MXPA06005943A - Material de estructura organometalica, preparacion y uso - Google Patents
Material de estructura organometalica, preparacion y usoInfo
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Abstract
La presente invención se refiere a un proceso para preparar un material de estructura organometálica que comprende reaccionar al menos una sal de metal con al menos un compuesto bidentado capaz de coordinación al ión de metal de la sal de metal, en la presencia de un sistema solvente acuoso y al menos una base, en donde el compuesto bidentado como mínimo es un compuesto aromático que tiene al menos dos grupos carboxi y al menos un grupo hidroxi.
Description
MATERIAL DE ESTRUCTURA ORGANOMETÁLICA, PREPARACIÓN Y USO
Descripción La presente solicitud se dirige a un proceso novedoso para preparar un material de estructura organometálica, la estructura organometálica que se obtiene por el proceso novedoso y el uso novedoso de los materiales de estructura organometálica. El proceso novedoso comprende reaccionar al menos una sal de metal con al menos un compuesto bidentado capaz de coordinar al ion de metal de la sal de metal, en la presencia de un sistema solvente acuoso y al menos una base, en donde al menos un compuesto bidentado comprende al menos dos grupos carboxi y al menos un grupo adicional que no es un grupo carboxi y que es capaz de formar un enlace de puente de hidrógeno. Los materiales de estructura organometálica son materiales porosos comparativamente nuevos que tienen características que permiten su uso en muchos campos técnicos tales como almacenamiento de gas, catálisis, absorbentes y semejantes. El término "material de estructura organometálica" como se emplea en el contexto de la presente invención, se refiere a un material poroso que contiene al menos un ion de metal y al menos un compuesto organometálico bidentado, en donde el compuesto bidentado como mínimo está enlazado, de preferencia mediante un enlace coordinado, al ion de metal. Ejemplos de estos materiales se describen por ejemplo en la patente de los E.U.A. 5,648,508, EP-A-0 709 253, WO 02/070526, WO 02/008148, M. O'Keeffe et al., J. Sol . State Chem . , 152 (2000) p. 3-20, H. Li et al., Nature 402 (1999) p. 276 seq., M. Eddaoudi et al., Topics in Ca talysis 9 (1999) p. 105-111, B. Chen et al., Science 291 (2001) p. 1021-23. Entre los materiales de partida de los cuales los materiales de estructura organometálica se preparan, se prefieren compuestos que tienen grupos carboxi y simultáneamente en uno o más otros grupos que son diferentes de grupos carboxi y que son capaces de formar, a un pH determinado de la mezcla de síntesis, un enlace de puente de hidrógeno. Un ejemplo especifico para este grupo capaz de formar un enlace de puente de hidrógeno es un grupo hidroxi. Para estos materiales de partida, el proceso para preparar los materiales de estructura organometálica respectiva conocidos en la técnica, comprende el uso de solventes tales como dimetilformamida (DMF) , dietilformamida (DEF) , o N-metilpirrolidona (NMP) y por lo tanto solventes que se sabe son críticos para la salud fisica. Por lo tanto, un objeto de la presente invención es proporcionar un proceso para preparar un material de estructura organometálica partiendo de al menos un compuesto bidentado que tiene grupos carboxi y al menos otro grupo que es capaz de formar un enlace de hidrógeno, este proceso evita el uso de solventes críticos. Otro objetivo de la presente invención es proporcionar un proceso para preparar un material de estructura organometálica partiendo de al menos compuestos bidentados que tienen grupos carboxi y al menos otro grupo que es capaz de formar un enlace de hidrógeno, este proceso utiliza un solvente o sistema de solventes económicos que es comparativamente simple de proporcionar . Todavía otro objeto de la presente invención es proporcionar un proceso para preparar un material de estructura organometálica a partir de al menos un compuesto bidentado que tiene grupos carboxi y al menos otro grupo que es capaz de formar un enlace de hidrógeno, este proceso resulta en un material de estructura organometálica que tiene bajo contenido de nitrógeno. Todavía otro objetivo de la presente invención es proporcionar un material de estructura organometálica que se obtiene por el proceso novedoso y de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, tiene un contenido de nitrógeno tan bajo como sea posible.
Por lo tanto, la presente invención se dirige a un proceso para preparar un material de estructura organometálica, que comprende reaccionar cuando menos una sal de metal con al menos un compuesto bidentado como mínimo, capaz de coordinar al ion de metal de la sal de metal, en la presencia de un sistema solvente acuoso y al menos una base, en donde al menos un compuesto bidentado comprende al menos dos grupos carboxi y al menos un grupo adicional que no es un grupo carboxi y que es capaz de formar un enlace de hidrógeno. En principio, una mezcla de dos o más compuestos bidentados como mínimo diferentes, puede tenerse como materiales de partida. En este contexto, es posible utilizar dos o más compuestos diferentes, en donde cada compuesto tiene cuando menos dos grupos carboxi y al menos un grupo adicional que no es un grupo carboxi y que es capaz de formar un puente de hidrógeno. También es posible utilizar una mezcla de dos o más compuestos bidentados como minimo diferentes, en donde al menos un compuesto tiene al menos dos grupos carboxi y al menos un grupo adicional que no es un grupo carboxi y que es capaz de formar un puente de hidrógeno, y al menos otro compuesto que ya sea tiene solo un grupo carboxi y/o no tiene grupo que no es un grupo carboxi y que es capaz de formar un puente de hidrógeno. Por lo tanto, el otro compuesto como minimo puede comprender dos o más grupos carboxi y sin grupo que no es un grupo carboxi y que es capaz de formar un puente de hidrógeno. También es posible que el otro compuesto como minimo comprenda un grupo carboxi o grupo no carboxi y cualquiera de uno a más grupos no son un grupo carboxi y que son capaces de formar un puente de hidrógeno o sin grupo, que no es un grupo carboxi y que es capaz de formar un puente de hidrógeno . Compuestos que son diferentes de los compuestos que tienen al menos dos grupos carboxi y al menos un grupo adicional que no es un grupo carboxi y que es capaz de formar un puente de hidrógeno, pueden comprender (i) un grupo carboxi o (ii) un grupo no carboxi y (i) al menos un grupo funcional bidentado o (ii) al menos dos grupos funcionales bidentados como minimo del grupo CS2H, N02, S03H, Si (OH) 3, Ge (OH) 3, Sn(OH)3, Si(SH)4, Ge(SH)4, Sn(SH)3, PO3H, As03H, As04H, P(SH)3, As(SH)3, CH(RSH)2, C(RSH)3, CH(RNH2)2, C(RNH2)3, CH(R0H)2, C(ROH)3, CH(RCN)2, C(RCN)3, en donde R es un grupo alquilo que tiene 1, 2, 3, 4, o 5 átomos de carbono, o un grupo arilo que consiste de 1 o 2 anillos fenilo, CH(SH)2, C(SH)3, CH(NH2)2, C(NH2)2, CH(OH)2, C(OH)3, CH(CN)2, y C(CN)3. Todos los compuestos bidentados como minimo, empleados en el proceso de acuerdo con la presente invención, de preferencia comprenden la estructura alquilo lineal ramificado y/o cíclico que tiene 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, o 10 átomos de carbono o una subestructura arilo que tiene 1, 2, 3, 4, o 5 anillos arilo tales como grupos fenilo, en donde al menos dos anillos pueden estar condensados según sea el caso para, por ejemplo naftaleno o una estructura alquil-amina, que comprende grupos alquilo lineales ramificados y/o cíclicos que tienen 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, o 10 átomos de carbono o una subestructura aril-amina que tiene desde 1, 2, 3, 4, o 5 anillos arilo, tales como grupos fenilo en donde al menos dos anillos pueden estar conectados como es el caso por ejemplo para naftaleno. También compuestos que comprenden al menos una subestructura alquilo y al menos una subestructura arilo, o al menos un grupo alquilo y al menos una subestructura alquil-amina, y al menos una subestructura alquilo y al menos una subestructura aril-amina, o al menos una subestructura arilo y al menos una subestructura alquil- amina, o al menos una subestructura arilo y al menos una subestructura aril-amina, o al menos una subestructura
• alquil-amina y al menos una subestructura aril-amina, o al menos una subestructura alquilo y al menos una subestructura arilo, y al menos una subestructura alquil- amina o al menos una subestructura alquilo y al menos una subestructura arilo en al menos una subestructura aril-amina o al menos una subestructura arilo y al menos una subestructura alquil amina y al menos una subestructura aril-amina o al menos una subestructura alquilo y al menos una subestructura arilo y al menos una subestructura alquil-amina y al menos una subestructura aril-amina, son posibles. Se prefieren en especial subestructuras que tienen uno o más núcleos aromáticos sustituidos o sin sustituir tales como uno, dos, tres o más núcleos aromáticos sustituidos o sin sustituir como, por ejemplo una subestructura benceno o una subestructura naftaleno. De acuerdo con una modalidad aún más preferida de la presente invención, el compuesto bidentado como minimo es un compuesto que tiene un núcleo aromático. Dentro de estas modalidades preferidas, cada núcleo aromático puede comprender independientemente al menos un hetero-átomo tal como S, N, o O. Por lo tanto, también se prefieren subestructuras tales como piridina o quinolina. De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, todos los compuestos bidentados empleados en el proceso para preparar el material de estructura organometálica, tienen al menos dos grupos carboxi y al menos un grupo que no es un grupo carboxi y que es capaz de formar un enlace de puente de hidrógeno.
El término "grupo carboxi" como se emplea en el contexto de la presente invención se refiere al grupo -COOH y al carbanión -C00~. Se prefieren como compuestos bidentados como minimo, los que tienen dos, tres o cuatro grupos carboxi. Al menos compuestos bidentados que tienen tres grupos carboxi se prefieren en especial. Entre otros, se prefieren los siguientes compuestos que tienen tres grupos carboxi, en donde los compuestos citados a continuación pueden o no comprender el grupo como minimo que no es un grupo carboxi y que es capaz de formar un enlace de puente de hidrógeno. En caso que un compuesto no comprenda un grupo que no sea un grupo carboxi y que sea capaz de formar un enlace de puente de hidrógeno, este compuesto tiene que ser considerado como una estructura base que, para utilizarse de acuerdo con la invención, tiene que estar adecuadamente sustituida con al menos un grupo que no es un grupo carboxi y que es capaz de formar un enlace de puente de hidrógeno: Ácido 2-hidróxido-l, 2, 3-propano tricarboxilico, ácido 7-cloro-2, 3, 8-quinolin tricarboxilico, ácido 1, 2, 4-bencen-tricarboxilico, ácido 1, 2, 4-butan-tricarboxilico, ácido 2-fosfono-1, 2, 4-butan-tricarboxilico, ácido 1, 3, 5-bencen-tricarboxilico, ácido 4 , 5-dihidro-4, 5-dioxo-lH- pirrólo [2, 3-F] quinolin-2, 7, 9-tricarboxilico, ácido 5-acetil-3-amino-6-metilbenceno-l, 2, 4-tricarboxilico, ácido 3-amino-5-benzoil-6-metilbenceno-l, 2, 4-tricarboxilico, ácido 1, 2, 3-propan-tricarboxilico o ácido aurina tricarboxilico. Más se prefieren compuestos bidentados como minimo, que tienen dos grupos carboxi. Por lo tanto, la presente invención también se refiere a un proceso como se describió anteriormente, en donde el compuesto bidentado como minimo, comprende dos grupos carboxi. Entre otros, los siguientes compuestos que tienen dos grupos carboxi se prefieren, en donde los compuestos citados a continuación pueden o no comprender el grupo como minimo que no es un grupo carboxi y que es capaz de formar un enlace de puente de hidrógeno. En caso de un compuesto no comprenda un grupo que no es un grupo carboxi y que es capaz de formar un enlace de puente de hidrógeno, este compuesto tiene que considerarse como una estructura base que, para utilizarse de acuerdo con la invención, tiene que ser sustituido convenientemente con al menos un grupo que no es un grupo carboxi y que es capaz de formar un enlace de puente de hidrógeno:
Ácido 1,4-butan dicarboxílico, ácido 4-oxopiran-2, 6-dicarboxílico, ácido 1,6-hexan dicarboxílico, ácido decan dicarboxílico, ácido 1, 8-heptadecan dicarboxílico, ácido 1, 9-heptadecan dicarboxílico, ácido heptadecan dicarboxílico, ácido acetilen dicarboxílico, ácido 1,2-benzen dicarboxílico, ácido 2,3-piridin dicarboxílico, ácido 1, 3-butadien-l, 4-dicarboxílíco, ácido 1,4-bencen dicarboxílico, ácido imidazol-2, 4-dicarboxílico, ácido 2-metilquinolin-3, 4- dicarboxílico, ácido quinolin-2, 4-dicarboxílico, ácido quinoxalin-2, 3- dicarboxílico, ácido ß-cloroquinoxalin-2, 3-dicarboxílico, ácido 4,4'-diaminofenilmetan-3, 3 ' -dicarboxílico, ácido quinolin-3, 4-dicarboxílico, ácido 7-cloro-4-hidroxiquinolin-2, 8-dicarboxílico, ácido dii ida dicarboxílico, ácido piridin-2, 6-dicarboxílico, ácido 2-metilimidazol-4, 5-dicarboxílico, ácido tiofen-3, 4-dicarboxílico, ácido 2-isopropilimidazol-4 , 5-dicarboxílico, ácido tetrahidropiran-4, 4-dicarboxílico, ácido perilen-3, 9-dicarboxílico, ácido perilen dicarboxílico, Pluriol E ácido 200-dicarboxílico, ácido 3, 6-dioxaoctan dicarboxílico, ácido 3, 5-ciclohexadien-l, 2-dicarboxílico, ácido octan dicarboxílico, ácido pentan-3,3-dicarboxílico, ácido 4, 4 ' -diamino-1, 1 ' -difenil-3, 3 ' -dicarboxílico, ácido bencidin-3, 3 ' -dicarboxílico, ácido 1, 4-bis- (fenilamino) -bencen-2, 5-dicarboxílico, ácido 1-1 ' -dinaftil-8-8' -dicarboxílico, ácido 7-cloro-8-metilquinolin-2, 3-dicarboxílico, ácido 1-anilinoantraquinon-2, 4' -dicarboxílico, ácido politetrahidrofuran-250-dicarboxílico, ácido 1,4-bis- (carboximetil) -piperazin-2, 3-dicarboxílico, ácido 7-cloroquinolin-3, 8-dicarboxílico, ácido 1- (4-carboxi) -fenil-3- (4-cloro) -fenil-pirazolin-4, 5-dicarboxílico, ácido 1,4,5,6,7,7, -hexacloro-5-norbornen-2, 3-dicarboxílico, ácido fenilidan dicarboxílico, ácido 1,3-dibencil-2-oxoimidazolidin-4, 5-dicarboxílico, ácido 1,4-ciclohexan dicarboxílico, ácido naftalin-1, 8-dicarboxílico, ácido 2-benzoilbencen-l, 3-dicarboxílico, ácido 1, 3-dibencil-2-oxoimidazolidin-4, 5-cis-dicarboxílico, ácido 2-2' -biquinolin-4 , ' -dicarboxílico, ácido piridin-3, 4-dicarboxílíco, ácido 3,6,9-trioxaundecan dicarboxílico, ácido O-hidro-xibenzofenon dicarboxílico, ácido Pluriol E 300 dicarboxílico, Pluriol E 400 ácido dicarboxílico, Pluriol E 600 ácido dicarboxílico, ácido pirazol-3, 4-dicarboxílico, ácido 2,3-pirazin dicarboxílico, ácido 5, ß-dimetil-2, 3-pirazin dicarboxí'lico, ácido 4, 4' -diaminodifeniléter-diimida dicarboxílico, ácido 4, 4' -diamino-difenilsulfonadiimida dicarboxílico, ácido 4, 4' -día ino-difenilsulfonadiimida dicarboxílico, ácido 2,6-naftalen dicarboxílico, ácido 1, 3-adamantan dicarboxílico, ácido 1,8-naftalen dicarboxílico, ácido 2,3-naftalen dicarboxílico, ácido 8-metoxi-2,3- naftalen dicarboxílico, ácido 8-nitro-2,3-naftalen dicarboxílico, ácido 8-sulfo-2, 3-naftalen dicarboxílico, ácido antracen-2, 3-dicarboxílico, ácido 2' , 3' -difenil-p-terfenil-4, "-dicarboxílico, ácido difeniléter-4, 4' -dicarboxílico, ácido imidazol-4, 5-dicarboxílico, ácido 4 (1H) -oxotiocromen-2, 8-dicarboxílico, ácido 5-ter-butil-l, 3-bencen dicarboxílico, ácido 7,8-quinolin dicarboxílico, ácido 4,5-imidazol dicarboxilico, ácido 4-ciclohexen-l, 2-dicarboxílico, ácido hexatriacontan dicarboxílico, ácido tetradecan dicarboxílico, ácido 1,7-heptan dicarboxílico, ácido 5-hidroxi-l, 3-bencen dicarboxílico, ácido pirazin-2, 3-dicarboxílico, ácido furan-2, 5-dicarboxílico, ácido l-nonen-6, -dicarboxílico, ácido eicosen dicarboxílico, ácido 4,4' -dihidroxidifenilmetan-3, 3' -dicarboxílico, ácido l-amino-4-metil-9, 10-dihidroantracen-2, 3-dicarboxílico, ácido 2,5-piridin dicarboxílico, ácido ciclohexen-2, 3-dicarboxílico, ácido 2, 9-diclorofluorubin-4, 11-dicarboxílico, ácido 7-cloro-3-metilquinolin-6, 8-dicarboxílico, ácido 2, 4-diclorobenzofenon-2' , 5' -dicarboxílico, ácido 1,3-bencen dicarboxilico, ácido 2,6-piridina dicarboxílico, ácido l-metilpirrol-3, 4-dicarboxílico, ácido l-bencil-lH-pirrol-3, 4-dicarboxílico, ácido antraquinon-1, 5-dicarboxílico, ácido 3,5-pirazol dicarboxílico, ácido 2-nitrobencen-l, 4-dicarboxílico, ácido heptan-1, 7-dicarboxílico, ácido ciclobutan-1, 1-dicarboxílico, ácido 1, 14-tetradecan dicarboxílico, ácido 5, 6-dehidronorbornan-2, 3-dicarboxílico, ácido o 5-etil-2, 3-piridin dicarboxílico. En principio no hay restricción respecto al grupo funcional como mínimo diferente a un grupo carboxi y capaz de formar un enlace de puente de hidrógeno. Entre otros, al menos uno de los siguientes grupos funcionales diferentes a un grupo carboxi y capaces de formar un enlace de puente de hidrógeno, puede estar comprendido en el compuesto bidentado como mínimo: un grupo acetal, un grupo hemiacetal, un grupo azida de ácido, un grupo haluro de ácido, un grupo hidroxi, un grupo tiol, un grupo de ácido hidroxámico, un grupo de ácido imídico, un grupo de ácido nitrólico, un grupo de ácido nitrosólico, un grupo perecido, un grupo de ácido sulfénico, un grupo de ácido sulfínico, un grupo de ácido sulfónico, un grupo tioácido, un grupo amida tal como un grupo amida primaria o secundaria o terciaria, un grupo amidino, un grupo amidoxima, un grupo amino, un grupo cianato, un grupo isocianato, un grupo isotiocianato, un grupo cianuro, un grupo isocianuro, un grupo carbilamina, un grupobetaina, un grupo disulfuro, un grupo éster, un hidrato de un aldehido o un hidrato de una cetona, un grupo hidrazida de ácido, un grupo hidrazina, un grupo hidroperóxido, un grupo hidroxilamino, un grupo imida, un grupo imina, un grupo lactama, un grupo lactona, un grupo nitrilo, un grupo de ácido nitrólico, un grupo de ácido nitrosólico, un grupo oxima, un grupo perecido, un grupo peralcohol, un grupo sulfuro, un grupo sulfóxido, un grupo aldehido, un grupo tioaldehído, un grupo urea, un grupo tiona, un grupo tioéter, o un grupo tiocetona. De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, el compuesto bidentado como mínimo comprende al menos un grupo carboxi y al menos un grupo funcional adicional capaz de formar un enlace de puente de hidrógeno. De preferencia al menos un grupo funcional adicional seleccionado del grupo mencionado anteriormente, más preferible al menos un grupo hidroxi. Por lo tanto, la presente invención también se refiere a un proceso como se describió anteriormente, en donde el compuesto bidentado como mínimo comprende al menos un grupo hidroxi. De acuerdo con una modalidad aún más preferida de la presente invención, los grupos funcionales adicionales como mínimo comprenden un grupo hidroxi. Aún más preferible, el compuesto bidentado como mínimo tiene dos grupos funcionales capaces de formar un enlace de puente de hidrógeno y más preferiblemente ambos grupos funcionales son grupos hidroxi. Por lo tanto, la presente invención también se refiere a un proceso como se describió anteriormente, en donde el compuesto bidentado como mínimo comprende dos grupos hidroxi. Como se mencionó anteriormente, es posible utilizar compuestos bidentados como mínimo, que tienen al menos dos grupos carboxi más preferiblemente dos grupos carboxi, y al menos un grupo funcional capaz de formar un enlace de hidrógeno, de preferencia al menos un grupo hidroxi,- preferiblemente al menos dos grupos hidroxi y más preferiblemente dos grupos hidroxi, los grupos están enlazados a una de la subestructura anteriormente mencionada tal como una subestructura alquilo, una subestructura arilo, una subestructura alquil-amina, una subestructura aril-amina, o una de las estructuras mixtas que comprenden al menos dos de las subestructuras citadas anteriormente . De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, los compuestos bidentados como mínimo tienen cuando menos dos grupos carboxi, más preferiblemente dos grupos carboxi, y al menos un grupo funcional capaz de formar un enlace de unión de hidrógeno, de preferencia al menos un grupo hidroxi, más preferiblemente al menos dos grupos hidroxi y más preferiblemente dos grupos hidroxi, contienen subestructuras que tiene uno o más núcleos aromáticos sustituidos o sin sustituir, tales como uno, dos, tres, o más núcleos aromáticos sustituidos o sin sustituir como, por ejemplo una subestructura benceno o una subestructura naftaleno. De preferencia contienen un núcleo aromático. Por lo tanto, compuestos bidentados como mínimo tienen un núcleo aromático y al menos dos grupos carboxi, de preferencia dos grupos carboxi y al menos un grupo hidroxi, más preferible al menos dos grupos hidroxi y más preferiblemente dos grupos hidroxi se prefieren. Como núcleo aromático, el núcleo de benceno se prefiere. Por lo tanto, la presente invención también se refiere a un proceso como se describió anteriormente, en donde al menos un compuesto bidentado es ácido dihidroxi tereftálico . El término "sistema solvente acuoso" como se emplea en el concepto de la presente invención, se refiere a un sistema solvente en donde se utiliza agua como el único solvente y a u sistema que contiene agua como solvente y al menos un solvente adicional en donde el sistema contiene al menos 10% en peso de agua, con base en el peso total de todos los solventes empleados. En caso que al menos otro solvente se utiliza además de agua, el sistema solvente de preferencia contiene cuando menos 20% en peso, más preferible al menos 30% en peso, aun más preferible al menos 40% en peso, todavía más preferiblemente al menos 50% en peso, todavía más preferiblemente al menos 60% en peso, todavía más preferiblemente al menos 70% en peso, todavía más preferiblemente al menos 80% en peso, todavía más preferiblemente al menos 90% en peso, todavía más preferiblemente al menos 95% en peso de agua, con base en el peso total de todos los solventes empleados. En principio, cada solvente puede utilizarse además de agua. De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, el solvente como mínimo que se utiliza además de agua, comprende al menos un grupo hidroxi tal como un grupo hidroxi, dos grupos hidroxi, tres grupos hidroxi, o más grupos hidroxi. Ejemplos para estos solvente son alcoholes tales como alcoholes primarios, secundarios o terciarios, glicoles, trioles, polioles, poliéter alcoholes y semejantes. De acuerdo con otra modalidad de la presente invención, en caso de que la reacción se lleve al menos parcialmente en una fase supercrítica, el sistema solvente acuoso puede comprender dióxido de carbono supercrítico .
Por lo tanto, la presente invención también se refiere a un proceso como se describió anteriormente, en donde el sistema solvente acuoso comprende agua y al menos un compuesto que contenga al menos un grupo hidroxi . De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, el compuesto como mínimo comprende al menos un grupo hidroxi que se utiliza además de agua en el sistema solvente, es un alcohol que tiene 1, 2, 3, 4, 5, o 6 átomos de C, más preferiblemente 1, 2, 3, 4, o 5 átomos de C, aun más preferible 1, 2, 3, o 4 átomos de C. Por lo tanto, alcoholes como metanol, etanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol o ter-butanol se prefieren. Se prefieren en especial metanol, etanol, n-propanol, e isopropanol. Por lo tanto, la presente invención también se refiere a un proceso como se describió anteriormente, en donde el sistema solvente acuoso comprende al menos un alcohol seleccionado de un grupo que consiste de metanol, etanol, n-propanol, e isopropanol. De acuerdo con una modalidad especialmente preferida de la presente invención, el solvente como mínimo que está opcionalmente sustituido además de agua, no contiene nitrógeno.
En cuanto a lo que se refiere a una base como mínimo, que se utiliza en el proceso de acuerdo con la invención, puede emplearse cada base que es al menos parcialmente soluble o miscible en el sistema solvente
acuoso. Como bases, bases nitrogenosas tales como dimetil formamida (DMF) 1:27.4, dietil formamida (DEF) , n-metilpirrolidona (NMP) , trietil amina, piridina; bases de fósforo; bases hidroxi tales como hidróxidos alcalinos
tales como hidróxido de litio, hidróxido de sodio, hidróxido de potasio, hidróxido alcalino-térreos, tales como por ejemplo hidróxido de magnesio, hidróxido de calcio o hidróxido de estroncio o hidróxidos de metales básicos tales como Zn40(OH)6 o hidroxi carbonato de zinc
. [ZnC03] 2 [Zn (OH) 2] 3 o hidroxi carbonato de magnesio, pueden mencionarse. En especial se prefieren bases que no contienen nitrógeno. Por lo tanto, la presente invención se refiere a un proceso como se describió anteriormente, en donde la
base como mínimo es un hidróxido de metal alcalino, un hidróxido de metal alcalino terreo y/o un hidróxido de metal básico, que es al menos parcialmente soluble o miscible en el sistema solvente acuoso. De acuerdo con una modalidad preferida de la 5 presente invención, la base como mínimo es un hidróxido alcalino y/o hidróxido alcalino terreo. En especial se prefiere un hidróxido alcalino tal como hidróxido de litio, hidróxido de sodio, hidróxido de potasio o hidróxido de rubidio, más se prefiere hidróxido de sodio y/o hidróxido de potasio. Por lo tanto, la presente invención también se refiere a un proceso como se describió anteriormente en donde la base como mínimo es hidróxido de sodio o hidróxido de potasio o una mezcla de hidróxido de sodio e hidróxido de potasio. El pH de la mezcla de reacción en donde el material de estructura organometálica se sintetiza, de preferencia está en el intervalo de 3 a 9. Por lo tanto, la presente invención también se refiere a un proceso como se describió anteriormente en donde, en donde la reacción de al menos una sal de metal con el compuesto bidentado como mínimo se lleva a cabo a un pH en el intervalo de 3 a 9. Más preferiblemente, el pH de la mezcla de reacción está en el intervalo desde 5 a 8.5, aun más preferiblemente en el intervalo desde 7.0 a 8.0, aún más preferiblemente en el intervalo desde 7.0 a 7.9, aún más preferiblemente en el intervalo desde 7.1 a 7.8, aún más preferiblemente en el intervalo desde 7.2 a 7.7 y especialmente y de preferencia en el intervalo desde 7.3 a 7.6. Por lo tanto, la presente invención también se refiere a un proceso como se describió anteriormente en donde la reacción de la sal de metal como mínimo con el compuesto bidentado como mínimo se lleva a cabo a un pH en el intervalo desde 7.3 a 7. 6. Los valores de pH dados en el contexto de la presente invención se refieren a valores determinados por medición con un medidor de pH (electrodo de vidrio con membrana) . Dependiendo del compuesto bidentado como mínimo, la base como minimo y el sistema solvente acuoso, puede ser necesario ajustar el pH de la mezcla de reacción a un cierto valor o a un cierto intervalo anteriormente mencionado. De esta manera, de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, el pH de la mezcla de reacción se ajusta al agregar al menos un ácido conveniente y/o al menos una base conveniente. Como ácidos convenientes, todos los ácidos pueden mencionarse que no influencian la estructura organometálica o el proceso de construir la estructura organometálica. Ácidos preferidos son ácidos inorgánicos tales como ácidos minerales como HCl, HN03, H2S04, H3P04, ácidos monocarboxílicos tales como ácido fórmico, ácido acético, ácido propiónico y ácidos dicarboxílicos tales como ácido oxálico y ácido málico. De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, se utiliza al menos un ácido para ajustar el pH de la mezcla de reacción que puede retirarse del material de estructura organometálica en donde el ácido puede incorporarse después de la síntesis y/o retirarse del sistema de reacción al aplicar temperatura incrementada tal como al menos una etapa de secado y/o al menos una etapa "de calcinación. Entre estos ácidos, se prefieren en especial ácido fórmico y/o ácido nítrico. De acuerdo con otra modalidad preferida de la presente invención, ácidos inorgánicos, por ejemplo HCl, H2S04, H3P04, se emplean para ajustar el valor de pH de la mezcla de reacción. Se prefiere en especial ácido clorhídrico . En cuanto al componente de metal dentro del material de estructura que se va a utilizar de acuerdo con la presente invención, particularmente se mencionan los iones de metal de los elementos del grupo principal y de los elementos de subgrupos del sistema periódico de los elementos, los grupos la, lia, Illa, IVa a Villa e Ib a VIb. Entre estos componentes de metal, particularmente se hace referencia a Mg, Ca, Sr, Ba, Se, Y, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Re, Fe, Ru, Os, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Hg, Al, Ga, In, TI, Si, Ge, Sn, Pb, As, Sb, y Bi, más preferiblemente a Zn, Cu, Ni, Pd, Pt, Ru, Rh y Co . En cuanto a los iones de metal de estos elementos, se hace referencia particular a Mg2+, Ca2, Sr2+, Ba2+, Sc3+, Y3+, Ti4+, Zr4\ Hf4+, V+, V3+, V2+, Nb3+, Ta3+, Cr3+, Mo3+' W3+, Mn3+, Mn2+, Re3+, Re2+, Fe3+, Fe2+, Ru3+, Ru2+, 0s3+, 0s2+, Co3+, Co2+, Rh2+, Rh+, Ir2+, Ir+, Ni2+, Ni+, Pd2+, Pd+, Pt2+, Pt+, Cu2+, Cu+, Ag+, Au+, Zn2+, Cd2+, Hg2+, Al3+, Ga3+, In3+, Tl3+, Si4+, Si2+, Ge4+, Ge2+, Sn4+, Sn2+, Pb4+, Pb2+, As5+, As3+, As+, Sb5+, Sb3+, Sb+, Bi+, Bi3+, y Bí+. En general, el ion de metal como mínimo puede introducirse en todo método concebible siempre que, en la mezcla reacción, el metal esté presente como el ion respectivo. Por lo tanto, todo precursor de ion de metal concebible puede utilizarse. De acuerdo con una modalidad preferida, el ion de metal como mínimo se introduce en la mezcla de reacción como sal aún más preferible, al menos una solución de la sal en al menos un solvente conveniente. Como solvente para la sal de metal como mínimo más preferiblemente al menos un solvente del sistema solvente acuoso como se describió anteriormente, se emplea. Por lo tanto, de acuerdo con una modalidad de la presente invención, al menos un solvente del sistema solvente acuoso se introduce al menos parcialmente en la mezcla de reacción mediante la solución de la sal de metal como mínimo. Sales de metal particularmente preferidas son sales de Zn, Cu, Co, Ni, Pd, Pt, Ru, Rh, Fe, y mezclas de dos o más de las mismas. Por lo tanto, la presente invención también se refiere a un proceso como se describió anteriormente, en donde la sal de metal como mínimo es una sal de Zn, Cu, Co, Ni, Pd, Pt, Ru, Rh, Fe, y mezclas de dos o más de las mismas . De acuerdo con una modalidad aún más preferible, la presente invención se refiere a un proceso como se describió anteriormente, en donde la sal de metal es una sal de Zn, Co, Cu y/o Fe. En cuanto a lo que se refiere a los contraiones de los iones de metal, no existen limitaciones específicas. Entre otros, iones inorgánicos tales como sulfato, nitrato, sulfito, bisulfito, fosfato, hidrógeno fosfato, dihidrógeno fosfato, difosfato, trifosfato, fosfito, cloruro, clorato, bromuro, bromato, yoduro, yodato, carbonato y bicarbonato se prefieren. En cuanto a los contra-iones orgánicos que pueden usarse por igual, se prefieren acetatos, formiatos y oxalatos.
Se prefieren en especial aniones inorgánicos con nitrato que se prefieren especialmente. De acuerdo con un aspecto de la presente invención, en donde el material de estructura organometálica no debe tratarse bajo condiciones de calcinación por ejemplo debido a sensibilidad a la temperatura, se prefiere no utilizar ácidos o sales que contienen nitrato sino ácidos o sales que permiten ser lavados por arrastre de la estructura. Además de las sales de metal, pueden emplearse otros compuestos metálicos tales como sulfatos, fosfatos y otras sales de metal de contra-ión complejo de los metales del grupo principal y subgrupo del sistema periódico de los elementos. Se prefieren óxidos de metal, óxidos mixtos y mezclas de óxidos de metal y/u óxidos mixtos con o sin una estequiometría definida. Todos los compuestos de metal anteriormente mencionados pueden ser solubles o insolubles y pueden emplearse como material de partida ya sea en forma de polvo o como un cuerpo conformado o como cualquier combinación de los mismos . De acuerdo con una modalidad especialmente preferida de la presente invención, la reacción se lleva a cabo en la ausencia de un agente templante.
La reacción puede llevarse a cabo en reactores de uno o más lotes o como un proceso continuo en al menos un reactor continuo tal como un reactor de tubo, un reactor de haz de tubos, un reactor de tanque agitado continuo (CSTR = continuous stirred tan reactor) o una cascada de CSTRs . De acuerdo con una modalidad especialmente preferida de la presente invención, el proceso novedoso se lleva a cabo en un reactor por lotes. La presión bajo la cual la reacción de acuerdo con la invención se lleva a cabo y la temperatura en la cual la reacción de acuerdo a la invención se lleva a cabo, en general se eligen de una tal que la mezcla de reacción en donde el material de estructura organometálica se separa, es al menos parcialmente liquido. La reacción de preferencia se lleva a cabo a una temperatura en el intervalo sobre el punto de congelamiento del sistema solvente acuoso y por debajo del punto de ebullición del sistema solvente acuoso a una presión determinada. Más preferiblemente, la reacción se lleva a cabo a una temperatura en el intervalo de 0 a 130°C, aún más preferiblemente en el intervalo desde 5 a 100°C, aún más preferiblemente en el intervalo desde 10 a 90°C, más preferiblemente en el intervalo desde 15 a 70°C y en especial de preferencia en el intervalo de 20 a 50°C. De acuerdo con una modalidad especialmente preferida adicional, la reacción se lleva a cabo aproximadamente a temperatura ambiente. La presión bajo la cual se lleva a cabo la reacción puede adaptarse a las temperaturas anteriormente mencionadas, de manera tal que de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, la mezcla de reacción al menos es parcialmente líquida. De acuerdo con la modalidad especialmente preferida, la reacción se lleva a cabo aproximadamente a la presión que se establece durante la reacción. De acuerdo con otra modalidad preferida la reacción se lleva a cabo a presión normal . La secuencia de mezclar los materiales de partida, en general no es critica. De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, el compuesto bidentado como mínimo primero se disuelve parcialmente al menos en al menos una parte del sistema solvente acuoso que contiene al menos una base conveniente. En una segunda etapa opcional, de ser necesario, el pH de la mezcla resultante se ajusta a un valor dentro de los intervalos preferidos anteriormente mencionados, de preferencia en el intervalo desde 5 a 8.5, aún más preferiblemente en el intervalo desde 7.0 a 8.0, aún más preferiblemente en el intervalo desde 7.0 a 7.9, aún más preferiblemente en el intervalo desde 7.1 a 7.8, aún más preferiblemente en el intervalo desde 7.2 a 7.7 y en especial de preferencia en el intervalo desde 7.3 a 7.6, ya sea al agregar al menos un ácido conveniente o al menos una base conveniente, de preferencia al agregar al menos un ácido conveniente como se describió anteriormente en detalle. De ser necesario, el ácido como mínimo o la base como mínimo puede disolverse en al menos un solvente conveniente antes de la adición a la mezcla de reacción. Como solvente, se prefiere en especial al menos un compuesto que es parte del sistema solvente acuoso. En una etapa adicional, de preferencia cuando menos una sal de metal se agrega a la mezcla. Durante la adición de la sal de metal como mínimo, la mezcla de reacción de preferencia se agita continuamente. De acuerdo con una modalidad preferida, la sal de metal como mínimo se introduce en la mezcla como una solución de la sal de metal como mínimo en al menos un solvente conveniente. El solvente conveniente como mínimo es más preferible al menos un compuesto del sistema solvente acuoso en el que se lleva a cabo la reacción. En una etapa adicional, la base conveniente como mínimo mencionada anteriormente que se introduce en la mezcla resultante comprende el compuesto bidentado como mínimo, el sistema solvente acuoso, la sal de metal como mínimo y opcionalmente el ácido como mínimo. La base conveniente como mínimo se agrega en una cantidad, de manera tal que el pH de la mezcla de reacción se ajusta a un valor dentro de uno de los intervalos preferidos anteriormente mencionados, de preferencia en el intervalo desde 5 a 8.5, todavía más preferible en el intervalo desde 7.0 a 8.0, aún más preferiblemente en el intervalo desde 7.0 a 7.9, todavía más preferiblemente en el intervalo desde 7.1 a 7.8, aún más preferiblemente en el intervalo desde 7.2 a 7.7 y en especial de preferencia en el intervalo desde 7.3 a 7.6. De ser necesario, la base como mínimo puede disolverse en al menos un solvente conveniente antes de la adición a la mezcla de reacción. Como solvente, se prefiere en especial al menos un compuesto que es parte del sistema solvente acuoso. La reacción de acuerdo con la invención se lleva a cabo, en el caso que la reacción sea una reacción tipo por lotes, por un tiempo que generalmente está en el intervalo de hasta 30 h, de preferencia de 1 a 20 h, más preferiblemente en el intervalo desde 2 a 10 h y en especial de preferencia en el intervalo desde 3 a 5 h. Una vez que la reacción es al menos parcialmente, de preferencia terminada por completo, el material de estructura organometálica se presenta en su licor madre, opcionalmente comprende al menos un compuesto patrón o matriz, que puede al menos incorporarse parcialmente en los poros del material de estructura organometálica. El término "licor madre" como se emplea en el contexto de la presente invención, se refiere a la fase líquida al menos parcialmente líquida, que resulta directamente de la etapa de síntesis y que contiene el material de estructura organometálica en forma disuelta y/o suspendida y opcionalmente puede contener componentes sin reaccionar de la mezcla de síntesis tal como el compuesto bidentado como mínimo. La separación de los materiales de estructura organometálica de su licor madre, puede lograrse por procedimientos conocidos en la especialidad tales como separaciones sólido-líquido, centrifugación, extracción, filtración, que dependiendo del tamaño de los cristales del material de estructura organometálica, pueden seleccionarse de al menos un método de filtrado, o tales como filtrado de torta, microfiltración, diafiltración, ultrafiltración, filtración de membrana, filtración de flujo cruzado, por floculación utilizando adyuvantes de floculación tales como adyuvantes no-iónicos, catiónicos y/o aniónicos, o por la adición de aditivos que desplazan el pH tales como sales, ácidos o bases, por flotación, por secado por rocío, por granulación mediante rocío, al igual que por evaporación del licor madre a temperatura elevada y/o en vacío y concentrar el sólido. Un método preferido para separar el material de estructura organometálica de su licor madre se elige del grupo que consiste de separación sólido-líquido, centrifugación, extracción, secado por rocío, filtración tal como filtración con membrana, filtración de flujo cruzado, filtración de torta, diafiltración, ultrafiltración, floculación, al utilizar adyuvantes de floculación tales como adyuvantes no-iónicos, catiónicos o aniónicos, cambio de pH al agregar aditivos convenientes tales como sales, ácidos o bases, flotación, granulación mediante rocío o evaporación del licor madre a temperatura elevada o al vacío y concentración del material sólido. De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, el material de estructura organometálica obtenido después de la separación, típicamente es un polvo fino que tiene un tamaño de cristales de 0.1 a 100 µm, determinado por microscopía electrónica de exploración (SEM = scanning electrón microscopy) . Después de la separación del material de estructura organometálica de su licor madre, el material en polvo puede lavarse al menos una vez y/o secarse al menos una vez y/o calcinarse al menos una vez. De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, el material de estructura organometálica separado de su licor madre, primero se lava al menos una vez y después se seca. Como agente de lavado, al menos un compuesto del sistema solvente acuoso se emplea. Más preferiblemente, el material de estructura organometálica separado de su licor madre se lava con agua. El material de estructura organometálica lavado de preferencia después se seca en donde la temperatura aplicada de preferencia se elige, de manera tal que al menos un agente de lavado sea retirado al menos parcialmente, de preferencia en forma esencial completa y el material de estructura organometálica no se destruye. El secado se lleva a cabo, de preferencia a presión normal, a una temperatura que generalmente está en el intervalo de 20 a 120 grados C, de preferencia en el intervalo de 40 a 100 grados C y en especial de preferencia en el intervalo desde 50 a 60 grados C. El secado puede llevarse a cabo al vacío, en donde la temperatura aplicada puede adaptarse de manera tal que al menos un agente de lavado se retire al menos parcialmente de preferencia en forma esencialmente completa y el material de estructura organometálica no se destruya. El tiempo de secado en general está en el intervalo de 0.1 a 15 h, de preferencia en el intervalo desde 0.2 a 5 h y en especial de preferencia en el intervalo desde 0.5 a 1 h. Por lo tanto, la presente invención también se refiere a un material de estructura organometálica que comprende al menos un ion de metal y al menos un compuesto orgánico bidentado, ligado en forma coordinada con el ion de metal como mínimo, que se obtiene por un proceso que comprende reaccionar al menos una sal de metal con al menos un compuesto bidentado como mínimo capaz de coordinación con el ion de metal de la sal de metal, en la presencia de un sistema solvente acuoso y al menos un base en donde al menos un compuesto bidentado comprende al menos un grupo carboxi y al menos un grupo adicional que no es un grupo carboxi y que es capaz de formar un enlace de puente de hidrógeno. Como se mencionó anteriormente, una ventaja del proceso de acuerdo con -invención es el hecho que se hace uso de un sistema solvente que no contiene compuestos críticos y adicionalmente no contiene compuestos que contienen nitrógeno. Por lo tanto, la presente invención también se refiere al material de estructura organometálica como se describió anteriormente, en donde la base como mínimo no es una base de nitrógeno y en donde el sistema solvente acuoso no comprende un solvente que contiene nitrógeno. Después de lavar y secar el material de estructura organometálica, el contenido de nitrógeno del material generalmente es menor que o igual a 1% en peso, de preferencia más pequeño que o igual a 0.5 % en peso y en especial de preferencia menor o igual a 0.1% en peso, con base en el peso total del material y determinado por análisis elemental. Por lo tanto, la presente invención también se refiere al material de estructura organometálica como se describió anteriormente, en donde el contenido de nitrógeno del material de estructura organometálica es más pequeño o igual que 1% en peso con base en el peso total del material de estructura. El material de estructura organometálica que se obtiene por el proceso de acuerdo con la presente invención comprende poros y particularmente micro- y/o meso-poros. Microporos se definen como poros que tienen un diámetro de 2 nm o inferior y mesoporos como poros que tienen un diámetro en el intervalo de aproximadamente 2 nm a 50 nm, respectivamente de acuerdo con la definición dada en Puré Applied Chem. _4_5, p. 71 seq. , particularmente en p. 79 (1976). La presencia de micro-y/o mesoporos puede supervisarse por mediciones de sorción para determinar la capacidad del material de estructura organometálica para absorber nitrógeno a 77 K de acuerdo con DIN 66131 y/o DIN 66134. El área superficial específica del material de estructura organometálica que se obtiene por el proceso de acuerdo con la presente invención, determinada y calculada de acuerdo con el modelo Langmuir (DIN 66131, 66134), generalmente es mayor o igual a 5 m2/g, más preferiblemente mayor o igual a 10 m2/g, y aún más preferiblemente mayor o igual a 20 m2/g. De acuerdo con modalidades aún más preferidas de la presente invención, el área superficial específica es mayor o igual a 50 m2/g, particularmente de preferencia mayor o igual a 500 m2/g y puede incrementarse en la región superior a 4,000 m2/g. Por lo tanto, la presente invención también se refiere al material de estructura organometálica como se describió anteriormente, en donde el área superficial específica del material, determinada por absorción de nitrógeno a 77 K de acuerdo con DIN 66131 y/o DIN 66134, es mayor o igual a 20 m2/g. De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, el ion de metal de al menos un compuesto bidentado como mínimo se enlaza a cuando menos uno de Ni2+, Ni2+, Fe3+, Fe2+, Ru3+, Ru2+, Co3+, Co2+, Rh2+, Rh+, Pd2+, Pd+, Pt2+, Pt+, Cu2+, Cu+, Zn2+. De acuerdo con una modalidad aún más preferida, el ion de metal de al menos un compuesto bidentado como mínimo se enlaza cuando menos con uno de Zn2+, Co3+, Co2+, Cu2+, Cu2+ y/o Fe3+, Fe2+. De acuerdo con una modalidad especialmente preferida, el ion de metal de al menos el compuesto bidentado como mínimo es Zn2+. Por lo tanto, la presente invención también se refiere al material de estructura organometálica como se describió anteriormente, en donde la sal de metal como mínimo es una sal de zinc. El material de estructura organometálica que se obtiene por el proceso de la presente invención contiene el zinc especialmente preferido, en una cantidad que está generalmente en el intervalo de 25 a 40% en peso, de preferencia en el intervalo de 30 a 38% en peso y en especial se prefiere en el intervalo desde 33 a 37% en peso, con base en el peso total del material de estructura organometálica seca. Por lo tanto, la presente invención también se refiere al material de estructura organometálica como se describió anteriormente, que comprende zinc en el intervalo de 25 a 40 por ciento en peso.
El material de estructura organometálica separado de su licor madre puede emplearse como tal y en forma lavada y/o seca y/o calcinada. Aún más, es posible preparar un cuerpo conformado a partir de material de estructura organometálica y emplear el cuerpo conformado que contiene el material de estructura organometálica. A fin de producir un cuerpo conformado, el material de estructura organometálica por separado puede mezclarse con adyuvantes inertes, como por ejemplo, grafito, formulado, fundido, extrudido, co-extrudido, prensado, centrifugado, espumado y/o granulado para formar un cuerpo conformado o cuerpos conformados. Geometrías posibles de cuerpo o cuerpos conformados entre otras son, granulos, pildoras, esferas, granulados o extrudidos tales como hebras . En especial se prefieren geometrías de los cuerpos conformados que son especialmente adecuadas para el uso preferido como se describe a continuación. En el contexto de la presente invención, el término "cuerpo conformado" se refiere a cualquier cuerpo sólido que tiene al menos un contorno exterior bidimensional y se extiende cuando menos 0.02 mm en al menos una dirección en el espacio. No aplican otras restricciones, es decir el cuerpo puede tomar cualquier forma concebible y puede extenderse en cualquier dirección por cualquier longitud, siempre que se extienda menos 0.02 mm en una dirección. En una modalidad preferida, los cuerpos conformados se extienden desde 0.02 a 50 mm en todas las direcciones. En una modalidad preferida adicional, los cuerpos conformados se extienden desde 1.5 a 5 mm en todas las direcciones. En lo que se refiere a la geometría de estos cuerpos conformados, cuerpos esféricos o cilindricos se prefieren, así como granulos en forma de disco o cualquier otra geometría conveniente tales como panales, mallas, cuerpos huecos, arreglos de alambres, etc. Para formar cuerpos conformados que comprenden el material de estructura organometálica existen varias rutas. Entre ellas habrán de mencionarse (i) moldear el material de estructura organometálica solo o el material de estructura organometálica en combinación con al menos un aglutinante y/o al menos otro componente en un cuerpo conformado, por ejemplo por granulado; (ii) aplicar el material de estructura organometálica en un substrato (poroso) , y (iii) soportar el material de estructura organometálica en un substrato poroso o no poroso que se moldea en un cuerpo conformado. Aunque no se limita respecto a la ruta para obtener los cuerpos conformados que comprenden al menos un material de estructura organometálica que se obtiene por el proceso de acuerdo con la presente invención, _ las rutas anteriormente descritas se prefieren dentro de la invención aquí descrita. Actualmente, las zeolitas son los materiales porosos más comúnmente empleados que ya se moldean en cuerpos conformados o aplican en un soporte (poroso) . Para la etapa de preparar cuerpos conformados que contienen al menos un material de estructura organometálica, se conciben todos los procesos de moldear un polvo y/o cristalitos. También, se conciben todos los procesos para aplicar un componente activo, tal como un material de estructura organometálica, en un substrato. Preparar cuerpos conformados por un proceso que involucra un moldeo se describe primero, seguido por una descripción del proceso de aplicar el material en un substrato (poroso) . En el contexto de la presente invención, el término "moldear" se refiere a cualquier proceso por el cual una sustancia que no cumple con el requerimiento anteriormente mencionado de un cuerpo conformado, es decir cualquier polvo, sustancia pulverulenta, arreglo de cristalitos, etc., puede formarse en un cuerpo conformado, que es estable bajo las condiciones de su uso pretendido .
Mientras que es obligatoria la etapa de moldear al menos un material de estructura organometálica en un cuerpo conformado, las siguientes etapas son opcionales de acuerdo con la presente invención: (I) el moldeado puede estar precedido por una etapa de mezclado, (II) el moldeado puede estar precedido por una etapa de preparar una masa tipo pasta o un fluido que contiene material de estructura organometálica, por ejemplo al agregar solventes, aglutinantes u otras sustancias adicionales, (III) el moldeado puede estar seguido por una etapa de acabado, en particular una etapa de secado. La etapa obligatoria de moldeado conformado o formado, puede lograrse por cualquier método conocido por un experto para lograr la aglomeración de un polvo, una suspensión o una masa tipo pasta. Estos métodos se describen por ejemplo en Ullmann ' s Enzylopadie der Technischen Chemie, 4a Edición, Vol. 2, p. 313 et seq., 1972, cuyo respectivo contenido se incorpora en la presente solicitud por referencia. En general, las siguientes rutas principales pueden ser discernidas: (i) briquetación, es decir prensado mecánico del material pulverulento, con o sin aglutinantes y/u otros aditivos; (ii) granulación (granceado) , es decir compactar material pulverulento humectado al someterlo a movimientos de rotación; y (iii) sinterizado, es decir someter el material a compactar a un tratamiento térmico. Específicamente, la etapa de moldeo de acuerdo con la invención se realiza de preferencia al utilizar al menos un método seleccionado del siguiente grupo: briquetado por prensas de pistón, briquetado por prensas de rodillos, briquetado sin aglutinante, briquetado con aglutinantes, nodulizado, formulación, fusión, extrusión, co-extrusión, centrifugado, depósito, espumado, secado por rocío, revestimiento, granulación, en particular granulación con rocío o granulación de acuerdo con cualquiera de los procesos conocidos dentro del procesamiento de plásticos o cualquier combinación de al menos dos de los métodos anteriormente mencionados. Los procesos preferidos de moldeado son aquellos en dónde el moldeado se afecta por extrusión en extrusores convencionales, por ejemplo tal que el resultado en extrudidos que tienen un diámetro usualmente de aprox. 1 a aprox. 10 mm, en particular de aprox. 1.5 a aprox. 5 mm. Estos aparatos de extrusión se describen, por ejemplo, en Ullmann 's Enzylopádie der Technischen Chemie, 4a Edición, Vol. 2, p. 295 et seq., 1972. Además del uso de un extrusor, una prensa de extrusión también se emplea de preferencia para moldeado. El moldeado puede realizarse a presión elevada (en el intervalo de presión atmosférica a varios centenares de bar) , a temperaturas elevadas (en el intervalo de temperatura ambiente a 300 °C) o en una atmósfera protectora (gases nobles, nitrógeno o sus mezclas) . Cualquier combinación de estas condiciones es posible por igual. Puede realizarse la etapa de moldeado en la presencia de aglutinantes y/u otras sustancias adicionales que estabilizan los materiales a aglomerar. En cuanto a un aglutinante opcional como mínimo, puede emplearse cualquier material conocido por el experto para promover la adhesión entre las partículas a moldearse en conjunto. Un aglutinante, un compuesto mejorador de viscosidad orgánico y/o un líquido para convertir el material en una pasta, puede agregarse al material de estructura organometálica, con la mezcla que. se compacta subsecuentemente en un aparato de mezclado o amasado o un extrusor. El material de plástico resultante puede entonces moldearse, en particular utilizando una prensa de extrusión o un extrusor, y las piezas moldeadas resultantes pueden entonces someterse a la etapa opcional de acabado, por ejemplo secado y/o calcinado. Pueden emplearse como aglutinantes una cantidad de compuestos inorgánicos. Por ejemplo, de acuerdo con
US-A 5,430,000, se utiliza dióxido de titanio o dióxido de titanio hidratado como el aglutinante. Ejemplos de aglutinantes adicionales de la técnica previa son: - alúmina hidratada u otros aglutinantes que contienen aluminio (WO 94/29408); compuestos de silicio y aluminio (WO 94/13584) ; compuestos de silicio (EP-A 0 592 050) ; minerales de arcilla (JP-A 03 037 156); - alcoxisilanos (EP-B 0 102 544); sustancias anfifílicas; - grafito. Otros aglutinantes concebibles en principio son todos los compuestos empleados a la fecha con el propósito de lograr adhesión en materiales pulverulentos. Compuestos, en particular óxidos de silicio, de aluminio, de boro, de fósforo, de circonio y/o de titanio, se emplean de preferencia. De interés particular como aglutinante es el sílice, en donde Si02 puede introducirse en la etapa de formación como un sol de sílice o en la forma de tetraalcoxisilanos . Óxidos de magnesio y de berilio y arcillas, por ejemplo montmorillonitas, caolines, bentonitas, haloisitas, dickitas, nacritas y anauxitas, pueden emplearse adicionalmente como aglutinantes. Tetraalcoxisilanos se emplean particularmente como aglutinantes en la presente invención. Ejemplos específicos son tetrametoxisilano, tetraetoxisilano, tetrapropoxisilano y tetrabutoxisilano, los compuestos análogos tetraalcoxititanio y tetraalcoxicirconio y trimetoxi-, trietoxi-, tripropoxi-y tributoxi-aluminio, tetrametoxisilano y tetraetoxisilano, se prefieren en particular. Además, pueden emplearse sustancias mej oradoras de viscosidad orgánicas y/o polímeros hidrofílicos, por ejemplo celulosa o poliacrilatos . La sustancia mej oradora de viscosidad orgánica empleada, puede igualmente ser cualquier sustancia adecuada para este propósito. Aquellos preferidos son polímeros orgánicos en particular hidrofílicos, por ejemplo, celulosa, almidón, poliacrilatos, polimetacrilatos, alcohol polivinílico, polivinilpirolidona, poliisobuteno y politetrahidrofurano. Estas sustancias primordialmente promueven la formación de un material plástico durante la etapa de amasado, moldeado y secado al puentear las partículas primarias y aún más asegurar la estabilidad mecánica de moldeo durante el moldeado y el proceso de secado opcional. No hay restricciones de hecho respecto al líquido opcional que puede emplearse para crear una sustancia tipo pasta, ya sea para la etapa opcional de mezclar o para la etapa obligatoria de moldeado. Además de agua, pueden emplearse alcoholes, siempre que sean miscíbles en agua. De acuerdo con esto, pueden emplearse tanto monoalcoholes de 1 a 4 átomos de carbono como alcoholes polihídricos miscibles en agua. En particular, se utilizan metanol, etanol, propanol, n-butanol, isobutanol, ter-butanol y mezclas de dos o más de éstos. Aminas o compuestos tipo amina, por ejemplo compuestos de tetraalquilamonio o aminoalcoholes, y sustancias que contienen carbonato, tales como carbonato de calcio, pueden emplearse como aditivos adicionales. Estos aditivos adicionales se describen en EP-A-0 389 041, EP-A-200 260 y WO 95/19222, que se incorporan por referencia en el contexto de la presente solicitud. La mayoría, si no todas las sustancias aditivas anteriormente mencionadas pueden retirarse por secado o calentamiento de los cuerpos conformados, opcionalmente en una atmósfera protectora o al vacío. A fin de mantener intacto el material de estructura organometálica, los cuerpos conformados de preferencia no se exponen a temperaturas que exceden 300°C. Sin embargo, estudios muestran que el calentamiento/secado bajo las condiciones leves anteriormente mencionadas, en particular secado al vacío, de preferencia bien por debajo de 300°C, son suficientes para cuando menos retirar compuestos orgánicos de los poros del material de estructura organometálica. En general, las condiciones se adaptan y eligen dependiendo de las sustancias aditivas empleadas . No es crítico el orden de adición de los componentes (solvente opcional, aglutinante, aditivos, material con un material de estructura organometálica) . Es posible ya sea agregar primero el* aglutinante, después, por ejemplo el material de estructura organometálica y si se requiere el aditivo y finalmente la mezcla que contiene al menos un alcohol y/o agua o intercambiar el orden respecto a cualquiera de ellos componentes anteriormente mencionados. En cuanto a lo que se refiere a la etapa opcional de mezclado, por ejemplo del material que contiene un material de estructura organometálica y un aglutinante y opcionalmente materiales de proceso extra
(= materiales adicionales) , podrán emplearse todos los métodos conocidos para el experto en los campos de procesamiento de materiales y operaciones unitarias. Si el mezclado ocurre en la fase líquida, se prefiere la agitación, si la masa a mezclar es tipo pasta, se prefieren amasado y/o extrusión y si los componentes al mezclarse todos son sólidos, se prefiere mezclado en estado pulverulento, sólido. El uso de atomizadores, rociadores, difusores o nebulizadores se concibe al igual que si el estado de los componentes a utilizarse permite su uso. Para materiales tipo pasta y tipo polvo, se prefiere el uso de mezcladores estáticos, mezcladores planetarios, mezcladores con recipientes giratorios, mezcladores de bandejas, amasadoras, mezcladores con disco de corte, mezcladores centrífugos, molinos de chorro, extrusores de canal, mezcladores internos, mezcladores internos y extrusores continuos. Se incluye explícitamente que un proceso de mezclado puede ser suficiente para lograr el moldeado, es decir que las etapas de mezclado y moldeado coincidan. El cuerpo conformado de acuerdo con la invención de preferencia se caracteriza por al menos una de las siguientes propiedades: (aa) se extiende cuando menos en una dirección en el espacio por al menos 0.02 mm y no se extiende en cualquier dirección del espacio en más de 50 mm;
(bb) está en forma de granulo y tiene un diámetro en el intervalo de 1.5 mm a 5 mm y una altura en el intervalo de 1 mm a 5 mm; (ce) tiene una resistencia a la presión (resistencia al aplastamiento) en el intervalo de 2 N a 100 N. Como una segunda ruta principal para producir cuerpos conformados que contienen al menos un material de estructura organometálica, aplicar el material a un sustrato es parte de la presente invención. De preferencia, el sustrato es poroso. En principio, todas las técnicas para contactar el material con el sustrato se conciben. Específicamente se aplican todas las técnicas empleadas para contactar un material activo con un sustrato poroso conocido a partir de la preparación de catalizadores . El método como mínimo de contactar se elige del grupo que comprende impregnar con un fluido, empapar en un fluido, rociar, depositar de la fase líquida, depositar de la fase gas (deposición de vapor) , precipitado, co-precipitado, técnicas de inmersión, revestimiento . Co o un sustrato poroso, cada cuerpo conformado conocido por los expertos podrá emplearse, dado que el cuerpo conformado cumple con los requerimientos generales referentes a su geometría, como se especifica en la presente solicitud, por ejemplo en los ítems (i) a (iii) anteriores. Específicamente, el sustrato poroso que será contactado con el material de estructura organometálica, puede seleccionarse de alúmina, alúmina activada, alúmina hidratada, geles de sílice, silicatos, diatomita, kaolín, magnesia, carbón activado, dióxido de titanio, y/o zeolitas . Mientras que se prefieren sustratos porosos, el contactar material de estructura organometálica con un cuerpo no poroso y/o sustrato bidimensional, se concibe por igual. En el caso de aplicar el material de estructura organometálica en un cuerpo de forma no porosa, se obtienen estructuras de cubierta comparables con catalizadores de cubierta. Estas configuraciones así como modalidades monolíticas se incluyen explícitamente en la presente invención, dado que contienen al menos un material de estructura organometálica. Otras modalidades usuales en las tecnologías de catálisis tales como aplicación de una sustancia activa en un revestimiento de lavado y/o estructurado del soporte en panales o en canales u otras formas de esqueleto, se prefieren. En una modalidad adicional, el material de estructura organometálica y/o el cuerpo conformado, formado a partir de materiales de estructura organometálica, se contacta con al menos un agente que mejora la capacidad seleccionado al grupo que consiste de solventes, complejos, metales, hidruros de metal, alanatos, aleaciones, y mezclas de dos o más de los mismos, tales como modalidades de los anteriormente derivados de Pd, Pt, Ni, Ti, y Ru como el metal. Ejemplos para el agente mejorador de capacidad son hidruros de metal ocluidos. Después de la formación del cuerpo conformado y antes de secado y/o antes de calcinación, el cuerpo conformado puede lavarse con al menos un agente de lavado conveniente tal como al menos un compuesto del sistema solvente acuoso empleado para la mezcla de reacción. Un agente de lavado preferido, es por ejemplo agua. De acuerdo con otro aspecto, la presente invención también se refiere al uso de material de estructura organometálica que se obtiene por el proceso de la presente invención. De preferencia, el material de estructura organometálica como tal o un cuerpo conformado que contiene el material de estructura organometálica, puede emplearse en áreas de aplicación en donde se hace uso de la porosidad, aún más preferiblemente de alta área superficial del material de estructura organometálica.
Por lo tanto, la presente invención también se refiere a un método para utilizar un material de estructura organometálica que comprende al menos un ion de metal y al menos un compuesto orgánico bidentado, ligado en forma coordinada con el ion de metal como mínimo, el material de estructura organometálica se obtiene por un proceso que comprende reaccionar al menos una sal de metal con al menos un compuesto bidentado capaz de coordinación con el ion de metal de la sal de metal, en la presencia de un sistema solvente acuoso y al menos una base, en donde al menos un compuesto bidentado comprende al menos un grupo carboxi y al menos un grupo adicional capaz de formar un enlace de puente de hidrógeno, como catalizador, adsorbente, desecante, pirorretardante, material de almacenamiento o material de depósito, para sustancias activas, material sensor, pigmento o componente electrónico. Áreas de aplicación preferidas son entre otras, materiales de almacenamiento, catalizadores y adsorbentes. Se prefiere particularmente el uso del material de estructura organometálica que se obtiene por el proceso de la presente invención, como material para absorber y/o almacenar y/o liberar un gas tal como un gas noble, monóxido de carbono, dióxido de carbono, nitrógeno, un hidrocarburo, hidrógeno, o un compuesto que genera y/o suministra estos gases, de preferencia un gas hidrocarburo tal como propano, etano, o metano, o hidrogeno, y más preferiblemente metano, bajo una cierta presión. De acuerdo con una modalidad aún más preferida, el material de estructura organometálica que se obtiene por el proceso de la presente invención, se utiliza para absorción y/o almacenamiento y/o liberación de al menos uno de estos gases en donde el material de estructura organometálica y/o un cuerpo conformado que contiene material de estructura organometálica está presente en un recipiente, bajo una presión en el intervalo de 1 a 750 bar dentro del recipiente, de preferencia en el intervalo de 1 a 150 bar, más preferiblemente en el intervalo de 1 a 80 bar, aún más preferible en el intervalo de 45 a 80 bar y más preferiblemente en el intervalo de 50 a 80 bar. De acuerdo con una modalidad aún más preferida, el recipiente está comprendido en una celda de combustible para suministrar energía a aplicaciones estacionarias, móviles y móviles portátiles tales como por ejemplo energía a plantas de energía, automóviles, camiones, autobuses, herramientas inalámbricas, teléfonos celulares y computadoras portátiles. Los recipientes pueden tener geometría cilindrica o no cilindrica. De acuerdo con otra modalidad preferida, la presente invención se refiere a un método para catalizar una reacción de un compuesto orgánico, en donde el catalizador es un material de estructura organometálica que comprende al menos un ion de metal y al menos un compuesto orgánico bidentado ligado en forma coordinada con el ion de metal como mínimo, que se obtiene por un proceso que comprende reaccionar al menos una sal de metal con al menos un compuesto bidentado capaz de coordinación con el ion de metal de la sal de metal, en la presencia de un sistema solvente acuoso y al menos una base, en donde al menos un compuesto bidentado comprende al menos un grupo carboxi y al menos un grupo adicional capaz de formar un enlace fuente de hidrógeno al pH del sistema de reacción. De acuerdo con una modalidad aún más preferida, la presente invención se refiere a un proceso como se describió anteriormente, en donde la reacción del compuesto orgánico se elige del grupo que consiste de oxidaciones, reducciones, reacciones de abertura de anillo, reacciones de acoplamiento C-C, epoxidaciones, reacciones de adición, aminaciones, hidrataciones, eterificaciones, alcoxilaciones, descarbonilaciones, descarboxilaciones, deshidrataciones, deshidrogenaciones, hidrogenaciones, isomerizaciones, escisiones de enlace C-C, reformado, oligomerizaciones, polimerizaciones;
purificación catalítica de gas de desecho y aguas de desecho o residuales, y fotocatálisis . Una reacción especialmente preferida es la alcoxilación de compuestos orgánicos. Los siguientes ejemplos y figuras se pretenden como una ilustración de la presente invención y no se pretende que limiten en forma alguna el alcance de la presente invención. DESCRIPCIÓN DE LA FIGURAS La Figura 1 muestra el diagrama de difracción de rayos X del material de estructura organometálica como se prepara de acuerdo con el ejemplo 1. En la Figura 1, el eje X representa la escala 2? y el eje Y representa Lin (cuentas) . La Figura 2 muestra el diagrama de difracción de rayos X del material de estructura organometálica como se prepara de acuerdo con el ejemplo 2. En la Figura 2, el eje X representa la escala 2? y el eje Y representa Lin (cuentas) . Ejemplo 1
En un matraz 4.0 g de DHTPA se disolvieron en 400 g de agua bi-destilada y 48 g de una solución de hidróxido de sodio acuosa que tiene una concentración de 1 mol/L a presión normal y temperatura ambiente y a un pH = 11. Subsecuentemente, el pH se ajusta a 7.3 con 4 mi de ácido clorhídrico acuoso que tiene una concentración de 2 moles/L para dar la solución 1. 10.5 g de nitrato de zinc tetrahidrato se disuelven en 200 g de agua para dar la solución 2. La solución 2 se agrega por gotas bajo agitación a presión normal y temperatura ambiente, a la solución 1 en una hora. El pH de la solución 2 se mantiene en un intervalo de 7.3 a 7.6 por adición, en total de 30 g de solución de hidróxido de sodio acuosa que tiene una concentración de un mol/1. Primero, la mezcla de reacción era clara y amarilla. Después de aproximadamente 10 minutos, viró a una suspensión amarilla. Subsecuentemente la mezcla de reacción se agita por aproximadamente 1 h a presión y temperatura normales . La sustancia amarilla precipitada se separa por filtración y lava tres veces, cada vez con 10 mi de agua. Subsecuentemente, el producto se seca por 48 h a 60 grados C en un horno de secado con circulación de aire. El rendimiento respecto a la cantidad de zinc empleado fue 85.8 por ciento. Caracterización de la estructura de cristal se lleva a cabo mediante el método de difracción de rayos X en polvo a 25 grados C, un ancho de escalón de 0.020 grados, un tiempo de escalón de 3.6 s, y un ánodo de Cu. Determinación de la superficie se lleva a cabo mediante adsorción de N2 a 77K de acuerdo con DIN 66131 (BET) y/o DIN 66135 (Langmuir) . La Figura 1 muestra el diagrama de difracción de rayos X del producto. De la isoterma de adsorción (determinada con N2 a 77 K con Micromeritics ASAP 2010) un área superficial específica de 230 m2/g a una presión relativa de p/p° = 0.4, se calcula de acuerdo con el método de Langmuir. En el producto, 34 por ciento en peso de Zn se encuentra por análisis elemental. El contenido de nitrógeno del material de estructura seco, determinado por análisis elemental fue 0.078 por ciento en peso. Los cristales en forma de prisma tuvieron un diámetro de 2 a 10 µm y una longitud de 5 a 20 µm determinado por ESM. Ejemplo 2
En un matraz, 4.0 g de DHTPA se disolvieron en 400 g de agua bi-dest. y 48 g de solución de hidróxido de sodio acuosa que tiene una concentración de un mol/1 a presión normal y temperatura normal y a un pH igual a 11. Subsecuentemente, el pH se ajusta 7.3 con 4 mi de ácido clorhídrico acuoso que tiene una concentración de 2 moles/1 para dar la solución 1. 10.5 g nitrato de zinc tetrahidrato se disolvieron en 200 g de agua para dar la solución 2. La solución 2 se agrega por gotas bajo agitación a presión normal y temperatura ambiente, a la solución 1 dentro de 1 h. El pH de la solución 2 se mantiene en un intervalo desde 7.3 a 7.6 al agregar, en total, 40 g de solución de hidróxido de sodio acuosa que tiene una concentración de 1 mol/1. Primero, la mezcla de reacción era clara y amarilla. Después de aproximadamente 10 min, se volvió una suspensión amarilla. Subsecuentemente, la mezcla de reacción se agitó por aproximadamente 1 h a presión normal y temperatura ambiente. La sustancia amarilla precipitada se separó por filtración y se lavó tres veces, cada vez con 10 mi de agua. Subsecuentemente, el producto se secó por 48 h a 60 grados C en un horno de secado con circulación de aire . El rendimiento respecto a la cantidad de zinc empleado fue 65.0 por ciento. Caracterización de la estructura de cristal se lleva a cabo mediante método de difracción de rayos X en polvo a 25 grados C, un ancho de escalón de 0.020, un tiempo de escalón de 3.6 s, y un ánodo de Cu. La determinación de la superficie se lleva a cabo mediante adsorción N2 a 77 K de acuerdo con DIN 66131 (BET) y/o DIN 66134 (Langmuir) . La Figura 2 muestra el diagrama de difracción de rayos X del producto. De la isoterma de adsorción (determinada con N2 a 77 K con Micromeritics ASAP 2010) un área superficial específica de 240 m2/g a una presión relativa de p/p° = 0.4 se calcula de acuerdo con el modelo de Langmuir. En el producto, 34 por ciento en peso de Zn se encuentra por análisis elemental. El contenido de nitrógeno del material de estructura seca, determinado por análisis elemental, fue 0.078 por ciento en peso. Los cristales en forma de prisma tuvieron un diámetro de 2 a 10 µm y una longitud de 5 a 20 µm, determinada por SEM.
Claims (26)
- REIVINDICACIONES 1. Un proceso para preparar un material de estructura organometálica, que comprende reaccionar al menos una sal de metal con al menos un compuesto bidentado capaz de coordinación al ion de metal de la sal de metal, en la presencia de un sistema solvente acuoso y al menos una base, en donde el compuesto bidentado como mínimo es un compuesto aromático que tiene al menos un núcleo y al menos dos grupos carboxi y al menos un grupo hidroxi.
- 2. Un proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el compuesto bidentado como mínimo comprende dos grupos carboxi.
- 3. Un proceso de conformidad con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el compuesto bidentado como mínimo comprende dos grupos hidroxi.
- 4. Un proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el compuesto bidentado como mínimo esácido dihidroxi tereftálico.
- 5. Un proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el solvente acuoso es agua.
- 6. Un proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el sistema solvente acuoso comprende agua y al menos un compuesto que comprende al menos un grupo hidroxi.
- 7. Un proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el sistema solvente acuoso comprende al menos un alcohol seleccionado del grupo que consiste de metanol, etanol, n-propanol, e isopropanol.
- 8. Un proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la base como mínimo es un hidróxido de metal alcalino, un hidróxido de metal alcalino terreo y/o un hidróxido de metal básico que es al menos parcialmente soluble o miscible en el sistema solvente acuoso.
- 9. Un proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la base como mínimo es hidróxido de sodio o hidróxido de potasio o una mezcla de hidróxido de sodio e hidróxido de potasio .
- 10. Un proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la reacción de la sal de metal como mínimo con el compuesto bidentado como mínimo, se lleva a cabo a un pH del intervalo de 3 a 9.
- 11. Un proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque la reacción de la sal de metal como mínimo con el compuesto bidentado como mínimo, se lleva a cabo a un pH en el intervalo de 7.0 a 8.0.
- 12. Un proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque porque la reacción de la sal de metal como mínimo con el compuesto bidentado como mínimo se lleva a cabo a un pH en el intervalo de 7.3 a 7.6.
- 13. Un proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque porque la sal de metal como mínimo es una sal de Zn, Cu, Co, Ni, Pd, Pt, Ru, Rh, Fe y mezclas de dos o más de los mismos .
- 14. Un proceso de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque la sal de metal es una sal de Zn, Co, Cu y/o Fe.
- 15. Un proceso de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque la sal de metal es Zn.
- 16. Un proceso para preparar un material de estructura organometálica, caracterizado porque comprende reaccionar una sal de zinc con un compuesto bidentado, en la presencia de un solvente acuoso e hidróxido de sodio, en donde el compuesto bidentado es ácido dihidroxi tereftálico.
- 17. Un proceso de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el solvente acuoso es agua.
- 18. Un material de estructura organometálica que comprende al menos un ion de metal y al menos un compuesto orgánico bidentado ligado en forma coordinada con el ion de metal como mínimo, que se obtiene por un proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17.
- 19. Un material de estructura organometálica de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el contenido de nitrógeno del material de estructura organometálica es menor o igual a 1 por ciento en peso con base en el peso total de estructura.
- 20. Un material de estructura organometálica de conformidad con las reivindicaciones 18 o 19, caracterizado porque el área superficial específica del material, determinada por absorción del nitrógeno a 77 K de acuerdo con Langmuir, es mayor o igual a 20 m2/g.
- 21. Un material de estructura organometálica de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 18 a 20, caracterizado porque la sal de metal como mínimo es una sal de zinc.
- 22. Un material de estructura organometálica de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 18 a 20, caracterizado porque comprende zinc en el intervalo de 25 a 40 por ciento en peso.
- 23. Un cuerpo conformado, que comprendé un material de estructura organometálica de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 18 a 22.
- 24. Un método para utilizar un material de estructura organometálica, de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 18 a 22, como catalizador, adsorbente, desecante, pirorretardante, material de almacenamiento o material de depósito para sustancias activas, materiales sensores, pigmento, o componente electrónico .
- 25. Un método para catalizar una reacción de un compuesto orgánico, caracterizado porque el catalizador es un material de estructura organometálica de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 18 a 22.
- 26. Un proceso de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque la reacción del compuesto orgánico se selecciona del grupo que consiste de oxidaciones, reducciones, reacciones de abertura de anillo, reacciones de acoplamiento C-C, epoxidaciones, reacciones de adición, aminaciones, hidrataciones, eterificaciones, alcoxilaciones, descarbonilaciones, descarboxilaciones , deshidrataciones , deshidrogenaciones, hidrogenaciones, isomerizaciones, escisiones de enlace C-C, reformado, oligomerizaciones, polimerizaciones; purificación catalítica de gas de deshecho y agua de deshecho y fotocatálisis .
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| US10755231 | 2004-01-13 |
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