RO127955B1 - Procedeu de obţinere a unor noi dialchil/alchilaril polietilenglicoli omogeni - Google Patents

Description

Prezenta invenție se referă la un procedeu pentru prepararea unor agenți de coordonare-sechestrare din clasa alchil/alchilaril polietilen-glicolilor omogeni, de tipul alchilpolietilenoxi, respectiv, alchil/alchilaril polietilenoxi-derivaților cu formula generală I:

R(R')-O-(CH₂CH₂-O)_n-CH₂CH₂-COO(R')R (I) în care R și R' reprezintă o grupare alchil cu 8...20 atomi de carbon, ramificată sau liniară, respectiv, alchil/alchilaril mononucleară cu 8...12 atomi de carbon, identice sau nu (R = R'; R * R'), simbolul n reprezintă o cifră strict determinată în intervalul 0...18, reprezentând gradul de oligomerizare omogen al catenei polioxietilenice.

Domeniile tehnice majore de aplicare a invenției cuprind totalitatea proceselor de transfer de masă la nivel de interfață (perete celular, membrane etc.), prin sechestrarea (coordonarea) entității și deplasarea acesteia pe bază de diferență de potențial de concentrație. Structurile propuse spre brevetare vor fi încastrare în arhitectura membranară.

Se cunosc procedee pentru prepararea unor dialchil/alchilaril polietilenglicolilor heterogeni (cu ή grad de oligomerizare dispers) diderivatizați cu alte fragmente terminale (glime, oligoglime).

Chimia coordonării cationilor metalici, ca parte a chimiei bioanorganice, este percepută prin comportamentul macromoleculelordin sisteme biologice (vegetale și animale) heterogene, parte a „chimiei supramoleculare, deși numai aceste argumente nu pot sugera integral amploarea perspectivelor conceptuale ale domeniului (Lehmukel. A. și colab., 1977; Balasubramanian, D. și colab., 1979), confirmă rolul coordonant al unor glime cu diferite mărimi de catenă polioxietilenică.

Eficacitatea de coordonare a dimetileter oligoetilenglicolilor (glime, oligoglime) crește cu concentrația ligandului, iar la valoare constantă este direct proporțională cu mărimea catenei polioxietilenice (PEO) (gradul de oligomerizare, n). Autorii remarcă în premieră mărimea minimă de catenă sub care competențele coordonante sunt slabe (practic inexistente) (di-, triglime). La concentrații similare, polieterii aciclici au proprietăți coordonante inferioare polieterilor coronarieni (18-coroană-6), situație care poate fi compensată prin creșterea acesteia.

în procesul esterificării glicolilorcu diferite grade de oligomerizare (polimerizare), cu clorură de metil sau dimetilsulfat, în sistem bifazic solid-lichid (NaOH-benzen sau eter de petrol-xilen), glicolul poate asigura, inițial, rolul de catalizator de transfer interfazic, coordonând ionul de sodiu; pe măsură ce procesul evoluează, acesta este substituit de eterul rezultat (Zupancic, B. și colab., 1979).

Au fost semnalate relații liniare de energie liberă între mărimea catenei polioxietilenice (PEO) din glicoli (oligomeri) și constanta de stabilitate a complexului (Bartsch, R. și colab., 1974, 1977). Stabilitatea complexului crește cu numărul atomilor donori pentru o catenă data (heptadiglimă), și scade brusc peste această valoare. O creștere ulterioară a numărului de donori conduce la o consolidare a stabilității complexului. Deoarece constanta de coordonare este de cinci ori mai mare decât a dimetileterului Carbowax-1000, apare posibilitatea accesării amestecurilor de glime mult mai puțin scumpe, drept catalizatori de transfer interfazic și în procesarea horticolă și agroalimentară. Triglima exercită un efect de stabilizare comparabil cu cel al polieterului coronarian (15-CR-5).

Vogtle, F. și Weber, E., 1974, obțin liganzi polipodici generatori de complecși similari polieterilor coroană.

Lee, D. și Chang, V., 1978, folosesc dimetilpolietilenglicolul catalizator pentru oxidarea cu permanganat a alchenelor, deoarece poate coordona cationi alcalini și solubilizează permanganatul de potasiu în mediu organic.

RO 127955 Β1

Monometil eter polietilenglicolii (m PEG_n) grefați la polistiren sunt cosolvenți de 1 procesare ce influențează polaritatea și mobilitatea de deplasare în microambianța canalelor catalizatorului de transfer interfazic (Regen S. și colab., 1977,1979). 3

Procesarea catenelor PEG_n (PEO) din oxid de etenă (EO) ca produs „cap de serie a fost realizată industrial în premieră (Wiirtz, A., 1859) din epiclorhidrină, ulterior prin oxidarea 5 catalitică a etenei (Lefort, T., 1935, 1942). Monografii de referință au fost editate ulterior (Curme, G., Johnson, F., 1952; St. Pierre, L, 1963; Schonfeld. N, 1958; Kirk, R., Othmer, 7 D., 1950 și ediții ulterioare; Schick, M. 1967; Pătai, S., 1967; Harris, J., Zalipsky, S., 1992, 1997). 9

Weibull, B. și colab., 1954; Natta, G. și colab., 1945, 1952, 1964, confirmă că parametrii de procesare (condensare), precum și modificarea lor controlată conduc la dispersii 11 statistice ale gradului de oligomerizare (polimerizare) (ή, n).

Interesul constant crescătorîn explicarea definită a proprietăților coloidale ale catenelor 13 polioxietilenice „heterogene (polidisperse) este evident în literatura științifică după deceniul șase al secolului trecut, și prin cercetări legate de obținerea, purificarea, caracterizarea cate- 15 nelor polioxietilenice omogene (Staudinger, H., 1932). Se postulează două tipuri de conformații: „zig-zag și „meandră. 17

Dovezi experimentale favorabile conceptelor formulate, asociate cu progrese de investigare instrumentală în continuă dezvoltare, au stimulat interesul teoretic și aplicativ pentru 19 compușii tensioactivi neionici în general, pentru cafenele polioxietilenice omogene și heterogene mono- și diderivatizate. 21

Redescoperirea polieterilorcoronarieni și a rolului lor de catalizatori de transfer interfazici (Pedersen, C, 1967) a constituit un impuls suplimentarîn studierea conformațională teoretică 23 și practică a catenelor PEO aciclice, sugerând modificări în terminologie și recunoașterea lor ca biomacromolecule cu rol fiziologic major. 25

Deși oligomerii și polimerii oxidului de etenă H(OCH₂CH₂)_nOH sunt încă insuficient delimitați în literatură (Schick, M, 1967), noțiunea generică de polietilenglicoli (PEG) include 27 structurile cu ri< 150, față de ri> 150, pentru catene polioxietilenice (PEO).

Seria omologă a polietilenglicolilor dimetilați [CH₃(OCH₂CH₂)_n OCH₃; (n>3)] a sugerat 29 și termenul de glimă (oligoglimă) (glicoli metilați). Deși nu este încă unanim recunoscut, există tendința de generalizare a noțiunii și la cafenele polieterice aciclice (polioxietilenice) derivatizate. 31

Interesul pentru cunoașterea competențelor catenei polioxietilenice (PEO) cu diferite grade de oligomerizare (ή, n) în soluții devine esențial în cunoașterea mecanismului de 33 sechestrare, coordonare a cationilor metalici în aceste „matrice moleculare. Primele progrese evidente au putut fi înregistrate după dezvoltarea corespunzătoare, performantă a metodelor 35 de investigare instrumentală modernă, iar „ipotezele speculative formulate la jumătatea secolului al XX-lea au putut fi verificate (confirmate/infirmate) și/sau completate. 37

Problema tehnică pe care își propune să o rezolve prezenta invenție este de a optimiza cinetica transferului de masă pe ambele interfețe ale peretelui membranar (transferul de principii 39 medicamentoase, nutritive etc.). Prin activitatea acestora asigură realizarea beneficilor pentru sănătate ale pacientului, consumatorului alimentar etc. 41

Problema tehnică se rezolvă prin furnizarea derivaților dialchil/alchilariI polietilenglicolilor cu formula generală I, prin esterificarea clasică sau azeotropă a unui compus cu formula 43 generală II [-(β-alchilpolietilenoxi (n = 3,6,9,12,19)-, respectiv, β- (β-alchil fenilpolietilen-oxi (n = 3, 6, 9, 12, 19)-propionici omogeni]: 45

R(R')-O-(CH₂CH₂-O-)_n-CH₂CH₂-COOH (II) 47

RO 127955 Β1 în care simbolurile R (R¹), respectiv, n au semnificația de mai sus, cu un compus cu formula generală III [alcooli superiori și/sau alchilfenoli]:

R(R')-OH (III) la temperaturi cuprinse în intervalul 100...160°C, cu sau fără solvent nemiscibil cu apa în cataliză acidă omogenă, pe durata a 2...4 h.

Compușii cu formula generală II se realizează (fig. 2) prin cianoetilarea alchil polieterilor omogeni, respectiv, a alchil/aril polieterilor omogeni cu formula generală IV:

R(R')-O-(CH₂CH₂-O-)_n-H (IV) în care simbolurile R (R¹), respectiv, n au semnificația menționată mai sus, în intervalul de temperatură 25...70°C, pe durata a 2...4 h, în atmosferă inertă (fără urme de apă, CO₂ și/sau oxigen) și în prezența unui inhibitor de polimerizare (0,01 ...0,9% față de monomerul acrilic). Compușii cu formula generală V [β-alchilpolietilenoxi (n = 3, 6, 9, 12, 19)-, respectiv, βalchil/aril polietilenoxi (n = 3, 6, 9, 12, 19)-propionitrili „omogeni):

R(R')-O-(CH₂CH₂-O-)_n-CH₂CH₂-CN (V) în care simbolurile R (R'), respectiv, n au semnificația de mai sus, au fost hidrolizați în cataliză acidă totală, cu acid clorhidric, în cataliză micelară sau de transfer interfazic cu clorură de N, N, N-trimetil-N^-cetil/stearil (7/3) polietilenoxi (n = 3) amoniu, în intervalul de temperatură 9O...14O°C, pe durata a 2...5 h. După purificare repetată prin filtrare și extracții lichid/lichid în sistemul de solvenți metanol/eter etilic (7/3), se obțin compușii cu formula generală II. Compușii cu formula generală IV se obțin prin sinteză Williamson adaptată, repetată între sărurile alcaline sau derivații tosilați ai compușilor cu formula generală III și polietilenglicolii omogeni diclorurați corespunzători, conform schemei de reacții din fig. 1.

Exploatarea industrială, în sensul prezentei invenții, se referă la eficientizarea transferului unor entități nutritive și farmaceutice în sfera de aplicare.

Avantajele majore ale prezentei invenții, raportate la stadiul actual de cunoaștere, constau în diversificarea:

- sortimentului purtătorilor materiali de utilități și principii bioactive alimentare, farmaceutice etc.;

- posibilităților de condiționare, administrare accelerată a principiilor bioactive cu beneficii pentru sănătate;

- posibilităților de proiectare dirijată a alimentelor funcționale sanogenetice.

Fig. 1 prezintă schema de obținere a catenelor polioxietilenice omogene (n = 3,6, 9, 12, 18) monoderivatizate [R(R')], iar fig. 2, schema de procesare a compușilor cu formula generală II [R-(EO)n-PC].

Se dau în continuare 15 exemple de realizare a invenției.

Exemplul 1. Prepararea polietilenglicolilor omogeni monosodici (PEG-n-Na) într-un vas de reacție prevăzut cu agitare mecanică, termometru, refrigerent, atmosferă inertă, se dizolvă precaut, în circa 70 ml alcool metilic absolut, 19,78 g (0,86 at g) sodiu liber de oxizi, apoi se adaugă precaut 130,8 g (0,86 moli) trietilenglicol (PEG-3), se încălzește la 40...45°C, circa 1,5 h, după care alcoolul metilic se îndepărtează prin distilare în vid (circa 20 mm col. Hg). Conținutul în trietilenglicol monosodic purificat prin cristalizări

RO 127955 Β1 repetate în atmosferă strict inertă se determină prin titrare acid-bază. Randamentele față de 1 trietilenglicolul introdus sunt cuprinse în intervalul 50...70%. Procedând similar, s-au preparat polietilenglicoli „omogeni monosodici (2; 6; 9; 12; 18). 3

Exemplul 2. Prepararea hexaoxietilenglicolului omogen (PEG-6) într-un vas de reacție prevăzut cu agitare mecanică, termometru, pâlnie de picurare, 5 atmosferă inertă, refrigerent, se introduc 508 g (4 moli) dietilenglicolat monosodic, apoi precaut 3,4. ..6 g (2,2 moli) 1,8-diclor-3,6-dioxa-octan, se încălzește la 9O...95°C (circa 72 h), 7 după care amestecul de reacție se neutralizează cu circa 27 ml soluție alcoolică NaOH 30%. Produsul de reacție, ce conține hexaoxietilenglicolul omogen, se purifică prin extracții lichid- 9 lichid repetate în sistemul eter etilic/apă. Randamentele față de dietilenglicolul introdus sunt cuprinse în intervalul 50...60%. 11

Exemplul 3. Prepararea nonaoxietilenglicolului omogen (PEG-9) într-un vas de reacție prevăzut cu agitare mecanică, termometru, pâlnie de picurare, 13 refrigerent, atmosferă inertă, se introduc precaut, la 11O...13O°C, în decurs de 2 h, 107,3 g (0,62 moli) sare monosodică a trietilenglicolului, 43,7 g (0,306 moli) 1,8-diclor-3,6-dioxa- 15 octan, se încălzesc circa 5 h la 150°C, până la reacția negativă față de fenolftaleină. Nonaoxaetilenglicolul omogen se purifică prin extracții lichid-lichid repetate în sistemul eter 17 etilic/apă. Randamentele față de trietilenglicolul introdus în reacție sunt cuprinse în intervalul

50.. .55%. 19

Exemplul 4. Prepararea dodecaoxietilenglicolului omogen (PEG-12) într-un vas de reacție prevăzut cu agitare mecanică, termometru, pâlnie de picurare, 21 refrigerent, atmosferă inertă, se introduc 107,88 g (0,62 moli) sare monosodică a trietilenglicolului, se adaugă precaut, la 13O...135°C, 73,13 g (0,23 moli) 1,17-diclor- 23 3,6,9,12,15-pentaoxaheptadecan (PEG-6-2CI), amestecul de reacție se încălzește la

170.. .180°C, timp de 5...6 h, până la reacție negativă față de fenolftaleină. Produsulbrut.ee 25 conține dodecaoxaetilenglicolul omogen, se purifică prin extracții lichid-lichid repetate în sistemul eter etilic/apă. Randamentele față de trietilenglicolul introdus sunt cuprinse în 27 intervalul 55...63%.

Exemplul 5. Prepararea octadecaoxaetilenglicolului omogen (PEG-18) 29 într-un vas de reacție prevăzut cu agitare mecanică, termometru, pâlnie de picurare, refrigerent, atmosferă inertă, se introduc 197,78 g (0,62 moli) sare monosodică a hexaoxa- 31 etilenglicolului omogen, apoi precaut (circa 2 h), la 13O...145°C, 97,6 g (0,306 moli) (PEG-62CI). Amestecul se încălzește la 175...180°C, timp de 5...6 h, până la reacția neutră față de 33 fenolftaleină. Produsul de reacție, ce conține octadecaoxaetilenglicolul omogen, se purifică prin extracții repetate în sistemul eter etilic/apă. Randamentul față de hexaoxaetilenglicolul 35 omogen este cuprins în intervalul 50...54%.

Exemplul 6. Prepararea derivatului diclorurat al hexaoxaetilenglicolului omogen 37 ((1,17-diclor-3, 6. 9, 12, 15)-pentaoxa-heptadecan) (PEG-6-2CI) într-un vas de reacție prevăzut cu agitare mecanică, termometru, refrigerent, pâlnie 39 de picurare, se dizolvă 35 g (0,124 moli) hexaoxaetilenglicol omogen (PEG-6), în circa 300 ml piridină anhidră, se adaugă precaut, sub agitare la 4O...5O°C (în decurs de circa 41 15 min), 31,78 g (2,67 moli) clorură de tionil. Temperatura se menține la 75...80°C 30 min, apoi se răcește la 2O...25°C. Produsul de reacție de culoare galben-brună se purifică prin 43 extracții lichid/lichid repetate, în sistem eter etilic/soluție saturată de clorură de sodiu, apoi prin distilare în vid înaintat (10 ³-10⁴ mm col. Hg). Fracțiunea colectată la 100°C/10 mm col. 45 Hg se caracterizează prin 66,88% (calculat 68,96%) conținut în oxid de etilenă, temperatură de fierbere 169...170°C, 0,1 mm (literatură 168...169°C/0,1 mm) și temperatură de solidificare 47 (- 12,4°C), literatură (- 12,4°C). Randamentele față de hexaoxaetilenglicolul omogen introdus sunt cuprinse în intervalul 60...65%. 49

RO 127955 Β1

Procedându-se în modul descris mai sus, s-a obținut, cu randamentele specificate în paranteză, și următorul intermediar:

1,8-dicloro-3,6-dioxa-octadecan omogen (PEG-2-2C1) (61...67%).

Exemplul 7. Prepararea tosilatului de laurii prin cataliză de transfer interfazic (L-TS) într-un vas de reacție prevăzut cu agitare mecanică, termometru, pâlnie de picurare, refrigerent ascendent, atmosferă inertă, se introduc, în circa 50 ml toluen, la temperatura camerei, 18,6 g (0,1 moli) alcool lauric pur, 15 ml soluție toluenică 0,33 m clorură de Ν,Ν,Νtrimetil-N-P-lauril/miristil (7/3), etilamoniu (catalizator de transfer interfazic), 18,66 ml soluție apoasă NaOH 30%, apoi precaut 70 g soluție toluenică 38% clorură de tosil. Amestecul se agită la 3O...35°C, timp de 5...6 h. Reacția se consideră terminată când mirosul de clorură de tosil dispare. Tosilatul de laurii purificat, prin extracții solid/lichid repetate în sistemul toluen/apă și cloroform/eter de petrol, s-a caracterizat prin indicele de esterificare 165 mg KOH/g (calculat 164,7 mg KOH/g) și banda de absorbție în infraroșu, cuprinsă în intervalul

1740...1750 cm^-1 (COOR). Valorile obținute corespund datelor din literatură.

Procedându-se în modul descris mai sus, s-au obținut, cu randamentele specificate în paranteză, și următorii intermediari:

- tosilatul de miriștii (M-TS) (59...63%);

- tosilatul de cetii (C-TS) (60...65%);

- tosilatul de stearil (S-TS) (61...64%);

- tosilatul de lauril/miristil (7/3) (LM-TS) (62...67%);

- tosilatul de cetil/stearil (7/3) (CS-TS) (60...66%).

Exemplul 8. Prepararea alcoolului lauric polietoxilat omogen (n = 3) (L-(EO)₃-H) într-un vas de reacție prevăzut cu agitare mecanică, termometru, refrigerent ascendent, atmosferă inertă, se dizolvă 37,4 g (0,11 moli) tosilat de laurii în circa 100 ml toluen anhidru, se adaugă precaut soluția a 17,4 g (0,1 moli) sare monosodică a trietilenglicolului omogen în 50 ml toluen anhidru, se încălzește la reflux timp de 5...6 h (până la reacție neutră față de fenolftaleină), și se îndepărtează pe baie toluenul (18...25°C/10...20 mm col. Hg). Rezultă un produs consistent, fluid, de culoare slab gălbuie, din care se distilează (10³ mm col. Hg) alcoolul lauric polietoxilat (n = 3) omogen. Randamentele față de alcoolul lauric introdus sunt cuprinse în intervalul 52...58%. Procedând similar, s-au preparat și alți alcooli superiori polietoxilați omogeni (n = 6, 9, 12, 18), cu randamentele specificate în paranteză:

- alcoolii miristici polietoxilați omogeni (n = 6, 9, 12, 18) [M(EO)_nH] (53...57%);

- alcoolii cetilici polietoxilați omogeni (n = 6, 9, 12, 18) [C(EO)_nH] (55...57%);

- alcoolii stearici polietoxilați omogeni (n = 6, 9, 12, 18) [S(EO)_nH] (56...58%);

- alcoolii laurici/miristici (7/3) polietoxilați omogeni (n =; 6, 9, 12, 18) [LM(EO)_nH] (54... 57%);

- alcoolii cetilici/stearici (7/3) polietoxilați omogeni (n = 6, 9, 12, 18) [CS(EO)_nH] (55... 58%);

- alcoolii 2-etil-hexilici polietoxilați (n = 3, 6, 9, 12, 19) omogeni (57...58%)

Procedându-se în modul descris mai sus, s-au obținut și următorii intermediari de sinteză:

- β-nonilfenolii polietoxilați (n = 3, 6, 9, 12, 19) omogeni (54...58%).

Exemplul 9. Prepararea alcoxizilor laurici polietoxilați (n = 3, 6, 9, 12, 18) alcalini omogeni [C^H^-O-țCHfiH^^-CHfiH^Me^, L-O Me⁺ (Me = Na, K) în vasul de reacție se introduc, sub atmosferă inertă (circa 5 I N₂/h), 200 ml soluție toluenică anhidră 0,1 m a alcoolului lauric sau alcoolului lauric polietoxilat omogen, iar în nacela extractorului se cântăresc 0,25 at g metal alcalin liber de oxizi. Se etanșează sifonul

RO 127955 Β1 cu un dop „afânat de vată de sticlă, se montează restul instalației și se încălzește precaut 1 timp de 2...3 h, la reflux, când se obține soluția toluenică a alcoxidului lauric alcalin a cărui concentrație se determină prin titrare acid-bază cu H₂SO₄ 0,01 n. 3

Soluția toluenică se păstrează sub atmosferă inertă la 3O...9O°C, deoarece solubilitatea alcoxizilor alcalini superiori în toluen este redusă (soluția devine opalescentă sub 5 20°C). înaintea fiecărei prelevări de catalizator bazic se agită, la nevoie sub încălzire ușoară. Randamentele raportate la substratul hidroxilic introdus au fost cuprinse în intervalul 7

96...99%.

Procedându-se în modul descris mai sus, s-au obținut, cu randamentele specificate 9 în paranteză, și următorii intermediari de sinteză:

- alcoxizii miristici (C₁₄) polietoxilați (n = 3, 6, 9, 12, 18) omogeni alcalini (M-O^_Me⁺)11 (95... 98%);

- alcoxizii cetilici (C₁₆) polietoxilați (n = 3, 6, 9, 12, 18) omogeni alcalini (C-O^_Me⁺)13 (95... 99%);

- alcoxizii stearici (C₁₈) polietoxilați (n = 3, 6, 9, 12, 18) omogeni alcalini (S-O^_Me⁺)15 (96... 99%);

- alcoxizii laurici/miristici (7/3) (LM) polietoxilați (n = 3, 6, 9, 12, 18) omogeni alcalini 17 (LM-O^_Me⁺) (97...98%);

- alcoxizii 2-etil-hexilici polietoxilați (n = 3, 6, 9, 12, 18) omogeni alcalini (97...99%);19

- β-nonilfenoxizii polietoxilați (n = 3, 6, 9, 12, 18) omogeni alcalini (98...99%).

Exemplul 10. Prepararea β-lauril (C₁₂)-polietilenoxi (n = 3, 6, 9, 12, 18) propionitrililor 21 omogeni (L-(EO)_n-PN) în vasul de procesare termostatat la temperatură convenabilă (1O...6O°C, în funcție 23 de substratul hidroxilic folosit și de parametrii cinetico-termodinamici determinați anterior) se introduc, sub atmosferă inertă (circa 5 I N₂/h), 200 ml soluție toluenică anhidră 0,1 m alcool 25 lauric polietoxilat omogen, se adaugă cantitatea necesară de catalizator bazic metoxid de sodiu (CH₃O^_Na⁺) (CAS124-41-4) sau soluție metanolică 40% benzii trimetil amoniu hidroxid 27 (Triton B) (CAS 100-85-6) (alcalinitatea mediului cuprinsă în intervalul 5...6 · 10³ mol/l), se introduce fiola în care, cu precizie analitică, s-a cântărit cantitatea necesară de monomer 29 acrilic [raportul molar acrilonitril/R-(EO)n-H este cuprins în intervalul 1/10...10/1], se termostatează 20...30 min, se verifică alcalinitatea mediului de reacție prin prelevarea de probe 31 de circa 10 ml soluție toluenică, și se sparge fiola cu ajutorul vârfului metalic adaptat în dop.

Probe de 5...10 ml soluție toluenică se prelevează la intervale de timp necesare 33 (prima probă după 30 s, apoi la intervale de 30...60 s la început, și la intervale de 1...5 min către sfârșit), până ce cantitatea de monomer determinată analitic scade cu mai puțin de 5% 35 din valoarea precedentă.

Procedându-se în modul descris mai sus, s-au obținut, cu randamentele specificate 37 în paranteze, și următorii intermediari de sinteză:

- β-miristil (C₁₄) polietilenoxi (n = 3, 6, 9, 12, 18) propionitrili omogeni [M-(EO)_n-PN] 39 (92...98%);

- β-cetil (C₁₆) polietilenoxi (n = 3, 6, 9, 12, 18) propionitrili omogeni [C-(EO)_n-PN] 41 (94... 98%);

- β-stearil (C₁₈) polietilenoxi (n = 3, 6, 9, 12, 18) propionitrili omogeni [S-(EO)_n-PN] 43 (95... 99%);

- β-lauril/miristil (7/3) polietilenoxi (n = 3,6, 9,12,18) propionitrili omogeni [LM-(EO)_n- 45 PN] (95-99%);

- β-cetil/stearil (7/3) polietilenoxi (n = 3, 6, 9,12,18) propionitrili omogeni [CS-(EO)_n- 47 PN] (96...99%);

RO 127955 Β1

- β-2-etil-hexil polietoxilați (η = 3, 6, 9, 12, 18) propionitrili omogeni (95...98%);

- β-nonilfenoxizii polietoxi (n = 3, 6, 9, 12, 18) propionitrili omogeni (96...98%).

Exemplul 11. Prepararea acizilorβ-alchil-polietilenoxi (n = 3-18)-propionici omogeni R-(EO)_n-PC, prin hidroliza acidă totală cu HCI

Acizii β-alchil-polietiletoxi (n = 3,6,9,12,18)-propionici s-au obținut atât prin hidroliza acidă totală a nitrililor, cât și a β-alchil-polietilenoxi (n = 3, 6, 9, 12, 18)-propionamidelor.

într-un vas de reacție prevăzut cu agitare mecanică, termometru, refrigerent ascendent și pâlnie de picurare, se introduc 0,1 moli nitrili sau amide, se adaugă precaut, la

6O...7O°C (pentru a evita spumarea abundentă sau debordarea masei de reacție), 0,4 moli (14,5 g) acid clorhidric (40...42 ml acid clorhidric concentrat) în decurs de 30...45 min. Se perfectează reacția la 90...100°C, încă 1 h, apoi amestecul se neutralizează cu circa 16 g NaOH divizat (54 ml NaOH 30% soluția apoasă). Sărurile anorganice precipitate se filtrează și se îndepărtează sub vid (10...20 mm col. Hg) apa din produsul de reacție.

Reziduul fluid, obținut după concentrare, se purifică prin extracții solid/lichid repetate în sistemul eter etilic/apă, și apoi eluare peste o coloană umplută cu schimbători de ioni. Puritatea acizilor β-alchil-polietilenoxi (n = 3, 6, 9, 12, 18)-propionici „omogeni se verifică prin compararea indicelui de aciditate teoretic cu cel determinat experimental, sau prin separare cromatografică pe strat subțire. Randamentele față de nitrili sau amide sunt cuprinse în intervalul 95...98%.

Procedând în modul descris mai sus, s-au obținut, cu randamente specificate în paranteze, și următorii intermediari de sinteză:

- acizii β-lauril (C₁₂) polietilenoxi (n = 3, 6, 9, 12, 18) propionici omogeni (95...97%);

- acizii β-miristil (C₁₄) polietilenoxi (n = 3, 6, 9,12,18) propionici omogeni (96...98%);

- acizii β-cetil (C₁₆) polietilenoxi (n = 3, 6, 9, 12, 18) propionici omogeni (97...98%);

- acizii β-stearil (C₁₈) polietilenoxi (n = 3, 6, 9,12,18) propionici omogeni (96...98%);

- acizii β-lauril/miristil (7/3) polietilenoxi (n = 3, 6, 9, 12, 18) propionici omogeni (96... 98%);

- acizii β-cetil/stearil (7/3) polietilenoxi (n = 3, 6, 9, 12, 18) propionici omogeni (95... 97%);

- acizii β-2-etil-hexil (C₈) polietilenoxi (n = 3, 6, 9, 12, 18) propionici omogeni (96... 98%);

- acizii β-nonilfenol polietilenoxi (n = 3, 6, 9, 12, 18) propionici omogeni (96...97%).

Exemplul 12. Prepararea acizilor fi-alchil-polietilenoxi(n = 3, 6, 9, 12, 18)-propionici omogeni [R-(EO)_n-PC] prin hidroliză totală cu acid p-toluensulfonic și/sau acid dodecilbenzensulfonic (cataliză micelară) într-un vas de reacție prevăzut cu agitare mecanică, termometru, refrigerent ascendent, pâlnie de picurare, se introduc0,1 moli nitril sau amidă, se adaugă, la 6O...7O°C, 0,4 moli catalizator acid [acid p-toluensulfonic monohidrat (CAS 6192-52-5), respectiv, și/sau acid dodecilbenzensulfonic preparat și purificat din CAS 25155-30-0] și 2,77 moli (50 ml) apă. Reacția se perfectează la 90...100°C, circa 2 h, după care amestecul se salefiază cu NaOH fin divizat și se îndepărtează apa sub vid (10...20 mm col. Hg). Reziduul obținut, purificat prin extracții alcoolice repetate, sau prin eluare pe coloane cu schimbători de ioni (anionit/cationit), se salefiază exhaustiv cu baze anorganice sau organice, și se determină conținutul β-3ΐοΙηΐΙ-ροΙΐβΐΐΙβηοχΐ-(η = 3, 6, 9, 12, 18) propionaților prin titrare antagonistă cu soluție de clorură de alchil (C₈H₁₇-C₁₈H₃₇) benzii dimetil amoniu (CAS 8001-54-5) (Benzalkoniu chloride). Randamentele față de nitrilii sau amidele introduse sunt cuprinse în intervalul 94...98%.

RO 127955 Β1

Procedând în modul descris mai sus, s-au obținut, cu randamente specificate în 1 paranteze, și următorii intermediari de sinteză:

- acizii β-lauril (C₁₂) polietilenoxi (n = 3, 6, 9, 12, 18) propionici omogeni (94...96%); 3

- acizii β-miristil (C₁₄) polietilenoxi (n = 3, 6, 9,12,18) propionici omogeni (97...98%);

- acizii β-cetil (C₁₆) polietilenoxi (n = 3, 6, 9, 12, 18) propionici omogeni (95...97%); 5

- acizii β-stearil (C₁₈) polietilenoxi (n = 3, 6, 9,12, 18) propionici omogeni (97...98%);

- acizii β-lauril/miristil (7/3) polietilenoxi (n = 3, 6, 9, 12, 18) propionici omogeni 7 (96... 99%);

- acizii β-cetil/stearil (7/3) polietilenoxi (n = 3, 6. 9, 12, 18) propionici omogeni 9 (96... 98%);

- acizii β-2-etil-hexil (C₈) polietilenoxi (n = 3, 6, 9, 12, 18) propionici omogeni 11 (97... 98%);

- acizii β-nonilfenol polietilenoxi (n = 3, 6, 9, 12, 18) propionici omogeni (96...99%). 13

Exemplul 13. Prepararea acizilor β-alchil-polietiloxi (n = 3, 6, 9, 12, 18)-propionici omogeni [R-(EO)_n-PC] prin hidroliză acidă totală (cataliză de transfer interfazic) (CTF) 15 într-un vas de reacție prevăzut cu agitare mecanică, termometru, pâlnie de picurare, refrigerent ascendent, se introduc 0,1 moli nitril sau amidă, 0,001 moli (0,474 g) clorură de 17 N-lauril-N, N-dimetil^-N-lauril/miristil (7/3) oxietilamoniu (CTF) [RO 82439 (1983)], apoi cu precauție, la 7O...8O°C (pentru a evita spumarea abundentă sau debordarea masei de 19 reacție), 0,2 moli (7,3 g) acid clorhidric (24...25 ml acid clorhidric concentrat), în decurs de

30...45 min. Se menține încă 30 min în aceste condiții, pentru perfectare, apoi se 21 neutralizează cu circa 8 g NaOH fin divizat, se filtrează sărurile anorganice precipitate, și se îndepărtează sub vid (10...20 mm col. Hg) apa. Reziduul fluid, ce conține acizii β-alchil- 23 polietilenoxi (n = 3, 6, 9, 12, 18)-propionici omogeni, se purifică prin eluare pe schimbători de ioni (anionit/cationit). Randamentele față de nitrilii introduși sunt cantitative. 25

Prezenta invenție oferă avantaje considerabile deoarece preconizează un procedeu accesibil, care permite obținerea, cu randamente și puritate ridicate, a unor noi derivați 27 dialchil/aril ai polietilenglicolilor omogeni cu competențe ecologice toxicologice, coloidale, sechestrante remarcabile în cercetarea organică fundamentală și/sau tehnologică. 29

Procedând în modul descris mai sus, s-au obținut, cu randamente specificate în paranteze, și următorii intermediari de sinteză:31

- acizii β-lauril (C₁₂) polietilenoxi (n = 3, 6, 9, 12, 18) propionici omogeni (95...97%);

- acizii β-miristil (C₁₄) polietilenoxi (n = 3, 6, 9,12,18) propionici omogeni (96...99%);33

- acizii β-cetil (C₁₆) polietilenoxi (n = 3, 6, 9, 12, 18) propionici omogeni (96...98%);

- acizii β-stearil (C₁₈) polietilenoxi (n = 3, 6, 9,12, 18) propionici omogeni (97...98%);35

- acizii β-lauril/miristil (7/3) polietilenoxi (n = 3, 6, 9, 12, 18) propionici omogeni (97... 99%);37

- acizii β-cetil/stearil (7/3) polietilenoxi (n = 3, 6, 9, 12, 18) propionici omogeni (97... 98%);39

- acizii β-2-etil-hexil (C₈) polietilenoxi (n = 3, 6, 9, 12, 18) propionici omogeni (97... 99%);41

- acizii β-nonilfenol polietilenoxi (n = 3, 6, 9, 12, 18) propionici omogeni (97...99%).

Exemplul 14. Prepararea esterilor alchil (C₈-C₁₈) ai acizilor p-alchil (C₈-C₁₈)43 polietilenoxi (n = 3, 6, 9, 12, 18)-propionici omogeni (formula generală I) (varianta azeotropă) într-un vas de procesare prevăzut cu agitare mecanică eficace, pâlnie de picurare, 45 baie de ulei termostatată, trapă de colectare apă Dean Stark cu refrigerent ascendent, se introduc 50 ml toluen anhidru (verificat prin metoda Karl Fischer) ulterior ca topitură în 47 intervalul 5O...9O°C (pentru a asigura fluiditatea), 0,1 moli acid β-alchil (C₈-C₁₈) polietilenoxi

RO 127955 Β1 (η = 3, 6, 9, 12, 18) propionic omogen, respectiv, 0,1 moli alcool superior (C₈-C₁₈) și catalizator acid (de exemplu, HCI) (aciditatea recomandată a mediului de reacție este cuprinsă între 1 și 20-10'³ mol/l).

Se încălzește sub agitare amestecul la temperaturi cuprinseîn intervalul 11O...16O°C, pe durata a 2 h, interval în care se monitorizează volumul de apă din trapă până la valoare constantă. După finalizare, masa de procesare se răcește, se neutralizează menajant aciditatea recomandată, se elimină la cald în vid (10 ²-10³ mm col. Hg) toluenul și se filtrează. Produsul obținut, de culoare albă-slab gălbuie (în topitură), în funcție de mărimea gradului omogen de oligomerizare, se evaluează analitic [conținut în oxid de etenă (scindare cu acid iodhidric, d = 1,84); indice de esterificare, indice de hidroxil, spectre de distribuție în infraroșu]. Valorile obținute, comparate cu cele teoretice, permit cuantificarea randamentului de esterificare (intervalul 89...96%) și puritatea produsului obținut.

Procedându-se în modul descris mai sus, s-au obținut, cu randamentele specificate în paranteze, și următorii esteri:

- β-alchil (C₈) polietilenoxi (n = 3,6,9,12,18) propionații (C₈-C₁₈) omogeni (90...94%);

	- β-alchil	(C12) polietilenoxi (n =	3, 6, 9,	12,	18) propionații	(C8-C18)	omogeni
(91..	.95%); - β-alchil	(C14) polietilenoxi (n =	3, 6, 9,	12,	18) propionații	(C8-C18)	omogeni
(90..	.93%); - β-alchil	(C16) polietilenoxi (n =	3, 6, 9,	12,	18) propionații	(C8-C18)	omogeni
(89..	.92%); - β-alchil	(C18) polietilenoxi (n =	3, 6, 9,	12,	18) propionații	(C8-C18)	omogeni

(91... 95%);

- β-alchil (C₁₂H₂₅/C₁₄H_2g) (7/3) polietilenoxi (n = 3, 6, 9, 12, 18) propionații (C₈-C₁₈) omogeni (92...96%);

- β-alchil (C₁₆H₃₃/C₁₈H₃₇) (7/3) polietilenoxi (n = 3, 6, 9, 12, 18) propionații (C₈-C₁₈) omogeni (91...95%).

Exemplul 15. Prepararea esterilor alchil (C_g-C₁₃) ai acizilor β-alchil (C₈-C₁₂) fenol polietilenoxi (n = 3, 6, 9, 12, 18)-propionici omogeni (formula generală I) (varianta azeotropă) într-un vas de procesare prevăzut cu agitare mecanică eficace, pâlnie de picurare, baie de ulei termostatată, trapă de colectare apă Dean Stark cu refrigerent ascendent, se introduc 50 ml toluen anhidru (verificat prin metoda Karl Fischer) ulterior ca topitură în intervalul 5O...9O°C (pentru a asigura fluiditatea), 0,1 moli acid b-alchil (C₈-C₁₂) fenol polietilenoxi (n = 3, 6, 9, 12, 18) propionic omogen, respectiv, 0,1 moli alcool superior (C₈C₁₂) și catalizator acid (de exemplu, HCI) (aciditatea recomandată a mediului de reacție este cuprinsă între 1 și 20-10'³ mol/l).

Se încălzește sub agitare amestecul la temperaturi cuprinse în intervalul 110... 160°C, pe durata a 2 h, interval în care se monitorizează volumul de apă din trapă până la valoare constantă. După finalizare, masa de procesare se răcește, se neutralizează menajant aciditatea recomandată, se elimină la cald în vid (10 ²-10³ mm col. Hg) toluenul și se filtrează. Produsul obținut, de culoare albă-slab gălbuie (în topitură), în funcție de mărimea gradului omogen de oligomerizare, se evaluează analitic [conținutîn oxid de etenă (scindare cu acid iodhidric, d = 1,84); indice de esterificare, indice de hidroxil, spectre de distribuție în infraroșu]. Valorile obținute, comparate cu cele teoretice, permit cuantificarea randamentului de esterificare (intervalul 90...96%) și puritatea produsului obținut.

Procedându-se în modul descris mai sus, s-au obținut, cu randamentele specificate în paranteze, și următorii esteri:

- β-alchil (C₉) fenil polietilenoxi (n = 3,6,9,12,18) propionații (C₈) omogeni (91 ...92%);

RO 127955 Β1

- β-alchil (C₉) fenil polietilenoxi (n = 3, 6, 9, 12, 18) propionații (C₁₂) omogeni 1 (92...95%);

- β-alchil (C₉) fenil polietilenoxi (n = 3, 6, 9, 12, 18) propionații (C₁₄) omogeni 3 (91... 93%);

- β-alchil (C₉) fenil polietilenoxi (n = 3, 6, 9, 12, 18) propionații (C₁₆) omogeni 5 (92...96%);

- β-alchil (C₉) fenil polietilenoxi (n = 3,6,9,12,18) propionații (C₁₈) omogeni (........%);7

- β-alchil (C₉) fenil polietilenoxi (n = 3, 6, 9, 12, 18) propionații (C₁₂H₂₅/C₁₄H₂₉) (7/3) omogeni (93...95%);9

- β-alchil (C₉) fenil polietilenoxi (n = 3, 6, 9, 12, 18) propionații (C₁₆H₃₃/C₁₈H₃₇) (7/3) omogeni (94...96 %);11

- β-alchil (C₁₂) fenil polietilenoxi (n = 3, 6, 9, 12, 18) propionații (C₈) omogeni (91...94%);13

- β-alchil (C₁₂) fenil polietilenoxi (n = 3, 6, 9, 12, 18) propionații (C₁₂) omogeni (92...95%);15

- β-alchil (C₁₂) fenil polietilenoxi (n = 3, 6, 9, 12, 18) propionații (C₁₄) omogeni (91...94%);17

- β-alchil (C₁₂) fenil polietilenoxi (n = 3, 6, 9, 12, 18) propionații (C₁₆) omogeni (90... 94%);19

- β-alchil (C₁₂) fenil polietilenoxi (n = 3, 6, 9, 12, 18) propionații (C₁₂H₂₅/C₁₄H₂₉) (7/3) omogeni (93...95%);21

- β-alchil (C₁₂) fenil polietilenoxi (n = 3, 6, 9, 12, 18) propionații (C₁₆H₃₃/C₁₈H₃₇) (7/3) omogeni (91...93%).23

Claims (1)

1. Revendicare

   Procedeu pentru prepararea unor dialchil/alchilariI polietilenglicoli omogeni cu formula generală I:

   R(R')-O-(CH₂CH₂-O)_n-CH₂CH₂-CO-O-(R')R (I) în care R și R' reprezintă o grupare alchil cu 8...20 atomi de carbon, ramificată sau liniară, sau alchil/aril mononucleară cu 8...12 atomi de carbon (R = R'; R * R'), simbolul n (grad de oligomerizare omogen) reprezintă o cifră strict determinată în seria 0...18, caracterizat prin aceea că un compus cu formula generală II [acizi β-alchiloxi (β-alchil polietilenoxi)- respectiv β-3ΐοήίΙίβηοχί-(β-3ΐοήίΙίβηίΙ polietilenoxi)-propionici]:

   R(R')-O-(CH₂CH₂-O-)_n-CH₂CH₂-COOH (II) în care simbolurile R (R¹), respectiv, n au semnificația de mai sus, se esterifică în mod clasic sau azeotrop cu un compus cu formula generală III (alcooli superiori și/sau alchilfenoli):

   R(R')-OH (III) în care simbolurile R (R¹), respectiv, n au semnificațiile menționate mai sus, la temperaturi cuprinse în intervalul 100...160°C, cu sau fără solvent nemiscibil cu apa, în cataliză acidă omogenă, pe durata a 2...4 h.