MX2008010473A - Proceso para preparar haluros de dihidroxitrialquilamonio y productos de los mismos - Google Patents

Abstract

Se describen composiciones y métodos para hacer composiciones incluyendo un compuesto de haluro de trialquilamonio cuaternario. Las composiciones siguen la fórmula (I):en donde los grupos R1 son seleccionados cada uno de manera individual de grupos alquilo teniendo desde 1 hasta 12átomos de carbono;en donde los grupos R2, R3 y R4 son seleccionados cada uno individualmente de hidrógeno, hidróxido, grupos alquilo teniendo desde 1 hasta 12átomos de carbono, y grupos hidroxi alquilo teniendo desde 1 hasta 12átomos de carbono;en donde y varía desde 0 hasta 12;en donde X es seleccionado de fluoruro, cloruro, bromuro y yoduro;en donde el compuesto de trialquilamonio cuaternario estápresente en una cantidad de al menos 90 por ciento en peso;y en donde la composición comprende no más de 4000 ppm de una trialquilamina o forma protonada de la misma. (ver fórmula (I)).

Description

PROCESO PARA PREPARAR HALU ROS DE DI H IDROXITRIALQUI LAMONIO Y PRODUCTOS DE LOS MISMOS SOLICITUDES RELACIONADAS ANTERIORES Esta solicitud reclama la prioridad a la solicitud estadounidense provisional no. 60/73, 536 presentada el 1 5 de febrero de 2006 titulada "Process for Preparing Dihidroxytrialkylammonium Halides and Products Thereof" (Proceso para preparar haluros de dihidroxitrialquilamonio productos de los mismos) , la cual es incorporada en la presente por referencia en su totalidad.

CAMPO TECNICO La invención se refiere a composiciones de haluro de trialquilamonio cuaternario y métodos para hacer tales composiciones. De manera específica, las modalidades de la invención proporcionan composiciones que comprenden un compuesto de haluro de trialquilamonio cuaternario siguiendo la fórmula: ANTECEDENTES DE LA I NVENCION Los compuestos de trialquilamonio cuaternario tienen una variedad de aplicaciones comerciales en la industria textil y en la arena de cuidado personal. Algunos de estos compuestos también pueden ser usados como agentes anti-microbianos; para modificar rellenos, fibras y superficies; como agentes espesantes; y como agentes acondicionadores. En muchas de estas aplicaciones y usos, es deseable proporcionar el compuesto de trialquilamonio cuaternario en un forma de alta pureza para asegurar que efectos indeseables de impuezas son minimizados. Las composiciones convencionales ya sea carecen de concentraciones aceptables de los compuestos de trialquilamonio cuaternario al tiempo que poseen impurezas más o menos inocuas, mientras que otros productos pueden tener mayores concentraciones de los compuestos de haluro de trialquilamonio cuaternario pero también poseen cantidades indeseables de impurezas más notables. Una de tales impurezas es trialquilamina residual debido a que tienen un olor característicamente desagradable. Por ejemplo, la nariz y humana puede detectar un olor a pescado cuando, una de tales aminas, trimetilamina está presente en concentraciones tan bajas como aproximadamente 0.0023 ppm. De esta manera, los haluros de trialquilamonio cuaternario preparados a partir de tales precursores de trialquilamina frecuentemente poseen olores ofensivos aún cuando se diluyen en formulaciones. En consecuencia, las composiciones teniendo mayores concentraciones del haluro de trialquilamonio cuaternario y niveles reducidos de impurezas, así como procesos para preparar tales compuestos mediante métodos más eficientes, sería útil.

BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION En algunas modalidades, la invención proporciona composiciones que comprenden un compuesto de haluro de trialquilamonio cuaternario siguiendo la fórmula: en donde los grupos R1 son seleccionados cada una de manera individual a partir del grupo que consiste de grupos alquilo teniendo desde 1 hasta 1 2 átomos de carbono; en donde los grupos R2, R3 y R4 cada uno seleccionado individualmente del grupo que consiste de hidrógeno, hidróxido, grupos alquilo teniendo desde 1 hasta 12 átomos de carbono, y grupos hidroxi alquilo teniendo desde 1 hasta 12 átomos de carbono; en donde y varía desde 0 hasta 1 2; en donde X" es seleccionado del grupo que consiste de fluoruro, cloruro, bromuro y yoduro; en donde el compuesto de trialquilamonio cuaternario está presente en una cantidad de al menos 90 por ciento de peso; y en donde la composición comprende no más de 4000 pm de una trialquilamina o forma protonada de la misma. Composiciones particulares tienen al menos 99.5 por ciento en peso de cloruro de 2,3-dihidroxipropiltrimetilamonio y no más de 25 ppm de trimetilamina, en donde las concentraciones son determinadas con base en las cantidades de cloruro de 2, 3-dihidroxipropiltrimetilamonio y la trimetilamina en la composición. Otras modalidades proporcionan un método para hacer una composición de hal uro de trialquilamonio cuaternario. En algunas modalidades, el método i ncluye proporcionar un halo-di hidroxialcano-primario y una trialq ui lamina en un exceso estequiométrico con respecto al halo-dihidroxialcano-primario bajo condiciones de reacción para proporcionar una mezcla de reacción intermed ia ; red ucir el pH de la mezcla de reacción i ntermedia ; y aislar la composición de haluro de trialquilamonio cuaternario. En algunas modalidades, el método incluye un método para hacer una composición de cloruro de 2, 3-dihidroxi proiltrimeitlamonio. Los métodos para hacer composiciones de cloruro de 2, 3-dihidroxipropiltrimetilamonio incluyen proporcionar 3-cloro-1 ,2-dihidroxipropano y trimetilamina en una proporción molar de 1 hasta aproximadamente 3 moles con respecto al 3-cloro-1 , 2-dihid roxipropano bajo condiciones de reacción para proporcionar u na mezcla de reacción intermedia ; remover al menos una porción de la trimetilamina restante de la mezcla de reacción intermedia ; y aislar la composición de cloruro de 2 ,3-dihidroxipropi ltrimetilamonio. En ciertas modalidades de los métodos descritos en la presente, el método no incl uye calentar la mezcla de reacción intermedia para remover uno o más componentes voláti les. En algu nas modalidades, el método no incluye calentar la mezcla de reacción intermedia para remover componentes volátiles cuando la mezcla de reacción tiene un pH de 8 o más.

DESCRIPCION DE MODALI DADES DE LA I NVENCION En la siguiente descripción, todas las cifras descritas en la presente son valores aproximados, sin importar sin la palabra "alrededor" o "aproximadamente" se usa en relación a la misma. Pueden variar por 1 %, 2%, 5% y algunas veces, 10 a 20%. Siempre que un rango numérico con un límite inferior, RL y un límite superior, RU, es descrito, cualquier cifra que caiga dentro del rango es descrito de manera específica. En particular, las siguientes cifras dentro del rango son descritos de manera específica: R=RL+k*(RU-RL), en donde k es una variable que varía desde 1 % hasta 1 00% con un 1 % de incremento, es decir, k es 1 % hasta 100% con un incremento de 1 % , es decir, k es 1 %, 2%, 3% , 4%, 5%; ... 50%, 51 %, 52%, ... 95%, 96%, 97%, 98%, 99% o 100%. Más aún, cualquier rango numérico definido por dos cifras R como se define en el anterior también se describe de manera específica. El proceso de la invención es ampliamente aplicable y es paticularmente útil para preparación de cloruro de 3-cloruro-1 ,2-dihidroxipropiltrimetilamonio a partir de la trimetilamina que reaccionó con 3-cloro- ,2-dihidroxipropano. Aunque la descripción es dada parcialmente en término sde ese ejemplo específico para claridad, la invención no está así limitada. De esta manera, las modalidades de la invención proporcionan una composición que comprende un compuesto de haluro de trialquilamonio cuaternario siguiendo la fórmula: en donde los grupos R1 son seleccionados cada uno de manera individual del grupo que consiste de grupos alquilo teniendo desde 1 hasta 1 2 átomos de carbono; en donde los gru pos R2, R3 y R4 son cada uno seleccionados de manera individual del grupo que consiste de hidrógeno, hidróxido, grupos alquilo teniendo desde 1 hasta 12 átomos de carbono , y gru pos hidroxi alquilo teniendo desde 1 hasta 1 2 átomos de carbono ; en donde y varía desde 1 hasta 1 2 , de preferencia y varía desde 0 hasta 6 , más preferiblemente y varía desde 0 hasta 3, muy preferiblemente y es 1 ; en donde X" es cloruro; en donde el compuesto de trialquilamonio cuaternario está presente en una cantidad de al menos 90 por ciento en peso; y en donde la composición comprende no más de 4000 ppm de una trialquilami na . En modalidades particulares, el compuesto de trialquilamonio cuaternario comprende al menos 90 por ciento en peso hasta 1 00 por ciento de la composición . Las com posiciones de otras modalidades tienen concentraciones mayores de los compuestos de trialquilamonio cuaternarios, tales como, 92.5 por ciento en peso, 95 por ciento en peso, 97.5 por ciento en peso, 99 por ciento en peso, 99.5 por ciento en peso, 99.95 por ciento en peso, 99.99 por ciento en peso o 99.995 por ciento en peso del compuesto de trialquilamon io cuaternario en la composición.

Aunque la concentración del trialquilamina en las composiciones es normalmente no más de aproximadamente 4000 ppm, otras composiciones tienen una concentración menor de la trialquilamina. En algunas modalidades, la concentración de trialquilamina es menor que aproximadamente 4000 ppm, menor que aproximadamente 3000 ppm, menor que aproximadamente 2500 ppm, menor que aproximadamente 2000 ppm, menor que aproximadamente 1000 ppm, menor que aproximadamente 500 ppm, menor que aproximadamente 400 ppm, menor que aproximadamente 300 ppm, menor que aproximadamente 200 ppm, menor que aproximadamente 100 ppm, menor que aproximadamente 50 ppm, menor que aproximadamente 25 ppm, menor que aproximadamente 10 ppm, menor que aproximadamente 5 ppm, menor que aproximadamente 1 ppm, menor que aproximadamente 0.1 ppm, menor que aproximadamente 0.01 ppm , menor que aproximadamente 0.002 o menor que aproximadamente 0.001 ppm. En modalidades particulares, la concentración de la trialquilamina o forma protonada de la amina está presente en una cantidad que varía desde aproximadamente 1 0 ppm hasta aproximadamente 25 ppm, de preferencia aproximadamente 1 ppm hasta aproximadamente 1 0 ppm. En algunas composiciones, el compuesto de trialquilamonio cuaternario está presente en una cantidad de al menos 95 por ciento en peso; y en donde la composición comprende no más de 1 000 ppm de la trialquilamina o forma protonada de la misma. En otras modalidades, el compuesto de trialquilamonio cuaternario está presente en una cantidad de al menos 99.5 por ciento en peso y la composición comprende no más de 500 ppm de la trialquilamina o la forma protonada de la misma. Todavía en otras modalidades, el compuesto de trialquilamonio cuaternario está presente en una cantidad de al menos 99.5 por ciento en peso y la composición no comprende más de 500 ppm de la trialquilamina o la forma protonada de la trialquilamina. Todavía en otras modalidades, el compuesto de trialquilamonio cuaternario está presente en una cantidad de al menos 99.5% por ciento en peso y la composición comprende no más de 1 00 ppm, no más de 25 ppm, o no más de 10 ppm, de la trialquilamina o la forma protonada de la misma. En modalidades particulares, la composición comprende al menos 99.95 por ciento en peso del compuesto de trialquilamonio cuaternario y no más de 1 ppm de la trialquilamina o la forma protonada de la misma. Se prevé que las composiciones de modalidades de la invención pueden combinarse con otros componentes para proporcionar una composición adecuada para usos para cuidado personal. De esta manera, las cantidades o concentraciones del compuesto de trialquilamonio cuaternario y el compuesto de trialquilamina en la composición puede determinarse como un valor absoluto en la composición o en relación a solamente las cantidades del compuesto de trialquilamonio cuaternario y el compuesto de trialquilamina en la composición. El término "grupo alquilo" cmo se usa en la presente, se pretende que incluya grupos conteniendo hidrocarburo teniendo 1 hasta 12 átomos de carbono incluyendo grupos alquilo, grupos alquilo substituidos o ramificados, o grupos arilo substituidos o ramificados, en particular grupos teniendo desde 1 hasta aproximadamente 6 átomos de carbono, tales como grupos metilo y etilo. De esta manera, en algunas modalidades, cada grupo R1 es seleccionado individualmente de los grupos alquilo teniendo desde 1 hasta 12 átomos de carbono, de preferencia 1 hasta aproximadamente 6, más preferiblemente 1 hasta 3 átomos de carbono, muy preferiblemente 1 átomo de carbono. De igual manera, donde los grupos R2, R3 y R4 son grupos alquilo, son cada uno seleccionados individualmente del grupo que consiste de grupos alquilo teniendo desde 1 hasta 12 átomos de carbono, 1 hasta aproximadamente 6, 1 hasta 3 átomos de carbono, o 1 átomo de carbono. De esta manera, tales grupos alquilo pueden incluir grupo alquilo substituido, o arilo, en particular grupos teniendo desde aproximadamente 1 hasta aproximadamente 6 átomos de carbono. En algunas modalidades, R2, R3 y R4 pueden ser un grupo hidroxialquilo teniendo desde 1 hasta 4 átomos de carbono, de preferencia grupos hidroximetilo o hidroxietilo; hidrógeno o un grupo hidroxilo. Aunque algunas modalidades incluyen cualquier combinación de grupos alquilo como los grupos R1 , en particular modalidades cada grupo R1 es el mismo grupo alquilo, por ejemplo, proporcionando una composición que incluye un compuesto de trimetilamonio-, trietilamonio-o tri-n-propilamonio. En composiciones particulares, el compuesto de trialquilamonio cuaternario es un cloruro de 2,3-dihidroxipropiltrialquilamonio o cloruro de 3,4-dihidroxibutiltrialquilamonio. Algunas composiciones comprendiendo cloruro de 2,3-dihidroxípropiltrimetilamonio son preferidas.

Las composiciones particulares proporcionan cloruro de 2,3-dihidroxipropiltrimetilamoio, en donde el cloruro de 2,3-dihidroxipropiltrimetilamonio está presente en una cantidad de al menos 95 por ciento en peso; y en donde la composición comprende no más de 1000 ppm de la trietilamina o forma protonada de la misma. En otras composiciones, el cloruro de 2,3-dihidroxipropiltrimetilamonio está presente en una cantidad de al menos 99.5 por ciento en peso; y la composición comprende no más de 500 ppm de la trimetilamina o la forma protonada de la misma. Todavía en otras composiciones, el cloruro de 2,3-dihidroxipropiltrimetilamonio está presente en una cantidad de al menos 99.5 por ciento en peso y en donde la composición comprende no más de aproximadamente 250 ppm, no más de aproximadamente 100 ppm, no más de aproximadamente 50 ppm, no más de aproximadamente 25 ppm, no más de aproximadamente 10 ppm, no más de aproximadamente 5 ppm, no más de aproximadamente 1 ppm, no más de aproximadamente 0.1 ppm, no más de aproximadamente 0.002 ppm, no más de aproximadamente 0.001 ppm de la trimetilamina o la forma protonada de la misma, en particular trimetilamina. Algunas composiciones comprenden al menos 99.9 por ciento en peso, 99.95, 99.99 o 99.995 por ciento en peso de cloruro de 2,3-dihidroxipropiltrimetilamonio y no más de 1 ppm de la trimetilamina o la forma protonada de la misma, en particular trimetilamina. El análisis de la concentración de trialquilamina puede realizarse como sigue. Un cromatógafo de gas Hewlett Packard Agilent 6890 con una columna CP Volamine de 30 m x 0.32 mm x 5 µ? (Varían) se fijó para proporcionar un perfil de calentamiento de 50°C (5 min de retención) seguido al brincar a 260°C a 20°C/min (2.5 min de retención) durante un tiempo de corrida total de 1 8 minutos usando modo de presión constante y un flujo inicial de 1 .9 ml/min. La presión inicial nominal es 0.703 kg/cm2 (1 0 psi) y la velocidad lineal es 33 cm/s usando helio como el gas portador. El modo de entrada de hendidura con una proporción de hendidura de 21 .3: 1 y un flujo de hendidura de 40 ml/min se usa a una temperatura de entrada de 270°C y un flujo de entrada total de 44.3 ml/min. Un automuestreador de espacio superior Tekmar que opera a una presión de espacio superior de 1 .0545 kg/cm2 (1 5 psi), una temperatura de platina de 75°C es usada para proporcionar una muestra de 230 µ?. El tiempo de equilibrio de muestra es ajustado a 5 min. La temperatura de línea de transferencia, temperatura de aguja, y temperatura de válvula de inyección/circuito se fijan a 200°C. Un detector de ionización de flama que opera a 250°C, un flujo de hidrógeno de 40 ml/min, un flujo de aire de 450 ml/min y un gas de formación de nitrógeno a un flujo de 45 ml/min es usado para detección.

Las muestras son preparadas al pesar aproximadamente 1 gramo de muestra en un vial de espacio superior y registrar el peso. Cada muestra es preparada por duplicado, uno para análisis directo y uno para adición estándar de una mezcla estándar de calibración. Aproximadamente 0.5 gramos de fosfato trisódico es adicionado a cada muestra para facilitar la volatización de las impurezas de amina. Cinco mi de agua se adicionan a cada muestra y el vial es tapado con una tapa superior corrugado.

El análisis del compuesto de trialquilamonio cuaternario puede ser realizado mediante Cromatografía Líquida de Alto Desempeño (HPLC) de acuerdo con el siguiente procedimiento. Una unidad de HPLC incluyendo una bomba Agilent modelo G 1 310A, desgasificador Agilent modelo G1322A, y un Inyector anual VIVI ACU 1050 se usa. La columna es un cartucho Radial-PAC, de 8 mm x 10 cm, de Water Nova-pak C-18. la detección se logra mediante un Agilent modelo G 1 362A RID (índice de refracción). Se usa HP Chemstation para integración. El tamaño de muestra normal es 75 µ?. EL flujo es fijado a 0.8 ml/min. La fase móvil comprende 1 /2 PIC (Cromatografía de iones emparejados), preparado como 71 .50 g de perclorato de sodio, anhidro, 3.98 g de ácido octano sulfónico (sal de sodio), 1 800 g de agua destilada y 200 g de metanol. Las muestras se diluyeron a 1 por ciento en peso en fase móvil antes de la inyección. Otra concentración puede usarse siempre que la concentración es adecuada para detección. En otras modalidades, la invención proporciona un método para hacer una composición de haluro de trialquilamonio cuaternario. En modalidades particulares, el método incluye proporcionar un halo-dihidroxialcano-primario y una trialquilamina en un exceso estequiométrico con respecto al halo-dihidroxialcano-primario bajo condiciones de reacción para proporcionar una mezcla de reacción intermedia; reducir el pH de la mezcla de reacción intermedia; y aislar la composición de haluro de trialquilamonio cuaternario mediante cristalización con un solvente orgánico polar. En algunas modalidades, el halo-dihidroxialcano-primario es seleccionado del grupo que consiste de halo-dihidroxialcano-primarios siguiendo la fórmula: donde los grupos R2, R3 y R4 son seleccionados cada uno individualmente del grupo que consiste de hidrógeno, hidróxido, grupos alquilo teniendo desde 1 hasta 12, en particular 1 hasta aproximadamente 6, átomos de carbono, grupos hidroxi alquilo teniendo desde 1 hasta 1 2, en particular 1 hasta aproximadamente 6, átomos de carbono; en donde y varía desde 0 hasta 12, de preferencia 0 hasta aproximadamente 6, 0 hasta 3, o y es 1 ; en donde X es seleccionado del grupo que consiste de fluoruro, cloruro, bromuro y yoduro. En algunas modalidades, el halo-dihidroxialcano-primario es 3-cloro-1 ,2-dhidroxipropano. La trialquilamina puede ser seleccionada de cualquier amina deseable teniendo grupos alquilo seleccionados individualmente de grupos alquilo teniendo desde 1 hasta 1 2, en particular 1 hasta aproximadamente 6 átomos de carbono, en particular 1 hasta 3 átomos de carbono, más particularmente 1 átomo de carbono. Otros grupos alquilo adecuados pueden ser grupos alquilo substituidos o ramificados, o grupos arilo substituidos o ramificados, en particular grupos teniendo desde 1 hasta 12 átomos de carbono, en particular 1 hasta aproximadamente 6 átomos de carbono, más particularmente 1 hasta 4 átomos de carbono. Trialquilaminas particularmente adecuadas incluyen trimetilamina, trietilamina y tri-n-propilamina, dimetil dodecilamina, tri-n-butilamina, tri-n-hexilamina, dimetilmonoetilamina, dimetilmono-n-butilamina, dimetilciclohexilamina, dimetil-monoisopropilamina, metiletil-n-propilamina, metiletil-n-butilamina, metil dialquil aminas y otras aminas terciarias teniendo grupos hidrocarburo lineales, ramificados o cíclicos conteniendo cada uno de manera independientemente desde 1 hasa 1 2 átomos de carbono. En modalidades particulares, el halo-dihidroxialcano-primario es 3-cloro-1 ,2-dihidroxipropano y la trialquilamina es trimetilamina. Siempre que la trialquilamina es seleccionada, es provisto normalmente en un exceso estequiométrico. En modalidades particulares, el término "exceso estequiométrico" significa que una proporción molar de al menos 1 hasta aproximadamente 3 moles de la trialquilamina es provista para cada mol del halo-dihidroxialcano-primario. En una modalidad particular, la proporción molar de la trialquilamino al halo-dihidroxialcano-primario varía desde aproximadamente 1 .0 hasta aproximadamente 1 .5, de preferencia 1 .1 hasta 1 .3 mol de la trialquilamina son provistos para cada mol del halo-dihidroxialcano-primario. Aunque cualquier cantidad de exceso de la trialquilamina puede usarse, mayores excesos de la amina pueden ser difíciles de remover. Sin embargo, demasiada trialquilamina puede resultar en reacción incompleta. Cualquier condición de reacción adecuada puede ser usada. Normalmente, el halo-dihidroxialcano-primario se combina con una solución acuosa de la trialquilamina. Sin embargo, cualquier fuente del reactivo puede usarse. La temperatura de reacción puede variar desde aproximadamente -20°C hasta aproximadamente 25°C. Debería evitarse exceso de calor. Tiempos de reacción normales varían desde unos cuantos minutos hasta varios días o más. La mezcla resultante es tratada para reducir su pH . El pH de la mezcla de reacción puede reducirse mediante cualquier medio deseable. En algunas modalidades, el pH puede ser reducido al adicionar uno o más ácidos. El ácido debería ser seleccionado para reducir el pH sin degradar los productos deseados. Cualquier ácido orgánico o mineral puede ser usado. En otras modalidades, el pH es reducido al remover físicamente al menos algo de la trialquilamina en exceso residual u otros componentes volátiles de la mezcla de reacción. En una modalidad particular, la alquilamina es removida al aplicar una presión reducida al recipiente de reacción o contenedor. En otras modalidades, la mezcla de reacción es rociada con un gas inerte para remover la trialquilamina. Cualquier gas que es inerte al producto deseado puede usarse. En algunas modalidades, el gas inerte es aire, oxígeno, nitrógeno, argón o un alcano o alqueno gaseoso, y mezclas de los mismos pueden usarse. Sin embargo, normalmente, el nitrógeno es usado como el gas inerte, en particular cuando la trialquilamna es trimetilamina. Siempre que se usa el método, el pH es reducido normalmente a un valor en el rango desde aproximadamente 3 hasta aproximadamente 10, de preferencia aproximadamente 4 hasta aproximadamente 9, o aproximadamente 5 hasta aproximadamente 8. En algunas modalidades, el pH es reducido a un valor en el rango de aproximadamente 6 hasta aproximadamente 7. En ciertas modalidades de los métodos descritos en la presente, el método no incluye calentar la mezcla de reacción intermedia para remover uno o más componentes volátiles. En algunas modalidades, el método no incluye calentar la mezcla de reacción intermedia para remover los componentes volátiles cuando la mezcla de reacción tiene un pH de 8 o más. En otras modalidades, el pH es menor que 7.5, menor que 7.0, menor que 6.5, o menos de 6.0 antes de que se aplique una temperatura mayor que 25°C. Los valores de pH menores tales como, 5.5, 5.0, 4.5, 4.0 o 3.0 también pueden lograrse además antes de que se aplique una temeratura mayor que 25°C a la mezcla. En algunas modalidades, el método no incluye calentar la mezcla de reacción intermedia para remover componentes volátiles cuando la mezcla de reacción tiene un nivel indeseable de trialquilamina, en particular donde la amina es trimetilamina. Además, en modalidades particulares, la concentración de trialquilamina es aproximadamente 5000 ppm o menos, aproximadamente 4000 ppm menos, aproximadamente 2000 ppm o menos, o aproximadamente 1 000 ppm o menos. En otras modalidades, la concentración de trialquilamna es aproximadamente 500 ppm o menos, aproximadamente 250 ppm o menos, aproximadamente 100 ppm, aproximadamente 50 ppm o menos, aproximadamente 25 ppm o menos, o aproximadamente 10 ppm o menos antes de una temperatura mayor que 25°C es aplicada a la mezcla. En tales modalidades, las concentraciones menores de trialquilamina son generalmente benéficas.

Aislar la composición de haluro de trialquilamonio cuaternario puede realizarse mediante tratamiento con cualquier solvente adecuado. En modalidades particulares, el solvente es un solvente orgánico polar, tal como un solvente de hidrocarburo halogenado, tal como cloruro de metileno, o tetrahidrofurano. En otras modalidades, el solventé es seleccionado de grupo que consiste de alcoholes teniendo desde 3 hasta 20 átomos de carbono. Alcoholes particularmente útiles incluyen propanol, isopropanol, butanoles y hexanoles. El isopropanol es particularmente útil. Una vez que el solvente ha sido seleccionado, la precipitación del haluro de trialquilamonio cuaternario de la mezcla de reacción intermedia y el solvente orgánico polar puede inducirse mediante cualquier medio adecuado. En algunas modalidades, la precipitación es inducida sobre la adición del solvente orgánico polar. En otras modalidades, la mezcla pueden enfriarse hasta que ocurre la precipitación. En algunas modalidades, el solvente orgánico polar es recuperado y reusado para recuperar porciones adicionales de la composición de haluro de trialquilamonio cuaternario en un paso de aislamiento subsecuente del métdo para hacer las composiciones como se describe en la presente. En algunas modalidades, una semilla de cristal de composición de haluro de trialquilamonio cuaternario previamente aislado se adiciona para facilitar la cristalización. En algunas modalidades, el aislamiento del solvente orgánico polar es realizado cuando la concentración de trialquilamina, tal como trimetilamina, está presente a un nivel bajo aceptable. De esta manera, en modalidades particulares, la concentración de trialquilamina es aproximadamente 5000 ppm o menos, aproximadamente 4000 ppm o menos, aproximadamente 2000 ppm o menos, o aproximadamente 1000 ppm o menos. En otras modalidades, la concentración de trialquilamina es reducida a aproximadamente 500 ppm o menos, aproximadamente 250 ppm o menos, aproximadamente 100 ppm, aproximadamente 50 ppm o menos, aproximadamente 25 ppm o menos, aproximadamente 10 ppm, o aproximadamente 1 ppm o menos antes del aislamiento con el solvente orgánico polar. En tales modalidades, menores concentraciones de trialquilamina son generalmente benéficas. En algunas modalidades, aislar el haluro de trialquilamonio cuaternario incluye además 1 ) separar el haluro de trialquilamonio cuaternario precipitado de los componentes restantes de la mezcla de reacción y solvente orgánico polar y 2) secar el haluro de trialquilamonio cuaternario. Cualquier método conocido para separar puede usarse. Normalmente, la mezcla es filtrada para separar el haluro de trialquilamonio cuaternario precipitado para los componentes restantes.

En modalidades particulares, la invención proporciona un método para hacer una composición de cloruro de 2,3-dihidroxipropiltrimetilamonio, en donde el método comprende proporcionar 3-cloro-1 ,2-dihidroxipropano y trimetilamina en una proporción molar de 1 hasta aproximadamente 3 moles con respecto al 3-cloro-1 ,2-dihidroxipropano bajo condiciones de reacción para proporcionar una mezcla de reacción intermedia; remover al menos una porción de la trimetilamina restante de la mezcla de reacción intermedia; y aislar la composición de cloruro de 2,3-dihidroxipropiltrimetilamonio con un solvene orgánico polar, en particular un alcohol teniendo 3 hasta aproximadamente 20 átomos de carbono, al como, alcohol isopropílico.

El siguiente ejemplo ejemplifica una modalidad de la invención. No limita la invención como se describe de otra manera y reclamada en la presente. Todas las cifras en el ejemlo son valores aproximados.

EJEMPLO 1 251 mi de 3-cloro-1 ,2-dihidroxipropano se adicionó a un matraz de fondo redondo equipado con una barra de agitación, termómetro y condensador. 837 mi de trimetilamina acuosa al 25% se adicionaron al reactor mientras se agita. Se permitió que la solución se agitara durante 1 6 horas a 1 5°C. La solución se roció con nitrógeno durante seis días tiempo durante el cual el pH disminuye desde aproximadamente 1 1 hasta aproximadamente 6. La solución se colocó bajo presión reducida de aproximadamente 25 pulgadas de Hg durante 24 horas a 65°C. La solución se colocó entonces bajo presión reducida de 30 pulgadas de Hg durante ocho horas a 65°C. Se permitió que la solución reposara a condiciones ambiente durante 48 horas. La solución se colocó entonces bajo presión reducida de 30 pulgadas de Hg durante cuatro horas a 65 °C. Se adicionaron 200 mi de isopropanol a la solución y el producto cristaliza. El producto se filtró y colocó en una caja seca de nitrógeno durante 24 horas y entonces en un horno de vacío a aproximadamente 0°C y a presión reducida de 26 pulgadas de Hg con un barrido de nitrógeno durante 36 horas. El producto se colocó en una caja seca de nitrógeno durante 24 horas. El producto se analizó por trimetilamina vía análisis de espacio superior de GC y tuvo 3.2 ppm de trimetilamina . El análisis por H PLC mostró 1 00.0% de pureza del cloruro de 2 , 3-d ihidroxipropi ltrimetilamonio .

EJ EMPLO 2 1 1 0.5220 g de 3-cloro-21 ,2-díhidroxipropano se adicionó a un vaso de laboratorio de 2 I . Se adicionaron 500 mi de trimetilam ina acuosa al 25% al vaso de laboratorio . Se permitió que la solución se agitara durante 1 .5 horas a temperatura ambiente. La solución se ajustó a pH usando ácido clorhídrico concentrada a un pH de 6.5. La solución se colocó bajo presión reducida de 30 pulgadas de Hg durante treinta minutos a 65°C. El producto fue analizado por trimetilamina vía análisis de espacio superior de GC y tuvo < 1 ppm de trimetilamina .

EJ EMPLO 3 251 mi de 3-cloro-1 ,2-dihidroxipropano se adicionaron a un matraz de fondo redondo equipado con una barra de agitación , termómetro condensador. 837 mi de trimetilamina acuosa al 25% se adicionó al reactor al tiempo que se agitaba . Se permitió que la solución se agitara durante 44 horas a 1 5°C . La solución se roció con nitrógeno d urante 1 3 d ías durante el tiempo que el pH dismi nuye desde aproximadamente 1 1 hasta aproximadamente 6. Se adicionaron 200 mi de metanol hasta 400 mi de solución de reacción y se colocó bajo presión reducida de 30 pulgadas de Hg durante cuatro horas a 65°C . Se adicionaron 200 mi de isopropanol a la solución. La solución se colocó entonces bajo presión reducida de 30 pulgadas de Hg durante dos horas a 65°C. Se permitió que la solución reposara a condiciones ambiente durante 16 horas. La solución se colocó entonces bajo presión reducida de 30 pulgadas de Hg durante cinco horas a 65°C. Se permitió que la solución reposara a condiciones ambiente durante 16 horas. Entonces la solución se colocó bajo presión reducida de 30 pulgadas de Hg durante dos horas a 65°C. Se adicionaron 200 mi de isopropanol a la solución y el producto cristalizó. El producto se filtró y colocó en una caja seca de nitrógeno durante 24 horas. Posteriormente la muestra se colocó en un horno de vacío a aproximadamente 60°C y presión reducida de 26 pulgadas de Hg con un barrido de nitrógeno durante 36 horas. El producto se colocó en una caja seca de nitrógeno durante 24 horas. El producto se analizó por trimetilamina vía anáisis de espacio superior GC y tuvo 4.0 ppm de la trimetilamina. El análisis por HPLC muestra 10.0% de pureza del cloruro de 2,3-dihidroxipropiltrimetilamonio.

EJ EMPLO COM PARATIVO 4 El Ejemplo 8 de la patente europea 0 257 61 9 fue reproducido usando la información descrita en la presente. 40 mi de 30 por ciento p/v de una solución acuosa de trimetilamina es adicionada a 10.40 g de 3-cloro-1 ,2-propanodiol. Después de reaccionar durante 2 horas a temperatura ambiente, la mezcla de reacción a temperatura ambiente, la mezcla de reacción es evaporada a sequedad para producir el producto. Análisis del espacio superior usando el método descrito en la presente indica que la composición tiene más de 4240 ppm de trimetilamina.

Aunque la invención ha sido descrita en respecto a un número limitado de modalidades, las características específicas de una modalidad no deberían atribuirse a otras modalidades de la invención. Ninguna modalidad sola es representativa de todos los aspectos de las invenciones. Más aún, existen variaciones y modificaciones de los mismos. Por ejemplo, modalidades de las composiciones descritas en la presente están substancial o escencialmente libres de cualquier componente que no ha sido declarado expresamente como se contiene en la presente. Otros componentes pueden estar presentes siempre y cuando las características declaradas se cumplan. En particular, se prevé que las composiciones pueden usarse en formulaciones reduciendo por ello las concentraciones absolutas del compuesto de trialquilamonio cuaternario y trialquilamina residual o forma protonada de la misma. De esta manera, las cantidades o concentraciones del compuesto de trialquilamonio cuaternario y el compuesto de trialquilamina o forma protonada del mismo en la composición puede ser determinada en relación a solamente las cantidades del compuesto de trialquilamonio cuaternario y el compuesto de trialquilamina (y/o forma protonada del mismo) en tales formulaciones. En algunas modalidades, los métodos descritos en la presente proporcionan composiciones teniendo color mejorado. Además, algunas modalidades de los métodos descritos en la presente consisten de o consisten esencialmente de los pasos enumerados. En otras modalidades, los pasos son realizados en una variedad de órdenes cronológicos. Las reivindicaciones anexas pretenden cubrir todas esas variaciones y modificaciones que caen dentro del alcance de la invención.

Claims (26)

1. REIVI N DICACION ES 1 . Una composición que comprende: un compuesto de haluro de trialquilamonio cuaternario siguiendo la fórmula: en donde los grupos R1 son seleccionados cada uno de manera individual del grupo que consiste de grupos alquilo teniendo desde 1 hasta 12 átomos de carbono; donde los grupos R2, R3 y R4 son seleccionados cada uno de manera individual del grupo que consiste de hidrógeno, hidróxido, grupos alquilo teniendo desde 1 hasta 1 2 átomos de carbono, y grupos hidroxi alquilo teniendo desde 1 hasta 12 átomos de carbono; en donde y varía desde 0 hasta 12; en donde X" es seleccionado del grupo que consiste de fluoruro, cloruro, bromuro y yoduro; en donde el compuesto de trialquilamonio cuaternario está presente en una cantidad de al menos 90 por ciento en peso; y en donde la composición comprende no más de 4000 ppm de una trialquilamina o forma protonada.
2. 2. La composición de la reivindicación 1 , en donde el compuesto de trialquilamonio cuaternario es un cloruro de 2,3- dihidroxipropiltrialquilamonio o un cloruro de 3,4-dihidroxibutiltrialquilamonio.
3. 3. La composición de la reivindicación 1 , en donde el compuesto de trialquilamonio cuaternario es cloruro de 2,3-dihidroxipropiltrimetilamonio.
4. 4. La composición de la reivindicación 1 , en donde el compuesto de trialquilamonio cuaternario es cloruro de 2,3-dihidroxipropiltrimetilamonio y la trialquilamina es trimetilamina; en donde el cloruro de 2,3-dihidroxipropiltrimetilamonio está presente en una cantidad de al menos 95 por ciento en peso; y en donde la composición comprende no más de 1 000 ppm trimetilamina o forma protonada de la misma.
5. 5. La composición de la reivindicación 4, en donde el cloruro de 2,3-dihidroxipropiltrimetilamonio está presente en una cantidad de al menos 99.5 por ciento en peso; y en donde la composición comprende no más de 500 ppm de trimetilamina o forma protonada de la misma.
6. 6. La composición de la reivindicación 5, en donde el cloruro de 2,3-dihidroxipropiltrimetilamonio está presente en una cantidad de al menos 99.5 por ciento en peso; y en donde la composición comprende no más de 25 ppm de trimetilamina o forma protonada de la misma.
7. 7. La composición de la reivindicación 6, en donde el cloruro de 2,3-dihidroxipropiltrimetilamonio está presente en una cantidad de al menos 99.5 por ciento en pso; y en donde la composición comprende no más de 10 ppm de trimetilamina o forma protonada de la misma.
8. 8. La composición de al reivindicación 7, en donde el cloruro de 2,3- dihidroxipropiltrimetilamonio está presente en una cantidad de al menos 99.9 por ciento en peso; y en donde la composición comprende no más de 1 ppm de trimetilamina o forma protonada de la misma.
9. 9. La composición de la reivindicación 1 , en donde las concentraciones son determinadas con base en las cantidades del haluro de trialquilamonio cuaternario y la trialquilamina o forma protonada de la misma en la composición.
10. 10. Una composición comprendiendo al menos 99.5 por ciento en peso de cloruro de 2,3-dihidroxipropiltrimetilamonio y no más de 25 ppm de trimetilamina o forma protonada de la misma, en donde las concentraciones son determinadas con base en las cantidades de cloruro de 2,3-dihidroxipropiltrimetilamonio y la trimetilamina en la composición.
11. 1 1 . Un método para hacer una composición de haluro de trialquilamonio cuaternario, en donde el método comprende: a) proporcionar un halo-dihidroxialcano-primario y una trialquilamina en un exceso estequiométrico con respecto al halo-dihidroxialcano-primario bajo condicones de reacción para proporcionar una mezcla de reacción intermedia; b) reducir el pH de la mezcla de reacción intermedia al remover al menos algo de trialquilamina en exceso residual u otros componentes volátiles al aplicar una presión reducida o al rociar con un gas inerte; y c) aislar la composición de haluro de trialquilamonio cuaternario con un solvente orgánico polar, teniendo la composición de haluro de trialquilamonio cuaternario aislada una concentración de trialquilamina de 4000 ppm o menos.
12. 12. El método de la reivindicación 1 1 , en donde el halo-dihidroxialcano-primario es seleccionado del grupo que consiste de halo-dihidroxialcanos-primario siguiendo la fórmula: donde los grupos R2, R3 y R4 son cada uno seleccionados individualmente del grupo que consiste de hidrógeno, hidróxido, grupos alquilo teniendo desde 1 hasta 12 átomos de carbono, y grupos hidroxi alquilo teniendo desde 1 hasta 12 átomos de carbono; en donde y varía desde 0 hasta 12; en donde X es seleccionado del grupo que consiste de fluoruro, cloruro, bromuro y yoduro.
13. 1 3. El método de la reivindicación 1 1 , en donde el halo-dihidroxialcano-primario es 3-cloro-1 ,2-dihidroxipropano y la trialquilamina es trimetilamina.
14. 14. El método de la reivindicación 1 1 , en donde el exceso estequiométrico es una proporción molar de a menos 1 hasta aproximadamente 3 moles de la trialquilamina con respecto al halo-dihidroxialcano-primario.
15. 1 5. El método de la reivindicación 1 3, en donde la proporción molar de la trialquilamina al halo-dihidroxialcano-primario varía desde aproximadamente 1 .0 hasta aproximadamente 1 .5.
16. 16. El método de la reivindicación 1 1 , en donde el solvente orgánico polar es seleccionado del gurpo que consiste de alcoholes teniendo desde 3 hasta 20 átomos de carbono.
17. 1 7. El método de la reivindicación 1 1 , en donde el solvente orgánico polar es alcohol isopropílico.
18. 18. El método de la reivindicación 1 1 , en donde reducir el pH incluye reducir el pH a un valor en el rango desde aproximadamente 3 hasta aproximadamente 10.
19. 19. El método de la reivindicación 1 1 , en donde reducir el pH incluye reducir el pH a un valor en el rango desde aproximadamente 6 hasta aproximadamente 7.
20. 20. El método de la reivindicación 1 1 , en donde las condiciones de reacción en a) incluyen una temperatura de reacción desde -20°C hasta 25°C.
21. 21 . El método de la reivindicación 1 1 , en donde el paso b) comprende además un tratamiento de ácido.
22. 22. El método de la reivindicación 1 1 , en donde aislar el haluro de trialquilamonio cuaternario incluye mezclar la mezcla de reacción intermedia con el solvente orgánico polar e inducir la cristalización del haluro de trialquilamonio cuaternario a partir de la mezcla de reacción intermedia y el solvente orgánico polar.
23. 23. El método de la reivindicación 22, en donde aislar el haluro de trialquilamonio cuaternario incluye además separar el haluro de trialquilamonio cuaternario a partir de los componentes restantes de la mezcla de reacción y el solvente orgánico polar y secar el haluro de trialquilamonio cuaternario.
24. 24. Un método para hacer una composición de cloruro de 2,3-dihidroxipropiltrimetilamonio, en donde el método comprende: a) proporcionar 3-cloro-1 ,2-dihidroxipropano y trimetilamina en una proporción molar de 1 hasta aproximadamente 3 moles con respecto al 3-cloro-1 ,2-dihidroxipropano bajo condiciones de reacción para proporcionar una mezcla de reacción intermedia; b) remover al menos una porción de la trimetilamina restante de la mezcla de reacción intermedia al remover al menos algo de trialquilamina en exceso residual u otros componentes volátiles al aplicar una presión reducida o rociar con un gas inerte; y c) aislar la composición de cloruro de 2,3-dihidroxipropiltrimetilamonio mediante precipitación con un solvente orgánico polar, la composición de haluro de trialquilamonio cuaternario aislada teniendo una concentración de trialquilamina de 4000 ppm o menos.
25. 25. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 1 a 24, en donde b) no incluye calentar la mezcla de reacción intermedia para remover uno o más componentes volátiles.
26. 26. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 1 a 25, en donde incluye reciclar o reclamar el solvente y usar el solvente en un aislamiento subsecuente de la composición de haluro de trialquilamonio cuaternario.