ES2342014T3 - Proceso de purificacion de compuestos de acetal. - Google Patents
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Abstract
Un proceso para purificar un compuesto de acetal representado mediante la fórmula general (I): **(Ver fórmula)** en donde R1 es un átomo de hidrógeno, metilo o etilo; R2 es propilo o isopropilo y R3 es un átomo de hidrógeno, propilo o isopropilo, proceso que contiene el paso de someter una materia prima que contiene el compuesto de acetal a destilación a una temperatura desde 80 a 170ºC en presencia de un antioxidante.
Description
Proceso de purificación de compuestos de
acetal.
La presente invención se refiere a un proceso
para purificar compuestos de acetal que son útiles como materia
prima para preparaciones de perfume y un proceso para producir los
compuestos de acetal.
Se sabe que los compuestos de acetal
representados mediante la siguiente fórmula química (IV):
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
son útiles como perfumes debido a
la fragancia de los mismos como aligustre o anacardo (por ejemplo,
referencia al documento de patente 1). En el documento de patente
1, se divulga el método general para producir compuestos de acetal,
es decir, 1,3-dioxanos en los que se hacen
reaccionar entre sí 2-metilpentanal,
1,3-alcanodiol y ortoformiato de etilo y el
producto de reacción resultante se somete a postratamientos y por
último a destilación a vacío, y también se describe que los
compuestos de acetal obtenidos tienen un punto de ebullición de
72ºC/0,02 mb (= 2
Pa).
Documento de patente 1: JP
2-22119B
Documento no patente 1: "14705 productos
químicos", publicado por Kagaku Kogyo Nippo-sha,
25 de enero, 2005, pp. 1218-1227.
En los procesos de destilación industrial,
puesto que no es fácil alcanzar tal presión reducida que corresponde
a un alto vacío de 2 Pa como se describe en el documento de patente
1, la destilación se realiza preferiblemente a menor vacío. Sin
embargo, en tal condición de bajo vacío, la destilación se debe
realizar a una temperatura elevada debido a un aumento en el punto
de ebullición del material a ser destilado. Como resultado, tiende
a surgir tal problema que el producto resultante sufre de deterioro
en la calidad debido a subproductos producidos por la
descomposición térmica del mismo, fracasándose de esta manera en
obtener el producto ambicionado que tenga una buena calidad.
Además, los procesos de destilación industrial en general requieren
un tiempo más largo que la destilación descrita en el documento de
patente 1 que se realiza en la escala de 0,1 moles, es decir,
alrededor de escala de 20 g, lo que produce un deterioro por calor
más notable en la calidad del producto resultante. Por otra parte,
cuando se someten los compuestos de acetal representados mediante la
fórmula general (I):
en donde R^{1} es un átomo de
hidrógeno, metilo o etilo; R^{2} es propilo o isopropilo y R^{3}
es un átomo de hidrógeno, propilo o isopropilo, a destilación en
las condiciones industrialmente ventajosas, es decir, a bajo vacío
y a temperatura elevada, tiende a surgir tal problema que se genera
mal olor del compuesto de acetal, lo que produce el deterioro en la
calidad del producto
obtenido.
De esta manera, la presente invención se refiere
a un proceso para producir un compuesto de acetal que tiene un
aroma floral dulce en el que se suprime la generación de mal olor al
someter el compuesto de acetal a destilación a bajo vacío y a
temperatura elevada, y una composición de perfume que contiene el
compuesto de acetal.
Como resultado de investigaciones intensivas y
extensivas, los inventores han confirmado que cuando el compuesto
de acetal representado mediante la fórmula general (I) anterior tal
como, por ejemplo,
2-(1-metilbutil)-5-metil-5-propil-1,3-dioxano,
se somete a destilación en condiciones industrialmente ventajosas,
es decir, a bajo vacío y a una temperatura elevada, se tiende a que
se genere un mal olor y el producto resultante tiende a estar
deteriorado en calidad, y además los inventores han encontrado que
(i) el mal olor se genera por subproductos producidos en la
destilación tal como pentanoato de
2,2-dimetilpentil-2-metilo;
(ii) los subproductos que tienen un olor frutal verde son
importantes sustancias generadoras de mal olor que producen el
deterioro de la calidad del compuesto de acetal como materia prima
para preparaciones de perfume generalmente usadas; y además (iii)
cuando se limita el contenido de los subproductos anteriores en el
compuesto de acetal a un valor específico o menos, la calidad del
producto del compuesto de acetal como materia prima para
preparaciones de perfume no está influida desfavorablemente por los
subproductos.
Como resultado de investigaciones intensivas y
extensivas adicionales en base al descubrimiento anterior, los
inventores han encontrado que cuando se realiza la destilación en
presencia de un antioxidante en una condición de temperatura
específica, se obtiene el compuesto de acetal sin deterioro en la
calidad del mismo debido a la generación de mal olor del mismo,
etc.
De esta manera, la presente invención se refiere
a un proceso para purificar un compuesto de acetal representado
mediante la fórmula general (I):
en donde R^{1} es un átomo de
hidrógeno, metilo o etilo; R^{2} es propilo o isopropilo y R^{3}
es un átomo de hidrógeno, propilo o
isopropilo,
proceso que incluye el paso de someter una
materia prima que contiene el compuesto de acetal a destilación a
una temperatura desde 80 hasta 170ºC en presencia de un
antioxidante.
La presente invención se refiere además a un
proceso para producir un compuesto de acetal representado mediante
la fórmula general (I):
\vskip1.000000\baselineskip
en donde R^{1} es un átomo de
hidrógeno, metilo o etilo; R^{2} es propilo o isopropilo y R^{3}
es un átomo de hidrógeno, propilo o isopropilo, proceso que incluye
los siguientes pasos (i) y
(ii):
(i) hacer reaccionar un compuesto aldehído
representado mediante la fórmula química (II):
con un compuesto
1,3-diol representado mediante la fórmula general
(III):
en donde R^{1} es un átomo de
hidrógeno, metilo o etilo; R^{2} es propilo o isopropilo y R^{3}
es un átomo de hidrógeno, propilo o isopropilo, para obtener una
materia prima que contiene el compuesto de acetal;
y
(ii) someter la materia prima que contiene el
compuesto de acetal a destilación a una temperatura desde 80 a 170ºC
en presencia de un antioxidante.
En el proceso de purificación y el proceso de
producción según la presente invención, se puede obtener un
compuesto de acetal que tiene un aroma floral dulce así como una
composición de perfume que contiene el compuesto de acetal sin
generar mal olor incluso tras someter el compuesto de acetal a
destilación a bajo vacío y temperatura elevada. El compuesto de
acetal producido mediante el proceso de purificación y el proceso de
producción según la presente invención muestra un aroma floral
dulce y es útil como materia prima para preparaciones de perfume y
como un componente aromatizante para agentes aromáticos, etc.
El proceso para purificar un compuesto de acetal
según la presente invención incluye el paso de someter una materia
prima que contiene el compuesto de acetal representado mediante la
fórmula general (I):
a destilación a una temperatura
desde 80 a 170ºC en presencia de un
antioxidante.
En la fórmula general (I), R^{1} es un átomo
de hidrógeno, metilo o etilo; R^{2} es propilo o isopropilo y
R^{3} es un átomo de hidrógeno, propilo o isopropilo. En vista de
obtener un buen aroma, R^{1} es preferiblemente un grupo metilo,
R^{2} es preferiblemente un grupo propilo y R^{3} es
preferiblemente un átomo de hidrógeno.
El antioxidante usado en la presente invención
puede ser cualquier antioxidante conocido. Los ejemplos de
antioxidantes incluyen los antioxidantes descritos en el documento
no patente 1. Entre estos antioxidantes, en vista de mostrar un
buen efecto como se pretende incluso cuando se usa en una cantidad
pequeña, se prefieren los antioxidantes basados en fenol y los
antioxidantes basados en ácido fosfórico, y más preferidos son los
antioxidantes basados en fenol. Los ejemplos de antioxidantes
basados en fenol incluyen antioxidantes basados en monofenol,
antioxidantes basados en bisfenol y antioxidantes basados en fenol
de tipo polímero. Entre estos antioxidantes basados en fenol, en
vista de una baja volatilidad, son preferidos los antioxidantes
basados en bisfenol y los antioxidantes basados en fenol de tipo
polímero y además en vista de la facilidad de manejo debido a una
viscosidad y solubilidad apropiadas, son más preferidos los
antioxidantes basados en bisfenol.
Ejemplos específicos de antioxidantes basados en
fenol incluyen antioxidantes basados en monofenol tales como
dibutilhidroxitolueno; antioxidantes basados en bisfenol tales como
2,2'-metilen-bis(4-metil-6-tert-butilfenol),
2,2'-metilen-bis(4-etil-6-tert-butilfenol)
y
4,4'-butiliden-bis(3-metil-6-tert-butilfenol);
y antioxidantes basados en fenol de tipo polímero tales como
tetrakis-[metilen-3-(3',5'-di-tert-butil-4'-hidroxifenil)propionato]metano
y \alpha-tocoferol. Ejemplos específicos de
antioxidantes basados en ácido fosfórico incluyen fosfito de
trifenilo, fosfito de difenil isodecilo, fosfito de
4,4'-butiliden-bis(3-metil-6-tert-butil-fenil-ditridecilo),
fosfito de tris(nonilfenilo), fosfito de tris(mono-
y/o dinonilfenilo), difosfito de diisodecil pentaeritritol y
fosfito de
tris(2,4-di-tert-butilfenilo).
Entre estos antioxidantes, son preferidos los antioxidantes basados
en bisfenol tales como
2,2'-metilen-bis(4-metil-6-tert-butilfenol),
2,2'-metilen-bis(4-etil-6-tert-butilfenol)
y
4,4'-butiliden-bis(3-metil-6-tert-butilfenol),
\alpha-tocoferol y fosfito de
tris(2,4-di-tert-butilfenilo).
En vista de una buena calidad del producto obtenido, son más
preferidos
2,2'-metilen-bis(4-etil-6-tert-butilfenol)
y \alpha-tocoferol; y en vista de facilidad de
manejo aún más preferido es
2,2'-metilen-bis(4-etil-6-tert-butilfenol).
La cantidad de antioxidante añadido es
preferiblemente desde el 0,001 hasta el 50% en peso, más
preferiblemente desde el 0,005 hasta el 5% en peso y aún más
preferiblemente desde el 0,01 hasta el 1% en peso en base a la
materia prima que contiene el compuesto de acetal representado
mediante la fórmula general (I) anterior. Cuando la cantidad de
antioxidante añadido está dentro del intervalo anteriormente
especificado, se puede suprimir el deterioro en la calidad del
compuesto de acetal y el compuesto de acetal se puede producir de
forma eficaz.
El antioxidante se puede añadir en cualquier
momento sin limitaciones particulares siempre que el antioxidante
esté presente en la destilación de la materia prima que contiene el
compuesto de acetal según la presente invención. El antioxidante se
puede añadir antes, durante y/o después de la reacción entre el
compuesto aldehído y el compuesto 1,3-diol como se
describe posteriormente. En vista de suprimir la aparición del
deterioro en la calidad del producto obtenido debido al calor
generado durante la reacción, el antioxidante se añade
preferiblemente antes de la reacción.
En el proceso de purificación de la presente
invención, la destilación se realiza a una temperatura desde 80 a
200ºC a la que se condensa un vapor. En vista de una buena
productividad y facilidad de controlar las condiciones reductoras
de presión, la temperatura de destilación es preferiblemente desde
80 hasta 170ºC y más preferiblemente desde 80 hasta 150ºC. Además,
la destilación se realiza preferiblemente a presión reducida para
inhibir la aparición de aumento de temperatura en el sistema de
destilación. La destilación se puede realizar normalmente en un
vacío desde 13 Pa hasta 26,7 kPa. En vista de una buena
productividad y facilidad de controlar las condiciones reductoras
de presión, el grado de vacío usado para la destilación es
preferiblemente desde 27 Pa hasta 13,3 kPa. La temperatura dentro
del recipiente de destilación mantenida en las condiciones
anteriores es mayor en normalmente desde alrededor de 0 hasta
alrededor de 50ºC que la temperatura anterior de condensación de
vapor. La temperatura de destilación usada en la presente invención
es la temperatura de condensación de vapor.
Se pueden usar aparatos normales de destilación
en el procedimiento de destilación anterior sin ninguna limitación
particular, y el procedimiento de destilación se puede realizar
usando un aparato de destilación por lotes o un aparato de
destilación de tipo continuo. Además, también se pueden usar las
columnas normales de destilación sin ninguna limitación particular.
Ejemplos de columnas de destilación incluyen una columna Vigreaux,
una columna de bandas giratorias, una columna de platos y una
columna de relleno.
El compuesto de acetal así obtenido puede
contener subproductos producidos en la destilación tal como, por
ejemplo, pentanoato de
2,2-dimetilpentil-2-metilo.
El contenido de los subproductos en el compuesto de acetal es menor
del 0,5% en peso, preferiblemente menos del 0,1% en peso, más
preferiblemente menos del 0,05% en peso, aún más referiblemente
menos del 0,001% en peso y lo más preferiblemente el 0% en peso (es
decir, no contenidos) en vista de alcanzar una buena calidad del
producto resultante. Por lo tanto, el compuesto de acetal así
obtenido se puede usar solo o en combinación con otros componentes
como un componente aromatizante para perfumes, jabones, champús
para el cabello, limpiadores, champús corporales, detergentes,
cosméticos, productos en aerosol, agentes aromáticos y agentes de
baño.
\vskip1.000000\baselineskip
La materia prima que contiene el compuesto de
acetal según la presente se puede producir haciendo reaccionar un
compuesto aldehído representado mediante la fórmula química
(II):
con un compuesto
1,3-diol representado mediante la fórmula general
(III):
En la fórmula general (III) anterior, R^{1} es
un átomo de hidrógeno, metilo o etilo; R^{2} es propilo o
isopropilo y R^{3} es un átomo de hidrógeno, propilo o isopropilo.
En vista de obtener un buen aroma, R^{1} es preferiblemente un
grupo metilo, R^{2} es preferiblemente un grupo propilo y R^{3}
es preferiblemente un átomo de hidrógeno.
La reacción entre el compuesto aldehído y el
compuesto 1,3-diol se puede realizar por cualquier
método conocido. Por ejemplo, según el procedimiento general de
producción descrito en el ejemplo 1 de JP 2-22119B,
la reacción se puede realizar mediante el método representado por la
siguiente fórmula de reacción (I):
En la fórmula de reacción (I), R^{1}, R^{2}
y R^{3} son igual a como se han definido anteriormente. Más
específicamente, una mezcla que contiene el compuesto aldehído y el
compuesto 1,3-diol en cantidades equimolares se
mezcla con un catalizador ácido tales como ortoformiato de etilo y
ácido p-toluenosulfónico (y/o un monohidrato del
mismo), y luego la mezcla obtenida se agita a temperatura ambiente
normalmente durante una hora para terminar la reacción entre ellos.
A continuación, una mezcla compuesta de formiato de etilo y etanol
se elimina gradualmente por destilación de la solución de reacción
resultante a presiones normales. El residuo enfriado resultante se
disuelve en un éter y la solución obtenida se lava con una solución
acuosa de hidróxido de sodio y agua, se seca añadiendo un agente de
secado tal como sulfato de sodio y después se somete a filtración y
concentración, obteniéndose de esta manera la materia prima que
contiene el compuesto de acetal que se usa en la presente
invención.
De forma alternativa, la materia prima que
contiene el compuesto de acetal que se usa en la presente invención
también se puede producir mediante el método descrito en
"acetalación" que aparece en la página 9 de JP
2002-510324A. Más específicamente, una mezcla que
contiene el compuesto aldehído y el compuesto
1,3-diol en cantidades equimolares se disuelve
junto con ácido p-toluenosulfónico hidrato en un
solvente tal como ciclohexano y la solución resultante se somete a
reflujo con calentamiento para separar el agua producida allí.
Después de terminar la reacción, la solución obtenida se enfría, se
lava con una solución acuosa saturada de bicarbonato de sodio y
después se somete a extracción por agitación usando un agitador de
embudo separador, etc., hasta que la solución lavada ya no es
alcalina. La solución resultante se seca añadiendo un agente de
secado tal como sulfato de sodio y después el solvente se elimina
de la misma a presión reducida usando un evaporador rotatorio, etc.,
obteniéndose de esta manera la materia prima usada en la presente
invención. Además, la materia prima así obtenida se purifica
mediante el proceso de purificación anterior para producir el
compuesto de acetal de la presente invención.
Además, la materia prima que contiene el
compuesto de acetal que se usa en la presente invención se produce
preferiblemente haciendo reaccionar una mezcla de reacción
esencialmente compuesta del compuesto aldehído representado
mediante la fórmula química (II), el compuesto
1,3-diol representado mediante la fórmula general
(III) y un catalizador ácido. Más específicamente, en el método
anterior, la mezcla de reacción se puede hacer reaccionar sin usar
un solvente, un agente que absorbe agua, etc. De forma alternativa,
la reacción de la mezcla de reacción se puede realizar en presencia
de un solvente, un agente que absorbe agua etc., a menos, por
ejemplo, que la velocidad de reacción, el rendimiento así como la
viscosidad y dispersabilidad de la mezcla de reacción estén
negativamente influidas por el mismo.
La relación molar del compuesto aldehído al
compuesto 1,3-diol no está particularmente limitada
y es preferiblemente desde 1:5 hasta 5:1, más preferiblemente desde
1:2 hasta 2:1 y aún más preferiblemente desde 2:3 hasta 3:2 en
vista de potenciar una productividad del compuesto de acetal. Aunque
la reacción entre el compuesto aldehído y el compuesto
1,3-diol se puede realizar de una vez mezclando
estos compuestos entre sí, la reacción también se puede realizar
mientras se añade el compuesto 1,3-diol al
compuesto aldehído o mientras se añade el compuesto aldehído al
compuesto 1,3-diol para controlar bien la velocidad
de reacción.
Aunque el compuesto aldehído y el compuesto
1,3-diol se pueden hacer reaccionar entre sí sin
usar ningún catalizador, la reacción se realiza preferiblemente en
presencia de un catalizador ácido. El catalizador ácido usado en la
reacción anterior no está particularmente limitado y se puede
seleccionar de catalizadores ácidos normales. Los ejemplos del
catalizador ácido utilizable en la reacción incluyen ácido
fosfórico, ácido sulfúrico, ácido nítrico, ácido clorhídrico, ácido
metanosulfónico, ácido p-toluenosulfónico,
hidrogenofosfato de sodio, dihidrogenofosfato de sodio, fosfato de
potasio, hidrogenofosfato de potasio, dihidrogenofosfato de potasio,
hidrogenosulfato de potasio, hidrogenosulfato de sodio, sulfato de
cobre, sulfato de hierro, sulfato de sodio, sulfato de níquel,
sulfato de magnesio, cloruro de cobre, cloruro de hierro, cloruro de
aluminio, cloruro de estaño, cloruro de titanio, nitrato de hierro,
trifluoruro de boro y alúmina. Entre estos catalizadores ácidos, son
preferidos ácido fosfórico, ácido sulfúrico, ácido metanosulfónico
y ácido p-toluenosulfónico. La cantidad del
catalizador ácido usado no está particularmente limitada, y
normalmente es desde el 0,01 hasta el 20% en peso, preferiblemente
desde el 0,05 hasta el 10% en peso y aún más preferiblemente desde
el 0,1 hasta el 5% en peso en base al compuesto aldehído.
La reacción entre el compuesto aldehído y el
compuesto 1,3-diol se realiza preferiblemente en
presencia de un antioxidante desde el punto de vista de suprimir el
deterioro en la calidad del compuesto de acetal obtenido. Los
ejemplos del antioxidante utilizable en la reacción anterior
incluyen aquellos compuestos descritos previamente. La cantidad del
antioxidante usado es preferiblemente desde el 0,001 hasta el 50% en
peso, más preferiblemente desde el 0,005 hasta el 5% en peso y aún
más preferiblemente desde el 0,01 hasta el 1% en peso en base al
compuesto aldehído.
Además, la reacción entre el compuesto aldehído
y el compuesto 1,3-diol también se puede realizar en
un solvente tal como hexano, ciclohexano, heptano, benceno,
tolueno, xileno, éter dietílico, tetrahidrofurano, dimetilsulfóxido
y cloruro de metileno. Como se ha descrito anteriormente, el
solvente se puede usar en tal cantidad que la reacción no esté
negativamente afectada incluso cuando la mezcla de reacción
esencialmente compuesta del compuesto aldehído, el compuesto
1,3-diol y el catalizador ácido se hace reaccionar.
Más específicamente, la cantidad de solvente usado en la reacción
anterior es preferiblemente del 1000% en peso o menos, más
preferiblemente del 50% en peso o menos y aún más preferiblemente
del 1% en peso o menos en base a la cantidad total del compuesto
aldehído y el compuesto 1,3-diol, y la reacción se
realiza en especial preferiblemente sin usar ningún solvente, en
vista de una buena eficacia de producción.
Además, en la reacción entre el compuesto
aldehído y el compuesto 1,3-diol, también se puede
usar sin ninguna limitación particular un agente que absorba agua,
por ejemplo, zeolitas tales como tamices moleculares, sales de
metales tales como sulfato de sodio, sulfato de calcio y sulfato de
magnesio, compuestos basados en carbodiimida tal como
N,N-diciclohexil-carbodiimida y
ortoésteres tales como ortoformiato de metilo y ortoformiato de
etilo. La cantidad del agente que absorbe agua usado no está
particularmente limitada y es preferiblemente desde el 1 hasta el
10000% en peso, más preferiblemente desde el 5 hasta el 1000% en
peso y aún más preferiblemente desde el 10 hasta el 500% en peso en
base al peso del compuesto aldehído.
Como se describe anteriormente, el agente que
absorbe agua se puede usar en tal cantidad que la reacción no esté
negativamente afectada incluso cuando la mezcla de reacción
sustancialmente compuesta del compuesto aldehído, el compuesto
1,3-diol y el catalizador ácido se hace reaccionar.
La cantidad de agente que absorbe agua usada es preferiblemente del
10% en peso o menos, más preferiblemente del 5% en peso o menos y
aún más preferiblemente del 1% en peso o menos en base al peso del
compuesto aldehído, y la reacción se realiza en especial
preferiblemente sin usar ningún agente que absorbe agua.
La temperatura usada en la reacción anterior no
está particularmente limitada, y la reacción se realiza
preferiblemente a una temperatura desde -10 hasta 150ºC, más
preferiblemente desde 0 a 120ºC y aún más preferiblemente desde 30
hasta 100ºC.
\vskip1.000000\baselineskip
La composición de perfume se obtiene mezclando y
combinando una clase única o dos o más clases de los compuestos de
acetal representados mediante la fórmula general (I) anterior que se
producen según el proceso de purificación de la presente invención,
con otros componentes de perfume normales o preparaciones de perfume
que tienen una composición deseada. La cantidad del compuesto de
acetal combinada en la composición de perfume varía dependiendo del
tipo de preparación de perfume, tipo de aroma que se pretende,
intensidad del aroma, etc., y es preferiblemente desde el 0,1 hasta
el 90% en peso y más preferiblemente desde el 1 hasta el 40% en
peso.
Los ejemplos de componentes de perfume que se
pueden usar en combinaciones con el compuesto basado en alcohol de
la presente invención incluyen aceites esenciales naturales,
extractos naturales o perfumes sintetizados tales como
hidrocarburos, alcoholes, fenoles, ésteres, carbonatos, aldehídos,
cetonas, acetales (excepto para los compuestos de acetal de la
presente invención), éteres, nitrilos, ácidos carboxílicos y
lactonas.
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El mal olor generado de los compuestos de acetal
en los ejemplos y el ejemplo comparativo se evaluó según el
siguiente índice.
I: No se reconoció mal olor.
II: Se reconoció un ligero mal olor, pero
prácticamente utilizable como compuesto de aroma floral sin
problemas.
III: Se reconoció un mal olor significativo y
prácticamente no utilizable como compuesto de aroma floral.
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Ejemplo de producción
1
Se cargó lentamente un matraz de 1 L con 396 g
de
2-metil-2-propil-1,3-propanodiol,
300 g de 2-metilpentanal y 15 g de ácido
p-toluenosulfónico monohidrato en una atmósfera de
nitrógeno y mientras se agitaba el contenido del matraz, se
añadieron 444 g de ortoformiato de etilo a temperatura ambiente,
seguido por agitación de la mezcla obtenida durante 1 hora. La
solución de reacción obtenida se sometió a destilación a presiones
normales para eliminar etanol y formiato de etilo como subproductos
de la solución. La solución obtenida se neutralizó añadiendo una
solución acuosa de hidróxido de sodio y un éter. Después de eliminar
una capa de agua de la solución así neutralizada, una fase orgánica
restante de la solución se lavó con agua, se secó añadiendo sulfato
de sodio y después se sometió a filtración y concentración,
obteniéndose de esta manera 636 g de materia prima que contenía
2-(1-metilbutil)-5-metil-5-propil-1,3-dioxano
representado mediante la siguiente fórmula química (V):
Usando un aparato de destilación por lotes
equipado con una columna Vigreaux, se mezclaron 100 g de materia
prima que contenía
2-(1-metilbutil)-5-metil-5-propil-1,3-dioxano
obtenido en el ejemplo de producción 1 con 0,1 g de
2,2'-metilen-bis(4'-etil-6-tert-butilfenol)
como antioxidante, y la mezcla resultante se sometió a destilación
en tal condición que se eliminó por destilación un destilado
principal a una presión desde 5 kPa hasta 7 kPa y a una temperatura
desde 138 a 143ºC, de esta manera 97 g de una fracción compuesta de
2-(1-metilbutil)-5-metil-5-propil-1,3-dioxano.
Como resultado de analizar la fracción así obtenida por
cromatografía de gases, se confirmó que no se detectaba pentanoato
de
2,2-dimetilpentil-2-metilo
como un subproducto y no se sentía ningún mal olor verde frutal. La
pureza del
2-(1-metilbutil)-5-metil-5-propil-1,3-dioxano
en la fracción resultante así como los resultados de la evaluación
del mal olor en la misma se muestran en la tabla 1.
\vskip1.000000\baselineskip
Se realizó el procedimiento de destilación de la
misma manera que en el ejemplo 1 excepto por el uso de
\alpha-tocoferol como antioxidante, obteniéndose
de esta manera una fracción. Como resultado de analizar la fracción
así obtenida por cromatografía de gases, se confirmó que no se
detectaba pentanoato de
2,2-dimetilpentil-2-metilo
como un subproducto y no se sentía ningún mal olor verde frutal. La
pureza del
2-(1-metilbutil)-5-metil-5-propil-1,3-dioxano
en la fracción resultante así como los resultados de la evaluación
del mal olor en la misma se muestran en la tabla 1.
\vskip1.000000\baselineskip
Se realizó el procedimiento de destilación de la
misma manera que en el ejemplo 1 excepto por el uso de fosfito de
tris(2,4-di-tert-butilfenilo)
como antioxidante, obteniéndose de esta manera una fracción. Como
resultado de analizar la fracción así obtenida por cromatografía de
gases, se confirmó que en la fracción estaba contenido como un
subproducto pentanoato de
2,2-dimetilpentil-2-metilo
en una cantidad del 0,4% en peso y se sentía un ligero mal olor
verde frutal. La pureza del
2-(1-metilbutil)-5-metil-5-propil-1,3-dioxano
en la fracción resultante así como los resultados de la evaluación
del mal olor en la misma se muestran en la tabla 1.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo comparativo
1
Se realizó el procedimiento de destilación de la
misma manera que en el ejemplo 1 excepto que no usó ningún
antioxidante, obteniéndose de esta manera una fracción. La pureza
del
2-(1-metilbutil)-5-metil-5-propil-1,3-dioxano
en la fracción resultante así como los resultados de la evaluación
del mal olor en la misma se muestran en la tabla 1.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo de producción
2
Se cargó un matraz de 1 L con 370 g de
2-metil-2-propil-1,3-propanodiol,
0,6 g de
2,2'-metilen-bis(4-etil-6-tert-butilfenol)
y 1,6 g de ácido sulfúrico (65% en peso) en una atmósfera de
nitrógeno y mientras se calentaba y agitaba el contenido del
matraz, se añadieron 369 g de 2-metilpentanal a una
temperatura de 80 a 90ºC, seguido por hacer reaccionar la mezcla
obtenida a 90ºC durante 4 horas. Después de terminar la reacción, la
solución de reacción obtenida se enfrió y luego se neutralizó
añadiendo una solución acuosa de hidróxido de sodio. Después de
eliminar una capa de agua de la solución, se eliminó por
destilación un exceso de 2-metilpentanal de la
solución de reacción restante, obteniéndose de esta manera 549 g de
materia prima que contenía
2-(1-metilbutil)-5-metil-5-propil-1,3-dioxano
representado por la fórmula química (V) anterior.
\vskip1.000000\baselineskip
Usando un aparato de destilación por lotes
equipado con una columna de destilación de relleno con
empaquetamientos estructurados, se sometieron a destilación 249 g
de materia prima que contenía
2,2'-metilen-bis(4-etil-6-tert-butilfenol)
y
2-(1-metilbutil)-5-metil-5-propil-1,3-dioxano
obtenido en el ejemplo de producción 2 en tal condición que se
eliminó por destilación un destilado principal a una presión de 0,3
a 0,4 kPa y a una temperatura de 87 a 90ºC, obteniéndose de esta
manera 183 g de una fracción compuesta de
2-(1-metilbutil)-5-metil-5-propil-1,3-dioxano.
Como resultado de analizar la fracción así obtenida por
cromatografía de gases, se confirmó que no se detectaba pentoato de
2,2-dimetilpentil-2-metilo
como un subproducto y no se sentía ningún mal olor verde frutal. La
pureza del
2-(1-metilbutil)-5-metil-5-propil-1,3-dioxano
en la fracción resultante así como los resultados de la evaluación
del mal olor en la misma se muestran en la tabla 1.
Los compuestos de acetal obtenidos en los
ejemplos 1 a 3 usando el antioxidante tenían un aroma floral dulce
y mostraron y una calidad muy alta. Además, el compuesto de acetal
obtenido en el ejemplo 4 usando la materia prima obtenida en el
ejemplo de producción 2 tenía una pureza del 100% y sin mal olor y,
por lo tanto, mostró una calidad muy alta. Por otra parte, el
compuesto de acetal obtenido en el ejemplo comparativo 1 sin usar
antioxidante tenía un mal olor frutal verde y por lo tanto era
insatisfactorio como un compuesto de acetal que tiene un buen aroma
floral que es aplicable a materias primas para preparaciones de
perfume, etc.
Según el proceso de purificación y el proceso de
producción de la presente invención, se puede obtener un compuesto
de acetal que tiene un aroma floral dulce que se inhibe de la
generación de mal olor incluso cuando se somete al compuesto de
acetal a destilación a bajo vacío y a alta temperatura, así como una
composición de perfume que contiene el compuesto de acetal. El
compuesto de acetal producido mediante el proceso de purificación y
el proceso de producción según la presente invención muestra un
aroma floral dulce y es útil como materia prima para preparaciones
de perfume y como un componente aromatizante para agentes
aromáticos, etc.
Claims (8)
1. Un proceso para purificar un compuesto de
acetal representado mediante la fórmula general (I):
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en donde R^{1} es un átomo de
hidrógeno, metilo o etilo; R^{2} es propilo o isopropilo y R^{3}
es un átomo de hidrógeno, propilo o isopropilo, proceso que
contiene el paso de someter una materia prima que contiene el
compuesto de acetal a destilación a una temperatura desde 80 a 170ºC
en presencia de un
antioxidante.
2. El proceso según la reivindicación 1, en
donde la materia prima se obtiene haciendo reaccionar un compuesto
aldehído representado mediante la fórmula química (II):
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
con un compuesto
1,3-diol representado mediante la fórmula general
(III):
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en donde R^{1} es un átomo de
hidrógeno, metilo o etilo; R^{2} es propilo o isopropilo y R^{3}
es un átomo de hidrógeno, propilo o
isopropilo.
3. El proceso según la reivindicación 2, en
donde el antioxidante se añade antes de la reacción, durante la
reacción y/o después de la reacción.
4. El proceso según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, en donde el antioxidante es un antioxidante
basado en fenol.
5. El proceso según la reivindicación 4, en
donde el antioxidante basado en fenol es un antioxidante basado en
bisfenol.
6. El proceso según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, en donde el antioxidante se añade en una
cantidad desde el 0,001 hasta el 50% en peso en base a la materia
prima.
7. Un proceso para producir un compuesto de
acetal representado mediante la fórmula general (I):
en donde R^{1} es un átomo de
hidrógeno, metilo o etilo; R^{2} es propilo o isopropilo y R^{3}
es un átomo de hidrógeno, propilo o isopropilo, proceso que contiene
los siguientes pasos (i) y
(ii):
(i) hacer reaccionar un compuesto aldehído
representado mediante la fórmula química (II):
con un compuesto
1,3-diol representado mediante la fórmula general
(III):
en donde R^{1} es un átomo de
hidrógeno, metilo o etilo; R^{2} es propilo o isopropilo y R^{3}
es un átomo de hidrógeno, propilo o isopropilo, para obtener una
materia prima que contiene un compuesto de acetal;
y
(ii) someter la materia prima que contiene el
compuesto de acetal a destilación a una temperatura desde 80 hasta
170ºC en presencia de un antioxidante.
8. El proceso según la reivindicación 7, en
donde el paso (i) incluye un paso de hacer reaccionar una mezcla de
reacción esencialmente compuesta del compuesto aldehído representado
mediante la fórmula química (II), el compuesto
1,3-diol representado mediante la fórmula general
(III) y un catalizador ácido para obtener la materia prima que
contiene el compuesto de acetal.
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