PT89535B - Processo para a purificacao de acido 2-(4-isobutilfenil)-propionico - Google Patents

Description

Descricão referente à ostente de ind ^Jvenção de Doeciist Zktiançesellscnaft, aleira, industrial a comercial, com. sede ei:· D-G230 LYankfurt ar. 'bJ.ii 80,República Federal '-lerã e de noeclist Celanese Coxporation, norto-a.ericcusa, industrial e ccraercial, astabeleci.Ia ei.i Doute 202-206 North Somervillo 1T.J. 03375, Estados Unidos da Ziérica , (inventores: Dr. Sieçhert Dittner, Dr. Jdolf Scsidt residentes na AlazEia Ocidental a Dr. .Larry C. Nneeler, Cary L. Nass e Dr.

jj&ÀvarTJ ι.*· rosiceiucis ι.ο.'·> . m

CtiicOS ciei j eric ) gara 'L¹ ma nvv·’. . PU?mTC?çáO D'à ?CZO 2-(4-D3DD'OZm N~) -Ρ7Ο?ΣΓ··.Ιΐσι

Descrição

7i presente invenção refere-se a ri processo pera a pu*· » X X i.

'l ~ — rificaçao cie ácido 2-(4-iscbutilfenil)-propiónico (doravante designado apej nas por ácido 2,4). O ccíqjosto citado tem diversas aplicações, por exer.rpio coro analgésico, antipirético ou antixreunãtioo, e coro produto interrédio para diversas outras substancias, ila forma de sais de aaina as solu) ções aquosas do ácido 2,4 manifestam um bar comportamento de protecção da | corrosão e. . tratamentos de metais cceu ctesacrecanão de aparas.

| 7td.stei?. inúr.eras possibilitados de se sintetizar o ãcii ’ί do 2,4. íl ή destas loss.uiilidades de se preparar este co gesto (-útoco 7·.) ií ~ ~ ,í a a carbonilaçao de 1-(4-iscbutilfenil)-etanol co... mcno::ido de cauxeno na ! presença de trifanilfosfina e eventuahiente na presença de tr?. nalogeneto de um metal cie transição, coro está descrito por exemplo no Decido ce Da! tente Americana cor?, o No. de Serie 23 514. No caso da realização optirizada do processo a mistura reactiva obtida cor.tém, antes da purificação, 357. a 332 do ácido 2,4. Ãlár.i do ácido 2,4 existem. ainda na mistura reactiva

carca da 40 impurezas organicas, assir oco trifeid-lfosfina g Órfão cl·: trifaniIfosfina. Lara se obter, a partir desta mistura reactiva que funde entre 65 e 70^C. uc-. ácido 2,4 purificado capaz de ser utilisabo co c ndica..ento, tá.: que 21i±'ar-s3 por un lado as ir-purezas crganicas e per outro lado a trifanilíosfina e o õrico de trifanilfosfira,ou reduzi-los a u.; nível; aceitável, devendo a trifenilfosfina e o óxido de trifonilfosfina estar pro sentas no produto purificado nuca concentração inferior a 10 p/··'dó a separação d.e -redutos secundária> or-único;; de xca mistura reactiva de ácido 2,4 ser?, a trifanilfccfir.a ·ο o ó:àdo de trifenilfcs fina já e bastante laboriosa e, tal cavo sa depreenda da patente 'O.w?. 7' 345, exige vários passos de processo. Assis·, por exar.plo, praieiro o ácido 2,4 ta;, que ser convertido íw. sal solúvel e·.: águr., _vor arre: ; lo no std. da sedio ccr. soda cáustica, este ã libertado das substancias neutras por t.;a. orrtracçao cc«. _t clorato õ --.etileno, a solução aquosa refinada í descorada cc=.· carvão activcdo, seguida- ente o ácido carboxílico ó pasto ηε; fc-x* a livro co.;. uc. ácido eprepriado, o ácido clorídrico, e final·.ente a rocrisrtcxlizado .·« >. água/i;etcnol a seco.

ZXfa outra patente (G3 S71 700) dascrevo-sa que o ácido 2,4 e obtido na forca pura, a partir de urra mistura reactiva, sa .ante depois de ura r ^cristalizaçao tripla. Mura processo novo bastante la .orioso,qje está descrito na L's_vecificação df-d—170 147, tambõ.;. foi escol/iido coco método de purificação do ácido 2,4 a recristalização. ι

C processo de separação toma-se i..uito problemático se - ccro por exemplo no método A descrito acir.a - estiver presente trifenilfesfina na mistura reactiva. A trifenilfosfina, coco base, forna ocn o ácido 2,4 e cor? outros ácidos da mistura reactiva ur.i aducto estável â temperatura ambiente do tipo da fórmula seguinte:

..p.:c - oo.o ã craranstrado por alguns ansaicu - λ·..ο pcdr. ser .;>a_.)arc.dc cos :is_ solventes nua. ,-or entraocão nem. nor reoristalizacão r.-últi '.·!= (ver o c::a/ -lo de co.-paração). Tarber·. outros processos de segaração, core a aõ;or_vção ra.. resinas ou era pen.iutadores d.e iões, r.ao conduzem à mota d . ma separação suficlence c.u cocas as impurezas.

ITa pesquiza de um processo do separação apropriado para a purificação do misturas reactivas, para obtenção do ácido 2,-1, descobriu-se agora -pse este problema pode ser solucionado por uma rectificação ra.·. vã cuo. Isto á, um. facto deveras surpreendente porque, até ?. solução do proble:. a mencionado pela presente invenção, a purificação dc ácido 2,4, que funde a 74,G°C por destilação ou por rectificação parecia obviaicente irrealizável. Na literatura não se encontra referido qual·pior valor, de tensão de vapor irei.· de ponto da ebulição, para o ácido líquido, cL-csc.—viscoso, acii.a do ponto õe fusão de 74,2>°C. O ponto da fusão relativa .ente alto do ácido torna ccà preeasível que se tenha tentado a hipótese da u.;a purificação predCE.iinanta.'ente por cristalização, a partir lo diversos dissolventes, e ta. bem que tenha sido obtida na ausência de trifenilfosfina, axro está descrito por οοολ’ρίο nas patentes já mencionadas. z'le?c disso tentou-se uma purificação por rectificação, requerida pela instabilidade do ácido 2,4 a altas temperaturas, que ccro e evidente teve sa.çre pcuco e:dto, sobretudo se pudessem. estar presentes ainda, na mistura reactiva de ácidos brutos, outros exponentes reactivos, como -por exemplo trifenilfo.-3fi.ra, õnido de trif-.nilfosfiira, cetonas, derivados de estixeno, álcoois e cos ..., .p.ç: oou. ;a~· o a coloração ne-gra carregada, até ã formação na mistura do uma massa escure, viscosa cu resinosa. Finah.iente, não S de e?.:cluir a Iripotese de o ácido 2,4 formar misturas azeotrõpicas caa uma ou mais das impurezas orgânicas.

Constitui pois um objectivo da presente invenção cr/, processo para a purificação do ácido 2-(4-iscbutilfeihl)-propiõnico a partir de misturas que se formam. na preparação do ácido 2- (4-isobutilfenil)-propiõnico o qual e caracterizado pelo facto de se submeter a mistura a urra, rectificaçao em vácuo. C processo de acordo com a invenção, relativa.ente ao procos so cormiecido no estado actual òa técnica, ter. a vantage·.· de se poder libertar o ácido 2,-1 de inCm/eras impurezas si.,ultanea'•.ento pr. sentes, especial·', en te tale.·, da trifeiiilfosfina e do oxido de trifenilfosfina, numa única opera.ao jásica Ca técnica operativa, não havendo pratica.ente na, resíduos lí] quidos nem. gasosos, i!

do caso da utilização de r.cccrnos χ crelr.os do rectifi:açao, coro jor é^.-plo os que estão equipados ocr. vaporizadores de película ^:ina ou película descendente, consegueia-se terços ca residência : sai to curtos a cor-.posição a rectificar, e por consequência nestas aparelhos de reccifi:ação são possíveis tapcraturas ca base ca coluna superiores, su.. quj sur:c.·. percas da produto consideráveis. d teiperatura ca rase, ro caso da uti ização dos aparelhos da rectificação acabados de descravar, não ceva de referencia ultrapassar cerca de 230°C.

’» tec.peratura de ebulição nc balão de destilação e a eratura de valorização na zona da cabeça da coluna, são indicadas pela ter—

o~o Cá vapor. bor exa.glo, ^ara u.a tensão ce Vcçor di 13 iba na cabeça úa coluna e de 13 lt?a. no balão, o ãcifo 2,4 paro destila. a 173°C d ombro Cj u.i intervalo ca tam.eréituras de O,1°C, enquanto que xo balão - a?.·, vircu.o C-cl .^.133 3.33.0 i.'3Í3 3.Σύ<?. 3 c.o teor S”; irmurezas - a te-merabura Ca aboli ãc

A. Λ. Λ.

3371.3. '.Jj.lCj.3 19<J C Z.—.3 <,-· j ι Vcj.Í.ÍZ.3.J030 1. cUVCO X 3. 'C. 3-333.0 Cl Vc/Ox .-10. Ο-'^Λό'.Ο -30 loúLoo inioiriov a cerca ce GC IGPa, para não se LÍLtrcp·assar u. e ào í-oriGiu;?. <a a xiLi. ac no ax.no ·?; .-.u, ...

x ró.cj.O ·./- miabos Cjoricu··..; -la. cclu-a cr: sc·· amuco _cd_ vaxiox Caibro 1.; ro intervalo a.plo. Deve prezarir-se uri ·ύκίΌ ca pratos tacricos entre cerca õe 10 e 150, sspecialrxente de preferencia entre cerca, la 25 e 70.

Cs ciawsitivos de rectificacão auropriactos cara o orocesso da purificação ca acordo cera a invenção v.oda.. ser de construção irá to diversa. Un dispositivo de rectificação ã escala laboratorial,apresentado ! ccf.io exerplo, está representado na fig. 2. 3To talão cie destilação (1) da I coluna a.jiace-se a mistura contendo o ácido 2,4. r· ç_o bai^o Ce destij laçao o dispositivo poda possuir tanbér., por exerplo, uri. evaporador de peli' cuia fina ou um evaporacor de policula descendente. da cabeça (2) da co| luna podíxà eliriinar-se por destilação as inpurezas de baixo nonto de etuliI ~ ’ çao. lèaixo do condensador, cúe pode ser por eiamplo aaa serpentina do ¹ arrefecimento (3), o condensado é recolhido no separador da líquido (4)οαι o .çual também se rode ajustar a taxa de refluxo. O recipiente (5) ,no gcal sao recoLlidas as diversas fraccões do destilado a o oroduto muro, é acuseido vantajosaiíCate a cerca da 30°C para que o produto não solidifique. C váeuo necessário para rectificação ê produzido por u.a to la de vácuo apropriada (ύ). A coluna õe separação (7) está cheia cot. t~. exceli mito ce tela e dso.arvolv? um poder da separação da no •.ãxiao 25 preitos teóricos.

I ΐ oonvèiri-ante reeilizar a rectificação só^-:· atmosfera da i gás inerte que, no dispositivo de destilação proferi lo, podo ser introduzido | por axaiplo através de uma capilar de ebulição (3) na base da coluna. tara ! esta finalidade são adequados diversos cases inertes. São oreferi-ãos azoto. I argon e diõxido de cartono, sendo especialmente greiárido o azoto, bode | também ser conveniente extrair primeiro com água o ácido 2,4 imito antes da ίι rectificação qara so eliadnamm as ix.ipurezas insolúveis en água, ooi.o por || axerplo cloratos, fosfates, sais retãlioos e substancias análogas.

1: principio a rectificaç-so ώ acordo co:. a invur qo _rcde ser realizada co.?. auxilio tanto co ura co-.o ae rais colurm, psr por tv.·. ;roc33so d.escoi'±ir.uo, isto é, por racolóu das frac^ões individuais, quer ta .cõ;.. continuai ente. Ze so realizar ua destilação continua n.: tira coluna pcce entoo, de preferencia, ajustar-se a coluna de _:cdo que c produto puro possa ser recolliido lateral.ente na forra. de vapor, eproxinaclaz-ente na zona i.écia da coliia, trabalhando a coluna de preferencia cg.í refluxo total. No caso de roctificação continua pocler.i elisrinar-se pri oiro, antes da separação do ácido 2,4, tanto as ii.purezas de bairro cento de ebulição cor.o tardjêrf. as de ponto de ebulição elevado, se para o efeito não forer. ultrapassados os limites temperatura-estabilidade criticos para cada urra das misturas reccti V3S ·

C processo de acordo ca?, a invenção e apropriado por si sõ para o tratarrento de qualquer inistura contendo o ácido 2,4. Terr. no entan to particular iaportancia sobretudo no tratamento de risturas que ocone?. na síntese do ácido 2,4, especialrente as misturas recetivas que se formam, no r.êtodo Σ-. descrito acima.

processo de acordo οαν· a invenção é apropriado para a | cLtençao do ácido 2 bruto formado no processo de preparaçao segundo o i.vto• do Σ. se?.í a elij.-jjiação previa de todas as i· j.xesíu, ta· vã , ·κ_> entan! to, ser conveniente sepsxur · reviai.ento por recciêicí.;ã<? ama-. ;r.?. 30:00:

da:; i pur q;ra dr-ze ac restantes iquxezas _rnr rolo do u: ou

q.v;a .0:.::03 dj _ ;.o-i;'icação. São neste caso bastante a bugiados a cristalização a partir de dissolventes e a cristalização a partir Ce ura fase fundida, sen dissolventes. Pode, em particular ser coivrenientõ realizar entes da rectificação pelo senos uai·.; cristalização em fase fundida. Para isso a rassa fundida contendo o ácido bruto ê tratada por arrefecimento, obtendo-se u_i bloco cristalizado a partir do qual se separai.', os resíduos carregeados de impurezas e o cristalizado ê submetido, depois de fundido, à rectificação de acordo coi.: a invenção. Através da citada ccf.-binajão de processos a roctificação de acordo com a invenção pode ser realizada cor ura coluna de ! _ j separaçao coo. g·: tenor numero de pratos teorioos. '.traves dos era rolos de j

realização adiante a invenção será elucidada r-ais Oorr.raAorizadar.unte.

> » —

1

êx-cxaLio para rectificação fraccionada, co:.o está .rspras.a:?tado na fig.

2, colocara?—se 509 g de uma mistura com cerca Ce 202 do ácido 2,4 co:· a rseguinte co posição.

duaciro 1 ácido 2- (•í-isol.-.utilfenil) -gropicinioo : J.I.OJ2__'-1 ‘.cl i jq /a cilfa~.il·t?·: ό

4-i .;< * ;uti l·aazcno

4-iso'· .vti lestirei 10 ~-_L.'aO /3 3 ?L J_3.Cm/C(,a ILfOi}í Jílci

1- (.'-isobutiIfanil) -otanol

I 1- (4-isobutilfei'il) -cloroetano | 2- (4-isobutilfeail)-propionato Ce etilo í ácido 2- (3-isosutilf emlj-propiõnico • ácido 3- (4-isobutilfenil)-propicnico r n -7-7 _f / / coi._t.ostos cia baixo ponte da ebulição ca.i u .>. peso molecular nédio de 173 co. .postos da ponto da ebulição elevado co.;. uo oeso molecular i:ãdio de 320

i.eti 1-etilcetona resto das impurezas não identificadas, cerca de

Ό /-v n c- z * * ·

0,15

O -7 *

0,02

0,50 n

j ,

1,10

1,03

1,20

1,20 η λ r>

U,-o

1,3 i\ fig. 3 mostra um axr.atogra-.-a a.: fase gasosa da todas as impurezas na mistura.

L· mistura contendo as i purezas referidas foi submetida a destilação fraccionada na presença de azoto, a uma pressão de 13 H?a, o a usa temperatura na base cta coluna de, inicial·.enta, 150 ate, finalmente 230°C, com valores variáveis da taxa de refluxo. '.Teste curo obtivera?,-se as segumites fracções do destilado:

2)

3)

303 c cc laf.o çrinciçêJL .ilaf.o çri acic-o 2- (4-isd5Utilfanil)-propiõnioo

90,5 na

0,5 fig. 4 wstra o crooatog

Ck.Xi

Co:/. o auxilio co apareLio fe rectificaçao ά •d,

J7

-ÇcO ,C .Lu

Cu:co inicial oLtiverar.-se as seguintes fracções:

C‘x'j ç da Lzracca.o uLtuicípcll

Coí. gostos acic.o 2- (4-isoLxttilfanil)-jropiõnioo θό-. LOSO

00,5

3,00005

0,5

;-lO 3

JL', Ν '

Γ--Ί li ;:\Ç.

canoa o.a

CO . . Ά CO. ;

ι. A ιθ

-J.o 1,

1/

l.i'— solicificanao õo

- - .C.q co: -pacto viCs_ ente ι¹e.ccrcO ccn. a. invenção.

530 Co aroceto iniãcido L· tao sulretiCo a recuificagao de acordo cor. a invenção, ca base c.a coluna de 220°C. Deste caso fora;, obtidos a La ura tGcqvaratur;

oncivclncnte 373 rc.a a zracçao .1 co:.; a seguinte cxxrnosicao —* *- »

Cor. .ostos ácido 2-(d-isobutilfaiil)-pxopicnico tri âS; 3. If os f ir a restantes irir^as não fosforadas

0,00305 . r.o. glo da aà par ação 1 aun talão de vidro de 250 r.l, r. unido coo. refrigerante de refluo, dissolvera. (í-se 20 ç do ácido 2,4 que continua 3,43 de trifenilfosfina, a .. 50 i.l Ce n-herano â temperatura de refluso õo dissolvente. Cegvidausanté a seleção foi arrefecida até à terperatura a Ciente. 3 ácido precipitado foi separado por filtração e lavada, ccx; 20 rl Ca n-aexano frio e foi. seco as. encioaõor, analise do ácido rocristaliscào 1 ostra ges o teor da trifjailrosfina _verrciacou inalterado, 3 ácido 2,-· aasie cõtiCo foi seguú.Cco.santa recristalisado ainda ura 2? vez, ma 39 vos e na 4? voz as n-je-^io , ;>a .pie o t.aor Ce trifanilfosfire. pucesja sar oCificsdo.

2- (1-isc .Λ-.tilf ·1ό. icc, caracteri ~t;f o _x:c?.o -V s.: rõ. ater -1 j-·'* ulul· c ^-.CCÍ^ÍC-AÇcVj <’g..V?_lCC.O ·

Processo da acordo coo as reivindicação s 1 ou 2, caracterizedo pelo facto <ds a. rectificação ser realizada rediaiti a utilização do u..·. eparelào da rectificação -ior sopro, ca.i temperatura:; d- õrmo iiiferioI ,

Claims (1)

1. ; Processo da acordo ca:. as reivindicações 1 ou 2, caracIterisado pelo facto de a rectificação ser realizada coo utilização do un. ! aparelho de rectificação cçaipaco coo. ur,; evaporador do ca ada calçada cu de película cescei idaete, a temperaturas de dreno inferiores a cerca de 233°C.

   H \ - 5 Processo de acordo cor. vr.ia cu 'ais cas reivindicações 1 a 4 caracterizado pelo facto de a coluna de separação possuir entre cerca da 10 e 150 pratos teóricos.

   “· 5 ; Processo de acordo coo ui.a ou i.iais :las reivindicações

   1 a 5 caracterizado polo facto da a rectificação sor realizada aa presença ; da w. gãs inerte.

   Processo de acordo oa: ura ou -..ais das reivindicações

   1 a 5, caracterizado gelo facto de a rectificação ser realizada dascontinua ente coo. u.a ou aeis colunas.

   - 10 -17CX7333G Ο.Θ ciCOXX.C' ΟΟΓ’ XX.XI Οι'. Ι.'ίΧΧΧ ΧΌΧ\^;ΛΠό·-ί_Οά1^Όθ3

   1 a 5 cax-atoerizadο p.elo facto ca u roctificaçao sor realizava coutinva·-ente co... u.a οι; sois colunas.

   _ _

   Processo do aoorco coo. uva ou vais das roivh eoccvccs

   1 a 3, caracterizado polo facto de o acido 2-(4-isoto.tilfenil)-propiõr.ioo ser isolado de uva mistura ijue se forra na cartonilação do 1- (4-isoõutilfenil)-etanol cc:^-. i.onózãdo de cartono. na presença ce trifoni1fozfina e eventualrente na presença cie u.; iialogeneto de ur. votai. de transição.

   Processo de acordo oa.·. u.a ou ‘.aòs das r iiidriilicaçõos

   1 a 3 caractorizado _telo facto do o ácido 2-(4-isototil'ar il)-_t rcpiõiiico ser isolado pela rectificação ce todas as i^ursocus.

   Fzooesso de aoordo cas u a ou vais das reivindicações

   Λ

   1 a 9 caracterizado -jelo facto de se utilizar ^siara a rcctificacão una reistura .çue previamente foi já libertada do w parte cas ir.ruxezas por i.eic do pelo menos urra cristalização a partir de urra fase fundicla.

   - 12 I Processo de acordo cor ura ou mais das reivindicações l 1 a 9 caracterizado pelo facto de se separares.'. pela \da d?, r.ectificação apenas u.a parto das impurezas, e para a separação cias restantes lipurezas sw realiza a u.s. cristaliza.·^ ό a. parcir v :. c i ;.^r;olv..:ítes c-./o>\ us. crxstalj.— zaçao fi partir Cc. ura fc-r.e fi.rdj.Ca.

   's roprerantes declarara que o pri· eiro vecilo desta í vatento foi apresentado na Reroública Federal Zlaã e.i 29 de Janeiro de ι

   I ] η Ο η — D D b -> r Ί O o

   1>υθι fpQO Ο -χ. x uIj.o.