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La química de los ácidos grasos
6.1. Los compuestos que contienen produciendo aminas primarias, secunda- po hidroxilo que puede reaccionar con
nitrógeno rias o terciarias, respectivamente, como la adición posterior de óxido de etileno,
producto principal. Las aminas primarias llevando a productos polioxietilenos
La presencia de nitrógeno, ya sea en un se producen a 120–180 ºC y a 2–4 MPa con una variedad de pesos moleculares.
grupo neutro o catiónico, le proporciona (20–40 bar); la temperatura más elevada La cantidad promedio de moléculas de
propiedades al surfactante que no se pro- y la menor presión, favorecen la produc- óxido de etileno agregadas, depende de
ducen fácilmente con otros compuestos. ción de aminas secundarias y terciarias las condiciones de reacción y se pueden
Se produce un rango diverso de com- con una sustitución simétrica en el nitró- ajustar para alterar la solubilidad y las
puestos que contienen nitrógeno, para geno. La composición de la cadena larga propiedades surfactantes del producto.
los cuales el punto de inicio es una ami- refleja fielmente la composición de áci-
da o una amina. Las amidas se forman dos grasos de la materia prima, aunque
por la reacción directa del ácido graso las condiciones de hidrogenación se pue-
con amoníaco a 180-200 ºC y a 0,3–0,7 den ajustar para hidrogenar las cadenas Las condiciones de reacción típicas son
MPa (3–7 bar), mediante la deshidrata- alquilo o inducir la isomería cis-trans. 120–200 ºC con presiones de 0,2–0,8
ción de la sal formada inicialmente. Las Las aminas terciarias asimétricas más MPa (2–8 bar), con hidróxido de potasio
amidas de cadena larga, como por ejem- ampliamente utilizadas son producidas o alcoholatos de sodio como catalizado-
plo la erucamida, son los principales a partir de aminas primarias, amidas o res. En la reacción con aminas primarias,
productos industriales, que se usan como alcoholes (Tabla 1). los dos hidrógenos activos son reempla-
aditivos para el film de polietileno. zados antes de la adición posterior de
La Tabla 1 muestra las reacciones que óxido de etileno, conduciendo a deriva-
Las aminas se producen a partir de ácidos convierten las aminas en otros derivados dos di-polioxietilenos. Los polioxieti-
grasos en una secuencia de reacción en con actividad superficial y para la prepa- lenos tienen un hidroxilo terminal, que
donde el nitrilo es el intermediario. Los ración de otros compuestos que contie- puede ser adicionalmente funcionalizado
nitrilos son producidos por la reacción nen nitrógeno. Las mismas han apareci- bajo condiciones que no dañen los enla-
del ácido graso con amoníaco, generan- do en varias revisiones. ces éter, por ejemplo, la sulfatación.
do una amida que se deshidrata in situ a
280–360 ºC en la fase líquida sobre un
catalizador de óxido de zinc, acetato de 6.3. La sulfatación
manganeso o alúmina. Para los ácidos
grasos insaturados se usan temperaturas Los ésteres de sulfato de alcoholes o
más reducidas y tiempos de reacción alcoholes polioxietilenos se obtienen por
más prolongados para evitar la polime- 6.2. La etoxilación la reacción con trióxido de azufre, en
rización. La hidrogenación con cataliza- plantas continuas de película descenden-
dor de níquel o cobalto reduce el nitrilo Las moléculas de cadena larga con hidró- te, seguida inmediatamente por la neu-
a aminas vía la aldimina (RCH=NH). geno activo (alcoholes, aminas y amidas) tralización con hidróxido de sodio, para
Dependiendo de las condiciones de reac- reaccionan como nucleófilos con óxido producir sales de sodio.
ción, la aldimina reacciona con hidró- de etileno, generalmente con un catali-
geno o aminas primarias o secundarias, zador básico. El producto tiene un gru-
Tabla 1 - Rutas para la obtención de los surfactantes que contienen nitrógeno
Los sulfatos de alcohol no son estables
producto
RCH 2 NH 2 + CH 2 O (reducción) RCH 2 NMe 2 amina terciaria en ácido y se utilizan en formulaciones
RCH 2 CONMe 2 (reducción) RCH 2 NMe 2 amina terciaria alcalinas. Los sulfatos de alcoholes
RCH 2 OH + Me 2 NH (hidrogenación catalítica) RCH 2 NMe 2 amina terciaria C –C tienen un excelente poder deter-
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ROH + CH 2 = CHCN RO(CH 2 ) 2 CN (reducción) RO(CH 2 ) 3 NH 2 eteramina gente, alta espuma y buenas propiedades
RNH 2 + CH 2 = CHCN RNH(CH 2 ) 2 CN (reducción) RNH(CH 2 ) 3 NH 2 diamina humectantes. Los sulfatos de alcohol
RNH(CH 2 ) 3 NH 2 + CH 2 = CHCN RNH(CH 2 ) 3 NH(CH 2 ) 2 CN reducción RNH(CH 2 ) 3 NH(CH 2 ) 3 NH 2 triamina son completamente biodegradables bajo
RO(CH 2 ) 3 NH 2 + 2nCH 2 (O)CH 2 RO(CH2) 3 N(CH 2 CH 2 O)nH) 2 eteramina etoxilada
RNH(CH2) 3 NH 2 + 2nCH 2 (O)CH 2 RNH(CH2) 3 N(CH 2 CH 2 O)nH) 2 diamina etoxilada condiciones aeróbicas y anaeróbicas y
RNH 2 + nCH 2 (O)CH 2 H(OCH 2 CH 2 )nN(R)(CH 2 CH 2 O)nH amina etoxilada compiten en su desempeño con los sul-
RN(Me) 2 + (H 2 O 2 ) RN (Me) 2 O - óxido de amina fonatos de alquilbenceno lineal (LABS),
+
+
RN(Me) 2 + (MeCl o Me 2 SO 4 ) RN (Me) 3 X - amina cuaternaria derivados de la petroquímica.
+
R 3 N + (cloruro de benzoilo) R 3 N Bz X - amina cuaternaria
RCOOH + NH 2 (CH 2 ) 2 NH(CH 2 ) 2 NH 2 4 imidazolina
2RCOOH + (HOCH 2 CH 2 )2NCH 3 (RCOOCH 2 CH 2 )2NCH 3 + H 2 O amina éster Los mono y diacilgliceroles son materia-
les de inicio para los surfactantes éster
A&G 102 • Tomo XXVI • Vol. 1 • 143-152 • (2016) 145
