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La présente invention concerne un procédé de préparation de nouveau sels de bétaine, qui ne semblent pas avoir été décrits jusqu'à présente dans la littérature. L'invention concerne également les sels obtenus par ce procédé, lesquels sels sont les citrates de bétaine.
Les demandeurs ont fait la constatation que l'ion citrique pou- vait ,'unir à un, deux ou trois ions bétaine, pour donner naissance à des citrates, respectivement mono-di-et tribétalniques. Le citrate monobétal- nique, en particulier, se présente sous forme de cristaux blancs légère- ment hygroscopiques. Ces cristaux sont solubles dans l'eau et le méthanol, mais moins solubles dans l'alcool éthylique et pratiquement insolubles dans l'éther. A l'état anhydre, ces cristaux fondent à une température d'environ 175 à 180 C, mais la température de fusion varie fortement avec le degré d'humidité. D'autre part, le dosage d'azote des cristaux obtenus concorde avec le chiffre théorique attendu.
Le procédé d'obtention de ces citrates consiste, dans l'essen- tiel, à faire réagir un composé contenant l'ion bétaine avec le composé contenant l'ion citrique, dans des conditions telles que le citrate de bé- taine qui e forme puisse être isolé des autres produits de la réaction et éventuellement des réactifs non modifiés.
Selon un premier mode d'exécution de ce procédé, on fait réagir directement l'hydrate de bétaine avec l'acide citrique, ce qui donne nais- sance à de l'eau et au citrate de bétaîne.
Selon un second mode d'exécution, on réalise une double décomposition entre un sel de bétaine et un citrate, ce qui donne naissance au citrate de bétaine et à un nouveau sel.
Dans les deux cas, le procédé conduit à effectuer la réaction dans un agent jouant le rôle de solvant pour un moins un des réactif s.
La réaction étant pratiquement quantitative, si les proportions sont convenablement, choisies, onutienten finde compte un milieu réactionnel, contenant d'une part, du citrate de bétaine et d'autre part, soit de l'eau, soit le sel formé par double décomposition. Pour assurer la séparation du citrate de bétaïne, on choisit en conséquence ledit agent de façon que soit le ci- trate formé, soit le sel formé, y soit insoluble. Dans le cas ou le citrate y est soluble, on le précipite et on le fait cristalliser au sein d'un solvant convenable.
En d'autres termes, dans le second mode d'exécution on provoque une double décomposition entre d'une part un sel de bétaine obtenu à partir d'un acide organique ou inorganique \.par exemple à partir du chlorure, du bromure, du sulfate ou du phosphate de bétaine) et d'autres part un sel provenant de l'acide citrique et d'une base minérale ou organique, cet acide et cette base étant choisis tels qu'ils forment un ou plusieurs sels insolubles dans le milieu au sein duquel la réaction est effectuée, tandis que la citrate de bétaine y est soluble, ou bien au contraire le sel de bétalne et celui de l'acide citrique étant choisis tels que le citrate de bétaine soit insoluble dans le milieu réactionnel,
tandis que le sel résultant de la combinaison de la base et du radical fixé sur la bétaine y est soluble.
Dans le procédé selon l'invention, on calcule de préférence les quantités de chacun des constituants, de telle sorte que la bétaïne et l'acide citrique se trouvent présents au moins approximativement dans les proportions moléculaires de celui des citrates que l'on désire obtenir.
On obtient préférentiellement l'un ou l'autre des citrates, selon les proportions moléculaires des réactifsmis en présence, tandis que, comme indiqué plus haut, on choisit également l'agent dans lequel on réalise la réaction , de façon à répondre aux conditions optima de séparation des produits de la réaction.
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Dans le cas ou le citrate obtenu est soluble dans le milieu réactionnel, on le prépare avantageusement de la façon suivante : on filtre puis on concentre le mélange, puis on le reprend par un solvant approprié, c'est-à-dire rendant la cristallisation possible du fait de la solubilité du citrate. Ensuite, on amorce la cristallisation de ce citrate de bétaine, par exemple à l'aide d'alcool, puis on laisse la cristallisation se poursuivre. Après quoi, l'on essore le citrate de bétalne cristallisé, puis on le sèche, de préférence sous vide partiel et à moins de 50 C.
Dans le cas ou, au contraire, le citrate de bétaîne obtenu est insoluble dans le milieu réactionnel, on l'essore directement. Après lavage ultérieur et nouvel essorage, on le sèche par exemple comme dans le cas précédent.
On donne ci-après un exemple principal de chacun des deux modes préférés de mise en oeuvre de l'invention, et on indique des variantes à ces exemples.
Exemple I:
On prépare une solution alcoolique d'hydrate de bétalne, en traitant une molécule de chlorure de bétaine par de la soude en solution dans ae l'alcool. Il se forme du chlorure de sodium qui précipite. On le filtre, puis on traite la solution d'hydrate de bétaine par la quantité correspondante d'acide citrique. Après concentration et addition d'alcool encore comme solvant, le citrate de bétalne cristallise.
Cet exemple est susceptible d'être utilisé avec Jiverses variantes. Ainsi, au lieu de traiter du chlorure de bétaïne, on peut traiter un autre sel de bétaine, par exemple son bromure ou son sulfate; au lieu de traiter par de la soude en solution, on peut traiter par une autre base minérale, en solution, par exemple par de la potasse ou de la baryte; et 1' on peut recourir éventuellement à un autre solvant convenable que l'alcool.
Exemple II :
Dans un solvant constitué par de l'eau ou de l'alcool dilué, on mélange dans les proportions moléculaires du sulfate de bétalne et du citrate de baryum. On porte le mélange à une température à laquelle le sulfate de baryum précipite quantitativement. On essore et on concentre la solution jusqu'à consistance sirupeuse. Par addition d'alcool constituant solvant, le citrate de bétaïne cristallise.
Cet exemple est,lui aussi, susceptible d'être utilisé avec diverses variantes. Ainsi, on peut utiliser comme premier solvant un produit autre que l'eau et l'alcool dilué, par exemple, le méthanol ; encore, on peut faire cristalliser le citrate de bétaine à l'aide d'acétone à la place de l'alcool.
REVENDICATIONS.
1. Procédé de préparation des citrates de bétalne, caractérisé en ce qu'il consiste à faire réagir entre eux deux réactifsdont l'un contient l'ion bétalne et l'autre contient l'ion citrique, dans un agent jouant le rôle de solvant pour au moins l'un de ces réactifs, et pour des produits de la réaction seulement.
2. Procédé selon la revehdication 1, caractérisé en ce que les réactifs sont l'hydrate de bétalne et l'acide citrique.
3. Procédé selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'hydrate de bétaïne utilisé est obtenu à partir d'un sel de bétaïne traite par une base minérale en solution alcoolique.
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The present invention relates to a process for the preparation of novel betaine salts, which do not seem to have been described so far in the literature. The invention also relates to the salts obtained by this process, which salts are betaine citrates.
Applicants have found that the citric ion can unite with one, two or three betaine ions to give rise to citrates, respectively mono-di- and tribetalnic. Monobetaline citrate, in particular, occurs as white, slightly hygroscopic crystals. These crystals are soluble in water and methanol, but less soluble in ethyl alcohol and practically insoluble in ether. In the anhydrous state, these crystals melt at a temperature of about 175 to 180 C, but the melting temperature varies greatly with the degree of humidity. On the other hand, the nitrogen dosage of the crystals obtained agrees with the expected theoretical figure.
The process for obtaining these citrates consists, in essence, in reacting a compound containing the betaine ion with the compound containing the citric ion, under conditions such as the citrate of betaine which forms it. can be isolated from other reaction products and optionally unmodified reagents.
According to a first embodiment of this process, betaine hydrate is reacted directly with citric acid, which gives rise to water and betaine citrate.
According to a second embodiment, a double decomposition is carried out between a betaine salt and a citrate, which gives rise to betaine citrate and to a new salt.
In both cases, the process results in carrying out the reaction in an agent acting as a solvent for at least one of the reactants.
The reaction being practically quantitative, if the proportions are suitably chosen, oneutient in the end a reaction medium, containing on the one hand, betaine citrate and on the other hand, either water or the salt formed by double decomposition. . To ensure the separation of betaine citrate, said agent is therefore chosen so that either the citrate formed, or the salt formed, is insoluble therein. In the case where the citrate is soluble therein, it is precipitated and it is crystallized in a suitable solvent.
In other words, in the second embodiment, a double decomposition is caused between, on the one hand, a betaine salt obtained from an organic or inorganic acid \. For example from chloride, bromide, sulphate or betaine phosphate) and on the other hand a salt obtained from citric acid and from an inorganic or organic base, this acid and this base being chosen such that they form one or more insoluble salts in the medium at the within which the reaction is carried out, while the betaine citrate is soluble therein, or on the contrary the betalne salt and that of citric acid being chosen such that the betaine citrate is insoluble in the reaction medium,
while the salt resulting from the combination of the base and the radical fixed on betaine is soluble therein.
In the process according to the invention, the amounts of each of the constituents are preferably calculated, so that betaine and citric acid are present at least approximately in the molecular proportions of that of the citrates that it is desired to obtain. .
One or the other of the citrates is preferably obtained, according to the molecular proportions of the reagents present, while, as indicated above, the agent in which the reaction is carried out is also chosen, so as to meet the optimum conditions. separation of the reaction products.
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In the case where the citrate obtained is soluble in the reaction medium, it is advantageously prepared as follows: the mixture is filtered and then concentrated, then it is taken up in an appropriate solvent, that is to say rendering crystallization possible due to the solubility of citrate. Next, crystallization of this betaine citrate is initiated, for example using alcohol, then crystallization is allowed to continue. After which, the crystallized betaline citrate is filtered off and dried, preferably under partial vacuum and at less than 50 C.
In the case where, on the contrary, the betaine citrate obtained is insoluble in the reaction medium, it is drained directly. After subsequent washing and further spinning, it is dried, for example, as in the previous case.
A main example of each of the two preferred embodiments of the invention is given below, and variants of these examples are indicated.
Example I:
An alcoholic solution of betaline hydrate is prepared by treating a molecule of betaine chloride with soda dissolved in alcohol. Sodium chloride is formed which precipitates. It is filtered, then the betaine hydrate solution is treated with the corresponding quantity of citric acid. After concentration and addition of alcohol again as a solvent, betaline citrate crystallizes.
This example is likely to be used with Jiverses variants. Thus, instead of treating betaine chloride, one can treat another betaine salt, for example its bromide or its sulfate; instead of treating with sodium hydroxide solution, it is possible to treat with another mineral base, in solution, for example with potash or barite; and one can optionally use another suitable solvent other than alcohol.
Example II:
In a solvent consisting of water or dilute alcohol, betaline sulfate and barium citrate are mixed in molecular proportions. The mixture is brought to a temperature at which the barium sulfate precipitates quantitatively. The solution is filtered off and concentrated to a syrupy consistency. By addition of alcohol constituting solvent, betaine citrate crystallizes.
This example is also likely to be used with various variations. Thus, a product other than water and diluted alcohol, for example, methanol, can be used as the first solvent; again, betaine citrate can be crystallized using acetone instead of alcohol.
CLAIMS.
1. Process for preparing betaline citrates, characterized in that it consists in reacting two reactants with one another, one of which contains the betaline ion and the other contains the citric ion, in an agent acting as a solvent for at least one of these reagents, and for reaction products only.
2. Method according to revehdication 1, characterized in that the reagents are betalne hydrate and citric acid.
3. Method according to claims 1 and 2, characterized in that the betaine hydrate used is obtained from a betaine salt treated with a mineral base in alcoholic solution.
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