimiento es un procedimiento continuo y la reacción del sulfuro de hidrógeno y los esteres insaturados se efectúa en ausencia de un solvente, a una temperatura mayor de -20 °C, y es iniciada por radiación UV.
22.- Un procedimiento para producir una composición de tioéster que comprende los pasos de: a) poner en contacto sulfuro de hidrógeno y una composición de éster insaturado que comprende esteres insaturados que tienen un promedio de por lo menos 1.5 grupos éster por molécula de éster insaturado y que tienen un promedio de por lo menos 1.5 dobles enlaces carbono-carbono por molécula de éster insaturado; y b) hacer reaccionar el sulfuro de hidrógeno y los esteres insaturados en ausencia sustancial de un solvente para formar la composición de tioéster que comprende moléculas de tioéster.
23.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque la composición de éster insaturado comprende un aceite de fuente natural.
24.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque la composición de esteres insaturados comprende aceite de soya.
25.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque las moléculas de tioéster tienen una relación molar de sulfuros cíclicos a grupos tiol menor de 1.5.
26.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque las moléculas de tioéster tienen una relación molar del sulfuro de hidrógeno a dobles enlaces carbono-carbono mayor de 1.
27.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque la reacción del sulfuro de hidrógeno y los esteres insaturados es catalizada por un catalizador heterogéneo o un catalizador homogéneo.
28.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque la reacción del sulfuro de hidrógeno y los esteres insaturados es iniciada por un iniciador de radicales libres o radiación UV.
29.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque las moléculas de tioéster tienen un promedio mayor de 5 por ciento en peso de azufre de tiol.
30.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque hacer reaccionar el sulfuro de hidrógeno y los esteres insaturados ocurre a una temperatura mayor de -20 °C.
31.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque más de 40 por ciento de las cadenas laterales totales de la molécula de tioéster contienen azufre.
32.- Un procedimiento para preparar una composición de tioéster que comprende: a) poner en contacto una composición de poliol y una composición de ácido tio-carboxílico; y b) hacer reaccionar la composición de poliol y la composición de ácido tio-carboxílico para producir la composición de tioéster que comprende moléculas de tioéster que tienen un promedio de por lo menos 1 5 grupos éster por molécula de tioéster y que tienen un promedio de por lo menos 1. 5 grupos tiol por molécula de tioéster.
33.- Una composición de hidroxi-tioéster que comprende moléculas de hidroxi-tioéster que tienen un promedio de por lo menos 1 grupo éster por molécula de hidroxi-tioéster y que tienen un promedio de por lo menos 1 grupo a-hidroxi-tiol por molécula de hidroxi-tioéster.
34.- La composición de conformidad con la reivindicación 33, caracterizada porque las moléculas de hidroxi-tioéster tienen un promedio que varía desde 1.5 a 9 grupos a-hidroxi-tiol por molécula de hidroxi-tioéster.
35.- La composición de conformidad con la reivindicación 33, caracterizada porque las moléculas de hidroxi-tioéster tienen un promedio mayor de 2.5 por ciento en peso de azufre de tiol.
36.- La composición de conformidad con la reivindicación 33, caracterizada porque las moléculas de hidroxi-tioéster tienen un promedio que varía de 8 hasta 10 por ciento en peso de azufre de tiol.
37.- La composición de conformidad con la reivindicación 33, caracterizada porque las moléculas de hidroxi-tioéster tienen una relación molar de grupos epóxido de los grupos a-hidroxi-tiol menor de 2.
38.- La composición de conformidad con la reivindicación 33, caracterizada porque más de 40 por ciento de las cadenas laterales totales de la molécula de hidroxi-tioéster contienen azufre.
39.- La composición de conformidad con la reivindicación 33, caracterizada porque la composición está sustancialmente libre de grupos epóxido.
40.- Una composición de hidroxi-tioéster que comprende moléculas de hidroxi-tioéster que tienen un promedio de por lo menos 1 grupo éster por molécula de hidroxi-tioéster, que tienen un promedio de por lo menos 1 grupo tiol por molécula de hidroxi-tioéster, y que tienen un promedio de por lo menos 1 grupo alcohol por molécula de hidroxi-tioéster .
41.- La composición de conformidad con la reivindicación 40, caracterizada porque las moléculas de hidroxi-tioéster tienen un promedio que varía desde 1.5 a 9 grupo tiol por molécula de hidroxi-tioéster.
42.- La composición de conformidad con la reivindicación 40, caracterizada porque las moléculas de hidroxi-tioéster tienen un promedio que varía desde 1.5 a 9 grupo alcohol por molécula de hidroxi-tioéster.
43.- La composición de conformidad con la reivindicación 40, caracterizada porque las moléculas de hidroxi-tioéster tienen un promedio mayor de 2.5 por ciento en peso de azufre de tiol.
44.- La composición de conformidad con la reivindicación 40, caracterizada porque las moléculas de hidroxi-tioéster tienen un promedio que varía de 8 hasta 10 por ciento en peso de azufre de tiol.
45.- La composición de conformidad con la reivindicación 40, caracterizada porque las moléculas de hidroxi-tioéster tienen una relación molar de grupos epóxido a grupos tiol menor de 2.
46.- La composición de conformidad con la reivindicación 40, caracterizada porque más de 40 por ciento de las cadenas laterales totales de la molécula de hidroxi-tioéster contienen azufre.
47.- La composición de conformidad con la reivindicación 40, caracterizada porque la composición está sustancialmente libre de grupos epóxido.
48.- Un procedimiento para preparar una composición de hidroxi-tioéster, que comprende los pasos de: a) poner en contacto sulfuro de hidrógeno y una composición de éster insaturado modificado con epóxido que comprende esteres insaturados modificados con epóxido que tienen un promedio de por lo menos 1 grupo éster por molécula de éster insaturado modificado con epóxido y que tienen un promedio de por lo menos 1 grupo epóxido por molécula de éster insaturado modificado con epóxido; y b) hacer reaccionar el sulfuro de hidrógeno y los esteres insaturados modificados con epóxido para formar la composición de hidroxi-tioéster.
49.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 48, caracterizado porque la composición de éster insaturado modificado con epóxido comprende aceite de fuente natural modificado con epóxido.
50.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 48, caracterizado porque la composición de éster insaturado modificado con epóxido comprende un aceite de soya modificado con epóxido.
51.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 48, caracterizado porque a relación molar del sulfuro de hidrógeno a grupos epóxido en los esteres insaturados modificados con epóxido es mayor de 1.
52.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 48, caracterizado porque hacer reaccionar el sulfuro de hidrógeno y los esteres insaturados modificados con epóxido se efectúa en presencia de un catalizador.
53.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 48, caracterizado porque la composición de hidroxi-tioéster comprende moléculas de hidroxi-tioéster que tienen un promedio mayor de 2.5 por ciento en peso de azufre de tiol.
54.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 48, caracterizado porque la composición de hidroxi-tioéster comprende moléculas de hidroxi-tioéster que tienen un promedio que varía de 8 hasta 10 por ciento en peso de azufre de tiol.
55.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 48, caracterizado porque la composición de hidroxi-tioéster comprende moléculas de hidroxi-tioéster que tienen más de 40 por ciento de las cadenas laterales totales de la molécula de hidroxi-tioéster contienen azufre.
56.- Un procedimiento para preparar una composición de hidroxi-tioéster que comprende los pasos de: a) poner en contacto una composición de poliol y una composición de ácido hidroxi-tio-carboxílico; y b) hacer reaccionar la composición de poliol y la composición de ácido hidroxi-tio-carboxílico para producir la composición de hidroxi-tioéster que comprende moléculas de hidroxi-tioéster que tienen un promedio de por lo menos 1 grupo éster por molécula de hidroxi-tioéster y que tienen un promedio de por lo menos 1 grupo a-hidroxi-tiol por molécula de hidroxi-tioéster.
57. Una composición de tioéster entrelazado que comprende oligómeros de tioéster que tienen por lo menos dos monómeros de tioéster conectados por un enlace de polisulfuro que tiene una estructura -SQ-, caracterizada porque Q es mayor de 1.
58.- La composición de tioéster entrelazado de conformidad con la reivindicación 57, caracterizada porque los oligómeros de tioéster tienen por lo menos tres monómeros de tioéster conectados por enlaces de polisulfuro.
59.- La composición de tioéster entrelazado de conformidad con la reivindicación 57, caracterizada porque los oligómeros de tioéster tienen de 3 a 20 monómeros de tioéster conectados por enlaces polisulfuro.
60.- La composición de tioéster entrelazado de conformidad con la reivindicación 57, caracterizada porque la composición de tioéster entrelazado comprende monómeros de tioéster y oligómeros de tioéster.
61.- La composición de tioéster entrelazado de conformidad con la reivindicación 60, caracterizada porque los monómeros de tioéster y los oligómeros de tioéster tienen un contenido de azufre de tiol total de 5 hasta 8 por ciento en peso.
62.- La composición de tioéster entrelazado de conformidad con la reivindicación 60, caracterizada porque los monómeros de tioéster y los oligómeros de tioéster combinados tienen un peso molecular promedio mayor de 2000.
63.- La composición de tioéster entrelazado de conformidad con la reivindicación 60, caracterizada porque los monómeros de tioéster y los oligómeros de tioéster tienen un peso molecular promedio de 2000 hasta 20,000.
64.- La composición de tioéster entrelazado de conformidad con la reivindicación 60, caracterizada porque los monómeros de tioéster y los oligómeros de tioéster tienen un contenido total de azufre que varía de 8 hasta 15 por ciento en peso.
65.- Una composición de tioéster entrelazado que se produce mediante el procedimiento que comprende los pasos de: a) poner en contacto una composición de tioéster con un agente oxidante; y b) hacer reaccionar el tioéster y el agente oxidante para formar oligómeros de tioéster que tienen por lo menos dos monómeros de tioéster conectados por un enlace de polisulfuro que tiene una estructura -SQ-, caracterizada porque Q es mayor de 1.
66.- Un procedimiento para producir una composición de tioéster entrelazado que comprende: a) poner en contacto una composición de tioéster con un agente oxidante; y b) hacer reaccionar el tioéster y el agente oxidante para formar oligómeros de tioéster que tienen por lo menos dos monómeros de tioéster conectados por un enlace de polisulfuro que tiene una estructura -SQ-, caracterizada porque Q es mayor de 1.
67.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 66, caracterizado porque el agente oxidante es azufre elemental, oxígeno, o peróxido de hidrógeno.
68.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 66, caracterizado porque el agente oxidante es azufre elemental.
69.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 66, caracterizado porque el tioéster es un hidroxi-tioéster .
70.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 66, caracterizado porque una relación en peso de azufre elemental a azufre de tiol en las moléculas de tioéster varía desde 0.5 a 32.
71.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 66, caracterizado porque el paso de hacer reaccionar el tioéster y el agente oxidante se efectúa a una temperatura que varía desde 25°C hasta 150°C.
72.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 66, caracterizado porque el sulfuro de hidrógeno residual se elimina de la composición de tioéster entrelazado producida.
73.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 68, caracterizada porque se cataliza la reacción del tioéster y el azufre elemental.
74.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 73, caracterizada porque el catalizador es una amina.
75.- Un material fertilizante de liberación controlada que comprende un nutriente vegetal en partículas rodeado por un revestimiento que es el producto de reacción de una mezcla que comprende: (i) un primer componente se selecciona a partir de un isocianato y/o una resina de epóxido, y (ii) un primer compuesto que contiene hidrógeno activo que se selecciona a partir del grupo que consiste de: una composición de tioéster; una composición de hidroxi-tioéster; una composición de tioéster entrelazado y mezclas de las mismas.
76.- El material fertilizante de liberación controlada de conformidad con la reivindicación 75, caracterizado porque el primer compuesto contiene hidrógeno activo que comprende una composición de tioéster que comprende moléculas de tioéster que tienen un promedio de por lo menos 1.5 grupos éster por molécula de tioéster, que tienen un promedio de por lo menos 1.5 grupos tiol por molécula de tioéster, y que tiene una relación molar de sulfuros cíclicos a grupos tiol menor de 1.5.
77.- El material fertilizante de liberación controlada de conformidad con la reivindicación 76, caracterizado porque las moléculas de tioéster tienen una relación molar de sulfuros cíclicos a grupos tiol que varía desde 0 hasta 1.0.
78.- El material fertilizante de liberación controlada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 76-77, caracterizado porque las moléculas de tioéster tienen un promedio que varía desde 1.5 a 9 grupos tiol por molécula de tioéster.
79.- El material fertilizante de liberación controlada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 76-78, caracterizado porque las moléculas de tioéster tienen una relación molar de dobles enlaces carbono-carbono a grupos tiol menor de 1.5.
80.- El material fertilizante de liberación controlada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 76-79, caracterizado porque las moléculas de tioéster tienen un promedio mayor de 2 por ciento en peso de azufre de tiol.
81.- El material fertilizante de liberación controlada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 76-79, caracterizado porque las moléculas de tioéster tienen un promedio que varía de 8 hasta 10 por ciento en peso de azufre de tiol.
82.- El material fertilizante de liberación controlada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 76-81, caracterizado porque las moléculas de tioéster tienen un promedio de menos de 30 por ciento molar de azufre total presente como sulfuros cíclicos.
83.- El material fertilizante de liberación controlada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 76-81, caracterizado porque las moléculas de tioéster tienen un promedio de menos de 10 por ciento molar de azufre total presente como sulfuros cíclicos.
84.- El material fertilizante de liberación controlada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 76-83, caracterizado porque más de 40 por ciento de las cadenas laterales totales de la molécula de tioéster contienen azufre.
85.- El material fertilizante de liberación controlada de conformidad con la reivindicación 75, caracterizado porque el primer compuesto que contiene hidrógeno activo que comprende una composición de hidroxi-tioéster que comprende moléculas de hidroxi-tioéster que tienen un promedio de por lo menos 1 grupo éster por molécula de hidroxi-tioéster y que tienen un promedio de por lo menos 1 grupo a-hidroxi tiol por molécula de hidroxi-tioéster .
86.- El material fertilizante de liberación controlada de conformidad con la reivindicación 85, caracterizado porque las moléculas de hidroxi-tioéster tienen un promedio que varía desde 1.5 a 9 grupo a-hidroxi tiol por molécula de hidroxi-tioéster.
87.- El material fertilizante de liberación controlada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 85-86, caracterizado porque las moléculas de hidroxi-tioéster tienen un promedio mayor de 2.5 por ciento en peso de azufre de tiol.
88.- El material fertilizante de liberación controlada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 85-86, caracterizado porque las moléculas de hidroxi-tioéster tienen un promedio que varía de 8 hasta 10 por ciento en peso de azufre de tiol.
89.- El material fertilizante de liberación controlada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 85-88, caracterizado porque las moléculas de hidroxi-tioéster tienen una relación molar de grupo epóxido a grupo a-hidroxi tiol de menos de 2.
90.- El material fertilizante de liberación controlada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 85-89, caracterizado porque más de 40 por ciento de las cadenas laterales totales de la molécula de hidroxi-tioéster contienen azufre.
91.- El material fertilizante de liberación controlada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 85-90, caracterizado porque la composición de hidroxi-tioéster está sustancialmente libre de qrupos epóxido.
92.- El material fertilizante de liberación controlada de conformidad con la reivindicación 75, caracterizado porque el primer compuesto que contiene hidrógeno activo comprende una composición de hidroxi-tioéster que comprende moléculas de hidroxi-tioéster que tienen un promedio de por lo menos 1 grupo éster por molécula de hidroxi-tioéster, que tienen un promedio de por lo menos 1 grupo tiol por molécula de hidroxi-tioéster, y que tiene un promedio de por lo menos 1 grupo alcohol por molécula de hidroxi-tioéster.
93.- El material fertilizante de liberación controlada de conformidad con la reivindicación 92, caracterizado porque las moléculas de hidroxi-tioéster tienen un promedio que varía desde 1.5 a 9 grupos tiol por molécula de hidroxi-tioéster.
94.- El material fertilizante de liberación controlada de conformidad con la reivindicación 92, caracterizado porque las moléculas de hidroxi-tioéster tienen un promedio que varía desde 1.5 a 9 grupos alcohol por molécula de hidroxi-tioéster.
95.- El material fertilizante de liberación controlada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 92-94, caracterizado porque las moléculas de hidroxi-tioéster tienen un promedio mayor de 2.5 por ciento en peso de azufre de tiol.
96.- El material fertilizante de liberación controlada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 92-94, caracterizado porque las moléculas de hidroxi-tioéster tienen un promedio que varía de 8 hasta 10 por ciento en peso de azufre de tiol.
97.- El material fertilizante de liberación controlada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 92-96, caracterizado porque las moléculas de hidroxi-tioéster tienen una relación molar de grupo epóxido a grupo tiol menor de 2.
98.- El material fertilizante de liberación controlada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 92-97, caracterizado porque más de 40 por ciento de las cadenas laterales totales de la molécula de hidroxi-tioéster contienen sulfuro.
99.- El material fertilizante de liberación hidroxi-tioéster contienen sulfuro. 99.- El material fertilizante de liberación controlada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 92-98, caracterizado porque la composición de hidroxi-tioéster está sustancialmente libre de grupos epóxido.
100.- El material fertilizante de liberación controlada de conformidad con la reivindicación 75, caracterizado porque el primer compuesto que contiene hidrógeno activo comprende una composición de tioéster entrelazado que comprende oligómeros de tioéster que tienen por lo menos dos monómeros de tioéster conectados por un enlace de polisulfuro que tiene una estructura -SQ-, caracterizada porque Q es mayor de 1.
101.- El material fertilizante de liberación controlada de conformidad con la reivindicación 100, caracterizado porque los oligómeros de tioéster tienen por lo menos tres monómeros de tioéster conectados por enlaces de polisulfuro.
102.- El material fertilizante de liberación controlada de conformidad con la reivindicación 100, caracterizado porque los oligómeros de tioéster tienen de 3 a 20 monómeros de tioéster conectados por enlaces polisulfuro.
103.- El material fertilizante de liberación controlada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 100-102, caracterizado porque la composición de tioéster entrelazado comprende monómeros de tioéster y oligómeros de tioéster.
104.- El material fertilizante de liberación controlada de conformidad con la reivindicación 103, caracterizado porque los monómeros de tioéster y los oligómeros de tioéster tienen un contenido total de 5 hasta 8 por ciento en peso.
105.- El material fertilizante de liberación controlada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 103-104, caracterizado porque los monómeros de tioéster y los oligómeros de tioéster combinados tienen un peso molecular promedio mayor de 2000.
106.- El material fertilizante de liberación controlada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 103-104, caracterizado porque los monómeros de tioéster y los oligómeros de tioéster tienen un peso molecular promedio de 2000 hasta 20,000.
107.- El material fertilizante de liberación controlada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 103-104, caracterizado porque los monómeros de tioéster y los oligómeros de tioéster tienen un contenido total de azufre que varía de 8 hasta 15 por ciento en peso.
108.- El material fertilizante de liberación controlada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 75-107, caracterizado porque la mezcla también comprende un segundo compuesto que contiene hidrógeno activo diferente del primer compuesto que contiene hidrógeno activo.
109.- El material fertilizante de liberación controlada de conformidad con la reivindicación 108, caracterizado porque el segundo compuesto que contiene hidrógeno activo comprende un poliol.
110.- El material fertilizante de liberación controlada de conformidad con la reivindicación 109, caracterizado porque el poliol comprende de 2 aproximadamente hasta 12 porciones hidroxilo.
111.- El material fertilizante de liberación controlada de conformidad con la reivindicación 109, caracterizado porque el peso equivalente del poliol es 29-400.
112.- El material fertilizante de liberación controlada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 109-111, caracterizado porque el poliol comprende por lo menos una porción alifática de C?0-C22.
113.- El material fertilizante de liberación controlada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 75-112, caracterizado porque el isocianato se selecciona a partir del grupo que consiste de diisocianato de difenilmetano, di-isocianato de tolueno, isocianatos alifáticos, derivados de los mismos, polímeros de los mismos y mezclas de los mismos.
114.- El material fertilizante de liberación controlada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 75-115, caracterizado porque el isocianato comprende un di-isocianato difenilmetano polimérico.
115.- El material fertilizante de liberación controlada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 75-114, caracterizado porque el nutriente vegetal comprende un compuesto soluble en agua.
116.- El material fertilizante de liberación controlada de conformidad con la reivindicación 115, caracterizado porque el compuesto soluble en agua comprende un compuesto que contiene por lo menos un miembro que se selecciona a partir del grupo que consiste de nitrógeno, fósforo, potasio, azufre y mezcla de los mismos.
117.- El material fertilizante de liberación controlada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 75-114, caracterizado porque el nutriente vegetal comprende urea.
118.- El material fertilizante de liberación controlada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 75-114, caracterizado porque el primer compuesto que contiene hidrógeno activo se obtiene a partir de aceite vegetal.
119.- El material fertilizante de liberación controlada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 75-114, caracterizado porque el primer compuesto que contiene hidrógeno activo se obtiene a partir de aceite de soya.
120.- El material fertilizante de liberación controlada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 75-119, caracterizado porque la mezcla comprende también un aditivo orgánico.
121.- El material fertilizante de liberación controlada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 75-119, caracterizado porque la mezcla comprende también una cera orgánica.
122.- El material fertilizante de liberación controlada de conformidad con la reivindicación 121, caracterizado porque la cera orgánica comprende un punto de fusión de gota en el intervalo de 30 °C aproximadamente hasta 120 °C aproximadamente.
123.- El material fertilizante de liberación controlada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 121-122, caracterizado porque la cera orgánica comprende una cera de alfa-olefina de C2o+-
124.- El material fertilizante de liberación controlada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 75-123, caracterizado porque el primer componente es un isocianato.
125.- El material fertilizante de liberación controlada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 75-123, caracterizado porque el primer componente es una resina de epóxido.
126.- El material fertilizante de liberación controlada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 75-125, caracterizado porque el revestimiento está rodeado por una capa de cubierta.
127.- El material fertilizante de liberación controlada de conformidad con la reivindicación 126, caracterizado porque la capa de cubierta comprende una cera.
128.- Un material fertilizante de liberación controlada que comprende un nutriente vegetal en partículas rodeado por un revestimiento que es el producto de reacción de una mezcla que comprende: (i) un isocianato y/o una resina de epóxido; y (ii) un aceite vegetal que contiene azufre.
129. - Un material fertilizante de liberación controlada que comprende un nutriente vegetal en partículas rodeado por un revestimiento que es el producto de reacción de una mezcla que comprende: (i) un isocianato y/o una resina de epóxido, y (ii) aceite de soya que contiene azufre.
130.- El material fertilizante de liberación controlada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 128-129, caracterizado porque la mezcla comprende también un aditivo orgánico.
131.- Un procedimiento para preparar el material de liberación controlada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 75-130, el procedimiento comprende los pasos de: (a) poner en contacto el nutriente vegetal en partículas con el primer componente y el primer compuesto que contiene hidrógeno para formar un revestimiento; y (b) curar el revestimiento para producir el material fertilizante de liberación controlada.
132.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 131, caracterizado porque el material en partículas se agita durante el paso (a) .
133.- El procedimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 131-132, caracterizado porque el paso (a) se efectúa a una temperatura en el intervalo de 20 °C aproximadamente hasta 105 °C aproximadamente .
134.- El procedimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 131-132, caracterizado porque el paso (a) se efectúa a una temperatura en el intervalo de 60 °C aproximadamente hasta 90 °C aproximadamente .
135.- El procedimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 131-132, caracterizado porque el paso (b) se efectúa a una temperatura en el intervalo de 70°C hasta 80°C.
136.- El procedimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 131-135, caracterizado porque el paso (a) comprende poner en contacto el nutriente vegetal en partículas con una primera corriente que comprende al primer compuesto que contiene hidrógeno activo y una segunda corriente que comprende al isocianato, la primera corriente y la sequnda corriente son independientes una de la otra.
137.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 136, caracterizado porque el paso (a) comprende poner en contacto el nutriente vegetal en partículas de manera simultánea con la primera corriente y la segunda corriente.
138.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 136, caracterizado porque el paso (a) comprende poner en contacto el nutriente vegetal en partículas en forma secuencial con la primera corriente y la segunda corriente.
139.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 136, caracterizado porque el paso (a) comprende poner en contacto el nutriente vegetal en partículas con la primera corriente y seguido por la segunda corriente.
140.- El procedimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 136-139, caracterizado porque el paso (a) comprende también poner en contacto el nutriente vegetal en partículas con un aditivo orgánico como una corriente separada o en mezcla con una o ambas de la primera corriente y la segunda corriente.
141.- El procedimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 136-139, caracterizado porque una o ambas de la primera corriente y la segunda corriente comprenden un aditivo orgánico.
142.- El procedimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 136-139, caracterizado porque el paso (a) comprende también poner en contacto el nutriente vegetal en partículas con un aditivo orgánico como una corriente separada antes de la primera corriente y/o después de la segunda corriente o de manera simultánea .
143.- El procedimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 131-142, caracterizado porque los pasos (a) y (b) se repiten por lo menos dos veces para producir un material fertilizante de liberación controlada que tiene una pluralidad de capas de revestimiento .
144.- El procedimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 131-143, que comprende también el paso de aplicar una cubierta de cera al revestimiento .
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