ES2322897T3 - Procedimiento para la mononitracion de alcanodioles. - Google Patents
Procedimiento para la mononitracion de alcanodioles. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2322897T3 ES2322897T3 ES03772310T ES03772310T ES2322897T3 ES 2322897 T3 ES2322897 T3 ES 2322897T3 ES 03772310 T ES03772310 T ES 03772310T ES 03772310 T ES03772310 T ES 03772310T ES 2322897 T3 ES2322897 T3 ES 2322897T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- formula
- compound
- mononitrate
- butanediol
- nitric acid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 31
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims abstract description 31
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 30
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-N Nitrous acid Chemical compound ON=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 238000006396 nitration reaction Methods 0.000 claims abstract description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 5
- WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N butane-1,4-diol Chemical compound OCCCCO WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- -1 mononitrate 1,6-hexanediol Chemical compound 0.000 claims description 5
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 claims description 4
- PTMLFFXFTRSBJW-UHFFFAOYSA-N 3-hydroxypropyl nitrate Chemical compound OCCCO[N+]([O-])=O PTMLFFXFTRSBJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- SEADOCMODJSLKS-UHFFFAOYSA-N 1-hydroxyethyl nitrate Chemical compound CC(O)O[N+]([O-])=O SEADOCMODJSLKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ALQSHHUCVQOPAS-UHFFFAOYSA-N Pentane-1,5-diol Chemical compound OCCCCCO ALQSHHUCVQOPAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims 1
- CDQSJQSWAWPGKG-UHFFFAOYSA-N butane-1,1-diol Chemical compound CCCC(O)O CDQSJQSWAWPGKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910004679 ONO2 Inorganic materials 0.000 abstract 1
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 10
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 9
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 8
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- FBOGSWRRYABFKU-UHFFFAOYSA-N 4-hydroxybutyl nitrate Chemical compound OCCCCO[N+]([O-])=O FBOGSWRRYABFKU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 6
- 229940021182 non-steroidal anti-inflammatory drug Drugs 0.000 description 5
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 4
- 239000000041 non-steroidal anti-inflammatory agent Substances 0.000 description 4
- WFDIJRYMOXRFFG-UHFFFAOYSA-N Acetic anhydride Chemical compound CC(=O)OC(C)=O WFDIJRYMOXRFFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 3
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 3
- QPFMBZIOSGYJDE-UHFFFAOYSA-N 1,1,2,2-tetrachloroethane Chemical compound ClC(Cl)C(Cl)Cl QPFMBZIOSGYJDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QELUAJBXJAWSRC-UHFFFAOYSA-N 4-nitrooxybutyl nitrate Chemical compound [O-][N+](=O)OCCCCO[N+]([O-])=O QELUAJBXJAWSRC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 2
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 2
- 239000012045 crude solution Substances 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 150000002009 diols Chemical class 0.000 description 2
- 230000000802 nitrating effect Effects 0.000 description 2
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N pentaerythritol Chemical compound OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N silver(1+) nitrate Chemical compound [Ag+].[O-]N(=O)=O SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000391 smoking effect Effects 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 2
- UOCLXMDMGBRAIB-UHFFFAOYSA-N 1,1,1-trichloroethane Chemical compound CC(Cl)(Cl)Cl UOCLXMDMGBRAIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010059024 Gastrointestinal toxicity Diseases 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SNIOPGDIGTZGOP-UHFFFAOYSA-N Nitroglycerin Chemical compound [O-][N+](=O)OCC(O[N+]([O-])=O)CO[N+]([O-])=O SNIOPGDIGTZGOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000006 Nitroglycerin Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 229940124599 anti-inflammatory drug Drugs 0.000 description 1
- 230000003110 anti-inflammatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000001754 anti-pyretic effect Effects 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- IKEGWTOOAOBHBE-UHFFFAOYSA-N butane-1,4-diol;nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O.O[N+]([O-])=O.OCCCCO IKEGWTOOAOBHBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OOHJZKIXOREJFL-UHFFFAOYSA-N butane-1,4-diol;nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O.OCCCCO OOHJZKIXOREJFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229950005499 carbon tetrachloride Drugs 0.000 description 1
- 150000008280 chlorinated hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 229960001701 chloroform Drugs 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 229960001259 diclofenac Drugs 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 231100000414 gastrointestinal toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 1
- 229960003711 glyceryl trinitrate Drugs 0.000 description 1
- 239000012456 homogeneous solution Substances 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229960001680 ibuprofen Drugs 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 1
- 229960000991 ketoprofen Drugs 0.000 description 1
- LNOPIUAQISRISI-UHFFFAOYSA-N n'-hydroxy-2-propan-2-ylsulfonylethanimidamide Chemical compound CC(C)S(=O)(=O)CC(N)=NO LNOPIUAQISRISI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AKFJWRDCWYYTIG-ZDUSSCGKSA-N naproxcinod Chemical compound C1=C([C@H](C)C(=O)OCCCCO[N+]([O-])=O)C=CC2=CC(OC)=CC=C21 AKFJWRDCWYYTIG-ZDUSSCGKSA-N 0.000 description 1
- 125000000449 nitro group Chemical group [O-][N+](*)=O 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000144 pharmacologic effect Effects 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 229910001961 silver nitrate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003637 steroidlike Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N tetrachloromethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B21/00—Nitrogen; Compounds thereof
- C01B21/20—Nitrogen oxides; Oxyacids of nitrogen; Salts thereof
- C01B21/38—Nitric acid
- C01B21/46—Purification; Separation ; Stabilisation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C201/00—Preparation of esters of nitric or nitrous acid or of compounds containing nitro or nitroso groups bound to a carbon skeleton
- C07C201/02—Preparation of esters of nitric acid
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
Abstract
Procedimiento para la preparación de un compuesto de fórmula en la que A es una cadena de alquileno C 2-C 6, HO-A-ONO2 que comprende la nitración de un compuesto de fórmula en la que A es tal como se definió anteriormente, HO-A-OH (II), en un disolvente orgánico clorado inmiscible en agua, con ácido nítrico que tiene una concentración que oscila desde el 83 hasta el 85% y con una concentración de ácido nitroso y óxidos de nitrógeno inferior a 10 p.p.m., en una razón en peso de desde 10:1 hasta 15:1 en peso con respecto al compuesto (II), durante un tiempo que oscila desde 10 hasta 30 minutos.
Description
Procedimiento para la mononitración de
alcanodioles.
La presente invención proporciona un
procedimiento eficaz para la mononitración de alcanodioles, que
puede controlarse fácilmente y es seguro para los operarios. En
particular, la invención proporciona un procedimiento para la
producción a escala industrial de compuestos de fórmula
(I)HO-A-ONO_{2}
en la que A es una cadena de
alquileno C_{2}-C_{6} lineal o
ramificada.
Los compuestos de fórmula (I) son productos
intermedios útiles para la síntesis de fármacos antiinflamatorios
no esteroideos liberadores de NO ("NO-AINE").
Ejemplos de NO-AINE son ácido
NO-acetilsalicílico, NO-diclofenaco,
NO-naproxeno, NO-ketoprofeno y
NO-ibuprofeno. Al igual que los fármacos
antiinflamatorios no esteroideos convencionales, los
NO-AINE tienen actividad antipirética y
antiinflamatoria, pero muestran toxicidad gastrointestinal reducida
y están dotados de propiedades farmacológicas útiles adicionales.
Los documentos WO 98/25918 y WO 01/10814 en particular dan a
conocer el uso de compuestos de fórmula (I) en la preparación de
NO-AINE.
La producción de alcanodioles mononitrados a
escala industrial mediante la reducción o la hidrólisis de
alcanodioles dinitrados es problemática y poco selectiva, ya que la
síntesis de alcanodioles dinitrados implica problemas durante la
producción, el almacenamiento y el transporte similares a los
encontrados con la nitroglicerina.
Se sabe bien que la mononitración de alcoholes
(por ejemplo glicerina) puede llevarse a cabo normalmente con ácido
nítrico concentrado, opcionalmente en presencia de ácido sulfúrico y
urea para eliminar el ácido nitroso de la mezcla de reacción. Sin
embargo, esta reacción es poco selectiva y conduce rápidamente a la
formación de alcanodioles dinitrados debido al hecho de que la
cinética no es fácil de controlar. Además, llevando a cabo la misma
reacción en alcanodioles de cadena corta se desencadenan fácilmente
fuertes reacciones de descomposición. El documento GB 1.040.139,
por ejemplo, da a conocer un método para nitrar alcoholes
polihidroxilados en un medio de reacción de dos fases que consiste
en ácido nítrico o una mezcla ácida que contiene ácido nítrico y un
hidrocarburo clorado, en el que el ácido nítrico se estabiliza
mediante la adición directa de urea a la mezcla de reacción; en
particular, el ejemplo 1 da a conocer la trinitración de
pentaeritritol con ácido nítrico al 85%, en la que se añaden en
secuencia urea y pentaeritritol. El documento WO 98/25918 también da
a conocer la mononitración de alcanodioles con nitrato de plata o
ácido nítrico fumante como agentes de nitración, en particular con
ácido nítrico concentrado y anhídrido acético. La mononitración de
alcanodioles de fórmula (I) con los métodos anteriores es
problemática y muy poco selectiva a escala industrial. En
particular, se producen fácilmente descomposiciones peligrosas, ya
que un agente oxidante fuerte (ácido nítrico) entra en contacto con
sustratos extremadamente inestables, en particular con alcanodioles
en los que A es una cadena de alquileno
C_{2}-C_{4}.
Por tanto existe la necesidad de desarrollar un
procedimiento industrial más seguro y más selectivo para la
mononitración de compuestos de diol que también permita obtener
compuestos de fórmula (I) con buenos rendimientos.
Se ha encontrado ahora que es posible llevar a
cabo de manera selectiva la mononitración de alcanodioles con alto
rendimiento y en condiciones fácilmente controlables usando ácido
nítrico "estabilizado" en un disolvente orgánico clorado
inmiscible en agua.
Por tanto, el objeto de la presente invención es
un procedimiento para la preparación de un compuesto de fórmula:
(I)HO-A-ONO_{2}
en la que A es una cadena de
alquileno
C_{2}-C_{6},
que comprende la nitración de un compuesto de
fórmula
(II)HO-A-OH
en la que A es tal como se definió
anteriormente,
con ácido nítrico "estabilizado", según la
reivindicación 1.
Compuestos preferidos de fórmula (I) que pueden
obtenerse con el procedimiento de la invención son mononitrato de
etanodiol; mononitrato de 1,3-propanodiol;
mononitrato de 1,4-butanodiol; mononitrato de
1,5-pentanodiol o mononitrato de
1,6-hexanodiol, más preferiblemente mononitrato de
1,4-butanodiol.
Tal como se usa en el presente documento, la
expresión "ácido nítrico estabilizado" significa ácido nítrico
diluido en agua hasta una concentración del 83-85%,
preferiblemente del 84,5-84,8% p/p, y está
sustancialmente libre de ácido nitroso y óxidos de nitrógeno. La
expresión "sustancialmente libre de ácido nitroso y óxidos de
nitrógeno" significa que la concentración de ácido nitroso y
óxidos de nitrógeno es normalmente inferior a 10 p.p.m.,
preferiblemente inferior a 5 p.p.m.
La estabilización de ácido nítrico puede
lograrse mediante un procedimiento que comprende la dilución de
ácido nítrico fumante con agua y el tratamiento del ácido nítrico
diluido con un agente que puede eliminar el ácido nitroso y los
óxidos de nitrógeno (denominado a continuación en el presente
documento "(el/los) agente(s)"). Se apreciará que
también puede obtenerse el mismo resultado añadiendo una disolución
acuosa del agente al ácido nítrico
fumante.
fumante.
Ejemplos de agentes son urea y ácido sulfámico,
preferiblemente urea.
El tiempo de contacto de los agentes con ácido
nítrico y su cantidad deben ser suficientes para hacer que el ácido
nítrico esté sustancialmente libre del ácido nitroso y los óxidos de
nitrógeno, pero no debe salificar una cantidad excesiva de ácido
nítrico ya que esto reduciría el título y el poder de nitración.
Puede evaluarse la ausencia de óxidos de nitrógeno y ácido nitroso
en el ácido nítrico "estabilizado", por ejemplo, mediante
inspección visual (color), así como mediante titulación con
permanganato.
Se prepara ácido nítrico "estabilizado"
añadiendo ácido nítrico al 83-85% p/p (que
normalmente contiene desde aproximadamente el 0,06 hasta
aproximadamente el 0,12% de ácido nitroso y óxidos de nitrógeno) con
una cantidad de agente que oscila desde aproximadamente el 0,3
hasta aproximadamente el 1% p/p. Para eliminar completamente el
ácido nitroso y los óxidos de nitrógeno, el tiempo de contacto con
el ácido nítrico oscila desde aproximadamente 80 minutos hasta
aproximadamente 130 minutos.
En el caso de urea, la cantidad oscila
normalmente desde aproximadamente el 0,6 hasta aproximadamente el 1%
p/p, preferiblemente desde aproximadamente el 0,7 hasta
aproximadamente el 1% p/p y el tiempo de contacto es
preferiblemente de desde aproximadamente 95 hasta aproximadamente
120 minutos.
El ácido nítrico "estabilizado" según la
invención debe usarse en el plazo de aproximadamente tres horas a
partir de la estabilización, ya que con el tiempo se liberan de
nuevo cantidades relevantes de ácido nitroso y óxidos de
nitrógeno.
La mononitración de compuestos de fórmula (II)
con ácido nítrico "estabilizado" se lleva a cabo en un
disolvente orgánico clorado inmiscible en agua, denominado a
continuación en el presente documento "disolvente clorado".
Ejemplos de disolventes clorados son hidrocarburos mono, di, tri y
tetra-cloroalquilo C_{1}-C_{4},
preferiblemente diclorometano, triclorometano, tetraclorometano,
tricloroetano y tetracloroetano, en particular diclorometano.
La reacción se lleva a cabo preferiblemente
poniendo en contacto una disolución del compuesto de fórmula (II)
en un disolvente clorado, con ácido nítrico "estabilizado"
dispersado en el mismo disolvente. La disolución del compuesto de
fórmula (II) debe ser tan homogénea como sea posible. Por ejemplo,
puede obtenerse una disolución homogénea de
1,4-butanodiol en diclorometano a concentraciones
que oscilan desde aproximadamente el 60 hasta aproximadamente el
75%, preferiblemente desde aproximadamente el 65 hasta
aproximadamente el 70% p/p.
La razón en peso de ácido nítrico
"estabilizado" con respecto a compuestos de fórmula (II) oscila
desde 10:1 hasta 15:1, dependiendo de las características del
compuesto de fórmula (II).
Por ejemplo, si el compuesto de fórmula (II) es
1,4-butanodiol, la razón en peso de ácido nítrico
"estabilizado" con respecto a 1,4-butanodiol
oscila preferiblemente desde 11:1 hasta 14,5:1. Por tanto, la
concentración de 1,4-butanodiol en la mezcla de
nitración oscila desde aproximadamente el 2,1 hasta aproximadamente
el 2,8% p/p, preferiblemente desde aproximadamente el 2,3 hasta
aproximadamente el 2,6% p/p.
La mononitración de compuestos de fórmula (II)
se lleva a cabo a una temperatura de reacción inferior a la
temperatura ambiente, preferiblemente igual o inferior a 0ºC, más
preferiblemente a 0ºC, durante tiempos de reacción que oscilan
desde 10 hasta 30 minutos, preferiblemente desde 15 hasta 20
minutos. El avance de la reacción puede monitorizarse con métodos
analíticos convencionales y así puede determinarse el tiempo de
reacción óptimo. La reacción se extingue normalmente con agua fría
(enfriada previamente hasta una temperatura inferior a
aproximadamente 6ºC, preferiblemente inferior a aproximadamente
3ºC).
El procedimiento de la invención permite obtener
los compuestos de fórmula (I) con rendimientos ventajosos desde el
punto de vista industrial y es definitivamente menos peligroso que
la nitración con ácido nítrico concentrado, y opcionalmente ácido
sulfúrico, en presencia de urea.
En lo que respecta a los rendimientos, la
mononitración de 1,4-butanodiol según la invención
proporciona mononitrato de 1,4-butanodiol con
rendimiento molar que oscila desde aproximadamente el 30% hasta
aproximadamente el 40%, con una selectividad expresada como la
razón en porcentaje de mononitrato de
1,4-butanodiol/(mononitrato de
1,4-butanodiol + dinitrato de
1,4-butanodiol) igual a aproximadamente el
70-75%.
La mezcla de nitración es una mezcla bruta
dispersada en el disolvente clorado orgánico que comprende el
compuesto de fórmula (I), en una cantidad de aproximadamente el 2%
p/p, el correspondiente subproducto de dinitrato, el compuesto de
fórmula (II) que no ha reaccionado y el ácido nítrico que no ha
reaccionado, y otros subproductos que se derivan de la
deshidratación y/o la oxidación. En primer lugar se neutraliza
parcialmente la mezcla de nitración con una disolución de hidróxido
de sodio concentrada. La mayor parte del compuesto de fórmula (II)
que no ha reaccionado se extrae en la disolución acuosa de nitrato
de sodio resultante. Entonces se concentra la fase orgánica
mediante evaporación del disolvente y se neutraliza con una
disolución diluida de carbonato de sodio o de hidróxido de sodio.
La mezcla en dicho disolvente orgánico clorado contiene generalmente
un compuesto de fórmula (I) en una cantidad que oscila
aproximadamente desde el 11% hasta el 15% p/p, el correspondiente
subproducto dinitrado en una cantidad que oscila aproximadamente
desde el 3 hasta el 4,5% p/p; y el correspondiente diol de fórmula
(II) en una cantidad que oscila aproximadamente desde el 0,2 hasta
el 0,8% p/p [en comparación con el compuesto de fórmula (I)]. Las
mezclas con concentraciones de nitroésteres totales superiores al
15% p/p tienen características explosivas y son potencialmente
peligrosas para los operarios. Los compuestos de fórmula (I) pueden
separarse de los correspondientes subproductos dinitrados y de las
trazas de los correspondientes dioles de fórmula (II) según métodos
conocidos.
Los siguientes ejemplos ilustran adicionalmente
la invención.
\vskip1.000000\baselineskip
Se carga un reactor de acero inoxidable,
equipado con un condensador y un agitador, con 90 kg de ácido
nítrico diluido (84,7%) que tiene un contenido en ácido nitroso de
aproximadamente el 0,09% y se añaden 675 g de perlas de urea con
agitación. Tras aproximadamente 90 minutos, se controla la
eliminación de ácido nitroso y óxidos de nitrógeno mediante la
inspección del color y la titulación con permanganato. Si es
necesario se añade urea adicional en pequeñas porciones.
\vskip1.000000\baselineskip
Se carga un reactor de acero inoxidable de
manera sucesiva con 931 g de diclorometano y 385 g de ácido nítrico
"estabilizado". Se enfría la dispersión hasta aproximadamente
0ºC con agitación, después se añaden 50 g de
1,4-butanodiol en diclorometano (70/30) en una única
porción. Se mantiene con agitación la mezcla de reacción a una
temperatura que oscila desde aproximadamente -2ºC hasta 2ºC. Se
monitoriza la cinética de la nitración tomando muestras de la
mezcla durante la reacción. Tras 20 minutos, se extingue rápidamente
la reacción vertiéndola en una mezcla de agua/hielo (385 g),
entonces se neutraliza con 433 g de NaOH al 40%, manteniendo la
temperatura por debajo de 15ºC. Se separa la fase orgánica (980 g),
que contiene mononitrato de 1,4-butanodiol (19,2 g),
dinitrato de 1,4-butanodiol (6,4 g) y
1,4-butanodiol (0,1 g), y se concentra hasta el 15%.
El rendimiento molar de mononitrato de
1,4-butanodiol en la disolución bruta asciende hasta
el 36,6%. Entonces se somete la disolución a la purificación
posterior. También pueden obtenerse los siguientes compuestos a
través del mismo procedimiento: mononitrato de etanodiol,
mononitrato de 1,3-propanodiol, mononitrato de
1,5-pentanodiol y mononitrato de
1,6-hexanodiol.
\vskip1.000000\baselineskip
Siguiendo el procedimiento descrito en el
ejemplo 2, se carga el reactor con 21,78 kg de diclorometano y 9 kg
de ácido nítrico "estabilizado". Se enfría la mezcla hasta
-5-0ºC, entonces se añaden 1,26 kg de una mezcla de
1,4-butanodiol (0,819 kg) en diclorometano (0,441
kg) con agitación vigorosa en una única porción. Tras 18 minutos,
se extingue rápidamente la reacción en agua (9 kg), enfriada
previamente a 2ºC. Entonces se neutraliza la disolución con
hidróxido de sodio al 40% (9 kg). Se separa la fase orgánica (23
kg), que contiene mononitrato de 1,4-butanodiol
(0,46 kg), dinitrato de 1,4-butanodiol (0,155 kg) y
1,4-butanodiol (0,002 kg), y se concentra hasta el
15%. El rendimiento molar de mononitrato de
1,4-butanodiol en la disolución bruta asciende hasta
el 37,4%. Entonces se somete la disolución a la purificación
posterior.
Claims (4)
1. Procedimiento para la preparación de un
compuesto de fórmula
(I),HO-A-ONO_{2}
en la que A es una cadena de
alquileno
C_{2}-C_{6},
que comprende la nitración de un compuesto de
fórmula
(II),HO-A-OH
en la que A es tal como se definió
anteriormente,
en un disolvente orgánico clorado inmiscible en
agua, con ácido nítrico que tiene una concentración que oscila
desde el 83 hasta el 85% y con una concentración de ácido nitroso y
óxidos de nitrógeno inferior a 10 p.p.m., en una razón en peso de
desde 10:1 hasta 15:1 en peso con respecto al compuesto (II),
durante un tiempo que oscila desde 10 hasta 30 minutos.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en
el que el compuesto de fórmula (I) es mononitrato de etanodiol;
mononitrato de 1,3-propanodiol; mononitrato de
1,4-butanodiol; mononitrato de
1,5-pentanodiol o mononitrato de
1,6-hexanodiol.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
en el que el disolvente orgánico clorado es un hidrocarburo mono,
di, tri o tetra-cloroalquilo
C_{1}-C_{4}.
4. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 1-3, en el que el compuesto de
fórmula (II) es
1,4-butanodiol y la razón en peso de ácido nítrico con respecto al butanodiol oscila desde 11:1 hasta 14,5:1.
1,4-butanodiol y la razón en peso de ácido nítrico con respecto al butanodiol oscila desde 11:1 hasta 14,5:1.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT002410A ITMI20022410A1 (it) | 2002-11-14 | 2002-11-14 | Procedimento per la nitrazione di alcandioli. |
| ITMI02A2410 | 2002-11-14 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2322897T3 true ES2322897T3 (es) | 2009-07-01 |
Family
ID=32310162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES03772310T Expired - Lifetime ES2322897T3 (es) | 2002-11-14 | 2003-11-06 | Procedimiento para la mononitracion de alcanodioles. |
Country Status (15)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US7335789B2 (es) |
| EP (1) | EP1560804B1 (es) |
| JP (1) | JP2006506418A (es) |
| AT (1) | ATE430121T1 (es) |
| AU (1) | AU2003279363A1 (es) |
| DE (1) | DE60327457D1 (es) |
| DK (1) | DK1560804T3 (es) |
| ES (1) | ES2322897T3 (es) |
| HR (1) | HRP20050413A2 (es) |
| IL (1) | IL168541A (es) |
| IT (1) | ITMI20022410A1 (es) |
| NO (1) | NO20052328D0 (es) |
| PL (1) | PL377000A1 (es) |
| PT (1) | PT1560804E (es) |
| WO (1) | WO2004043898A1 (es) |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004007706A1 (de) * | 2004-02-16 | 2005-08-25 | Dynamit Nobel Gmbh Explosivstoff- Und Systemtechnik | Verfahren zur Herstellung von flüssigen Nitratestern |
| MX2007006235A (es) * | 2004-11-25 | 2007-07-20 | Nicox Sa | Procedimiento para la preparacion de halogenoalquilnitratos. |
| JP4587374B2 (ja) * | 2004-12-27 | 2010-11-24 | 株式会社トクヤマ | 硝酸エステルの製造方法 |
| JP2010531324A (ja) | 2007-06-28 | 2010-09-24 | ニコックス エス エイ | １，４−ブタンジオールモノナイトレートの製造方法 |
| EP2048129A1 (en) * | 2007-10-12 | 2009-04-15 | Lonza Ag | Method for the preparation of organic nitrates |
| PL2222628T3 (pl) * | 2007-12-20 | 2012-12-31 | Dsm Fine Chemicals Austria Nfg Gmbh & Co Kg | Tworzenie estrów azotanowych w mikroreaktorach i milireaktorach z zastosowaniem ciągłej ekstrakcji produktu w układzie przepływu burzliwego |
| CN107986250B (zh) * | 2017-10-31 | 2020-08-04 | 湖北东方化工有限公司 | 一种硝基甲苯废硫酸处理低浓度稀硝酸的提浓装置 |
| WO2019145346A1 (en) * | 2018-01-24 | 2019-08-01 | Dsm Ip Assets B.V. | Novel use |
| EP3743051A1 (en) | 2018-01-24 | 2020-12-02 | DSM IP Assets B.V. | Novel use |
| EP3849961B1 (en) * | 2018-09-14 | 2023-08-30 | DSM IP Assets B.V. | Process for the manufacture of omega nitrooxy-1-alkanols |
| WO2020053193A1 (en) | 2018-09-14 | 2020-03-19 | Dsm Ip Assets B.V. | Process for the manufacture of omega nitrooxy-1-alkanols |
| CA3136841A1 (en) | 2019-04-16 | 2020-10-22 | Dsm Ip Assets B.V. | Early life nutrition |
| CN110467920A (zh) * | 2019-08-16 | 2019-11-19 | 紫光宏茂微电子(上海)有限公司 | 一种3d叠层芯片封装元器件芯片分离用腐蚀剂及分离方法 |
| EP4323764B1 (en) | 2021-04-13 | 2025-05-21 | DSM IP Assets B.V. | Method for monitoring the use of a methane inhibitor |
| WO2022218965A1 (en) | 2021-04-15 | 2022-10-20 | Dsm Ip Assets B.V. | Use of gossypol and propandiol mononitrate for reducing the formation of methane emanating from the digestive activites of ruminants |
| WO2022218967A1 (en) | 2021-04-15 | 2022-10-20 | Dsm Ip Assets B.V. | Use of gossypol and a methane inhibitor for reducing the formation of methane emanating from the digestive activities of ruminants |
| EP4322928A1 (en) | 2021-04-15 | 2024-02-21 | DSM IP Assets B.V. | Use of propandiol mononitrate and limonene for reducing the formation of methane emanating and for improving the digestibility |
| WO2024126430A1 (en) | 2022-12-14 | 2024-06-20 | Dsm Ip Assets B.V. | New method for sustainable manure management |
| AU2024340325A1 (en) | 2023-09-11 | 2026-03-26 | Dsm Ip Assets B.V. | Use of whey and propanediol mononitrate to reduce methane emission of ruminants |
| WO2025087717A1 (en) | 2023-10-25 | 2025-05-01 | Dsm Ip Assets B.V. | Use of a methane inhibitor in combination with a probiotic strain to reduce methane emissions from ruminants |
| WO2025093268A1 (en) | 2023-10-31 | 2025-05-08 | Dsm Ip Assets B.V. | Use of a methane inhibitor in combination with a strain of acetobacter to reduce methane emissions from ruminants |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1596622A (en) * | 1921-02-18 | 1926-08-17 | Silica Gel Corp | Stabilizer for nitrated organic compounds |
| US2294849A (en) * | 1938-08-20 | 1942-09-01 | Sharples Chemicals Inc | Manufacture of nitric acid esters |
| US2760845A (en) * | 1953-05-04 | 1956-08-28 | North American Aviation Inc | Stabilized fuming nitric acid |
| US2981617A (en) * | 1957-06-25 | 1961-04-25 | Karl F Hager | Inhibited fuming nitric acids |
| US3019081A (en) * | 1959-07-17 | 1962-01-30 | Phillips Petroleum Co | Stabilized nitric acid |
| US3113836A (en) * | 1959-08-12 | 1963-12-10 | Phillips Petroleum Co | Stabilized nitric acid |
| US3063945A (en) * | 1959-08-12 | 1962-11-13 | Phillips Petroleum Co | Stabilized nitric acid |
| BE632627A (es) | 1962-06-07 | |||
| CH540878A (de) | 1970-06-30 | 1973-10-15 | Council Scient Ind Res | Verfahren zur Herstellung von aliphatischen Nitraten |
| US5162568A (en) | 1983-11-21 | 1992-11-10 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Nitration of alkanols |
| US5741432A (en) * | 1995-01-17 | 1998-04-21 | The Dexter Corporation | Stabilized nitric acid compositions |
| DE19515970A1 (de) * | 1995-05-02 | 1996-11-07 | Bayer Ag | Acetylsalicylsäurenitrate |
| IT1311986B1 (it) | 1999-03-26 | 2002-03-22 | Dinamite Dipharma S P A In For | Procedimento per la preparazione di monoesteri nitrici di compostidiidrossialchilici e diidrossicicloalchilici. |
-
2002
- 2002-11-14 IT IT002410A patent/ITMI20022410A1/it unknown
-
2003
- 2003-11-06 DK DK03772310T patent/DK1560804T3/da active
- 2003-11-06 WO PCT/EP2003/012376 patent/WO2004043898A1/en not_active Ceased
- 2003-11-06 AU AU2003279363A patent/AU2003279363A1/en not_active Abandoned
- 2003-11-06 HR HR20050413A patent/HRP20050413A2/xx not_active Application Discontinuation
- 2003-11-06 ES ES03772310T patent/ES2322897T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2003-11-06 DE DE60327457T patent/DE60327457D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2003-11-06 PL PL377000A patent/PL377000A1/pl not_active Application Discontinuation
- 2003-11-06 PT PT03772310T patent/PT1560804E/pt unknown
- 2003-11-06 JP JP2004550944A patent/JP2006506418A/ja not_active Ceased
- 2003-11-06 AT AT03772310T patent/ATE430121T1/de active
- 2003-11-06 EP EP03772310A patent/EP1560804B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-11-06 US US10/534,868 patent/US7335789B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2005
- 2005-05-11 IL IL168541A patent/IL168541A/en not_active IP Right Cessation
- 2005-05-12 NO NO20052328A patent/NO20052328D0/no not_active Application Discontinuation
-
2008
- 2008-02-25 US US12/036,555 patent/US7851649B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NO20052328L (no) | 2005-05-12 |
| DE60327457D1 (de) | 2009-06-10 |
| IL168541A (en) | 2010-04-15 |
| JP2006506418A (ja) | 2006-02-23 |
| US7851649B2 (en) | 2010-12-14 |
| ITMI20022410A1 (it) | 2004-05-15 |
| DK1560804T3 (da) | 2009-07-20 |
| HRP20050413A2 (en) | 2005-06-30 |
| PT1560804E (pt) | 2009-06-02 |
| US7335789B2 (en) | 2008-02-26 |
| ATE430121T1 (de) | 2009-05-15 |
| AU2003279363A1 (en) | 2004-06-03 |
| EP1560804A1 (en) | 2005-08-10 |
| PL377000A1 (pl) | 2006-01-23 |
| US20080146830A1 (en) | 2008-06-19 |
| US20060128983A1 (en) | 2006-06-15 |
| NO20052328D0 (no) | 2005-05-12 |
| WO2004043898A1 (en) | 2004-05-27 |
| EP1560804B1 (en) | 2009-04-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2322897T3 (es) | Procedimiento para la mononitracion de alcanodioles. | |
| KR101917384B1 (ko) | 디니트로톨루엔으로부터 불순물을 제거하는 방법 | |
| JP4593985B2 (ja) | トルエンのニトロ化の間に形成される副成分の除去法 | |
| PL148109B1 (en) | Method of obtaining nithomethane | |
| US4918250A (en) | Process for the production of dinitrotoluene using an inorganic salt as a phase separation agent | |
| US7947855B2 (en) | Process for the purification of 1,4-butanediol mononitrate | |
| Millar et al. | Clean manufacture of 2, 4, 6-trinitrotoluene (TNT) via improved regioselectivity in the nitration of toluene | |
| WO2020053194A1 (en) | Process for the manufacture of omega nitrooxy-1-alkanols | |
| US4469888A (en) | Process for the preparation of 2,4-dinitro-2,4-diazapentane | |
| JP4047932B2 (ja) | ニトロ化方法 | |
| CN114364655B (zh) | 硝酸α-甲基-[4-(硝基)-2-(三氟甲基)]-苄酯的制备方法 | |
| EP3849340B1 (en) | Process for the manufacture of omega nitrooxy-1-alkanols | |
| RU2688690C2 (ru) | Безопасный способ получения динитратов вицинальных гликолей | |
| US4788346A (en) | Process for the preparation of para-nitrophenol | |
| Chen et al. | Recovery of high purity 2, 4-dinitrotoluene from spent mixed acid in toluene nitration process | |
| JPH07258174A (ja) | ２−ニトロベンズアルデヒド類の製造方法 | |
| CA3240761A1 (en) | Nitrating mixture for the nitration of 2,4- and 2,6-dinitrotoluene to 2,4,6-trinitrotoluene and a process for obtaining thereof using the same | |
| RU2412930C1 (ru) | Способ получения 1-адамантанкарбоновой кислоты | |
| RU2440974C1 (ru) | Способ получения 1,3-диазидо-2-нитро-2-азапропана |