POLYMERE OPTIQUEMENT ACTIF A FONCTIONS EPOXYDES, OPTICALLY ACTIVE POLYMER WITH EPOXIDE FUNCTIONS,
PROCEDE DE PREPARATION DUDIT POLYMERE, ET SON UTILISATIONPROCESS FOR PREPARING SAID POLYMER, AND USE THEREOF
L'invention concerne un polymère optiquement actif présentant des fonctions époxydes réactives, chaque fonction époxyde étant porteuse d'au moins un centre chiral. L'invention concerne par ailleurs un procédé de préparation dudit polymère, notamment par voie radicalaire.The invention relates to an optically active polymer having reactive epoxy functions, each epoxy function carrying at least one chiral center. The invention furthermore relates to a process for the preparation of said polymer, in particular by radical route.
L'invention couvre par ailleurs un polymère optiquement actif dérivé du précédent par ouverture des fonctions époxydes (désigné polymère modifié dans la suite) ainsi que son procédé de préparation.The invention also covers an optically active polymer derived from the previous one by opening the epoxy functions (designated polymer modified below) as well as its preparation process.
Selon un autre de ses aspects, l'invention concerne l'utilisation de ce polymère comme matrice polymère en chromatographie chimie, comme support polymère en synthèse asymétrique sur phase solide ou comme ligand dans la préparation de complexes de métaux de transition destinés à la catalyse asymétrique, ainsi que l'utilisation dudit polymère comme matériau polymère réactif pour l'immobilisation d'enzymes.According to another of its aspects, the invention relates to the use of this polymer as a polymer matrix in chemical chromatography, as a polymer support in asymmetric synthesis on a solid phase or as a ligand in the preparation of transition metal complexes intended for asymmetric catalysis. , as well as the use of said polymer as reactive polymeric material for the immobilization of enzymes.
De plus, l'invention met à disposition des procédés de préparation desdits polymères qui permettent une modulation des propriétés physiques telles que l'aspect, la porosité, la surface spécifique, la taille des billes et la résistance. Les principaux avantages du polymère de l'invention sont son caractère optiquement actif et sa réactivité. La chiralité est notamment portée par les fonctions époxydes. La réactivité est liée à la présence des fonctions époxydes au sein du squelette polymère. Ces propriétés du polymère de l'invention le rendent particulièrement approprié à une utilisation en chromatographie chirale, après ouverture des fonctions époxydes réactives.In addition, the invention provides methods for preparing said polymers which allow modulation of physical properties such as appearance, porosity, specific surface, size of the beads and resistance. The main advantages of the polymer of the invention are its optically active nature and its reactivity. The chirality is notably carried by the epoxy functions. Reactivity is linked to the presence of epoxide functions within the polymer backbone. These properties of the polymer of the invention make it particularly suitable for use in chiral chromatography, after opening of the reactive epoxy functions.
La chromatographie chirale préparative ou analytique connaît un essor considérable en raison des contraintes de plus en plus sévères liées aux réglementations sur les médicaments et les additifs alimentaires qui obligent les industriels à proposer des énantiomères purs. La chromatographie chirale est particulièrement avantageuse dans la mesure où elle permet le dédoublement de mélanges racémiques dans le cas de molécules de faible masse moléculaire.
Les phases stationnaires chirales industriellement développées et connues à ce jour sont notamment celles décrites dans Synlett, 1998, 4, 344-360 qui sont à base de polysaccharides ; celles décrites dans Angew. Chem. Int. Ed. 1998, 37, 1020-1043 qui sont des triacétates de cellulose, des benzoates de cellulose, des phénylcarbamates de cellulose et d'amylose ou des aralkylcarbamates de cellulose ; ainsi que celles décrites dans High Resolution Chromatogr. 1998, 21 , 267-281 , qui sont des silices modifiées par de l'albumine de sérum bovin ou humain, des phases chirales de type Pirkle ou cyclodextrine ou des phases chirales modifiées par des éthers-couronnes. L'ouverture des fonctions époxyde chirales du polymère de l'invention en vue de son utilisation en chromatographie chirale est effectuée selon l'invention par action d'un agent nucléophile, éventuellement chiral, dans les conditions propres à provoquer l'ouverture des fonctions époxydes. Cette réaction d'ouverture permet le cas échéant une fonctionnalisation dudit polymère. Des exemples d'agents nucléophiles utilisables sont les phosphines, aminés, les guanidines, les thiols et thiolates, l'ammoniac, les alcools et alcoolates, l'eau, les sélénols et leurs sels, les sulfites et bisulfites et les carbanions.Preparative or analytical chiral chromatography is experiencing considerable growth due to the increasingly severe constraints linked to regulations on drugs and food additives which oblige manufacturers to offer pure enantiomers. Chiral chromatography is particularly advantageous insofar as it allows the resolution of racemic mixtures in the case of molecules of low molecular mass. The stationary chiral phases industrially developed and known to date are in particular those described in Synlett, 1998, 4, 344-360 which are based on polysaccharides; those described in Angew. Chem. Int. Ed. 1998, 37, 1020-1043 which are cellulose triacetates, cellulose benzoates, cellulose and amylose phenylcarbamates or cellulose aralkylcarbamates; as well as those described in High Resolution Chromatogr. 1998, 21, 267-281, which are silicas modified with bovine or human serum albumin, chiral phases of Pirkle or cyclodextrin type or chiral phases modified with crown ethers. The opening of the chiral epoxide functions of the polymer of the invention with a view to its use in chiral chromatography is carried out according to the invention by the action of a nucleophilic agent, optionally chiral, under conditions suitable for causing the opening of the epoxy functions . This opening reaction allows, if necessary, a functionalization of said polymer. Examples of usable nucleophilic agents are phosphines, amines, guanidines, thiols and thiolates, ammonia, alcohols and alcoholates, water, selenols and their salts, sulfites and bisulfites and carbanions.
Après ouverture des fonctions époxydes, le polymère de l'invention est non seulement utilisable en chromatographie chirale mais également comme support en synthèse asymétrique sur phase solide ou comme ligand chiral susceptible de se coordonner à un métal de transition pour la préparation de complexes métalliques utilisables en catalyse asymétrique.After opening of the epoxy functions, the polymer of the invention is not only usable in chiral chromatography but also as a support in asymmetric synthesis on solid phase or as a chiral ligand capable of coordinating with a transition metal for the preparation of metal complexes usable in asymmetric catalysis.
Plus précisément, l'invention concerne un polymère optiquement actif pouvant être obtenu par polymérisation radicalaire ou anionique d'un monomère éthylénique optiquement actif à fonction époxyde porteuse d'au moins un centre chiral éventuellement en présence d'un ou plusieurs autres monomères éthyléniques copolymérisables.More specifically, the invention relates to an optically active polymer which can be obtained by radical or anionic polymerization of an optically active ethylenic monomer with an epoxide function carrying at least one chiral center optionally in the presence of one or more other copolymerizable ethylenic monomers.
Par polymère optiquement actif, on entend un polymère présentant un excès énantiomérique d'au moins 70%, de préférence d'au moins 75%, par exemple d'au moins 80% et mieux encore d'au moins 90%, tel que d'au moins 95%.
Le monomère éthylénique copolymérisable peut comprendre une ou plusieurs doubles liaisons éthyléniques. Lorsqu'il comprend plus d'une double liaison éthylénique, il est préférable que celles-ci soient conjuguées les unes aux autres. De façon générale, les monomères éthyléniques copolymérisables comprennent les hydrocarbures oléfiniques tels que styrène, α-méthylstyrène, divinylbenzène, vinyltoluène, vinylfuranne, vinylthiophène, vinylpyrrole et les acides styrènesulfoniques mais également les diènes du type isoprène et butadiène ; les monomères halogènes du type chlorure de vinyle, chloroprène, chlorure de vinylidène, fluorure de vinylidène et fluorure de vinyle ; les acides insaturés du type de acide acrylique, acide méthacrylique et acide crotonique ; les esters insaturés du type acétate de vinyle, méthacrylate de méthyle, acrylate d'éthyle, acrylate de méthyle et acrylate ou méthacrylate de 2-hydroxyéthyle ; les amides insaturés tels que l'acrylamide, le N,N-diméthylacrylamide, le méthylènebisacrylamide et la N-vinylpyrrolidone ; les nitriles insaturés du type acrylonitrile ; les éthers insaturés tels que l'éther de vinyle et de méthyle ; les vinylpyridines, le vinylphosphonate de diéthyle et le styrènesulfonate de sodium.By optically active polymer is meant a polymer having an enantiomeric excess of at least 70%, preferably at least 75%, for example at least 80% and more preferably at least 90%, such as d '' at least 95%. The copolymerizable ethylenic monomer can comprise one or more ethylenic double bonds. When it comprises more than one ethylenic double bond, it is preferable that these be conjugated to each other. In general, the copolymerizable ethylene monomers include olefinic hydrocarbons such as styrene, α-methylstyrene, divinylbenzene, vinyltoluene, vinylfuran, vinylthiophene, vinylpyrrole and styrenesulfonic acids but also dienes of the isoprene and butadiene type; halogenated monomers of the vinyl chloride, chloroprene, vinylidene chloride, vinylidene fluoride and vinyl fluoride type; unsaturated acids of the acrylic acid, methacrylic acid and crotonic acid type; unsaturated esters of the vinyl acetate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, methyl acrylate and 2-hydroxyethyl acrylate or methacrylate type; unsaturated amides such as acrylamide, N, N-dimethylacrylamide, methylenebisacrylamide and N-vinylpyrrolidone; unsaturated nitriles of the acrylonitrile type; unsaturated ethers such as vinyl ether; vinylpyridines, diethyl vinylphosphonate and sodium styrenesulfonate.
Les polymères préférés de l'invention sont des copolymères résultant de la polymérisation d'un monomère éthylénique polymérisable avec un monomère éthylénique optiquement actif à fonction époxyde porteuse d'au moins un centre chiral.The preferred polymers of the invention are copolymers resulting from the polymerization of an ethylenic monomer which can be polymerized with an optically active ethylenic monomer with an epoxy function carrying at least one chiral center.
De manière générale, le rapport molaire de la fraction dérivée du monomère éthylénique optiquement actif à fonctions époxyde à la fraction dérivée du monomère éthylénique copolymérisable, dans le polymère de l'invention varie de 1-100:0-99, par exemple de 10-100 : 0-90, préférablement de 30-100 : 0-70, des rapports préférés étant 100:0, 50:50 et 30:70.In general, the molar ratio of the fraction derived from the epoxy-functional optically active ethylenic monomer to the fraction derived from the copolymerizable ethylenic monomer in the polymer of the invention varies from 1-100: 0-99, for example from 10- 100: 0-90, preferably 30-100: 0-70, preferred ratios being 100: 0, 50:50 and 30:70.
Selon un premier mode de réalisation préféré de l'invention, chaque monomère éthylénique comprend, en alpha de la double liaison éthylénique, une fonction carbonyle, nitrile, ester, amide ou éther, et ceci en vue d'en accroître la réactivité. Plus préférablement, c'est une fonction ester qui active la double liaison éthylénique.According to a first preferred embodiment of the invention, each ethylenic monomer comprises, at the alpha of the ethylenic double bond, a carbonyl, nitrile, ester, amide or ether function, and this in order to increase its reactivity. More preferably, it is an ester function which activates the ethylenic double bond.
Ainsi, un premier groupe préféré de polymères de l'invention est constitué des polymères dans lesquels :
- les monomères éthyléniques copolymérisables, lorsqu'ils sont présents, comprennent une fonction carbonyle, ester, amide ou éther en alpha de la double liaison éthylénique, et/ouThus, a first preferred group of polymers of the invention consists of polymers in which: the copolymerizable ethylenic monomers, when they are present, comprise a carbonyl, ester, amide or ether function in alpha of the ethylenic double bond, and / or
- le monomère éthylénique optiquement actif à fonction époxyde porteuse d'au moins un centre chiral comprend une fonction carbonyle, ester ou amide en alpha de la double liaison éthylénique.the optically active ethylenic monomer with an epoxy function carrying at least one chiral center comprises a carbonyl, ester or amide function in alpha of the ethylenic double bond.
Parmi ces polymères, on préfère ceux dans lesquels le monomère éthylénique optiquement actif à fonction époxyde a pour formule I :Among these polymers, those in which the epoxy-functional optically active ethylenic monomer has the formula I are preferred:
dans laquelle :in which :
- * indique l'emplacement d'un carbone de stéréochimie R ou S bien déterminée, étant entendu que lorsque R3 représente un atome d'hydrogène le carbone portant R3 n'est pas chiral ;- * indicates the location of a carbon of stereochemistry R or S well determined, it being understood that when R 3 represents a hydrogen atom the carbon carrying R 3 is not chiral;
- n est un entier compris entre 1 et 10, de préférence choisi parmi 1 , 2, 3 et 4 ; - X représente -O-, -S- ou -NT- où T représente un atome d'hydrogène ; un groupe alkyle, cycloalkyle ou aryle, ledit groupe étant éventuellement substitué ;- n is an integer between 1 and 10, preferably chosen from 1, 2, 3 and 4; - X represents -O-, -S- or -NT- where T represents a hydrogen atom; an alkyl, cycloalkyl or aryl group, said group being optionally substituted;
- R°, R1, R2, R3, R4, R5 et R6 sont indépendamment choisis parmi un atome d'hydrogène ; ou bien un groupe alkyle, cycloalkyle ou aryle, ledit groupe étant éventuellement substitué; étant entendu que R5 et R6 peuvent représenter en outre 1-alcényle.- R °, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6 are independently chosen from a hydrogen atom; or an alkyl, cycloalkyl or aryl group, said group being optionally substituted; it being understood that R 5 and R 6 may also represent 1-alkenyl.
Selon une variante préférée, X représente O dans la formule I ci-dessus. De façon avantageuse, dans la formule I, R° et R3 représentent indépendamment un atome d'hydrogène, un groupe aryle éventuellement substitué, ou un groupe alkyle éventuellement substitué, R4 représente un groupe alkyle éventuellement substitué ou un groupe aryle éventuellement substitué, et R1 et R2 représentent indépendamment un atome d'hydrogène ou un groupe alkyle éventuellement substitué ; et R5 et R6 sont indépendamment choisis parmi
un atome d'hydrogène, un groupe alkyle éventuellement substitué et un groupe aryle éventuellement substitué.According to a preferred variant, X represents O in formula I above. Advantageously, in formula I, R ° and R 3 independently represent a hydrogen atom, an optionally substituted aryl group, or an optionally substituted alkyl group, R 4 represents an optionally substituted alkyl group or an optionally substituted aryl group, and R 1 and R 2 independently represent a hydrogen atom or an optionally substituted alkyl group; and R 5 and R 6 are independently chosen from a hydrogen atom, an optionally substituted alkyl group and an optionally substituted aryl group.
Mieux encore, dans la formule I, R°, R1, R2, R3, R5 et R6 représentent un atome d'hydrogène ; et R4 représente un groupe alkyle éventuellement substitué, par exemple méthyle.Better still, in formula I, R °, R 1 , R 2 , R 3 , R 5 and R 6 represent a hydrogen atom; and R 4 represents an optionally substituted alkyl group, for example methyl.
Comme copolymère préféré de l'époxyde de formule I ci-dessus, les copolymeres obtenus par polymérisation dudit époxyde avec un monomère de type (méth)acrylate sont préférés.As preferred copolymer of the epoxide of formula I above, the copolymers obtained by polymerization of said epoxide with a monomer of (meth) acrylate type are preferred.
Par monomère de type (méth)acrylate on entend dans le cadre de l'invention, un monomère de type acrylate ou méthacrylate éventuellement substitué.By (meth) acrylate type monomer is understood in the context of the invention, an optionally substituted acrylate or methacrylate type monomer.
Des exemples préférés de monomères (méth)acrylates sont les monomères de formule :Preferred examples of (meth) acrylate monomers are the monomers of formula:
dans laquelle R7, R8 et R9 représentent indépendamment un atome d'hydrogène ; un groupe alkyle éventuellement substitué ; un groupe aryle éventuellement substitué ; un groupe cycloalkyle éventuellement substitué ; ou un groupe polysiloxyle; et P représente un groupe alkyle éventuellement substitué, un groupe aryle éventuellement substitué ou un groupe cycloalkyle éventuellement substitué, ou O-P représente un groupe polysiloxyle. wherein R 7 , R 8 and R 9 independently represent a hydrogen atom; an optionally substituted alkyl group; an optionally substituted aryl group; an optionally substituted cycloalkyl group; or a polysiloxyl group; and P represents an optionally substituted alkyl group, an optionally substituted aryl group or an optionally substituted cycloalkyl group, or OP represents a polysiloxyl group.
Par groupe polysiloxyle, on entend selon l'invention une chaîne polyorganosiloxane rattachée par un atome d'oxygène au squelette du composé de formule XI et présentant notamment au moins deux motifs différents choisis parmi ceux de formule J3SiOι/2 (motif M), J2SiO (motif D), JSiO3/2 (motif T) et SiO4/2 (motif Q).The term “polysiloxyl group” is understood to mean, according to the invention, a polyorganosiloxane chain attached by an oxygen atom to the skeleton of the compound of formula XI and in particular having at least two different units chosen from those of formula J 3 SiOι / 2 (unit M), J 2 SiO (D unit), JSiO 3/2 (T unit) and SiO 4/2 (Q unit).
Les radicaux J sont des radicaux hydrocarbonés aliphatiques ou aromatiques éventuellement substitués de type alkyle, linéaire ou ramifié, en d- C-18, ou (C6-Ci8)aryle, étant entendu que l'un ou plusieurs des radicaux J dans ladite chaîne polyorganosiloxane peut représenter en outre un atome d'hydrogène ou un groupe hydroxyle.
Comme type de chaînes polyorganosiloxanes préférées, on préfère celles issues de polyorganosiloxane de formule XII :The radicals J are optionally substituted aliphatic or aromatic hydrocarbon radicals of alkyl type, linear or branched, d- C- 18 , or (C 6 -Ci8) aryl, it being understood that one or more of the radicals J in said chain polyorganosiloxane can also represent a hydrogen atom or a hydroxyl group. As the preferred type of polyorganosiloxane chains, those derived from polyorganosiloxane of formula XII are preferred:
dans laquelle : m est un entier supérieur ou égal à 2, de préférence supérieur ou égal à in which: m is an integer greater than or equal to 2, preferably greater than or equal to
10 et J1 et J2 sont tels que définis ci-dessus pour J, étant entendu que J1 ou/et J2 peuvent représenter en outre un atome d'hydrogène ou un groupe hydroxyle.10 and J 1 and J 2 are as defined above for J, it being understood that J 1 and / or J 2 may also represent a hydrogen atom or a hydroxyl group.
Plus particulièrement, dans la formule XII ci-dessus, on préfère que J1 et ou J2 représente (Cι-C6)alkyle, avantageusement méthyle. Un autre sous-groupe préféré de polymères de l'invention est constitué de copolymeres pouvant être obtenus par polymérisation d'un monomère optiquement actif à fonctions époxyde avec un monomère éthylénique copolymérisable comprenant deux doubles liaisons éthyléniques présentant chacune un groupe carbonyle, ester ou amide en alpha de la double liaison. Parmi cet autre groupe de polymères, on distingue plus particulièrement ceux constitués des deux types de motifs récurrents A et B suivants, de formule :More particularly, in formula XII above, it is preferred that J 1 and or J 2 represent (Cι-C 6 ) alkyl, advantageously methyl. Another preferred subgroup of polymers of the invention consists of copolymers obtainable by polymerization of an optically active monomer having epoxide functions with a copolymerizable ethylenic monomer comprising two ethylenic double bonds each having a carbonyl, ester or amide group. double bond alpha. Among this other group of polymers, there are more particularly those consisting of the following two types of recurring units A and B, of formula:
le motif A étant porteur d'au moins un centre chiral optiquement actif au niveau de la fonction époxyde ; dans lesquelles : - * indique l'emplacement d'un carbone de stéréochimie R ou S bien déterminée, étant entendu que lorsque R3 représente un atome d'hydrogène le carbone portant R3 n'est pas chiral ;the motif A carrying at least one optically active chiral center at the epoxide function; in which: - * indicates the location of a carbon of stereochemistry R or S well determined, it being understood that when R 3 represents a hydrogen atom the carbon carrying R 3 is not chiral;
- n est un entier compris entre 1 et 10, de préférence choisi parmi 1 , 2, 3 et 4 ;- n is an integer between 1 and 10, preferably chosen from 1, 2, 3 and 4;
- X, Y1 et Y2 sont indépendamment choisis parmi -O-, -S- et -NT- où T représente un atome d'hydrogène, un groupe alkyle, cycloalkyle ou aryle, ledit groupe étant éventuellement substitué ;- X, Y 1 and Y 2 are independently chosen from -O-, -S- and -NT- where T represents a hydrogen atom, an alkyl, cycloalkyl or aryl group, said group being optionally substituted;
- B représente un radical divalent choisi parmi alkylène ; cycloalkylène ; alkylène interrompu par un ou plusieurs groupes arylène ou/et cycloalkylène ; ou arylène ; chacun des groupes alkylène, cycloalkylène ou arylène étant éventuellement substitué ;- B represents a divalent radical chosen from alkylene; cycloalkylene; alkylene interrupted by one or more arylene and / or cycloalkylene groups; or arylene; each of the alkylene, cycloalkylene or arylene groups being optionally substituted;
- R°, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R11 et R12 sont indépendamment choisis parmi un atome d'hydrogène, un groupe alkyle, cycloalkyle ou aryle, ledit groupe étant éventuellement substitué ;- R °, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 and R 12 are independently chosen from a hydrogen atom, a alkyl, cycloalkyl or aryl group, said group being optionally substituted;
R7, R8, R9, R10, R11, et R12 représentent indépendamment alcoxy éventuellement substitué, aryloxy éventuellement substitué, alkylcarbonyloxy éventuellement substitué ou arylcarbonyloxy éventuellement substitué ; étant entendu que R5, R6, R7, R8, R11 et R12 peuvent représenter en outre 1- alcényle, et que R7, R8 et R9 peuvent représenter en outre un groupe polysiloxyle.
Dans le cadre de l'invention, on entend par 1-alcényle un groupe hydrocarboné aliphatique comprenant au moins une double liaison en position 1 et éventuellement une ou plusieurs autres doubles liaisons conjuguées à la première. De préférence, 1-alcényle est en C-I-C-IO-R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 , and R 12 independently represent optionally substituted alkoxy, optionally substituted aryloxy, optionally substituted alkylcarbonyloxy or optionally substituted arylcarbonyloxy; it being understood that R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 11 and R 12 can also represent 1-alkenyl, and that R 7 , R 8 and R 9 can also represent a polysiloxyl group. In the context of the invention, 1-alkenyl is understood to mean an aliphatic hydrocarbon group comprising at least one double bond in position 1 and optionally one or more other double bonds conjugated to the first. Preferably, 1-alkenyl is in CICI O -
Dans le cadre de l'invention, on entend par alkyle un radical hydrocarboné saturé linéaire ou ramifié tel que méthyle, éthyle, propyle, isopropyle, butyle, isobutyle, t-butyle, pentyle, isopentyle, néopentyle, 2-méthylbutyle, 1- éthylpropyle, hexyle, isohexyle, néohexyle, 1-méthylpentyle, 3-méthylpentyle, 1 ,1 -diméthylbutyle, 1 ,3-diméthylbutyle, 2-éthylbutyle, 1 -méthyl-1 -éthylpropyle.In the context of the invention, the term “alkyl” means a saturated linear or branched hydrocarbon radical such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, t-butyl, pentyl, isopentyl, neopentyl, 2-methylbutyl, 1-ethylpropyl , hexyl, isohexyl, neohexyl, 1-methylpentyl, 3-methylpentyl, 1, 1-dimethylbutyl, 1, 3-dimethylbutyl, 2-ethylbutyl, 1-methyl-1-ethylpropyl.
De préférence, le radical alkyle comprend 1 à 10 atomes de carbone, mieux encore 1 à 6 atomes de carbone, plus préférablement 1 à 4 atomes de carbone.Preferably, the alkyl radical comprises 1 to 10 carbon atoms, better still 1 to 6 carbon atoms, more preferably 1 to 4 carbon atoms.
Par aryle, on entend un radical aromatique hydrocarboné monocyclique ou polycyclique. Lorsque ledit radical aryle est polycyclique, chacun des noyaux monocyclique le constituant est un radical hydrocarboné aromatique. Dans ce cas, lesdits noyaux monocycliques sont soit rattachés les uns aux autres par des liaisons carbone-carbone simples, soit orthocondensés, soit péricondensés.By aryl is meant a monocyclic or polycyclic aromatic hydrocarbon radical. When said aryl radical is polycyclic, each of the monocyclic rings constituting it is an aromatic hydrocarbon radical. In this case, said monocyclic nuclei are either attached to each other by simple carbon-carbon bonds, either orthocondensed or pericondensed.
De façon avantageuse, les radicaux aryle présentent de 6 à 18 atomes de carbone, mieux encore de 6 à 10 atomes de carbone. Des exemples de groupes aryle sont notamment phényle, naphtyle, anthryle ou phénanthryle.Advantageously, the aryl radicals have from 6 to 18 carbon atoms, better still from 6 to 10 carbon atoms. Examples of aryl groups include phenyl, naphthyl, anthryl or phenanthryl.
Par cycloalkyle on entend, selon l'invention, des radicaux hydrocarbonés saturés, monocycliques ou polycycliques. Lorsque le groupe cycloalkyle est polycyclique, il est constitué de plusieurs noyaux monocycliques hydrocarbonés saturés, rattachés les uns aux autres par des liaisons carbone-carbone simples ou/et de noyaux monocycliques présentant deux à deux au moins deux atomes de carbone en commun.By cycloalkyl is meant, according to the invention, saturated, monocyclic or polycyclic hydrocarbon radicals. When the cycloalkyl group is polycyclic, it consists of several saturated hydrocarbon monocyclic rings, attached to each other by simple carbon-carbon bonds or / and of monocyclic rings having two by two at least two carbon atoms in common.
De manière avantageuse, le groupe cycloalkyle est en C3-Cn tels que cyclobutyle, cyclopentyle, cyclohexyle, cycloheptyle, cyclooctyle, adamantyle et norbornyle.Advantageously, the cycloalkyl group is C 3 -Cn such as cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, adamantyl and norbornyl.
L'expression "alkylène interrompu par un ou plusieurs groupes arylène et ou cycloalkylène" signifie que B peut représenter l'un quelconque des enchaînements suivants :
• -alk -T°-alk2- ;The expression "alkylene interrupted by one or more arylene and or cycloalkylene groups" means that B can represent any one of the following sequences: • -alk -T ° -alk 2 -;
• -alk1-T°- ; ou bien• -alk 1 -T ° -; or
• -T°-alk1- ; où T° représente arylène ou cycloalkylène, et, alk\ alk2 représentent indépendamment alkylène de taille identique ou différente.• -T ° -alk 1 -; where T ° represents arylene or cycloalkylene, and, alk \ alk 2 independently represent alkylene of identical or different size.
Les substituants des radicaux alkyle, cycloalkyle, aryle, cycloalkylène, alkylène ou arylène sont quelconques à condition d'être inertes dans les conditions de polymérisation par voie radicalaire mises en oeuvre pour la préparation dudit polymère. Ainsi, les substituants en question ne présentent aucune fonction capable de réagir avec les constituants du milieu réactionnel, ou capables d'empêcher les réactions radicalaires mises en jeu pour la préparation du polymère de l'invention.The substituents of the alkyl, cycloalkyl, aryl, cycloalkylene, alkylene or arylene radicals are any provided that they are inert under the radical polymerization conditions used for the preparation of said polymer. Thus, the substituents in question have no function capable of reacting with the constituents of the reaction medium, or capable of preventing the radical reactions involved in the preparation of the polymer of the invention.
Des exemples de substituants à bannir sont les atomes de brome et d'iode, et les groupes nitro lorsque ces atomes et groupes sont portés par des carbones sp3.Examples of substituents to be banned are bromine and iodine atoms, and nitro groups when these atoms and groups are carried by sp 3 carbons.
De même, les substituants issus des composés utilisables comme pièges à radicaux libres sont à proscrire : des exemples en sont les substituants dérivés d'hydroquinone, de monotertiobutylhydroquinone, de 2,5- ditertiobutylhydroquinone, de paratertiobutylcatéchol, de parabenzoquinone ou de ditertiobutylparacrésol.Similarly, the substituents derived from the compounds which can be used as free radical scavengers are to be avoided: examples are the substituents derived from hydroquinone, monotertiobutylhydroquinone, 2,5-ditertiobutylhydroquinone, paratertiobutylcatechol, parabenzoquinone or ditertiobutylparacresol.
A titre d'exemple de substituants appropriés, on peut citer les atomes de chlore et de fluor ; les radicaux alkyle ; perfluoroalkyle (et par exemple trifluorométhyle) ; aryle ; perfluoroaryle ; cycloalkyle ; perfluorocycloalkyle ; alcoxy ; aryloxy ; cycloalkyloxy ; oxo ; cyano ; amino disubstitué par alkyle, aryle ou/et cycloalkyle ; -CONRaRb dans lesquels Ra et R sont indépendamment choisis parmi H, alkyle, aryle et cycloalkyle étant entendu que Ra et Rb ne représentent pas tous les deux un atome d'hydrogène ; et -COORc où Rc est tel que défini ci-dessus pour Ra. D'autres substituants acceptables sont les groupes hydroxy et les chaînes polyoxyalkylénées du type des chaînes polyoxyéthylénées ayant un degré de polymérisation de 2 à 20. Les atomes de brome peuvent également être choisis comme substituants à condition d'être portés par des atomes de carbone sp2.
Lorsque T ou l'un de R° à R12 représente alkyle substitué, celui-ci peut représenter alkyle linéaire en C-1-C10 (de préférence alkyle linéaire en C1-C5, par exemple méthyle) substitué en position ω par un radical choisi parmi perfluoroalkyle (notamment (C-ι-Cιo)perfluoroalkyle) ; perfluoroaryle (notamment (C6-Ci8)pβrfluoroaryle) ; perfluorocycloalkyle (notamment C3-As examples of suitable substituents, mention may be made of chlorine and fluorine atoms; alkyl radicals; perfluoroalkyl (and for example trifluoromethyl); aryl; perfluoroaryl; cycloalkyl; perfluorocycloalkyl; alkoxy; aryloxy; cycloalkyloxy; oxo; cyano; amino disubstituted by alkyl, aryl and / or cycloalkyl; -CONR a R b in which R a and R are independently chosen from H, alkyl, aryl and cycloalkyl, it being understood that R a and R b do not both represent a hydrogen atom; and -COOR c where R c is as defined above for R a . Other acceptable substituents are hydroxy groups and polyoxyalkylenated chains of the type of polyoxyethylenated chains having a degree of polymerization from 2 to 20. The bromine atoms can also be chosen as substituents provided that they are carried by sp carbon atoms 2 . When T or one of R ° to R 12 represents substituted alkyl, this can represent linear C 1 -C 10 alkyl (preferably linear C 1 -C 5 alkyl, for example methyl) substituted in position ω by a radical chosen from perfluoroalkyl (in particular (C-ι-Cιo) perfluoroalkyle); perfluoroaryl (especially (C 6 -Ci 8 ) pβrfluoroaryl); perfluorocycloalkyle (in particular C 3 -
Cιι)perfluorocycloalkyle) ; et une chaîne polyoxyalkylénée telle qu'une chaîne polyoxyéthylénée.Cιι) perfluorocycloalkyle); and a polyoxyalkylene chain such as a polyoxyethylene chain.
Lorsque B représente alkylène substitué, celui-ci peut représenter alkylène linéaire en C1-C10 substitué par un ou plusieurs atomes de fluor et, par exemple, alkylène perfluoré.When B represents substituted alkylene, this can represent linear C 1 -C 10 alkylene substituted by one or more fluorine atoms and, for example, perfluorinated alkylene.
Des significations préférées de X, Y1 et Y2 sont un atome d'oxygène.Preferred meanings of X, Y 1 and Y 2 are an oxygen atom.
De manière préférée, B représente alkylène éventuellement substitué, de préférence éthylène.Preferably, B represents optionally substituted alkylene, preferably ethylene.
Dans le motif A, R° et R3 représentent indépendamment préférablement un atome d'hydrogène, un groupe aryle éventuellement substitué ou un groupe alkyle éventuellement substitué; R4 représente préférablement alkyle éventuellement substitué ou un groupe aryle éventuellement substitué ; et R1 et R2 sont préférablement indépendamment choisis parmi un atome d'hydrogène, un groupe alkyle éventuellement substitué ou un groupe aryle éventuellement substitué; et R5 et R6 sont préférablement indépendamment choisis parmi un atome d'hydrogène, un groupe alkyle éventuellement substitué et un groupe aryle éventuellement substitué.In unit A, R ° and R 3 independently represent preferably a hydrogen atom, an optionally substituted aryl group or an optionally substituted alkyl group; R 4 preferably represents optionally substituted alkyl or an optionally substituted aryl group; and R 1 and R 2 are preferably independently chosen from a hydrogen atom, an optionally substituted alkyl group or an optionally substituted aryl group; and R 5 and R 6 are preferably independently chosen from a hydrogen atom, an optionally substituted alkyl group and an optionally substituted aryl group.
Dans le motif B, on préfère que R9 et R10 soient indépendamment choisis parmi alkyle éventuellement substitué et un groupe aryle éventuellement substitué et que R7, R8, R11 et R12 représentent indépendamment un atome d'hydrogène, un groupe alkyle éventuellement substitué ou un groupe aryle éventuellement substitué.In motif B, it is preferred that R 9 and R 10 are independently chosen from optionally substituted alkyl and an optionally substituted aryl group and that R 7 , R 8 , R 11 and R 12 independently represent a hydrogen atom, an alkyl group optionally substituted or an optionally substituted aryl group.
Parmi les polymères préférés ci-dessus constitués des motifs A et B, on préfère que R°, R1, R2, R5, R6, R7, R8, R11 et R12 représentent un atome d'hydrogène ; et R4, R9 et R10 représentent un groupe méthyle ; et R3 représente H, méthyle ou phényle.Among the preferred polymers above consisting of units A and B, it is preferred that R °, R 1 , R 2 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 11 and R 12 represent a hydrogen atom; and R 4 , R 9 and R 10 represent a methyl group; and R 3 represents H, methyl or phenyl.
Selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, le polymère optiquement actif est préparé à partir d'un monomère éthylénique à fonction
époxyde comprenant une fonction carbonyle, ester, amide ou éther en alpha de la double liaison éthylénique et d'un monomère copolymérisable comprenant au moins deux doubles liaisons éthyléniques. De manière préférée, chaque double liaison éthylénique du monomère copolymérisable est greffée à un groupe alkylène ou arylène.According to another preferred embodiment of the invention, the optically active polymer is prepared from an ethylenic monomer having a function epoxide comprising a carbonyl, ester, amide or ether function in alpha of the ethylenic double bond and of a copolymerizable monomer comprising at least two ethylenic double bonds. Preferably, each ethylenic double bond of the copolymerizable monomer is grafted to an alkylene or arylene group.
Parmi ces polymères, on distingue un second groupe préféré des polymères de l'invention, lequel est constitué des polymères composés des deux motifs récurrents A et C suivants de formules :Among these polymers, there is a second preferred group of polymers of the invention, which consists of polymers composed of the following two recurring units A and C of formulas:
le motif A étant porteur d'au moins un centre chiral optiquement actif au niveau de la fonction époxyde ; dans lesquelles : the motif A carrying at least one optically active chiral center at the epoxide function; in which :
- * indique l'emplacement éventuel d'un carbone de stéréochimie R ou S bien déterminée étant entendu que lorsque R3 représente un atome d'hydrogène, le carbone portant R3 n'est pas chiral ;- * indicates the possible location of a carbon of stereochemistry R or S well determined, it being understood that when R 3 represents a hydrogen atom, the carbon carrying R 3 is not chiral;
- n est un entier compris entre 1 et 10, de préférence choisi parmi 1 , 2, 3 et 4 ; - X est choisi parmi -O-, -S- et -NT- où T représente un atome d'hydrogène, un groupe alkyle, cycloalkyle ou aryle, ledit groupe étant éventuellement substitué ;- n is an integer between 1 and 10, preferably chosen from 1, 2, 3 and 4; - X is chosen from -O-, -S- and -NT- where T represents a hydrogen atom, an alkyl, cycloalkyl or aryl group, said group being optionally substituted;
- E est choisi parmi alkylène éventuellement substitué et éventuellement interrompu par un ou plusieurs groupes divalents -Si(A)(B)- où A et B sont indépendamment choisis parmi alkyle éventuellement substitué ou aryle
éventuellement substitué ; le groupe divalent de formule -Ch1-Ar°-Ch2- où Ch\ Ch2 représentent indépendamment une liaison, un atome d'oxygène, un atome de soufre ou -NT-, T étant tel que défini ci-dessus, et, Ar° représente arylène éventuellement substitué ; une liaison ; un atome d'oxygène ; le groupe divalent -NT- dans lequel T représente un atome d'hydrogène, un groupe alkyle éventuellement substitué ou un groupe aryle éventuellement substitué ; ou une chaîne -Ar1-X1-alk-X2-Ar2- où Ar1 et Ar2 sont indépendamment choisis parmi arylène éventuellement substitué, alk représente alkylène éventuellement substitué et X1, X2 représentent indépendamment O ou -NT°-, T° étant tel que défini ci-dessus pour T ;- E is chosen from alkylene optionally substituted and optionally interrupted by one or more divalent groups - Si (A) (B) - where A and B are independently chosen from optionally substituted alkyl or aryl optionally substituted; the divalent group of formula -Ch 1 -Ar ° -Ch 2 - where Ch \ Ch 2 independently represent a bond, an oxygen atom, a sulfur atom or -NT-, T being as defined above, and , Ar ° represents optionally substituted arylene; a relationship ; an oxygen atom; the divalent group -NT- in which T represents a hydrogen atom, an optionally substituted alkyl group or an optionally substituted aryl group; or a chain -Ar 1 -X 1 -alk-X 2 -Ar 2 - where Ar 1 and Ar 2 are independently chosen from optionally substituted arylene, alk represents optionally substituted alkylene and X 1 , X 2 independently represent O or -NT ° -, T ° being as defined above for T;
- R°, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R13, R14, R15, R16, R17 et R18 sont indépendamment choisis parmi un atome d'hydrogène, un groupe alkyle, cycloalkyle ou aryle, ledit groupe étant éventuellement substitué ;- R °, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 13 , R 14 , R 15 , R 16 , R 17 and R 18 are independently chosen from a hydrogen atom, a alkyl, cycloalkyl or aryl group, said group being optionally substituted;
R13, R14, R15, R16, R17, et R18, peuvent représenter en outre alcoxy éventuellement substitué ; aryloxy éventuellement substitué ; alkylcarbonyloxy éventuellement substitué ; arylcarbonyloxy éventuellement substitué ; ou un groupe polysiloxyle ; étant entendu que R5, R6, R13, R14, R17 et R18 peuvent représenter en outre 1 - alcényle, et R13, R14 et R15 peuvent représenter en outre un groupe polysiloxyle. Les substituants des groupes alkyle, cycloalkyle, aryle, alkylène et arylène sont tels que définis ci-dessus.R 13 , R 14 , R 15 , R 16 , R 17 , and R 18 , may also represent optionally substituted alkoxy; optionally substituted aryloxy; optionally substituted alkylcarbonyloxy; optionally substituted arylcarbonyloxy; or a polysiloxyl group; it being understood that R 5 , R 6 , R 13 , R 14 , R 17 and R 18 may also represent 1 - alkenyl, and R 13 , R 14 and R 15 may also represent a polysiloxyl group. The substituents of the alkyl, cycloalkyl, aryl, alkylene and arylene groups are as defined above.
De même, les radicaux alkyle, cycloalkyle, aryle, alkylène et arylène sont tels que définis ci-dessus. Polysiloxyle est également tel que défini ci-dessus. De manière préférée : - lorsque E représente alkylène éventuellement substitué, il représente -(CH2)n'- où n' est un entier compris entre 1 et 10, tel que 1 , 2, 3, 4 ou 5 ;Likewise, the alkyl, cycloalkyl, aryl, alkylene and arylene radicals are as defined above. Polysiloxyl is also as defined above. Preferably: - when E represents optionally substituted alkylene, it represents - (CH 2 ) n '- where n' is an integer between 1 and 10, such as 1, 2, 3, 4 or 5;
- lorsque E représente arylène éventuellement substitué, il représente phénylène éventuellement substitué ;- When E represents optionally substituted arylene, it represents optionally substituted phenylene;
- lorsque E représente alkylène interrompu par -Si(A)(B)-, il représente le groupe (CH2)ni -Si(A)(B)-(CH2)n2- où ni et n2 sont indépendamment un entier de 0 à 10, de préférence 0, 1 , 2, 3, 4 ou 5 et A, B sont tels que définis ci-dessus ;- when E represents alkylene interrupted by -Si (A) (B) -, it represents the group (CH 2 ) ni -Si (A) (B) - (CH2) n2- where ni and n 2 are independently an integer of 0 to 10, preferably 0, 1, 2, 3, 4 or 5 and A, B are as defined above;
- lorsque E représente -Ar1-X1-alk-X2-Ar2-, il représente le groupe :
- when E represents -Ar 1 -X 1 -alk-X 2 -Ar 2 -, it represents the group:
où n1 est tel que défini ci-dessus ; plus particulièrement dans ce radical on préfère que les groupes phenyl soient distribués en position para.where n 1 is as defined above; more particularly in this radical it is preferred that the phenyl groups are distributed in the para position.
Il doit être entendu que les termes alkyle, cycloalkyle, aryle, arylène, alcényle et polysiloxyle sont tels que définis ci-dessus pour les motifs récurrents A et B.It should be understood that the terms alkyl, cycloalkyl, aryl, arylene, alkenyl and polysiloxyl are as defined above for the recurring units A and B.
Parmi ce groupe préféré de composés, on préfère plus particulièrement ceux répondant de plus à l'une ou plusieurs des conditions i) à iii) suivantes :Among this preferred group of compounds, more particularly preferred are those which meet one or more of the following conditions i) to iii):
- i) X représente un atome d'oxygène ;- i) X represents an oxygen atom;
- ii) R° et R3 représentent indépendamment un atome d'hydrogène ; un groupe aryle éventuellement substitué ; un groupe alkyle éventuellement substitué ;- ii) R ° and R 3 independently represent a hydrogen atom; an optionally substituted aryl group; an optionally substituted alkyl group;
R4 représente alkyle éventuellement substitué ou un groupe aryle éventuellement substitué ; et R1 et R2 sont indépendamment choisis parmi un atome d'hydrogène, un groupe alkyle éventuellement substitué ; ou un groupe aryle éventuellement substitué ; et R5 et R6 sont indépendamment choisis parmi un atome d'hydrogène, un groupe alkyle éventuellement substitué et un groupe aryle éventuellement substitué. - iii) R°, R1, R2, R5, R6, R14, R15, R16, R17 et R18 représente un atome d'hydrogène ; E représente phénylène ; n est 1 ; X représente un atome d'oxygène ; R4 représente méthyle ; et R3 représente un atome d'hydrogène ou un groupe phényle.R 4 represents optionally substituted alkyl or an optionally substituted aryl group; and R 1 and R 2 are independently chosen from a hydrogen atom, an optionally substituted alkyl group; or an optionally substituted aryl group; and R 5 and R 6 are independently chosen from a hydrogen atom, an optionally substituted alkyl group and an optionally substituted aryl group. - iii) R °, R 1 , R 2 , R 5 , R 6 , R 14 , R 15 , R 16 , R 17 and R 18 represents a hydrogen atom; E represents phenylene; n is 1; X represents an oxygen atom; R 4 represents methyl; and R 3 represents a hydrogen atom or a phenyl group.
L'invention concerne par ailleurs un procédé de préparation du polymère optiquement actif de l'invention. Ce procédé comprend la polymérisation par voie radicalaire ou anionique d'un monomère optiquement actif à fonction époxyde porteuse d'au moins un centre chiral, le cas échéant en présence d'un ou plusieurs autres monomères éthyléniques copolymérisables, cette polymérisation étant conduite en présence d'un initiateur radicalaire ou anionique.
Lorsque la polymérisation des monomères est réalisée par voie radicalaire, la polymérisation est initiée par thermoactivation d'un initiateur approprié, de préférence de type azoïque ou peroxyde.The invention further relates to a process for preparing the optically active polymer of the invention. This process comprises the radical or anionic polymerization of an optically active monomer with an epoxy function carrying at least one chiral center, where appropriate in the presence of one or more other copolymerizable ethylenic monomers, this polymerization being carried out in the presence of 'a radical or anionic initiator. When the polymerization of the monomers is carried out by the radical route, the polymerization is initiated by thermoactivation of an appropriate initiator, preferably of the azo or peroxide type.
Comme initiateur de type azoïque, on peut citer le 1 ,1'- azobis(isobutyronitrile) ou azobisisobutyronitrile (AIBN) ; le 1 ,1'- azobis(secpentylnitrile) ; le 1 ,1'-azobis(cyclohexanecarbonitrile) ; ou le phénylazotriphénylméthane.As an azo type initiator, mention may be made of 1, 1'-azobis (isobutyronitrile) or azobisisobutyronitrile (AIBN); 1, 1'-azobis (secpentylnitrile); 1, 1'-azobis (cyclohexanecarbonitrile); or phenylazotriphenylmethane.
D'autres initiateurs de polymérisation radicalaires utilisables dans le cadre de l'invention sont le benzopinacole (1 ,1 ,2,2-tétraphényl-1 ,2-éthanediol), le 1 ,1 ,2,2-tétraphényl-1 ,2-dicyanoéthane, le 1 ,1 ,2,2-tétraphényl-1,2-diphénoxy- éthane et le 1 ,1 ,2,2-tétraphényl-1 ,2-bis(triméthylsilyloxy)éthane.Other radical polymerization initiators which can be used in the context of the invention are benzopinacole (1, 1, 2,2-tetraphenyl-1, 2-ethanediol), 1, 1, 2,2-tetraphenyl-1, 2 -dicyanoethane, 1, 1, 2,2-tetraphenyl-1,2-diphenoxyethane and 1, 1, 2,2-tetraphenyl-1, 2-bis (trimethylsilyloxy) ethane.
De façon plus particulièrement avantageuse, l'initiateur est l'AIBN.More particularly advantageously, the initiator is the AIBN.
A titre d'exemples d'initiateurs de type peroxyde, on citera le peroxyde de benzoyle, le peroxyde de tertiobutyle, le peroxyde de sec-butyle, le peroxyde de n-butyle, le peroxyde d'acétyie, le peroxyde de lauryle, le peroxyde de vinyle, le peracétate de tert-butyle, l'hydropéroxyde de tert-butyle, l'hydroperoxyde de cumène, le peroxyde de 2,4-dichlorobenzoyle, le perbenzoate de tert-butyle, le peroxyde de 1 ,1-bis(tert-butyl)-3,3,5-triméthylcyclohexane. L'utilisation du peroxyde de benzoyle est notamment illustrée dans M. TANG, Process Biochemistry, vol. 34, 1999, 857.Examples of initiators of the peroxide type include benzoyl peroxide, tert-butyl peroxide, sec-butyl peroxide, n-butyl peroxide, acetylene peroxide, lauryl peroxide, vinyl peroxide, tert-butyl peracetate, tert-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, tert-butyl perbenzoate, 1, 1-bis peroxide ( tert-butyl) -3,3,5-trimethylcyclohexane. The use of benzoyl peroxide is in particular illustrated in M. TANG, Process Biochemistry, vol. 34, 1999, 857.
En variante, on peut utiliser l'un quelconque des initiateurs suivants :As a variant, any of the following initiators can be used:
OOHOOH
I CH2-C(R2)OEtI CH 2 -C (R 2 ) OEt
C16H33(OCH2CH2)20— O-CO-CH-CH-COOHC 16 H 33 (OCH 2 CH 2 ) 20 - O-CO-CH-CH-COOH
CIVCOR-,CIVCOR-,
CH2=C(CH3)-COOCH(CH3)-O-OtBuCH 2 = C (CH 3 ) -COOCH (CH 3 ) -O-OtBu
Ci6H33(OCH2CH2)20-O-CO-CH2-CH2-C(O)OOtBuCi 6 H 33 (OCH 2 CH 2 ) 20 -O-CO-CH 2 -CH 2 -C (O) OOtBu
EtOCO-CH-CH(COOH)— CH2-C(R2)-OOH CH2 OEtEtOCO-CH-CH (COOH) - CH 2 -C (R 2 ) -OOH CH 2 OEt
COR.,
où Ri et R2 sont choisis parmi H et CH3.HORN., where Ri and R 2 are chosen from H and CH 3 .
Parmi ces peroxydes, le peroxyde de benzoyle est préféré.Among these peroxides, benzoyl peroxide is preferred.
La réaction de polymérisation radicalaire est mise en oeuvre à une température suffisante pour initier la polymérisation radicalaire ou à une température supérieure. Cette température dépend notamment du type d'initiateur utilisé. Généralement, une température comprise entre 50 et 150° C, mieux encore entre 60 et 110° C, notamment entre 50 et 100° C, par exemple entre 70 et 90° C. En variante, la polymérisation est réalisée par voie anionique en présence d'un stabilisateur du centre actif de la polymérisation choisi parmi les tertio- alcoolates de métaux alcalins ; les halogénures de métaux alcalins ; les alcoolates polydentés de métaux alcalins ; et les alkylaluminium.The radical polymerization reaction is carried out at a temperature sufficient to initiate the radical polymerization or at a higher temperature. This temperature depends in particular on the type of initiator used. Generally, a temperature between 50 and 150 ° C, better still between 60 and 110 ° C, in particular between 50 and 100 ° C, for example between 70 and 90 ° C. Alternatively, the polymerization is carried out anionically in the presence a stabilizer for the active center of the polymerization chosen from alkali metal tert-alcoholates; alkali metal halides; alkyd polydentate alcoholates; and aluminum alkyls.
Les tertio-alcoolates de métaux alcalins sont les alcoolates dérivés des alcools aliphatiques correspondants dans lesquels la fonction hydroxy est rattachée à un radical alkyle tertiaire : des exemples en sont le tert-butylate de lithium ; le tert-butylate de sodium ; le tert-butylate de potassium ; et le 3-méthyl-The alkali metal tert-alcoholates are the alcoholates derived from the corresponding aliphatic alcohols in which the hydroxy function is attached to a tertiary alkyl radical: examples are lithium tert-butoxide; sodium tert-butoxide; potassium tert-butoxide; and 3-methyl-
3-pentylate de lithium.Lithium 3-pentylate.
Comme halogénure de métal alcalin particulièrement approprié on peut citer le chlorure de lithium.As a particularly suitable alkali metal halide, lithium chloride may be mentioned.
Les alcoolates polydentés de métaux alcalins sont les alcoolates présentant un ou plusieurs atomes électronégatifs choisis parmi O, S et N, et plus particulièrement choisis parmi O et N.Polydentate alkali metal alcoholates are alcoholates having one or more electronegative atoms chosen from O, S and N, and more particularly chosen from O and N.
Des exemples en sont notamment le 2-(2-méthoxyéthoxy)éthylate de lithium ; ou l'un quelconque des composés de formule :Examples are in particular lithium 2- (2-methoxyethoxy) ethylate; or any of the compounds of formula:
• CH3O-(CH2-CH2-O)2-Li ;• CH 3 O- (CH 2 -CH 2 -O) 2 -Li;
• CH3O-CH2-CH2-O-U ;• CH 3 O-CH 2 -CH 2 -OR;
• CH3O-(CH2-CH(CH3)O)2-Li ;• CH 3 O- (CH 2 -CH (CH 3 ) O) 2 -Li;
• (CH3)2N-(CH2-CH2-O)2-Li ; ou • (CH3)2N-CH2-CH2-O-Li.• (CH 3 ) 2 N- (CH 2 -CH 2 -O) 2 -Li; or • (CH 3 ) 2 N-CH 2 -CH 2 -O-Li.
Les alkylaluminium de formule AIE1E2E3 dans laquelle E1, E2 et E3 représentent indépendamment alkyle, éventuellement substitué par alcoxy ; ou
aryle éventuellement substitué par alkyle ou alcoxy ; alcoxy éventuellement substitué par alkyle ; ou aryloxy éventuellement substitué par alkyle ou alcoxy.The aluminum alkyls of formula AIE 1 E 2 E 3 in which E 1 , E 2 and E 3 independently represent alkyl, optionally substituted by alkoxy; or aryl optionally substituted with alkyl or alkoxy; alkoxy optionally substituted with alkyl; or aryloxy optionally substituted by alkyl or alkoxy.
Les radicaux alkyle, alcoxy ou aryle sont tels que définis ci-dessus.The alkyl, alkoxy or aryl radicals are as defined above.
Des exemples d'alkylaluminium sont notamment le triéthylaluminium, et les composés de formule :Examples of alkyl aluminum are in particular triethyl aluminum, and the compounds of formula:
dans laquelle E4 représente H ou CH3.in which E 4 represents H or CH 3 .
De manière préférée, le stabilisateur est choisi parmi le chlorure de lithium; le tert-butylate de lithium ; et le 3-méthyl-3-pentylate de lithium, le stabilisateur plus particulièrement préféré étant le chlorure de lithium. Selon un mode de réalisation préféré, la polymérisation anionique est mise en œuvre en incorporant en outre au milieu réactionnel un initiateur de polymérisation choisi parmi les alkyllithium ; les énolates d'ester de métaux alcalins ; et les alcoolates primaires et secondaires de métaux alcalins.Preferably, the stabilizer is chosen from lithium chloride; lithium tert-butoxide; and lithium 3-methyl-3-pentylate, the more particularly preferred stabilizer being lithium chloride. According to a preferred embodiment, the anionic polymerization is carried out by additionally incorporating into the reaction medium a polymerization initiator chosen from alkyllithium; alkali metal ester enolates; and primary and secondary alkali metal alcoholates.
Les alkyllithium désignent des hydrocarbures aliphatiques saturés ou insaturés dans lesquels un ou plusieurs des atomes d'hydrogène sont remplacés par des atomes de lithium. Par hydrocarbure aliphatique, on entend plus particulièrement un hydrocarbure saturé aliphatique à chaîne linéaire ou ramifié éventuellement substitué par un ou plusieurs radicaux choisis parmi alcoxy ou aryle lui-même éventuellement substitué par alkyle ou alcoxy. Des exemples de tels alkyllithium sont les alkyllithium monolithiés choisis parmi le n-butyllithium, le tert-butyllithium, le 1 ,1-diphénylhexyllithium, le diphénylméthyllithium, le 1 ,1-diphényl-3-méthylpentyllithium et le β-lithio- - méthylstyrène.Alkyl lithium denotes saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbons in which one or more of the hydrogen atoms are replaced by lithium atoms. By aliphatic hydrocarbon is meant more particularly a saturated aliphatic hydrocarbon with a straight or branched chain optionally substituted by one or more radicals chosen from alkoxy or aryl itself optionally substituted by alkyl or alkoxy. Examples of such alkyllithium are the monolithium alkyllithium chosen from n-butyllithium, tert-butyllithium, 1, 1-diphenylhexyllithium, diphenylmethyllithium, 1, 1-diphenyl-3-methylpentyllithium and β-lithio- - methylstyrene.
D'autres exemples d'alkyllithium sont les alkyllithium dilithié tels que le 1 ,1 ,4,4-tétraphényl-1 ,4-dilithiobutane ou le 1 ,3-bis(2-lithio-2-isopropyl)benzène.Other examples of alkyllithium are dilithiated alkyllithium such as 1, 1, 4,4-tetraphenyl-1, 4-dilithiobutane or 1, 3-bis (2-lithio-2-isopropyl) benzene.
Les énolates d'ester de métaux alcalins sont des énolates d'esters dérivés d'acides alkylcarboxyliques et d'alcanols inférieurs.
Lesdits acides alkylcarboxyliques présentent un radical alkyle linéaire ou ramifié tel que défini ci-dessus portant un ou plusieurs groupes carboxy : ce radical alkyle est en outre éventuellement substitué par un ou plusieurs radicaux aryle eux-mêmes éventuellement substitués par alkyle ou alcoxy. Lesdits alcanols inférieurs répondent à la formule G-OH où G représente un groupe alkyle linéaire ou ramifié tel que défini ci-dessus et est éventuellement substitué par un ou plusieurs radicaux aryle eux-mêmes éventuellement substitués par alkyle ou alcoxy.The alkali metal ester enolates are ester enolates derived from alkylcarboxylic acids and lower alkanols. Said alkylcarboxylic acids have a linear or branched alkyl radical as defined above carrying one or more carboxy groups: this alkyl radical is also optionally substituted by one or more aryl radicals themselves optionally substituted by alkyl or alkoxy. Said lower alkanols correspond to the formula G-OH where G represents a linear or branched alkyl group as defined above and is optionally substituted by one or more aryl radicals themselves optionally substituted by alkyl or alkoxy.
Des exemples d'énolates d'esters de métaux alcalins sont le 2- lithioisobutyrate de tert-butyle, le 2-lithioisobutyrate de méthyle ou son équivalent sodé, le 2-lithioisobutyrate d'éthyle ou son équivalent potassique, le 2-lithio-2,2,4- triméthylglutarate de diméthyle, le 2-lithio-2,2,4-triméthyl-glutarate de ditert- butyle; le 2-lithio-isobutyrate d'isopropyle et le 2-sodio-propionate de tert-butyle.Examples of enolates of alkali metal esters are tert-butyl 2-lithioisobutyrate, methyl 2-lithioisobutyrate or its sodium equivalent, ethyl 2-lithioisobutyrate or its potassium equivalent, 2-lithio-2 , Dimethyl 2,4-trimethylglutarate, ditertbutyl 2-lithio-2,2,4-trimethyl-glutarate; isopropyl 2-lithio-isobutyrate and tert-butyl 2-sodio-propionate.
Les alcoolates primaires et secondaires de métaux alcalins sont les alcoolates dérivés des alcools aliphatiques correspondants dans lesquels la fonction hydroxy est rattachée à un radical alkyle secondaire ou primaire. Des exemples préférés en sont les méthylate de lithium, éthylate de lithium et propylate de lithium.The primary and secondary alkali metal alcoholates are the alcoholates derived from the corresponding aliphatic alcohols in which the hydroxy function is attached to a secondary or primary alkyl radical. Preferred examples are lithium methylate, lithium ethylate and lithium propylate.
De façon particulièrement avantageuse, l'initiateur est choisi parmi le sec- butyl-lithium, le diphenylméthyllithium et le 1 ,1 ,4,4-tétraphényl-1 ,4-dilithiobutane.In a particularly advantageous manner, the initiator is chosen from sec-butyl lithium, diphenylmethyllithium and 1, 1, 4,4-tetraphenyl-1, 4-dilithiobutane.
Selon un premier mode de réalisation préféré de l'invention, on polymérise un monomère de formule I tel que défini ci-dessus :According to a first preferred embodiment of the invention, a monomer of formula I as defined above is polymerized:
où R°, R1, R2, R3, R4, R5, R6, * et n sont tels que définis ci-dessus.
De façon avantageuse, ledit monomère de formule I est copolymérisé avec un monomère de formule XI :where R °, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , * and n are as defined above. Advantageously, said monomer of formula I is copolymerized with a monomer of formula XI:
dans laquelle R7, R8, R9 et P sont tels que définis ci-dessus. De manière encore plus préférée, le procédé de l'invention comprend la réaction d'un monomère optiquement actif à fonction époxyde de formule I, dans laquelle : in which R 7 , R 8 , R 9 and P are as defined above. Even more preferably, the process of the invention comprises the reaction of an optically active monomer with an epoxide function of formula I, in which:
- * indique l'emplacement d'un carbone de stéréochimie R ou S bien déterminée, étant entendu que lorsque R3 représente un atome d'hydrogène le carbone portant R3 n'est pas chiral ;- * indicates the location of a carbon of stereochemistry R or S well determined, it being understood that when R 3 represents a hydrogen atom the carbon carrying R 3 is not chiral;
- n est un entier compris entre 1 et 10, de préférence choisi parmi 1 , 2, 3 et 4 ;- n is an integer between 1 and 10, preferably chosen from 1, 2, 3 and 4;
- X représente -O-, -S- ou -NT- où T représente un atome d'hydrogène ; un groupe alkyle, cycloalkyle ou aryle, ledit groupe étant éventuellement substitué ;- X represents -O-, -S- or -NT- where T represents a hydrogen atom; an alkyl, cycloalkyl or aryl group, said group being optionally substituted;
- R°, R1, R2, R3, R4, R5 et R6 sont indépendamment choisis parmi un atome d'hydrogène ; un groupe alkyle, cycloalkyle ou aryle, ledit groupe étant éventuellement substitué; étant entendu que R5 et R6 peuvent représenter en outre 1-alcényle ; avec un monomère copolymérisable de formule II :- R °, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6 are independently chosen from a hydrogen atom; an alkyl, cycloalkyl or aryl group, said group being optionally substituted; it being understood that R 5 and R 6 may also represent 1-alkenyl; with a copolymerizable monomer of formula II:
dans laquelle :in which :
- Y1, Y2 représente -O-, -S- ou -NT- où T représente un atome d'hydrogène, un groupe alkyle, cycloalkyle ou aryle, ledit groupe étant éventuellement substitué ;
- B représente alkylène, cycloalkylène, arylène ou alkylène interrompu par un ou plusieurs arylène et/ou cycloalkylène ; chaque alkylène, cycloalkylène ou arylène étant éventuellement substitué ;- Y 1 , Y 2 represents -O-, -S- or -NT- where T represents a hydrogen atom, an alkyl, cycloalkyl or aryl group, said group being optionally substituted; - B represents alkylene, cycloalkylene, arylene or alkylene interrupted by one or more arylene and / or cycloalkylene; each alkylene, cycloalkylene or arylene being optionally substituted;
- R7, R8, R9, R10, R11 et R12 sont indépendamment choisis parmi un atome d'hydrogène, un groupe alkyle, cycloalkyle, aryle, alcoxy, aryloxy, alkylcarbonyloxy ou arylcarbonyloxy, ledit groupe étant éventuellement substitué ; étant entendu que R7, R8, R11 et R12 peuvent représenter en outre 1-alcényle, et R7, R8 et R9 peuvent en outre représenter un groupe polysiloxyle.- R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 and R 12 are independently chosen from a hydrogen atom, an alkyl, cycloalkyl, aryl, alkoxy, aryloxy, alkylcarbonyloxy or arylcarbonyloxy group, said group being optionally substituted; it being understood that R 7 , R 8 , R 11 and R 12 can also represent 1-alkenyl, and R 7 , R 8 and R 9 can also represent a polysiloxyl group.
Dans les formules I et II, 1-alcényle est tel que défini ci-dessus pour le copolymère.In formulas I and II, 1-alkenyl is as defined above for the copolymer.
Selon un mode de réalisation préféré, X représente O ; Y1, Y2 représentent tous deux un atome d'oxygène et B représente un alkylène éventuellement substitué, ou un groupe arylène éventuellement substitué.According to a preferred embodiment, X represents O; Y 1 , Y 2 both represent an oxygen atom and B represents an optionally substituted alkylene, or an optionally substituted arylene group.
De façon avantageuse, dans la formule I, R° et R3 représentent un atome d'hydrogène, un groupe aryle éventuellement substitué, un groupe alkyle éventuellement substitué, R4 représente alkyle éventuellement substitué ou un groupe aryle éventuellement substitué, et R1 et R2 représentent indépendamment un atome d'hydrogène , un groupe alkyle éventuellement substitué ou un groupe aryle éventuellement substitué ; et R5 et R6 sont indépendamment choisis parmi un atome d'hydrogène, un groupe alkyle éventuellement substitué et un groupe aryle éventuellement substitué.Advantageously, in formula I, R ° and R 3 represent a hydrogen atom, an optionally substituted aryl group, an optionally substituted alkyl group, R 4 represents optionally substituted alkyl or an optionally substituted aryl group, and R 1 and R 2 independently represent a hydrogen atom, an optionally substituted alkyl group or an optionally substituted aryl group; and R 5 and R 6 are independently chosen from a hydrogen atom, an optionally substituted alkyl group and an optionally substituted aryl group.
En outre, dans la formule II, on préfère que R9 et R10 soient indépendamment choisis parmi alkyle éventuellement substitué et un groupe aryle éventuellement substitué et R7, R8, R11 et R12 représentent indépendamment un atome d'hydrogène, un groupe alkyle éventuellement substitué ou un groupe aryle éventuellement substitué.Furthermore, in formula II, it is preferred that R 9 and R 10 are independently chosen from optionally substituted alkyl and an optionally substituted aryl group and R 7 , R 8 , R 11 and R 12 independently represent a hydrogen atom, a optionally substituted alkyl group or optionally substituted aryl group.
Mieux encore, dans la formule I, R°, R1, R2, R5 et R6 représentent un atome d'hydrogène ; R4 représente alkyle éventuellement substitué et, dans la formule il, R7, R8, R11, R12 sont des atomes d'hydrogène et R9 et R10 représentent un groupe méthyle ; R3 représente H, un groupe méthyle ou un groupe phényle. Selon un second mode de réalisation préféré de l'invention, on polymérise un monomère de formule I tel que défini ci-dessus, avec un monomère copolymérisable de formule III :
Better still, in formula I, R °, R 1 , R 2 , R 5 and R 6 represent a hydrogen atom; R 4 represents optionally substituted alkyl and, in formula II, R 7 , R 8 , R 11 , R 12 are hydrogen atoms and R 9 and R 10 represent a methyl group; R 3 represents H, a methyl group or a phenyl group. According to a second preferred embodiment of the invention, a monomer of formula I as defined above is polymerized with a copolymerizable monomer of formula III:
dans laquelle - E est choisi parmi alkylène éventuellement substitué et éventuellement interrompu par un ou plusieurs groupes divalents -Si(A)(B)- où A et B sont indépendamment choisis parmi alkyle éventuellement substitué ou aryle éventuellement substitué ; le groupe divalent de formule -Ch1-Ar°-Ch2- où Ch1, Ch2 représentent indépendamment une liaison, un atome d'oxygène, un atome de soufre ou -NT-, T étant tel que défini ci-dessus ; et, Ar° représente arylène éventuellement substitué; une liaison ; un atome d'oxygène ; le groupe divalent -NT- dans lequel T représente un atome d'hydrogène, un groupe alkyle éventuellement substitué ou un groupe aryle éventuellement substitué ; ou une chaîne -Ar1-X1-alk-X2-Ar2- où Ar1 et Ar2 sont indépendamment choisis parmi arylène éventuellement substitué, alk représente alkylène éventuellement substitué et X1, X2 représentent indépendamment O ou -NT°-, T° étant tel que défini ci-dessus pour T ; in which - E is chosen from alkylene optionally substituted and optionally interrupted by one or more divalent groups -Si (A) (B) - where A and B are independently chosen from optionally substituted alkyl or optionally substituted aryl; the divalent group of formula -Ch 1 -Ar ° -Ch 2 - where Ch 1 , Ch 2 independently represent a bond, an oxygen atom, a sulfur atom or -NT-, T being as defined above; and, Ar ° represents optionally substituted arylene; a relationship ; an oxygen atom; the divalent group -NT- in which T represents a hydrogen atom, an optionally substituted alkyl group or an optionally substituted aryl group; or a chain -Ar 1 -X 1 -alk-X 2 -Ar 2 - where Ar 1 and Ar 2 are independently chosen from optionally substituted arylene, alk represents optionally substituted alkylene and X 1 , X 2 independently represent O or -NT ° -, T ° being as defined above for T;
- R13, R14, R15, R16, R17 et R18 sont indépendamment choisis parmi un atome d'hydrogène, un groupe alkyle, cycloalkyle, aryle, alcoxy, aryloxy, alkylcarbonyloxy ou arylcarbonyloxy, ledit groupe étant éventuellement substitué ; étant entendu que R13, R14, R17 et R18 peuvent représenter en outre 1-alcényle, et R13, R14, R15 peuvent représenter en outre un groupe polysiloxyle.- R 13 , R 14 , R 15 , R 16 , R 17 and R 18 are independently chosen from a hydrogen atom, an alkyl, cycloalkyl, aryl, alkoxy, aryloxy, alkylcarbonyloxy or arylcarbonyloxy group, said group being optionally substituted; it being understood that R 13 , R 14 , R 17 and R 18 may also represent 1-alkenyl, and R 13 , R 14 , R 15 may also represent a polysiloxyl group.
De façon préférée, les monomères I et ou III répondent à l'une ou plusieurs des conditions iv) et vi) suivantes : iv) R° et R3 représentent indépendamment un atome d'hydrogène, un groupe aryle éventuellement substitué, un groupe alkyle éventuellement substitué, R4 représente alkyle éventuellement substitué ou un groupe aryle éventuellement substitué, et R1 et R2 représentent indépendamment un atome
d'hydrogène ou un groupe alkyle éventuellement substitué ; et R5 et R6 sont indépendamment choisis parmi un atome d'hydrogène, un groupe alkyle éventuellement substitué et un groupe aryle éventuellement substitué. v) R15 et R16 sont indépendamment choisis parmi alkyle éventuellement substitué, aryle éventuellement substitué et un atome d'hydrogène ; et R13, R14, R17 et R18 représentent indépendamment un atome d'hydrogène, un groupe alkyle éventuellement substitué ou un groupe aryle éventuellement substitué. vi) R°, R1, R2, R5 et R6 représentent un atome d'hydrogène ; R4 représente alkyle éventuellement substitué et R3 représente H ou phényle, et, dans la formule III, R13, R14, R17 et R18 sont des atomes d'hydrogène ; R15 et R16 représentent un groupe méthyle, un groupe phényle ou un atome d'hydrogène. vii) X représente un atome d'oxygène.Preferably, the monomers I and or III meet one or more of the following conditions iv) and vi): iv) R ° and R 3 independently represent a hydrogen atom, an optionally substituted aryl group, an alkyl group optionally substituted, R 4 represents optionally substituted alkyl or an optionally substituted aryl group, and R 1 and R 2 independently represent an atom hydrogen or an optionally substituted alkyl group; and R 5 and R 6 are independently chosen from a hydrogen atom, an optionally substituted alkyl group and an optionally substituted aryl group. v) R 15 and R 16 are independently chosen from optionally substituted alkyl, optionally substituted aryl and a hydrogen atom; and R 13 , R 14 , R 17 and R 18 independently represent a hydrogen atom, an optionally substituted alkyl group or an optionally substituted aryl group. vi) R °, R 1 , R 2 , R 5 and R 6 represent a hydrogen atom; R 4 represents optionally substituted alkyl and R 3 represents H or phenyl, and, in formula III, R 13 , R 14 , R 17 and R 18 are hydrogen atoms; R 15 and R 16 represent a methyl group, a phenyl group or a hydrogen atom. vii) X represents an oxygen atom.
Selon un autre mode de réalisation particulièrement préféré, le composé de formule I est le méthacrylate de glycidyle et le composé de formule III est un divinylbenzène, par exemple le 1 ,4-divinylbenzène.According to another particularly preferred embodiment, the compound of formula I is glycidyl methacrylate and the compound of formula III is a divinylbenzene, for example 1,4-divinylbenzene.
Des exemples de monomères III préférés sont :Examples of preferred monomers III are:
- le 2-[(N-benzyl-N-méthylamino)méthyl]-1 ,3-butadiene ;- 2 - [(N-benzyl-N-methylamino) methyl] -1, 3-butadiene;
- le N,N-diallylaniline ;- N, N-diallylaniline;
- le 2,3-bis(4-éthoxy-4-oxobutyl)-1 ,3-butadiène ; - le 3,7-diméthylocta-1 ,6-diène.- 2,3-bis (4-ethoxy-4-oxobutyl) -1, 3-butadiene; - 3,7-dimethylocta-1, 6-diene.
La réaction de polymérisation radicalaire est avantageusement conduite dans un milieu biphasique comprenant de l'eau et un solvant organique polaire auxquels est ajouté un composé polaire très hydrophile dont le rôle est de former des systèmes dispersifs stables de type suspension ou émulsion. Lorsque la polymérisation est réalisée en suspension, ce composé sera choisi parmi des colloïdes protecteurs tels la polyvinylpyrrolidone, les alcools polyvinyliques et leurs éthers, les polyéthylènes glycols et leurs éthers, les polyvinylacétates, les polyvinylacétamides, la gélatine, la méthyl cellulose, les polyméthacrylamides, des sels de l'acide polymethacrylique ou l'acide lui-même ou bien des phosphates de métaux alcalino-terreux. Lorsque la polymérisation est réalisée en émulsion, ce composé sera choisi parmi un polymère résultant de la polymérisation de l'un des monomères à double liaison éthylénique suivants :
The radical polymerization reaction is advantageously carried out in a two-phase medium comprising water and a polar organic solvent to which a very hydrophilic polar compound is added, the role of which is to form stable dispersive systems of suspension or emulsion type. When the polymerization is carried out in suspension, this compound will be chosen from protective colloids such as polyvinylpyrrolidone, polyvinyl alcohols and their ethers, polyethylene glycols and their ethers, polyvinylacetates, polyvinylacetamides, gelatin, methyl cellulose, polymethacrylamides, salts of polymethacrylic acid or the acid itself or phosphates of alkaline earth metals. When the polymerization is carried out in emulsion, this compound will be chosen from a polymer resulting from the polymerization of one of the following ethylenically double-bonded monomers:
où Rx et Ry représentent indépendamment hydrocarbyle étant entendu qu'au moins l'un de Rx ou Ry est un hydrocarbyle, gras, présentant de 8 à 24 atomes de carbone. De préférence Rx et Ry sont alkyle en Cι-C24> mieux encore Rx = CH3 et Ry = dodécyle ;where R x and R y independently represent hydrocarbyl, it being understood that at least one of R x or R y is a fatty hydrocarbyl, having from 8 to 24 carbon atoms. Preferably R x and R y are Cι-C 24 alkyl > better still R x = CH 3 and R y = dodecyl;
où Rz est tel que défini ci-dessus pour Rx et présente de 8 à 24 atomes de carbone ; de préférence Rz représente C10H23 ;where R z is as defined above for R x and has from 8 to 24 carbon atoms; preferably R z represents C10H23;
». CH2=
". CH 2 =
Les polymères utilisables pour la polymérisation radicalaire en émulsion et ceux utilisables pour la polymérisation en suspension sont notamment décrits respectivement dans les chapitres 6, page 248 et 7, page 290, de "Radical polymérisation in disperse system", J. Barton et I. Capek (Eds), Ellis Horwood séries in polymer chemistry, 1994.The polymers which can be used for radical emulsion polymerization and those which can be used for suspension polymerization are in particular described in chapters 6, page 248 and 7, page 290, respectively, of "Radical polymerization in disperse system", J. Barton and I. Capek (Eds), Ellis Horwood series in polymer chemistry, 1994.
De façon préférée, il sera choisi la polyvinylpyrrolidone pour former un système dispersif approprié à la polymérisation en suspension.Preferably, polyvinylpyrrolidone will be chosen to form a dispersive system suitable for suspension polymerization.
Dans tous les cas, le solvant organique polaire associé à l'eau peut être choisi parmi les hydrocarbures aromatiques éventuellement substitués, les
hydrocarbures aliphatiques halogènes ou non, les cétones, les amides, les esters, la pyridine, le carbonate de propylene, les éthers cycliques ou les cycloalcanols en C4-Cs ou alcanols en CrC-is, sans exclure la possibilité d'utiliser des mélanges de solvants. Les hydrocarbures aromatiques sont éventuellement substitués et peuvent être choisis parmi le benzène ; les xylènes ; le toluène ; l'éthylbenzène ; les fluoro-, chloro et bromobenzène ; le cumène ; l'anisole ; le benzonitrile ; et la N,N- diméthylaniline.In all cases, the polar organic solvent associated with water can be chosen from optionally substituted aromatic hydrocarbons, halogenated or non-halogenated aliphatic hydrocarbons, ketones, amides, esters, pyridine, propylene carbonate, cyclic ethers or C 4 -C 5 cycloalkanols or CrC-is alkanols, without excluding the possibility of using mixtures solvents. The aromatic hydrocarbons are optionally substituted and can be chosen from benzene; xylenes; toluene; ethylbenzene; fluoro-, chloro and bromobenzene; cumene; anisole; benzonitrile; and N, N-dimethylaniline.
Comme hydrocarbure aliphatique, on peut citer l'hexane, l'heptane, la ligroïne ou l'éther de pétrole.As the aliphatic hydrocarbon, there may be mentioned hexane, heptane, ligroin or petroleum ether.
Des hydrocarbures aliphatiques halogènes utilisables comme solvant sont notamment le chlorure de méthylène, le chloroforme, le tétrachlorure de carbone et le dichloroéthane, plus préférablement le tétrachlorure de carbone et le dichlorométhane. Des cétones appropriées comme solvant sont notamment l'acétone, la méthyléthylcétone, la méthylisobutylcétone, l'isophorone ou la cyclohexanone.Halogenated aliphatic hydrocarbons which can be used as solvent are in particular methylene chloride, chloroform, carbon tetrachloride and dichloroethane, more preferably carbon tetrachloride and dichloromethane. Ketones suitable as solvent are in particular acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, isophorone or cyclohexanone.
Les amides utilisables comme solvant sont par exemple le formamide, le diméthylformamide, le diméthylacétamide, la N-méthyl-2-pyrrolidinone, l'hexaméthylphosphorylamide ou le N-méthylpropionamide, ce dernier étant plus particulièrement préféré.The amides which can be used as solvent are, for example, formamide, dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidinone, hexamethylphosphorylamide or N-methylpropionamide, the latter being more particularly preferred.
A titre d'ester, on utilisera par exemple l'acétate de méthyle ou mieux encore l'acétate de butyle.As ester, use will be made, for example, of methyl acetate or better still butyl acetate.
Les éthers cycliques envisageables sont notamment le tétrahydrofuranne et le dioxanne, le dioxanne étant préféré. Les alcanols en C1-C18 préférés sont par exemple le méthanol, l'éthanol, le propanol, l'isopropanol, le butanol, l'isobutanol et le t-butanol.The cyclic ethers that can be envisaged are in particular tetrahydrofuran and dioxane, dioxane being preferred. Alkanols C 1 -C1 8 preferred are for example methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, isobutanol and t-butanol.
Comme cycloalcanol, le cyclohexanol est préféré.As the cycloalkanol, cyclohexanol is preferred.
D'autre part, selon un autre mode de réalisation, le CO2 liquéfié ou supercritique peut être substitué à l'association du solvant organique polaire et de l'eau.On the other hand, according to another embodiment, the liquefied or supercritical CO 2 can be substituted for the association of the polar organic solvent and water.
Lorsque le CO liquéfié ou supercritique est utilisé comme solvant pour la polymérisation, des conditions opératoires appropriées sont une pression de 5 à
40 MPa, de préférence de 10 à 35 MPa et une température comprise entre 30 et 110° C.When liquefied or supercritical CO is used as a solvent for polymerization, suitable operating conditions are a pressure of 5 to 40 MPa, preferably from 10 to 35 MPa and a temperature between 30 and 110 ° C.
De façon à déterminer au mieux les conditions opératoires de la polymérisation radicalaire, l'homme du métier pourra s'inspirer des trois publications suivantes :In order to best determine the operating conditions for radical polymerization, a person skilled in the art can draw inspiration from the following three publications:
• Macromol. Chem. Phys. 2000, 201 , n° 13, 1532-1539 ;• Macromol. Chem. Phys. 2000, 201, No. 13, 1532-1539;
• Journal of Polymer Science, Part A : Polymer Chemistry, vol. 38, 3783-3790, 2000 ;• Journal of Polymer Science, Part A: Polymer Chemistry, vol. 38, 3783-3790, 2000;
- Macromolecules, 2000, 33, 6757-6763. Toutefois, l'invention ne se limite pas à ces modes de réalisation et comprend également les procédés dans lesquels la polymérisation par voie radicalaire est réalisée sans solvant ou en milieu monophasique. Dans ce cas aussi, le solvant est choisi parmi les hydrocarbures aromatiques éventuellement substitués, les hydrocarbures aliphatiques halogènes ou non, les cétones, les amides, la pyridine, le carbonate de propylene, les éthers cycliques, les cycloalcanols en C4-C8 ou alcanols en C-ι-Cι8, sans exclure la possibilité d'utiliser des mélanges de solvants.- Macromolecules, 2000, 33, 6757-6763. However, the invention is not limited to these embodiments and also includes the processes in which the radical polymerization is carried out without solvent or in a single-phase medium. In this case also, the solvent is chosen from optionally substituted aromatic hydrocarbons, halogenated or non-halogenated aliphatic hydrocarbons, ketones, amides, pyridine, propylene carbonate, cyclic ethers, C 4 -C 8 cycloalkanols or C-ι-Cι 8 alkanols, without excluding the possibility of using solvent mixtures.
Une polymérisation radicalaire en suspension dans un milieu biphasique eau/solvant organique est particulièrement favorable si l'on souhaite obtenir un polymère sous forme de billes poreuses, ce qui est particulièrement avantageux dans le cas de certaines applications telles que la synthèse sur phase solide, l'immobilisation d'enzyme et la chromatographie chirale.Radical polymerization in suspension in a two-phase water / organic solvent medium is particularly favorable if it is desired to obtain a polymer in the form of porous beads, which is particularly advantageous in the case of certain applications such as synthesis on a solid phase, immobilization of enzyme and chiral chromatography.
D'autre part, en vue d'adapter les propriétés physiques et physicochimiques des billes de polymère (telles que l'aspect, la porosité, la surface spécifique, la taille des billes et la résistance), il est recommandé d'ajouter au milieu réactionnel de la polymérisation radicalaire des additifs ou des cosolvants.On the other hand, in order to adapt the physical and physicochemical properties of the polymer beads (such as appearance, porosity, specific surface, size of the beads and resistance), it is recommended to add to the medium reaction of the radical polymerization of additives or cosolvents.
La taille sera par exemple fonction de la quantité et de la nature de l'additif utilisé.The size will for example depend on the quantity and the nature of the additive used.
Plus particulièrement, en vue d'améliorer les propriétés de porosité des billes de polymères, il est recommandé d'ajouter au milieu réactionnel un alcool cycloalkylique en C5-C8 d'une part et un alcanol en C-i-C-is d'autre part, ceux-ci fonctionnant comme solvants porogènes.More particularly, with a view to improving the porosity properties of the polymer beads, it is recommended to add to the reaction medium a C 5 -C 8 cycloalkyl alcohol on the one hand and a CiC-is alkanol on the other hand , these functioning as porogenic solvents.
L'alcool cycloalkylique est généralement un alcool capable de dissoudre le polymère, tel que le cyclohexanol.
L'alcool en Cι-Cι8 est notamment choisi parmi le dodécanol, l'alcool laurylique, le méthanol, l'éthanol, le propanol, le butanol, l'octanol, le décanol, le tetradecanol ou l'hexadécanol. De façon avantageuse, l'alcool en C-i-C-is est le dodécanol ou l'alcool laurylique. En tant que milieu porogène préféré, on utilisera un mélange de cyclohexanol et de dodécanol ou un mélange de cyclohexanol et d'alcool laurylique.Cycloalkyl alcohol is generally an alcohol capable of dissolving the polymer, such as cyclohexanol. The alcohol in Cι-Cι 8 is especially chosen from dodecanol, lauryl alcohol, methanol, ethanol, propanol, butanol, octanol, decanol, tetradecanol or hexadecanol. Advantageously, the CiC-is alcohol is dodecanol or lauryl alcohol. As the preferred pore-forming medium, a mixture of cyclohexanol and dodecanol or a mixture of cyclohexanol and lauryl alcohol will be used.
De façon à contrôler les paramètres de la structure macroporeuse des polymères de l'invention, tels que la surface spécifique des billes, leur diamètre, le volume poreux, la résistance à la chaleur, la résistance aux solutions alcalines, la capacité dynamique, la sélectivité, le taux d'équilibrage et la teneur en groupes époxy, on peut également jouer sur la vitesse de l'agitation du milieu réactionnel, les concentrations des différents réactifs dans le milieu, la température et les temps de polymérisation. Pour une adaptation adéquate des conditions réactionnelles, l'homme du métier se reportera par exemple à l'une ou plusieurs des publications suivantes :In order to control the parameters of the macroporous structure of the polymers of the invention, such as the specific surface of the beads, their diameter, the pore volume, the heat resistance, the resistance to alkaline solutions, the dynamic capacity, the selectivity , the equilibration rate and the content of epoxy groups, it is also possible to influence the speed of stirring of the reaction medium, the concentrations of the various reagents in the medium, the temperature and the polymerization times. For an adequate adaptation of the reaction conditions, the person skilled in the art will refer for example to one or more of the following publications:
- Biotechnology and bioengineering, vol. 48, n° 5(5), 1995, 476-480 ;- Biotechnology and bioengineering, vol. 48, no.5 (5), 1995, 476-480;
- Angew. Makromol. Chem. 1975, 708, 135-143 ;- Angew. Makromol. Chem. 1975, 708, 135-143;
- Angew. Makromol. Chem. 1981 , 95, 109-1 15 ; - Materials Science Forum, 214, 1996, 155-162 ; et- Angew. Makromol. Chem. 1981, 95, 109-1 15; - Materials Science Forum, 214, 1996, 155-162; and
- Angew. Makromol. Chem. 1981 , 95, 117-127.- Angew. Makromol. Chem. 1981, 95, 117-127.
La polymérisation anionique est généralement mise en œuvre dans un solvant organique monophasique choisi parmi les hydrocarbures aliphatiques, cycliques, saturés ou aromatiques ; les éthers, la pyridine et leurs mélanges.The anionic polymerization is generally carried out in a single-phase organic solvent chosen from aliphatic, cyclic, saturated or aromatic hydrocarbons; ethers, pyridine and mixtures thereof.
De façon générale, les hydrocarbures sont l'hexane, l'heptane, le benzène, le toluène ou les xylènes.Generally, the hydrocarbons are hexane, heptane, benzene, toluene or xylenes.
Parmi les hydrocarbures préférés, on sélectionnera l'heptane, le cyclohexane ou le toluène. Les éthers utilisables comme solvants sont par exemple l'éther de diéthyle, l'éther de diisopropyle, le tétrahydrofuranne ou le dioxanne, l'éther diéthylique et le tétrahydrofuranne étant préférés.
Des mélanges particulièrement appropriés de ces solvants sont le mélange toluène/tétrahydrofuranne et le mélange cyclohexane/éther diéthylique.Among the preferred hydrocarbons, heptane, cyclohexane or toluene will be selected. The ethers which can be used as solvents are, for example, diethyl ether, diisopropyl ether, tetrahydrofuran or dioxane, diethyl ether and tetrahydrofuran being preferred. Particularly suitable mixtures of these solvents are the toluene / tetrahydrofuran mixture and the cyclohexane / diethyl ether mixture.
La température de polymérisation anionique est généralement comprise entre -100°C et 0°C, de préférence entre -60°C et -30°C, mieux encore entre -50°C et -35°C.The anionic polymerization temperature is generally between -100 ° C and 0 ° C, preferably between -60 ° C and -30 ° C, better still between -50 ° C and -35 ° C.
Pour de plus amples informations sur les conditions opératoires appropriées à la mise en œuvre de la polymérisation anionique, l'homme du métier est invité à se rapporter aux documents suivants :For further information on the operating conditions suitable for carrying out the anionic polymerization, those skilled in the art are invited to refer to the following documents:
- G. Hild, J.P Lamps, Polymer, vol 36, 1995, 4841 ; et - Prog. Polym. Sci. 24 (1999) 793-873, P. Vlcek, L. Lochmann.- G. Hild, J.P Lamps, Polymer, vol 36, 1995, 4841; and - Prog. Polym. Sci. 24 (1999) 793-873, P. Vlcek, L. Lochmann.
Les composés de formules I et II sous forme racémique sont disponibles dans le commerce, ou facilement préparés par l'homme du métier par mise en oeuvre de méthodes conventionnelles de la chimie organique.The compounds of formulas I and II in racemic form are commercially available, or easily prepared by a person skilled in the art by using conventional methods of organic chemistry.
Les composés de formule I optiquement actifs peuvent être préparés à partir des mélanges racemiques correspondants soit par dédoublement chimique, soit par dédoublement enzymatique, soit par chromatographie chirale.The optically active compounds of formula I can be prepared from the corresponding racemic mixtures either by chemical resolution, or by enzymatic resolution, or by chiral chromatography.
Pour le dédoublement enzymatique, l'homme du métier pourra s'inspirer des travaux de W.E. Ladner, G. M. Whitesides décrits dans J. Am. Chem. Soc. 1984, 106, 7250-7251. Le principe de la méthode illustrée dans ce document repose sur la sélectivité de l'enzyme utilisée, une lipase, pour l'hydrolyse d'esters d'alcools époxydes. Seul l'un des énantiomères de l'ester à hydrolyser est attaqué par la lipase de telle sorte qu'à l'issue de la réaction d'hydrolyse, on isole un alcool optiquement actif et l'un des énantiomères de l'ester de départ, celui qui n'est pas attaqué par la lipase.For the enzymatic duplication, a person skilled in the art can draw inspiration from the work of W.E. Ladner, G. M. Whitesides described in J. Am. Chem. Soc. 1984, 106, 7250-7251. The principle of the method illustrated in this document is based on the selectivity of the enzyme used, a lipase, for the hydrolysis of esters of epoxide alcohols. Only one of the enantiomers of the ester to be hydrolyzed is attacked by the lipase so that at the end of the hydrolysis reaction, an optically active alcohol and one of the enantiomers of the ester to be hydrolyzed are isolated. departure, one that is not attacked by lipase.
Les conditions de la réaction d'hydrolyse seront facilement déterminées par l'homme du métier en fonction de l'enzyme utilisée.The conditions for the hydrolysis reaction will be easily determined by a person skilled in the art depending on the enzyme used.
Généralement, la réaction est conduite en milieu aqueux avec contrôle du pH du milieu réactionnel. De façon schématique, lorsque X = O et n = 1 dans le composé de formuleGenerally, the reaction is carried out in an aqueous medium with control of the pH of the reaction medium. Schematically, when X = O and n = 1 in the compound of formula
I, la réaction peut être représentée comme suit :
lipaseI, the reaction can be represented as follows: lipase
optiquement actif optiquement actif optically active optically active
Bien que dans le schéma précédent la chiralité de chacun des produits obtenus ait été signalée, il doit être entendu que cette chiralité peut être inversée, la seule constante étant que l'ester énantiomere a la configuration opposée à celle de l'ester effectivement hydrolyse par la lipase.Although in the previous diagram the chirality of each of the products obtained has been indicated, it should be understood that this chirality can be reversed, the only constant being that the enantiomeric ester has the configuration opposite to that of the ester actually hydrolysed by lipase.
En variante, et en vue de réaliser le dédoublement catalytique du racémique des composés de formule I, l'homme du métier pourra se reporter aux travaux de M. Tokunaga, J.F. Lanow, F. Kakiuchi, E.N. Jacobsen, Science, 1997, 277, 936-938.As a variant, and with a view to achieving catalytic duplication of the racemic of the compounds of formula I, a person skilled in the art may refer to the work of M. Tokunaga, JF Lanow, F. Kakiuchi, EN Jacobsen, Science, 1997, 277, 936-938.
Cette publication illustre notamment l'hydrolyse stéréosélective de la fonction époxyde de l'ester de formule I. La stéreoselectivite résulte de l'incorporation dans le milieu réactionnel d'un catalyseur, complexe métallique du cobalt, lequel catalyse la réaction d'hydrolyse d'un seul des énantiomères du mélange racémique de l'ester de formule I.This publication illustrates in particular the stereoselective hydrolysis of the epoxide function of the ester of formula I. The stereoselectivite results from the incorporation into the reaction medium of a catalyst, a metal complex of cobalt, which catalyzes the hydrolysis reaction of only one of the enantiomers of the racemic mixture of the ester of formula I.
Le catalyseur (Cat.) exemplifié dans cette publication a pour formule :The catalyst (Cat.) Exemplified in this publication has the formula:
La réaction d'hydrolyse de la fonction époxyde d'un ester de formule I dans lequel X = O peut être schématisée comme suit :
The hydrolysis reaction of the epoxide function of an ester of formula I in which X = O can be diagrammed as follows:
Là encore, la chiralité de chacun des produits obtenus telle que représentée sur le schéma précédent pourrait être inversée, l'essentiel étant que l'énantiomère de formule I isolé ait une configuration opposée à celle de l'énantiomère hydrolyse.Again, the chirality of each of the products obtained as shown in the previous diagram could be reversed, the main thing being that the enantiomer of formula I isolated has a configuration opposite to that of the hydrolyzed enantiomer.
Une autre variante consiste à synthétiser de façon diastéréosélective l'époxyde de formule I optiquement actif.Another variant consists in diastereoselectively synthesizing the optically active epoxide of formula I.
Pour ce faire, l'homme du métier pourra s'inspirer des méthodes connues.To do this, those skilled in the art can draw inspiration from known methods.
Lorsque X représente O, l'homme du métier pourra préparer les composés de formule I par réaction de l'alcool époxyde correspondant, optiquement pur, de formule VIII :When X represents O, a person skilled in the art can prepare the compounds of formula I by reaction of the corresponding, optically pure, epoxy alcohol of formula VIII:
dans laquelle n, R° à R3 et * sont tels que définis ci-dessus pour la formule I, sur l'acide de formule IX appropriée :
in which n, R ° to R 3 and * are as defined above for formula I, on the appropriate acid of formula IX:
dans laquelle R4 à R6 sont tels que définis ci-dessus pour la formule I, ou une forme activée de celui-ci, dans les conditions douces d'esterification et de préférence en milieu basique ou neutre. Lorsqu'on utilise un acide de formule IX à fonction -COOH libre, il est souhaitable de mettre en oeuvre l'estérification en présence d'un agent de condensation tel que par exemple un carbodiimide, facultativement en présence d'un agent activateur tel que par exemple, l'hydroxybenzotriazole ou l'hydroxysuccinimide, avec formation intermédiaire de dialkyl- ou de dicycloalkyl- O-uréides. Des agents de condensation représentatifs sont les dicyclohexyl- et diisopropylcarbodiimides et des carbodiimides solubles dans un milieu aqueux.in which R 4 to R 6 are as defined above for formula I, or an activated form thereof, under mild conditions of esterification and preferably in basic or neutral medium. When an acid of formula IX with a free -COOH function is used, it is desirable to carry out the esterification in the presence of a condensing agent such as for example a carbodiimide, optionally in the presence of an activating agent such as for example, hydroxybenzotriazole or hydroxysuccinimide, with intermediate formation of dialkyl- or dicycloalkyl-O-ureides. Representative condensing agents are dicyclohexyl- and diisopropylcarbodiimides and carbodiimides soluble in an aqueous medium.
Les composés de formule IX sont commercialisés ou facilement préparés par l'homme du métier à partir de composés commerciaux appropriés.The compounds of formula IX are marketed or easily prepared by a person skilled in the art from suitable commercial compounds.
Les dérivés activés des acides de formule IX ont par exemple pour formule -CO-T où T est un groupe activateur. Des groupes activateurs préférés sont bien connus dans l'état de la technique, tels que, par exemple, halogène (chlore ou brome), azoture, imidazolide, p-nitrophénoxy, 1-benzotriazole, O-N-succinimide, acyloxy et, plus particulièrement, pivaloyloxy, alcoxycarbonyloxy tel que, par exemple, C2H5OCO-O-, dialkyl- ou dicycloalkyl-O-uréide. Une série de méthodes appropriées pour la préparation de dérivés activés d'acide carboxylique est proposée par J. March dans Advanced Organic Chemistry, éd. John Wiley & Sons.The activated derivatives of acids of formula IX have for example the formula -CO-T where T is an activating group. Preferred activating groups are well known in the art, such as, for example, halogen (chlorine or bromine), azide, imidazolide, p-nitrophenoxy, 1-benzotriazole, ON-succinimide, acyloxy and, more particularly, pivaloyloxy, alkoxycarbonyloxy such as, for example, C 2 H 5 OCO-O-, dialkyl- or dicycloalkyl-O-ureide. A series of suitable methods for the preparation of activated derivatives of carboxylic acid is proposed by J. March in Advanced Organic Chemistry, ed. John Wiley & Sons.
Les composés de formule VIII, optiquement purs, peuvent être obtenus par époxydation asymétrique des alcools allyliques correspondants de formule X :The optically pure compounds of formula VIII can be obtained by asymmetric epoxidation of the corresponding allyl alcohols of formula X:
dans laquelle n, R° à R3 sont tels que définis ci-dessus pour la formule VIII, étant entendu que X représente soit l'isomère E, soit l'isomère Z.
Les conditions de cette réaction d'époxydation asymétrique sont notamment décrites par Y-Gao, R.M. Hanson, J.M. Klunder and co., dans J. Am. Chem. Soc. 1987, 109, 5765-5780. Elles impliquent l'action à froid de tert- butylhydroperoxyde et la présence de Ti(O-iPr)4 où iPr représente isopropyle ainsi que la présence de (+)- ou (-)-tartrate de diéthyle ou de (+)- ou (-)-tartrate de diisopropyle. Le réaction pourra être mise en oeuvre dans un solvant aprotique polaire tel qu'un hydrocarbure aliphatique halogène (et par exemple le dichlorométhane) à une température de -50 à 0° C, de préférence de -30 à -10° C. La quantité de fonctions époxyde incorporée dans le polymère est facilement déterminée par l'homme du métier par dosage à l'acide périodique. in which n, R ° to R 3 are as defined above for formula VIII, it being understood that X represents either the E isomer or the Z isomer. The conditions of this asymmetric epoxidation reaction are in particular described by Y-Gao, RM Hanson, JM Klunder and co., In J. Am. Chem. Soc. 1987, 109, 5765-5780. They involve the cold action of tert-butylhydroperoxide and the presence of Ti (O-iPr) 4 where iPr represents isopropyl as well as the presence of (+) - or (-) - diethyl tartrate or (+) - or (-) - diisopropyl tartrate. The reaction can be carried out in a polar aprotic solvent such as a halogenated aliphatic hydrocarbon (and for example dichloromethane) at a temperature of -50 to 0 ° C, preferably from -30 to -10 ° C. The amount of epoxide functions incorporated into the polymer is easily determined by a person skilled in the art by dosing with periodic acid.
Plus précisément, le polymère de l'invention est traité en milieu acide de façon à provoquer l'ouverture des fonctions époxyde en fonctions diol-1 ,2. Puis, le polymère résultant est mis à réagir avec un excès d'acide périodique. Ce traitement conduit à la transformation des fonctions diol-1 ,2 en fonctions aldéhyde selon le schéma :More specifically, the polymer of the invention is treated in an acid medium so as to cause the opening of the epoxide functions into diol-1, 2 functions. Then, the resulting polymer is reacted with an excess of periodic acid. This treatment leads to the transformation of the diol-1,2 functions into aldehyde functions according to the scheme:
HIO4 + (£)— CH-CH— © 0_CHO + ©— CHOHIO 4 + (£) - CH-CH— © 0_CHO + © - CHO
OH OHOH OH
+ HIO3 + H2O où (P ) et (P^) représentent des fractions dudit polymère. HIO3 et HIO4 sont alors réduits par Kl selon les réactions : HIO3 + 5KI + 2H2O → 3I2 + 5KOH HIO4 + 7KI + 3H2O -» 4I2 + 7KOH.+ HIO 3 + H 2 O where (P) and (P ^) represent fractions of said polymer. HIO 3 and HIO 4 are then reduced by K1 according to the reactions: HIO3 + 5KI + 2H 2 O → 3I 2 + 5KOH HIO4 + 7KI + 3H 2 O - »4I 2 + 7KOH.
Le dosage de l'iode libéré par le thiosulfate suivant la réaction : 2Na2S2O3 + l2 - Na2S4O6 + 2Nal permet une détermination de l'excès d'acide périodique utilisé et indirectement de la quantité de fonctions époxyde initialement présentes dans le polymère.The determination of the iodine released by the thiosulfate according to the reaction: 2Na 2 S 2 O 3 + l 2 - Na 2 S 4 O 6 + 2Nal allows a determination of the excess of periodic acid used and indirectly of the amount of epoxy functions initially present in the polymer.
L'invention concerne en outre le polymère optiquement actif pouvant être obtenu par réaction stéréosélective régiospécifique d'un agent nucléophile sur le polymère de l'invention à fonctions époxyde tel que défini ci-dessus, ce par quoi on provoque l'ouverture stéréosélective régiospécifique partielle ou totale des fonctions époxydes dudit polymère réactif.
Le polymère optiquement actif résultant de l'attaque d'un agent nucléophile est désigné "polymère modifié" dans la suite.The invention further relates to the optically active polymer obtainable by regiospecific stereoselective reaction of a nucleophilic agent on the polymer of the invention with epoxide functions as defined above, whereby the partial regiospecific stereoselective opening is caused or total of the epoxy functions of said reactive polymer. The optically active polymer resulting from the attack of a nucleophilic agent is designated "modified polymer" in the following.
De manière préférée, on provoque par action dudit agent nucléophile l'ouverture de la totalité des fonctions époxydes. Des agents nucléophiles appropriés sont ceux comprenant à titre de site nucléophile un atome d'halogène, un atome d'oxygène, un atome de soufre, un atome de carbone, un atome d'azote, un atome de phosphore ou un atome de sélénium.Preferably, the action of said nucleophilic agent causes the opening of all of the epoxy functions. Suitable nucleophilic agents are those comprising as nucleophilic site a halogen atom, an oxygen atom, a sulfur atom, a carbon atom, a nitrogen atom, a phosphorus atom or a selenium atom.
L'agent nucléophile et les conditions opératoires sont plus précisément choisis de façon à provoquer l'ouverture des fonctions époxydes avec conservation de la chiralité d'au moins un centre asymétrique. De cette façon, le polymère modifié résultant est également optiquement actif. Des conditions plus particulièrement appropriées à cet effet sont notamment un milieu basique ou neutre. La réaction d'ouverture des époxydes par action d'un nucléophile est plus précisément décrite dans les ouvrages et publications suivants :The nucleophilic agent and the operating conditions are more precisely chosen so as to cause the opening of the epoxy functions with conservation of the chirality of at least one asymmetric center. In this way, the resulting modified polymer is also optically active. Conditions more particularly suitable for this purpose are in particular a basic or neutral medium. The opening reaction of epoxides by the action of a nucleophile is more precisely described in the following works and publications:
- J. March, Advanced Organic Chemistry "Reactions, mechanism and structure", 4ème Ed. 1992, J. Wiley & Sons, p. 368;- J. March, Advanced Organic Chemistry "Reactions, mechanism and structure", 4 th Ed. 1992, J. Wiley & Sons, p. 368;
- R.J. Gritter, The chemistry of functional groups, "The chemistry of ether linkage", S. Patai (Ed.) 1967, Interscience, p. 390-41 1 et références citées;- R.J. Gritter, The chemistry of functional groups, "The chemistry of ether linkage", S. Patai (Ed.) 1967, Interscience, p. 390-41 1 and references cited;
- G. H. Posner, Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1978, 17, 487-496 ; et- G. H. Posner, Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1978, 17, 487-496; and
- F.A. Carey, R.J. Sundberg, "Advanced Organic Chemistry", Part B, Reactions and Synthesis, 2ème éd., 1983, Plénum Press (Ed.) p. 498.- FA Carey, RJ Sundberg, "Advanced Organic Chemistry", Part B, Reactions and Synthesis, 2 nd ed., 1983, Plénum Press (Ed.) P. 498.
A titre d'exemple, l'agent nucléophile peut être une amine (et notamment une diamine) ou une hydroxyamine. Comme amine nucléophile, on pourra utiliser une amine aliphatique primaire ou secondaire, une amine (hétéro)aromatique ou une amine cyclique. Plus généralement, on pourra utiliser une amine à caractère aliphatique, aromatique et/ou cyclique, c'est-à-dire une amine présentant une partie aliphatique ou/et une partie (hétéro)aromatique et/ou cyclique. De préférence, l'aminé nucléophile a pour formule HNRdRe où Rd et Re sont indépendamment choisis parmi une chaîne hydrocarbonée aliphatique saturée, linéaire ou ramifiée éventuellement substituée ; un groupe carbocyclique saturé éventuellement substitué; un groupe (hétéro)aromatique, éventuellement
substitué ; un atome d'hydrogène ; et un radical comprenant une chaîne aliphatique saturée hydrocarbonée, linéaire ou ramifiée, et une partie carbocyclique, saturée et/ou (hétéro)aromatique, ledit radical étant éventuellement substitué. Par chaîne hydrocarbonée aliphatique saturée, on entend un groupe alkyle linéaire ou ramifié tel que défini ci-dessus ou, lorsqu'il s'agit d'un radical comportant une chaîne aliphatique, le groupe alkylène saturé linéaire ou ramifié correspondant.By way of example, the nucleophilic agent can be an amine (and in particular a diamine) or a hydroxyamine. As nucleophilic amine, a primary or secondary aliphatic amine, a (hetero) aromatic amine or a cyclic amine may be used. More generally, an aliphatic, aromatic and / or cyclic amine may be used, that is to say an amine having an aliphatic part and / and / or a (hetero) aromatic and / or cyclic part. Preferably, the nucleophilic amine has the formula HNR d R e where R d and R e are independently chosen from an optionally substituted saturated, linear or branched aliphatic hydrocarbon chain; an optionally substituted saturated carbocyclic group; an (hetero) aromatic group, optionally substituted; a hydrogen atom; and a radical comprising a saturated hydrocarbon aliphatic chain, linear or branched, and a carbocyclic part, saturated and / or (hetero) aromatic, said radical being optionally substituted. By saturated aliphatic hydrocarbon chain is meant a linear or branched alkyl group as defined above or, when it is a radical comprising an aliphatic chain, the corresponding linear or branched saturated alkylene group.
Par carbocycle saturé, on entend un radical cycloalkyle tel que défini ci- dessus. Par partie carbocyclique, on entend le radical cycloalkylène correspondant.By saturated carbocycle is meant a cycloalkyl radical as defined above. By carbocyclic part is meant the corresponding cycloalkylene radical.
Par (hétéro)aromatique, on entend un radical carbocyclique aromatique ou un radical hétéroaryle.By (hetero) aromatic is meant an aromatic carbocyclic radical or a heteroaryl radical.
Les radicaux carbocycliques aromatiques sont tels que définis ci-dessus. Par hétéroaryle, on entend un hétérocycle aromatique mono- ou polycyclique comprenant un ou plusieurs hétéroatomes choisis parmi O, N et S. Lorsque l'hetéroaryle est polycyclique, alors il est composé de noyaux monocycliques qui sont soit hétérocycliques aromatiques, soit carbocycliques aromatiques tels que définis ci-dessus dès lors qu'au moins un desdits noyaux monocycliques le constituant est hétérocyclique aromatique. Dans l'hetéroaryle, les noyaux monocycliques constituant l'hetéroaryle sont rattachés deux à deux par une liaison carbone-carbone simple et/ou condensés les uns aux autres.The aromatic carbocyclic radicals are as defined above. By heteroaryl is meant a mono- or polycyclic aromatic heterocycle comprising one or more heteroatoms chosen from O, N and S. When the heteroaryl is polycyclic, then it is composed of monocyclic rings which are either aromatic heterocyclic or aromatic carbocyclic such as defined above since at least one of said monocyclic rings constituting it is aromatic heterocyclic. In heteroaryl, the monocyclic nuclei constituting the heteroaryl are attached two by two by a simple carbon-carbon bond and / or condensed to each other.
De préférence, l'hetéroaryle est composé d'un ou plusieurs noyaux monocycliques de 5 à 7 chaînons, avantageusement de 5 à 6 chaînons. L'hetéroaryle est préférablement choisi parmi furyle, thiényle, pyrrolyle, oxazolyle, thiazolyle, imidazolyle, pyrrazolyle, isoxazolyle, isothiazolyle, pyridyle, pyridazinyle, pyrimidinyle, pyrazinyle, indolizinyle, indolyle, isoindolyle, benzofuryle, benzothiényle, benzimidazolyle, benzothiazolyle, quinolyle, isoquinolyle, cinnolinyle, phtalazinyle, quinazolinyle, quinoxalinyle, naphtyridinyle et ptéridinyle.Preferably, the heteroaryl is composed of one or more 5- to 7-membered, preferably 5 to 6-membered, monocyclic rings. The heteroaryl is preferably chosen from furyl, thienyl, pyrrolyl, oxazolyl, thiazolyl, imidazolyl, pyrrazolyl, isoxazolyl, isothiazolyl, pyridyl, pyridazinyl, pyrimidinyl, pyrazinyl, indolizinyl, indolyl, isoindolyl, benzo-benzoluryl, benzolurol, benzol , cinnolinyl, phthalazinyl, quinazolinyl, quinoxalinyl, naphthyridinyl and pteridinyl.
Les chaînes aliphatiques et les carbocycles décrits ci-dessus sont éventuellement substitués. Les substituants portés par ces radicaux sont choisis
de façon à ne pas réagir avec les fonctions époxydes du polymère et plus généralement avec les réactifs en présence dans les conditions de la réaction.The aliphatic chains and the carbocycles described above are optionally substituted. The substituents carried by these radicals are chosen so as not to react with the epoxy functions of the polymer and more generally with the reactants present under the reaction conditions.
Des substituants appropriés sont les substituants alcoxy ; alkyle ; aryle ; hétéroaryle ; aryloxy ; cycloalkyle ; cycloalkyloxy ; cyano ; nitro ; halogène ; oxo ; amino disubstitué par alkyle, aryle et ou cycloalkyle ; -CONRaRb dans lesquels Ra et Rb sont indépendammant choisis parmi H, alkyle, aryle et cycloalkyle ; -COORf où Rf est tel que défini pour Ra.Suitable substituents are the alkoxy substituents; alkyl; aryl; heteroaryl; aryloxy; cycloalkyl; cycloalkyloxy; cyano; nitro; halogen; oxo; amino disubstituted by alkyl, aryl and or cycloalkyl; -CONR a R b in which R a and R b are independently selected from H, alkyl, aryl and cycloalkyl; -COOR f where R f is as defined for R a .
De plus, on notera que chacun des radicaux Rd et Re de l'amine nucléophile peut porter une ou plusieurs autres fonctions amino éventuellement substituée ou/et hydroxy.In addition, it will be noted that each of the radicals R d and R e of the nucleophilic amine can carry one or more other optionally substituted amino and / or hydroxy functions.
D'autres aminés nucléophiles sont les aminés hétérocycliques secondaires dans lesquelles le site nucléophile -NH- est endocyclique. Ladite amine hétérocyclique est soit monocyclique, soit polycyclique et comprend éventuellement en plus de ladite fonction -NH-, un ou plusieurs autres heteroatomes tels que O, N et S. L'amine hétérocyclique est saturée ou insaturée. Dans ce dernier cas, elle peut comprendre une ou plusieurs insaturations éthyléniques.Other nucleophilic amines are secondary heterocyclic amines in which the nucleophilic site -NH- is endocyclic. Said heterocyclic amine is either monocyclic or polycyclic and optionally comprises, in addition to said function -NH-, one or more other heteroatoms such as O, N and S. The heterocyclic amine is saturated or unsaturated. In the latter case, it may include one or more ethylenic unsaturations.
Les aminés hétérocycliques sont constituées d'un ou plusieurs noyaux monocycliques, lesdits noyaux monocycliques ayant chacun préférablement de 5 à 7 chaînons et étant soit reliés les uns aux autres par des liaisons carbone- carbone simples, soit condensés deux à deux.Heterocyclic amines consist of one or more monocyclic nuclei, said monocyclic nuclei each preferably having from 5 to 7 links and being either linked to each other by simple carbon-carbon bonds, or condensed two by two.
Des exemples plus particulièrement préférés d'aminés sont les aminés aliphatiques, les diamines aliphatiques, les arylalkylamines, les aminopyridines, les aminoalkylpyridines, les aminoquinoléines, les aminoalkylquinoléines, les aminés hétérocycliques dans lesquelles le site nucléophile est -NH- telle que les aminés hétérocycliques mono- et bicycliques comprenant comme seuls heteroatomes 1 à 5 atomes d'azote. Un exemple particulier d'aminé hétérocyclique est la suivante :More particularly preferred examples of amines are aliphatic amines, aliphatic diamines, arylalkylamines, aminopyridines, aminoalkylpyridines, aminoquinolines, aminoalkylquinolines, heterocyclic amines in which the nucleophilic site is -NH- such as mono heterocyclic amines - and bicyclic comprising as sole heteroatoms 1 to 5 nitrogen atoms. A particular example of a heterocyclic amine is as follows:
Dans le cas d'aminés primaire ou secondaire, un procédé consiste à faire réagir le polymère à fonctions époxydes avec 1 à 5 équivalents de l'amine
nucléophile, de préférence 2 à 4 équivalents, les équivalents étant exprimés par rapport au nombre de moles de fonctions époxyde présentes dans le polymère. In the case of primary or secondary amines, a process consists in reacting the polymer with epoxy functions with 1 to 5 equivalents of the amine nucleophile, preferably 2 to 4 equivalents, the equivalents being expressed relative to the number of moles of epoxide functions present in the polymer.
La température de la réaction dépend de la force de l'agent nucléophile.The reaction temperature depends on the strength of the nucleophilic agent.
Généralement, il est préférable de chauffer le milieu réactionnel à une température comprise entre 50 et 150° C, de préférence entre 80 et 120° C.Generally, it is preferable to heat the reaction medium to a temperature between 50 and 150 ° C, preferably between 80 and 120 ° C.
Lorsque l'agent nucléophile est une amine, le polymère modifié résultant est porteur de fonctions β-hydroxyamines :When the nucleophilic agent is an amine, the resulting modified polymer carries β-hydroxyamine functions:
Il sera désigné polyaminoalcool dans la suite. L'agent nucléophile attaque généralement les fonctions époxydes du polymère de l'invention du côté le moins encombré, c'est-à-dire du côté le plus éloigné par rapport au squelette polymère. Les conditions de l'attaque nucléophile sont déterminées par l'homme du métier en vue d'obtenir l'ouverture de chacune des fonctions époxydes avec rétention de la configuration au niveau d'au moins un des centres asymétriques de ladite fonction époxyde.It will be designated polyaminoalcohol in the following. The nucleophilic agent generally attacks the epoxy functions of the polymer of the invention on the least congested side, that is to say on the side most distant from the polymer backbone. The conditions of the nucleophilic attack are determined by a person skilled in the art with a view to obtaining the opening of each of the epoxy functions with retention of the configuration at at least one of the asymmetric centers of said epoxy function.
L'agent nucléophile est choisi en fonction de l'application envisagée. D'autres agents nucléophiles appropriés sont décrits dans Synthesis, 1984, 9, 629-656 ; J. Org. Chem. 40, 1975, 375-377 ; J. Am. Chem. Soc. 1953, 75, 1636; et Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1978, 17, 487-496. Parmi ceux-ci, on mentionnera notamment :The nucleophilic agent is chosen according to the application envisaged. Other suitable nucleophiles are described in Synthesis, 1984, 9, 629-656; J. Org. Chem. 40, 1975, 375-377; J. Am. Chem. Soc. 1953, 75, 1636; and Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1978, 17, 487-496. Among these, we will notably mention:
- les agents nucléophiles à fonction hydroxy (tels que l'eau, les alcools et notamment les alcanols en C-I-C-IO, les alcools aromatiques en Cβ-Cis et les arylalkylalcools où la partie alkyle est en C-I-C-IO et la partie aryle est en C6-Cιs) ;- hydroxy-functional nucleophiles (such as water, alcohols and in particular alkanols in CIC-IO, aromatic alcohols in Cβ-Cis and arylalkyl alcohols where the alkyl part is in CIC-IO and the aryl part is C 6 -Cιs);
- les agents nucléophiles à fonction thiol (tels que les mercaptans et notamment les thiols de formule M°-SH où M0 est par exemple un groupe alkyle en C1-C10 ; un groupe aryle en C6-Cι8 ; ou un groupe (C6-Ci8)aryl-(CrCιo)alkyle) ;- the thiol nucleophiles (such as mercaptans including thiols of formula -SH ° M wherein M 0 is for example a C1-C 10, an aryl group having 6 -Cι 8; or a group (C 6 -Ci 8 ) aryl- (CrCιo) alkyl);
- les agents nucléophiles à fonction -SeH (tels que les sélénomercaptans et notamment les sélénols de formule M°-SeH où M° est tel que défini ci-dessus);- Nucleophilic agents with -SeH function (such as selenomercaptans and in particular selenols of formula M ° -SeH where M ° is as defined above);
- les acides carboxyliques à fonction -COOH et notamment les acides de formule M°-COOH où M0 est tel que défini ci-dessus ;
- les anions sulfites et bisulfites ;- Carboxylic acids with -COOH function and in particular the acids of formula M ° -COOH where M 0 is as defined above; - sulfite and bisulfite anions;
- les halogénures silylés de formule générale XSiM1M2M3 où X est un atome d'halogène, M1, M2 et M3 représentent des radicaux hydrocarbonés éventuellement substitués et sont par exemple tels que définis pour M0 ci-dessus ;- Silylated halides of general formula XSiM 1 M 2 M 3 where X is a halogen atom, M 1 , M 2 and M 3 represent optionally substituted hydrocarbon radicals and are for example as defined for M 0 above;
- les sulfures silylés de formule générale M-S-SiM1M2M3 où M, M1, M2 et M3 représentent des radicaux hydrocarbonés éventuellement substitués et sont notamment tels que définis pour M° ci-dessus ;- Silylated sulfides of general formula MS-SiM 1 M 2 M 3 where M, M 1 , M 2 and M 3 represent optionally substituted hydrocarbon radicals and are in particular as defined for M ° above;
- les sélénures silylés de formule générale M4-Se-SiM1M2M3 où M4, M1, M2 et M3 représentent des radicaux hydrocarbonés éventuellement substitués et sont notamment tels que définis pour M0 ci-dessus ;- Silylated selenides of general formula M 4 -Se-SiM 1 M 2 M 3 where M 4 , M 1 , M 2 and M 3 represent optionally substituted hydrocarbon radicals and are in particular as defined for M 0 above;
- les cyanures silylés de formule générale NC-SiM1M2M3 où M1, M2 et M3 représentent des radicaux hydrocarbonés éventuellement substitués et sont par exemple tels que définis pour M0 ci-dessus ; - les tris(hydrocarbylsélényl)boranes de formule générale B(Se-M')3 où M' représente un radical hydrocarboné éventuellement substitué et est par exemple tel que défini ci-dessus pour M0 ;- Silylated cyanides of general formula NC-SiM 1 M 2 M 3 where M 1 , M 2 and M 3 represent optionally substituted hydrocarbon radicals and are for example as defined for M 0 above; - the tris (hydrocarbylselenyl) boranes of general formula B (Se-M ') 3 where M' represents an optionally substituted hydrocarbon radical and is for example as defined above for M 0 ;
- les tris(hydrocarbylthio)boranes de formule générale B(S-M')3 où M' représente un radical hydrocarboné éventuellement substitué et est par exemple tel que défini ci-dessus pour M0 ;- the tris (hydrocarbylthio) boranes of general formula B (S-M ') 3 where M' represents an optionally substituted hydrocarbon radical and is for example as defined above for M 0 ;
- les trihydrocarbylstannyllithium de formule générale (M')3SnLi où M' représente un radical hydrocarboné éventuellement substitué et est par exemple tel que défini ci-dessus pour M0 ;- the trihydrocarbylstannyllithium of general formula (M ') 3 SnLi where M' represents an optionally substituted hydrocarbon radical and is for example as defined above for M 0 ;
- les carbanions issus des magnésiens tels que ceux de formule M'-MgX où M' représente un radical hydrocarboné éventuellement substitué et est par exemple tel que défini ci-dessus pour M0 ;- the carbanions from magnesians such as those of formula M'-MgX where M 'represents an optionally substituted hydrocarbon radical and is for example as defined above for M 0 ;
- les carbanions issus d'organomagnésiens de formule (M'^Mg où M' représente un radical hydrocarboné éventuellement substitué et est par exemple tel que défini ci-dessus pour M0 ; - les carbanions issus des hydrocarbyllithiens de formule générale M'Li où- the carbanions from organomagnesians of formula (M '^ Mg where M' represents an optionally substituted hydrocarbon radical and is for example as defined above for M 0 ; - the carbanions from hydrocarbyllithians of general formula M'Li where
M' représente un radical hydrocarboné éventuellement substitué et est par exemple tel que défini ci-dessus pour M0, l'attaque nucléophile étant mise en oeuvre dans ce cas en présence de sels de cuivre ;
- les carbanions issus des homocuprates de formule générale M 'CuLi où M' et M" représentent indépendamment un radical hydrocarboné éventuellement substitué et sont par exemple tels que définis ci-dessus pour M0 ;M 'represents an optionally substituted hydrocarbon radical and is for example as defined above for M 0 , the nucleophilic attack being used in this case in the presence of copper salts; - the carbanions derived from homocuprates of general formula M 'CuLi where M' and M "independently represent an optionally substituted hydrocarbon radical and are, for example, as defined above for M 0 ;
- les carbanions issus des cuprates mixtes de formule générale (M'CuCN)Li où M' est tel que défini ci-dessus ;- carbanions from mixed cuprates of general formula (M'CuCN) Li where M 'is as defined above;
- les carbanions issus des cuprates mixtes de formule générale M'M"Cu(CN)Li2 où M' et M" représentent indépendamment un radical hydrocarboné éventuellement substitué et sont par exemple tels que définis ci- dessus pour M0 ; - les agents nucléophiles de formule générale M'-C≡CLi où M' est tel que défini ci-dessus pour M0, l'attaque nucléophile étant mise en oeuvre dans ce cas en présence de sels de cuivre :- the carbanions from mixed cuprates of general formula M'M "Cu (CN) Li 2 where M 'and M" independently represent an optionally substituted hydrocarbon radical and are, for example, as defined above for M 0 ; - the nucleophilic agents of general formula M'-C≡CLi where M 'is as defined above for M 0 , the nucleophilic attack being used in this case in the presence of copper salts:
- les carbanions dérivés de malonates de formule générale M'OOC-CH"- COOM" où M' et M" sont tels que définis ci-dessus. Des agents nucléophiles préférés sont les aminés, guanidines, morpholines, et hydroxylamines.- carbanions derived from malonates of general formula M'OOC-CH " - COOM" where M 'and M "are as defined above. Preferred nucleophilic agents are amines, guanidines, morpholines, and hydroxylamines.
Le polymère modifié de l'invention est optiquement actif. Il est particulièrement utile comme phase stationnaire en chromatographie chirale, que ce soit en chromatographie préparative ou en chromatographie analytique. En vue d'une telle utilisation, la nature de l'agent nucléophile n'est pas critique. Toutefois, on préfère que l'agent nucléophile soit une amine aliphatique ou aromatique. Ledit polymère présente des propriétés physiques modulables, ce qui permet d'améliorer les performances du matériau polymère et notamment l'efficacité de séparation. La modulation des propriétés du polymère modifié est réalisée lors de la synthèse du polymère à fonctions époxydes ainsi qu'enseigné précédemment.The modified polymer of the invention is optically active. It is particularly useful as a stationary phase in chiral chromatography, whether in preparative chromatography or in analytical chromatography. For such use, the nature of the nucleophilic agent is not critical. However, it is preferred that the nucleophilic agent is an aliphatic or aromatic amine. Said polymer has modular physical properties, which makes it possible to improve the performance of the polymer material and in particular the separation efficiency. The modulation of the properties of the modified polymer is carried out during the synthesis of the polymer with epoxy functions as taught previously.
L'invention concerne donc l'utilisation d'un polymère modifié résultant de l'attaque d'un agent nucléophile sur le polymère à fonctions époxyde de l'invention, tel que décrit ci-dessus, comme matrice polymère utilisable en chromatographie chirale.The invention therefore relates to the use of a modified polymer resulting from the attack of a nucleophilic agent on the polymer with epoxy functions of the invention, as described above, as a polymer matrix usable in chiral chromatography.
Il est également possible de greffer le polymère de l'invention sur un support conventionnellement utilisé en chromatographie tel que, par exemple, la silice ou l'alumine, avant son utilisation en chromatographie.
Pour le greffage, l'homme du métier utilisera les techniques classiques connues dans la technique préconisée pour la modification des silices et alumines. En vue du greffage, il est souhaitable de faire réagir, sur la silice ou l'alumine fonctionnalisée de façon appropriée, le polymère modifié de l'invention. Des méthodes appropriées pour le greffage sont telles que décrites dans :It is also possible to graft the polymer of the invention on a support conventionally used in chromatography such as, for example, silica or alumina, before its use in chromatography. For the grafting, a person skilled in the art will use the conventional techniques known in the technique recommended for the modification of silicas and aluminas. With a view to grafting, it is desirable to react the appropriately functionalized silica or alumina with the modified polymer of the invention. Appropriate methods for grafting are as described in:
- Reactive and Functional Polymers, 1997, 153 ;- Reactive and Functional Polymers, 1997, 153;
- Solide State lonic, (1999), 29 ;- Solid State lonic, (1999), 29;
- Tetrahedron : Asymmetry, (2000), 2183 ;- Tetrahedron: Asymmetry, (2000), 2183;
- M.A. Brook, Silicon in Organic Organometallic and Polymer Chemistry : chapître 10, p. 309, J. Wiley, 1999 ;- M.A. Brook, Silicon in Organic Organometallic and Polymer Chemistry: chapter 10, p. 309, J. Wiley, 1999;
- Hydrid organic-inorganic composites, J.E. Mark, C. Y-C. Lee et P.A. Bianconi (Eds) 1995 ; ACS symposium séries 585, chapîtres 8, 10, 11 , 19 et 26.- Hydrid organic-inorganic composites, J.E. Mark, C. Y-C. Lee and P.A. Bianconi (Eds) 1995; ACS symposium series 585, chapters 8, 10, 11, 19 and 26.
L'invention concerne donc, selon un autre de ses aspects, un matériau polymère utilisable comme phase stationnaire en chromatographie chirale pouvant être obtenu par réaction de greffage du polymère modifié de l'invention sur un support conventionnel utilisé en chromatographie, chirale ou non chirale, tel que la silice ou l'alumine.The invention therefore relates, according to another of its aspects, to a polymeric material usable as a stationary phase in chiral chromatography which can be obtained by grafting reaction of the modified polymer of the invention on a conventional support used in chromatography, chiral or non-chiral, such as silica or alumina.
Ledit polymère modifié est également approprié à une utilisation :Said modified polymer is also suitable for use:
• en synthèse sur phase solide le polymère modifié jouant le rôle d'auxiliaire chiral ;• in solid phase synthesis, the modified polymer playing the role of chiral auxiliary;
• en catalyse asymétrique, soit comme inducteur chiral soit comme ligand chiral d'un métal de transition en vue de la préparation de complexes métalliques catalyseurs.• in asymmetric catalysis, either as a chiral inducer or as a chiral ligand of a transition metal with a view to the preparation of metal catalyst complexes.
Les polymères modifiés de l'invention sont plus particulièrement utiles dans la catalyse des réactions de réduction de fonctions carbonyle, activées ou non, ou de réactions impliquant la formation de liaisons C-C.The modified polymers of the invention are more particularly useful in the catalysis of reactions for reducing carbonyl functions, activated or not, or of reactions involving the formation of C-C bonds.
Selon un premier mode de réalisation de l'invention, les polymères modifiés de l'invention sont utilisés comme iigands pour la préparation de complexes métalliques destinés à la catalyse asymétrique. Dans ce cas, le métal coordinant est un métal de transition choisi parmi le rhodium, le ruthénium, l'iridium, le nickel, le cobalt, le palladium et le platine.According to a first embodiment of the invention, the modified polymers of the invention are used as iigands for the preparation of metal complexes intended for asymmetric catalysis. In this case, the coordinating metal is a transition metal chosen from rhodium, ruthenium, iridium, nickel, cobalt, palladium and platinum.
Plus précisément, lorsque l'ouverture des fonctions époxyde des polymères de l'invention a été réalisée par action d'un nucléophile de type amine
tel que décrit ci-dessus, le polymère modifié résultant présente des fonctions β-hydroxy-amine et peut être utilisé directement comme ligand pour la préparation de complexes métalliques. Ce polymère sera désigné polyaminoalcool dans la suite. En variante, le polymère modifié peut être à nouveau transformé chimiquement avant la préparation du complexe métallique. Les polymères modifiés de l'invention sont en outre utilisables tels quels ou après nouvelle transformation chimique comme inducteur asymétrique dans les réactions de réduction de groupes carbonyle ou/et dans les réactions impliquant la formation de liaisons C-C. A titre d'exemple on pourra s'inspirer des travaux décrits dans TetrahedronMore specifically, when the opening of the epoxy functions of the polymers of the invention has been carried out by the action of an amine-type nucleophile as described above, the resulting modified polymer has β-hydroxy-amine functions and can be used directly as a ligand for the preparation of metal complexes. This polymer will be designated polyamino alcohol in the following. Alternatively, the modified polymer can be chemically transformed again before the preparation of the metal complex. The modified polymers of the invention can also be used as they are or after further chemical transformation as an asymmetric inducer in reactions for reducing carbonyl groups and / or in reactions involving the formation of CC bonds. As an example, we could draw inspiration from the work described in Tetrahedron
: Asymmetry, 1997, 8, 2881 et Tetrahedron : Asymmetry, 1997, 8, 1083 et transformer les fonctions β-hydroxy-amines des polymères modifiés décrits ci- dessus en fonctions amidophosphine-phosphinites de formule :: Asymmetry, 1997, 8, 2881 and Tetrahedron: Asymmetry, 1997, 8, 1083 and transform the β-hydroxy-amine functions of the modified polymers described above into amidophosphine-phosphinite functions of formula:
ou aminophosphine-phosphinite de formule : or aminophosphine-phosphinite of formula:
Ainsi transformés les polymères modifiés de l'invention sont utilisables comme ligands du ruthénium (II) pour la préparation de complexes utilisables dans l'hydrogénation asymétrique de α-cétoesters ou β-cétoesters. Une autre possibilité consiste à transformer les fonctions β-hydroxy- amines des polymères modifiés en fonctions oxazaborolidines ou phosphoramidate_de formule :
Thus transformed, the modified polymers of the invention can be used as ruthenium (II) ligands for the preparation of complexes which can be used in the asymmetric hydrogenation of α-ketoesters or β-ketoesters. Another possibility consists in transforming the β-hydroxyamine functions of the modified polymers into oxazaborolidine or phosphoramidate functions of the formula:
Conformément aux travaux de : - J. Chem. Soc. Chem. Commun, 1981 , 315 ;In accordance with the work of: - J. Chem. Soc. Chem. Commun, 1981, 315;
- Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1996, 35, 1992 ; - Asymmetry, 1994, 5, 1211 ;- Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1996, 35, 1992; - Asymmetry, 1994, 5, 1211;
- Tetrahedron : Asymmetry, 1994, 5, 165 ;- Tetrahedron: Asymmetry, 1994, 5, 165;
- Tetrahedron Lett. 1993, 34, 3243 ; - Tetrahedron : Asymmetry, 1997, 8, 1259 ;- Tetrahedron Lett. 1993, 34, 3243; - Tetrahedron: Asymmetry, 1997, 8, 1259;
- J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 10938 ;- J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 10938;
- Tetrahedron : Asymmetry, 1997, 8, 277 ; - Tetrahedron Lett. 1998, 39, 1705;- Tetrahedron: Asymmetry, 1997, 8, 277; - Tetrahedron Lett. 1998, 39, 1705;
Les polymères modifiés à fonctions oxazaborolidines ou phosphoramidates peuvent être utilisés en tant que tels comme catalyseurs dans la réduction asymétrique de cétones variées telles que des cétones aliphatiques et/ou aromatiques, les cétones aliphatiques étant saturées ou insaturées (les insaturations étant éthyléniques ou acétyléniques). On procédera ainsi par exemple pour la réduction de cétone aliphatique ou de benzophénones en alcools secondaires correspondants.The polymers modified with oxazaborolidine or phosphoramidate functions can be used as such as catalysts in the asymmetric reduction of various ketones such as aliphatic and / or aromatic ketones, the aliphatic ketones being saturated or unsaturated (the unsaturations being ethylenic or acetylenic). This will be done for example for the reduction of aliphatic ketone or benzophenones to corresponding secondary alcohols.
En outre, la réduction de α-cétoester ou β-cétoesters en α- ou β-hydroxy- esters correspondants peut être réalisée conformément aux travaux de Chem. Rev. 1992, 92, 935 en présence d'un catalyseur Pt Al2θ3 modifié. Dans le cadre de l'invention, on utilisera pour cette réaction un catalyseur PI/AI2O3 comprenant à titre de ligand, un polymère modifié de l'invention, à fonctions β-hydroxylamines (polyaminoalcool).In addition, the reduction of α-ketoester or β-ketoesters to corresponding α- or β-hydroxyesters can be carried out in accordance with the work of Chem. Rev. 1992, 92, 935 in the presence of a modified Pt Al 2 θ 3 catalyst. In the context of the invention, a PI / AI 2 O 3 catalyst will be used for this reaction comprising, as ligand, a modified polymer of the invention, with β-hydroxylamine functions (polyaminoalcohol).
Les polymères modifiés de l'invention à fonctions β-hydroxylamines (polyaminoalcools) sont également utilisables comme ligands de complexes du ruthénium II pour catalyser la réduction asymétrique de cétones aromatiques,
cycliques et/ou aliphatiques par transfert d'hydrure. Ce type de réaction est notamment illustré dans :The modified polymers of the invention with β-hydroxylamine functions (polyaminoalcohols) can also be used as ligands of ruthenium II complexes to catalyze the asymmetric reduction of aromatic ketones, cyclic and / or aliphatic by hydride transfer. This type of reaction is illustrated in particular in:
- J. Chem. Soc. Chem. Commun. 1996, 233 ;- J. Chem. Soc. Chem. Common. 1996, 233;
- J. Org. Chem. 1997, 62, 5226 ; et - J. Org. Chem. 1998, 63, 2749.- J. Org. Chem. 1997, 62, 5226; and - J. Org. Chem. 1998, 63, 2749.
Un autre type de réactions catalysables par des complexes du nickel et du cobalt préparés en utilisant comme ligands les polymères modifiés de l'invention à fonctions β-hydroxylamines (polyaminoalcools) sont les réactions d'addition de type Michael telles que celles illustrées dans : - Tetrahedron : Asymmetry, 1997, 8, 1467 ; etAnother type of reaction catalyzed by nickel and cobalt complexes prepared using as ligands the modified polymers of the invention with β-hydroxylamine functions (polyamino alcohols) are Michael type addition reactions such as those illustrated in: - Tetrahedron: Asymmetry, 1997, 8, 1467; and
- Tetrahedron : Asymmetry, 1997, 8, 1377, qui concernent plus précisément l'addition de dialkyl-zinc ou diaryl-zinc sur des cétones α,β-éthyléniques.- Tetrahedron: Asymmetry, 1997, 8, 1377, which relate more precisely to the addition of dialkyl-zinc or diaryl-zinc to α, β-ethylenic ketones.
Les polymères modifiés de l'invention à fonctions β-hydroxylamines (polyaminoalcools) sont par ailleurs utilisables comme inducteur asymétrique dans l'addition de dialkyl- ou diarylzinc sur des aldéhydes. Pour ce type de réaction, on pourra se rapporter aux travaux de :The modified polymers of the invention with β-hydroxylamine functions (polyamino alcohols) can also be used as an asymmetric inducer in the addition of dialkyl- or diarylzinc on aldehydes. For this type of reaction, we could refer to the work of:
- Chem. Rev. 1992, 833 ;- Chem. Rev. 1992, 833;
- Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1991 , 30, 49 ; et - Chem. rev. 2000, 100, 2159-2231 .- Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1991, 30, 49; and - Chem. rev. 2000, 100, 2159-2231.
De même, les polymères modifiés de l'invention à fonctions β- hydroxylamines (polyaminoalcools) sont utilisables comme inducteur asymétrique dans les réactions d'addition de dialkylzinc ou de diarylzinc sur des cétones (cf. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 12157). Pour la mise en oeuvre de cette méthode, l'homme du métier pourra s'inspirer des travaux de Pericas et al. décrits dans J. Org. Chem. 1998, 63, 6309, ainsi qu'aux publications suivantes :Likewise, the modified polymers of the invention with β-hydroxylamine functions (polyamino alcohols) can be used as asymmetric inducer in the addition reactions of dialkylzinc or of diarylzinc on ketones (cf. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 12157). For the implementation of this method, a person skilled in the art can draw inspiration from the work of Pericas et al. described in J. Org. Chem. 1998, 63, 6309, as well as to the following publications:
- Tetrahedron : Asymmetry, 1997, 8, 1529 ; et - Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1996, 35, 642.- Tetrahedron: Asymmetry, 1997, 8, 1529; and - Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1996, 35, 642.
Les polymères modifiés à fonctions β-hydroxylamines (polyaminoalcools) utilisés en vue de l'une des applications dans la catalyse asymétrique décrites ci- dessus résultent plus spécifiquement de l'attaque des fonctions époxydes d'un polymère selon l'invention par un agent nucléophile choisi parmi une
arylalkylamine (notamment la benzylamine) ; une (arylalkyl)(alkyl)amine, notamment la (benzyl)(méthyl)amine; et une amine hétérocyclique de formule :The polymers modified with β-hydroxylamine functions (polyamino alcohols) used for one of the applications in the asymmetric catalysis described above result more specifically from the attack on the epoxy functions of a polymer according to the invention by a nucleophilic agent. chosen from a arylalkylamine (especially benzylamine); an (arylalkyl) (alkyl) amine, especially (benzyl) (methyl) amine; and a heterocyclic amine of formula:
Les complexes comprenant un polymère modifié de l'invention et un métal de transition peuvent être préparés selon les procédés connus décrits dans la littérature.The complexes comprising a modified polymer of the invention and a transition metal can be prepared according to the known methods described in the literature.
Pour la préparation des complexes du ruthénium, on peut se référer notamment à la publication de J.-P. Genêt [Acros Organics Acta, 1 , Nr. 1 , pp. 1-8 (1994)] et pour les autres complexes, à l'article de Schrock R. et Osborn J.A. [Journal of the American Chemical Society, 93, pp. 2397 (1971 )].For the preparation of ruthenium complexes, reference may be made in particular to the publication by J.-P. Genêt [Acros Organics Acta, 1, Nr. 1, pp. 1-8 (1994)] and for the other complexes, to the article by Schrock R. and Osborn J.A. [Journal of the American Chemical Society, 93, pp. 2397 (1971)].
De façon générale, les complexes de l'invention peuvent être préparés par réaction du polymère modifié de l'invention avec un précurseur à base du métal de transition souhaité, dans un solvant organique approprié. La réaction est conduite à une température comprise entre la température ambiante (de 15 à 25° C) et la température de reflux du solvant réactionnel.In general, the complexes of the invention can be prepared by reacting the modified polymer of the invention with a precursor based on the desired transition metal, in an appropriate organic solvent. The reaction is carried out at a temperature between room temperature (15 to 25 ° C) and the reflux temperature of the reaction solvent.
Comme exemples de solvants organiques, on peut mentionner entre autres les hydrocarbures aliphatiques, halogènes ou non et plus particulièrement l'hexane, l'heptane, l'isooctane, le décane, le benzène, le toluène, le chlorure de méthylène, le chloroforme ; des solvants de type éther ou cétone et notamment le diéthyléther, le tétrahydrofurane, l'acétone, la méthyléthylcétone ; les solvants de type alcool, de préférence le méthanol, l'éthanol ou l'isopropanol ; et les solvants de type amide tels que le formamide, le diméthylformamide, le diméthylacétamide, la N-méthyI-2-pyrrolidinone ou l'hexaméthylphosphorylamide, le diméthylformamide étant l'amide préféré.As examples of organic solvents, there may be mentioned, inter alia, aliphatic hydrocarbons, halogenated or not, and more particularly hexane, heptane, isooctane, decane, benzene, toluene, methylene chloride, chloroform; solvents of ether or ketone type and in particular diethyl ether, tetrahydrofuran, acetone, methyl ethyl ketone; alcohol type solvents, preferably methanol, ethanol or isopropanol; and amide solvents such as formamide, dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidinone or hexamethylphosphorylamide, dimethylformamide being the preferred amide.
Les complexes catalytiques à base de rhodium, d'iridium et de ruthénium sont par exemple obtenus à partir d'un précurseur préparé in situ ou préformé par addition de 1 à 10, préférentiellement de 1 à 2 équivalents du polymère modifié de l'invention (désigné polymère P dans la suite). Dans le cas du rhodium, de l'iridium et du ruthénium les précurseurs peuvent être des sels de formule MX3 dans laquelle X peut représenter un
halogénure ou un nitrate et M représente respectivement Rh, Ir ou Ru. En variante, le précurseur utilisé pour la synthèse des complexes catalytiques est un complexe désigné complexe précurseur dans la suite.The catalytic complexes based on rhodium, iridium and ruthenium are for example obtained from a precursor prepared in situ or preformed by the addition of 1 to 10, preferably from 1 to 2 equivalents of the modified polymer of the invention ( designated polymer P below). In the case of rhodium, iridium and ruthenium the precursors can be salts of formula MX 3 in which X can represent a halide or a nitrate and M represents Rh, Ir or Ru respectively. Alternatively, the precursor used for the synthesis of catalytic complexes is a complex designated precursor complex in the following.
Dans le cas de l'iridium et du rhodium, les complexes précurseurs, connus par l'homme du métier peuvent être définis par la formule suivante :In the case of iridium and rhodium, the precursor complexes, known to those skilled in the art, can be defined by the following formula:
[MeX°L2]2 dans laquelle Me représente l'iridium ou le rhodium ; L représente un ligand de type π, en particulier CO, l'éthylène ou une monooléfine, ou bien L2 représente un ligand bidente de type π tel qu'un diène acyclique par exemple l'hexadiène ou cyclique par exemple le cyclooctadiene ou le norbornadiene ; X° représente un ligand pontant comme par exemple un halogéno (Cl, Br, I), un thiolato, un alcoolato, un hydroxy.[MeX ° L 2 ] 2 in which Me represents iridium or rhodium; L represents a ligand of type π, in particular CO, ethylene or a monoolefin, or else L 2 represents a bidental ligand of type π such as an acyclic diene for example hexadiene or cyclic for example cyclooctadiene or norbornadiene ; X ° represents a bridging ligand such as for example a halo (Cl, Br, I), a thiolato, an alcoholato, a hydroxy.
On peut citer comme exemple de complexes précurseurs dans le cas du rhodium, le complexe de Cramer, [Rh(cod)CI]2, [Rh(nbd)CI]2, [Rh(CO)2CI]2, Rh(C2H4)2(acac), Rh(CO)2(acac), [lr(cod)CI]2, [lr(nbd)CI]2, lr(C2H4)2(acac) et lr(CO)2(acac), où cod représente cyclooctadiene ; nbd représente norbornadiene ; et acac représente acétylacétonate. D'autres complexes précurseurs dans le cas du rhodium et de l'iridium ont pour formule :As an example of precursor complexes in the case of rhodium, the Cramer complex, [Rh (cod) CI] 2 , [Rh (nbd) CI] 2 , [Rh (CO) 2 CI] 2 , Rh (C 2 H 4 ) 2 (acac), Rh (CO) 2 (acac), [lr (cod) CI] 2 , [lr (nbd) CI] 2 , lr (C 2 H 4 ) 2 (acac) and lr ( CO) 2 (acac), where cod represents cyclooctadiene; nbd represents norbornadiene; and acac represents acetylacetonate. Other precursor complexes in the case of rhodium and iridium have the formula:
[MeL4]X1 dans laquelle Me représente l'iridium ou le rhodium ; L représente un ligand de type π, en particulier l'éthylène, une monooléfine ou CO ; ou bien L2 représente un ligand bidente de type π tel qu'une dioléfine ; X1 représente un anion non coordinant du type PFβ", PCIβ", BF4 ", BCI4 ", SbFβ", SbClβ", BPh4 ", CIO4",[MeL 4 ] X 1 in which Me represents iridium or rhodium; L represents a ligand of type π, in particular ethylene, a monoolefin or CO; or L 2 represents a bident ligand of type π such as a diolefin; X 1 represents a non-coordinating anion of the PFβ " , PCIβ " , BF 4 " , BCI 4 " , SbFβ " , SbClβ " , BPh 4 " , CIO4 " type ,
CF3SO3 ".CF 3 SO 3 " .
Comme exemple de tels précurseurs, on peut citer Rh(cod)2BF et lr(cod)2BF4 où cod représente cyclooctadiene. Dans le cas du ruthénium, les complexes précurseurs connus de l'homme du métier peuvent être définis par la formule suivante :As an example of such precursors, mention may be made of Rh (cod) 2 BF and lr (cod) 2 BF 4 where cod represents cyclooctadiene. In the case of ruthenium, the precursor complexes known to those skilled in the art can be defined by the following formula:
[RuL2X2 2]2
dans laquelle L représente un ligand de type π, en particulier CO, l'éthylène ou une monooléfine ; ou bien L2 représente un ligand bidente de type π et par exemple un diène acyclique tel que l'hexadiène ou un diène cyclique tel que le cyclooctadiene ou le norbornadiene ; X2 représente un ligand pontant comme par exemple un halogéno (Cl, Br, I), un thiolato, un alcoolato, un hydroxy.[RuL 2 X 2 2 ] 2 in which L represents a ligand of type π, in particular CO, ethylene or a monoolefin; or L 2 represents a bident ligand of type π and for example an acyclic diene such as hexadiene or a cyclic diene such as cyclooctadiene or norbornadiene; X 2 represents a bridging ligand such as for example a halo (Cl, Br, I), a thiolato, an alcoholato, a hydroxy.
Comme exemples de tels complexes précurseurs, on peut citer [Ru(cod)Cl2]2 où cod représente cyclooctadiene.As examples of such precursor complexes, mention may be made of [Ru (cod) Cl2] 2 where cod represents cyclooctadiene.
Comme autres complexes précurseurs, on peut citer les complexes de formule [RuL2X2]2 où L et X2 sont tels que définis ci-dessus pour [RuL2X2]2- Comme exemple, on peut citer [Ru(CO)2CH3COO]2.As other precursor complexes, mention may be made of the complexes of formula [RuL2X 2 ] 2 where L and X 2 are as defined above for [RuL 2 X 2 ] 2- As an example, mention may be made of [Ru (CO) 2CH 3 COO] 2 .
D'autres complexes précurseurs dans le cas du ruthénium ont pour formule : RuX3 2L4, où L représente un ligand de type π, en particulier CO, l'éthylène ou une monooléfine, ou bien L2 représente un ligand bidente de type π et par exemple un diène acyclique tel que l'hexadiène ou un diène cyclique tel que le cyclooctadiene et le norbornadiene ; ou bien L3 représente un ligand tridente de type π tel qu'un arène fonctionnalisé ou non ; X3 représente un ligand pontant comme par exemple un halogéno (Cl, Br, I), un thiolato, un alcoolato, un hydroxy.Other precursor complexes in the case of ruthenium have the formula: RuX 3 2 L 4 , where L represents a ligand of type π, in particular CO, ethylene or a monoolefin, or else L 2 represents a bidental ligand of type π and for example an acyclic diene such as hexadiene or a cyclic diene such as cyclooctadiene and norbornadiene; or L 3 represents a trident ligand of type π such as an arene functionalized or not; X 3 represents a bridging ligand such as for example a halo (Cl, Br, I), a thiolato, an alcoholato, a hydroxy.
Des exemples de complexes précurseurs de ce type sont Ru(C1ιH19θ2)2(C8Hι2) et [Ru(benzène)CI2]2.Examples of such precursor complexes are Ru (C 1 ιH 19 θ 2 ) 2 (C 8 Hι 2 ) and [Ru (benzene) CI 2 ] 2 .
Cette liste n'est pas limitative et l'homme du métier pourra s'inspirer par exemple des précurseurs métalliques décrits dans Comprehensive Organometallic Chemistry, G. Wilkinson, F.G.A. Stone et E.W. Abel (Eds), Pergamon Press, 1982 et Comprehensive Organometallic Chemistry II, R.J. Puddephatt, E.W. Abel, F.G.A. Stone et G. Wilkinson (Eds), Pergamon Press/Elsevier, 1995 et de ceux décrits dans Comprehensive Coordination Chemistry, G. Wilkinson, R.D. Gillard et J.A. McCleverty (Eds), Pergamon/Elsevier, 1987. De même il pourra y trouver le savoir faire lui permettant de former de nouveaux complexes dérivés de polymères de l'invention décrits ci-dessus.This list is not exhaustive and the person skilled in the art may draw inspiration for example from the metal precursors described in Comprehensive Organometallic Chemistry, G. Wilkinson, F.G.A. Stone and E.W. Abel (Eds), Pergamon Press, 1982 and Comprehensive Organometallic Chemistry II, R.J. Puddephatt, E.W. Abel, F.G.A. Stone and G. Wilkinson (Eds), Pergamon Press / Elsevier, 1995 and those described in Comprehensive Coordination Chemistry, G. Wilkinson, RD Gillard and JA McCleverty (Eds), Pergamon / Elsevier, 1987. Similarly, he can find the know-how enabling it to form new complexes derived from polymers of the invention described above.
Les complexes du ruthénium II avec un polymère modifié selon l'invention, à fonctions β-hydroxylamines (polyaminoalcools) sont plus particulièrement
appropriés à la catalyse asymétrique de réactions de réduction de fonctions carbonylées par transfert d'hydrure.The complexes of ruthenium II with a modified polymer according to the invention, with β-hydroxylamine functions (polyamino alcohols) are more particularly suitable for the asymmetric catalysis of reduction reactions of carbonylated functions by hydride transfer.
Ainsi, selon un autre de ses aspects, l'invention concerne le complexe métallique d'un métal de transition comprenant, en tant que ligand, un polymère de l'invention ou un polymère modifié obtenu par action d'un agent nucléophile sur un polymère de l'invention, ce par quoi on provoque l'ouverture des fonctions époxydes.Thus, according to another of its aspects, the invention relates to the metal complex of a transition metal comprising, as a ligand, a polymer of the invention or a modified polymer obtained by the action of a nucleophilic agent on a polymer of the invention, whereby the epoxy functions are opened.
De façon avantageuse, le métal de transition dans ce complexe est le ruthénium, l'iridium ou le rhodium, de préférence le ruthénium. Des exemples de cétones pouvant être sélectionnés comme substrat des réactions de réduction par transfert d'hydrure répondent plus préférablement à la formule C :Advantageously, the transition metal in this complex is ruthenium, iridium or rhodium, preferably ruthenium. Examples of ketones which can be selected as substrate for reduction reactions by hydride transfer more preferably correspond to formula C:
dans laquelle : - R1 est différent de Rj, in which: - R 1 is different from R j ,
- R1 et Rj représentent un radical hydrocarboné ayant de 1 à 30 atomes de carbone comprenant éventuellement un ou plusieurs groupes fonctionnels,R 1 and R j represent a hydrocarbon radical having from 1 to 30 carbon atoms optionally comprising one or more functional groups,
- R' et RJ peuvent former un cycle comprenant éventuellement un autre hétéroatome, - Z est ou comprend un hétéroatome, oxygène ou azote ou un groupe fonctionnel comprenant au moins un de ces heteroatomes.- R 'and R J may form a ring optionally comprising another heteroatom, - Z is or comprises a heteroatom, oxygen or nitrogen or a functional group comprising at least one of these heteroatoms.
Un premier groupe préféré de tels substrats cétoniques a pour formule D :A first preferred group of such ketone substrates has the formula D:
R i^RJR i ^ RJ
dans laquelle :in which :
- R' est différent de Rj, les radicaux R' et Rj représentant un radical hydrocarboné ayant de 1 à 30 atomes de carbone, éventuellement substitué, et comprenant éventuellement une autre fonction cétone et ou acide, ester, thioacide, thioester ;- R 'is different from R j , the radicals R' and R j representing a hydrocarbon radical having from 1 to 30 carbon atoms, optionally substituted, and optionally comprising another ketone and or acid function, ester, thioacid, thioester;
- R' et Rj peuvent former un cycle carbocyclique ou hétérocyclique, substitué ou non, ayant de 5 à 6 atomes.
Des exemples de cétones substrats particulièrement appropriés sont l'acétophénone, la (phényl)(trifluorométhyl)cétone, les α-cétoesters et les β- cétoesters.- R 'and R j can form a carbocyclic or heterocyclic ring, substituted or not, having 5 to 6 atoms. Examples of particularly suitable substrate ketones are acetophenone, (phenyl) (trifluoromethyl) ketone, α-keto esters and β-keto esters.
La réduction de cétones par transfert d'hydrure est effectuée de façon conventionnelle en utilisant comme catalyseur les complexes métalliques de l'invention décrits ci-dessus.The reduction of ketones by hydride transfer is carried out in a conventional manner using the metal complexes of the invention described above as catalyst.
La réduction est effectuée en milieu basique, par exemple en présence d'une base organique telle qu'un alcoolate de métal alcalin et plus particulièrement lBuOK ou d'une base minérale telle que NaOH, KOH, NaHCθ3, Na2CO3, KHCO3 et K2CO3.The reduction is carried out in basic medium, for example in the presence of an organic base such as an alkali metal alkoxide and more particularly BuOK or an inorganic base such as NaOH, KOH, NaHCO 3, Na 2 CO 3, KHCO 3 and K 2 CO 3 .
La réduction est mise en oeuvre en présence d'un solvant organique polaire hydrophile tel qu'un alcool aliphatique inférieur en CrC10 (par exemple le méthanol, l'éthanol, le propanol, l'isopropanol, le butanol, le t-butanol), un cycloalkanol (tel que le cyclohexanol), ou du méthylcellosolve. La température réactionnelle est généralement maintenue entre la température ambiante (15-30° C) et la température de reflux du solvant, en général jusqu'à 150° C.The reduction is carried out in the presence of a hydrophilic polar organic solvent such as an aliphatic alcohol lower in CrC 10 (for example methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, t-butanol) , a cycloalkanol (such as cyclohexanol), or methylcellosolve. The reaction temperature is generally maintained between room temperature (15-30 ° C) and the reflux temperature of the solvent, generally up to 150 ° C.
Les conditions de la réduction seront facilement mises au point par l'homme du métier, par exemple en référence à Tetrahedron Lett. 1995, 36, 8776, Bull. Soc. Chim. Fr. 1994, 13, 600 et Chem. Rev., 1985, 85, 129.The conditions for the reduction will be easily developed by a person skilled in the art, for example with reference to Tetrahedron Lett. 1995, 36, 8776, Bull. Soc. Chim. Fr. 1994, 13, 600 and Chem. Rev., 1985, 85, 129.
L'invention concerne donc plus généralement l'utilisation d'un polymère modifié comme ligand éventuellement après transformation en oxazaborolidine ou phosphoramidate dans la préparation de complexes de métaux de transition ou comme inducteur chiral, dans la catalyse stéréosélective. Lesdits complexes sont plus particulièrement appropriés pour catalyser la réduction stéréosélective de fonctions carbonyle et imine ou pour catalyser des réactions impliquant la formation de liaison C-C.The invention therefore more generally relates to the use of a modified polymer as a ligand optionally after transformation into oxazaborolidine or phosphoramidate in the preparation of transition metal complexes or as a chiral inducer, in stereoselective catalysis. Said complexes are more particularly suitable for catalyzing the stereoselective reduction of carbonyl and imine functions or for catalyzing reactions involving the formation of C-C bond.
Les polymères à fonctions époxyde de l'invention sont en outre utilisables comme matériau polymère pour l'immobilisation d'enzymes. L'immobilisation d'enzymes sur des supports solides fournit des avantages pratiques pour la mise en oeuvre de procédés biocatalytiques. Parmi ces avantages, la facilité de séparation du milieu réactionnel est un atout majeur permettant le recyclage du matériau.
La réactivité des polymères de l'invention à fonction époxyde permet un greffage facile de l'enzyme au squelette polymère par l'intermédiaire des fonctions hydroxyle, thiol et/ou amino de l'enzyme.The polymers with epoxy functions of the invention can also be used as polymeric material for the immobilization of enzymes. The immobilization of enzymes on solid supports provides practical advantages for the implementation of biocatalytic processes. Among these advantages, the ease of separation of the reaction medium is a major advantage allowing the recycling of the material. The reactivity of the polymers of the invention with an epoxide function allows easy grafting of the enzyme to the polymer backbone via the hydroxyl, thiol and / or amino functions of the enzyme.
En variante, il est possible d'immobiliser les enzymes sur le polymère modifié de l'invention résultant par exemple de l'attaque nucléophile d'une diamine sur le polymère à fonctions époxyde de l'invention.As a variant, it is possible to immobilize the enzymes on the modified polymer of the invention resulting for example from the nucleophilic attack of a diamine on the polymer with epoxide functions of the invention.
Pour ce faire, il suffit par exemple de faire réagir ledit polymère modifié sur du glutaraldéhyde avant de le faire réagir avec l'enzyme à immobiliser.To do this, it suffices for example to react said modified polymer with glutaraldehyde before reacting it with the enzyme to be immobilized.
Pour ce faire, l'homme du métier se reportera par exemple à Adv. Mater. 1999, 11 , 1 169-1 181.To do this, the skilled person will refer for example to Adv. Mater. 1999, 11, 1 169-1 181.
L'invention a donc également trait à l'utilisation d'un polymère à fonctions époxydes ou d'un polymère modifié selon l'invention comme matériau polymère pour l'immobilisation d'enzymes.The invention therefore also relates to the use of a polymer with epoxy functions or of a modified polymer according to the invention as polymer material for the immobilization of enzymes.
Selon un autre de ses aspects, l'invention concerne l'utilisation d'un polymère modifié de l'invention tel que défini ci-dessus comme support polymère en synthèse sur phase solide.According to another of its aspects, the invention relates to the use of a modified polymer of the invention as defined above as polymer support in synthesis on solid phase.
L'invention est plus précisément illustrée ci-dessous à l'aide des exemples suivants.The invention is more precisely illustrated below with the aid of the following examples.
Dans les exemples 4.1 à 4.6, 10.1 à 10.3, 11 et 15, le taux de fonctionnalisation, (f) est le nombre de moles maximal de nucléophile introduit par gramme de polymère. Il est plus précisément défini par la formule f=f0/(1 +f0 x PM/1000)), où fO représente le nombre de fonctions époxyde par gramme de monomère initial à fonction époxyde et PM le poids du nucléophile.In Examples 4.1 to 4.6, 10.1 to 10.3, 11 and 15, the functionalization rate, (f) is the maximum number of moles of nucleophile introduced per gram of polymer. It is more precisely defined by the formula f = f0 / (1 + f0 x PM / 1000)), where fO represents the number of epoxide functions per gram of initial monomer with epoxide function and PM the weight of the nucleophile.
EXEMPLE 1EXAMPLE 1
Préparation du méthacrylate de glycidyle optiquement pur par résolution enzymatiquePreparation of optically pure glycidyl methacrylate by enzymatic resolution
A 10 g de méthacrylate de glycidyle (70,3 mmoles) dissous dans 80 ml d'eau bidistillee sont ajoutés, tout en agitant, 10 g de lipase (E.C. 3.1.1.3, sigma type II issue de pancréas de porc). Le pH est maintenu à 7,8 par un ajout de soude (1 ,4 mol/l) à l'aide d'une burette automatique (mesure du pH à l'aide d'un pH-mètre et d'une électrode double verre - calomel), ce qui permet de suivre
l'état d'avancement de la réaction. Après 24 h (conversion : 57%), le mélange réactionnel est filtré sur un verre fritte N° 3 recouvert de 300 g de silice. La silice est lavée par 300 ml de dichlorométhane technique. La phase organique est concentrée (30 ml) et lavée avec une solution aqueuse saturée en bicarbonate de sodium (25 ml), puis avec de l'eau permutée (2 fois 15 ml). Après séchage sur un mélange sulfate de sodium/bicarbonate de sodium (90/10) puis évaporation, 3,11 g de méthacrylate de glycidyle (21 ,9 mmoles) sont obtenus. Rendement : 31,2% Excès énantiomérique du (RJ-méthacrylate de glycidyle : 70% ([α]o25 = -20,6 ; c ≈ 0,564, CH2CI2).To 10 g of glycidyl methacrylate (70.3 mmol) dissolved in 80 ml of double distilled water are added, with stirring, 10 g of lipase (EC 3.1.1.3, sigma type II from pig pancreas). The pH is maintained at 7.8 by adding sodium hydroxide (1.4 mol / l) using an automatic burette (measuring the pH using a pH meter and a double electrode glass - calomel), which allows to follow the progress of the reaction. After 24 h (conversion: 57%), the reaction mixture is filtered through a No. 3 sintered glass covered with 300 g of silica. The silica is washed with 300 ml of technical dichloromethane. The organic phase is concentrated (30 ml) and washed with a saturated aqueous sodium bicarbonate solution (25 ml), then with deionized water (2 times 15 ml). After drying over a sodium sulfate / sodium bicarbonate mixture (90/10) and then evaporation, 3.11 g of glycidyl methacrylate (21.9 mmol) are obtained. Yield: 31.2% Enantiomeric excess of (glycidyl RJ-methacrylate: 70% ([α] o 25 = -20.6; c ≈ 0.564, CH 2 CI 2 ).
EXEMPLE 2EXAMPLE 2
Préparation du méthacrylate de glycidyle optiquement pur par dédoublement chimiquePreparation of optically pure glycidyl methacrylate by chemical splitting
A 0,457 g (0,668 mmoles) de (1R, 2R)-(-)-1 ,2-diaminocyclohexane-N,N'- bis(3,5-di-tetιf-butylsalicylidène)cobalt (II) dissous dans 12 ml de toluène technique sont ajoutés 76 μl (1 ,336 mmoles) d'acide acétique 99,8%, tout en agitant. Après une heure à température ambiante, le solvant est évaporé. A 0° C, au résidu noir obtenu sont ajoutés 19 g (133 mmoles) de méthacrylate de glycidyle racémique, puis, goutte à goutte, 1 ,20 g (66 mmoles 0,55 éq.) d'eau permutée. On laisse le mélange réactionnel revenir à température ambiante. Après 24 heures, le (R)-méthacrylate de glycidyle transformé en diol est séparé du (S)- méthacrylate de glycidyle par chromatographie sur gel de silice (Merck 60 ; 40-63 μm) (600 g de silice pour 20 g de produit déposé ; éluant : dichlorométhane). Rendement : 35%A 0.457 g (0.668 mmol) of (1R, 2R) - (-) - 1, 2-diaminocyclohexane-N, N'- bis (3,5-di-tetιf-butylsalicylidene) cobalt (II) dissolved in 12 ml of technical toluene are added 76 μl (1.336 mmol) of 99.8% acetic acid, while stirring. After one hour at room temperature, the solvent is evaporated. At 0 ° C., to the black residue obtained are added 19 g (133 mmol) of racemic glycidyl methacrylate, then, drop by drop, 1.20 g (66 mmol 0.55 eq.) Of deionized water. The reaction mixture is allowed to return to room temperature. After 24 hours, the (R) -glycidyl methacrylate transformed into a diol is separated from the (S) - glycidyl methacrylate by chromatography on silica gel (Merck 60; 40-63 μm) (600 g of silica for 20 g of product deposited; eluent: dichloromethane). Efficiency: 35%
Excès énantiomérique : 99,8% (déterminé par CGL sur une colonne chirale de type Supelco β dex 225, 30 m x 25 mm) ; [α]D 25 = + 29,3 ; c = 0,564, CH2CI2 IR (film) (cm '1) : 3040, 2961 , 1725, 1642, 1270, 1168, 913.Enantiomeric excess: 99.8% (determined by CGL on a chiral column of the Supelco β dex 225, 30 mx 25 mm type); [α] D 25 = + 29.3; c = 0.564, CH 2 CI 2 IR (film) (cm '1 ): 3040, 2961, 1725, 1642, 1270, 1168, 913.
RMN1H (200 MHz, CDCI3) δ (ppm) : 1 ,95 (s, 3H) ; 2,6-2,7 (m, 1 H) ; 2,8-2,9 (m, 1 H) ; 3,9-4,0 (m, 1 H) ; 4,4-4,5 (m, 1 H) ; 5,52 (s, 1 H) ; 6,18 (s, 1 H). RMN13C (50 MHz, CDCI3)δ(ppm) : 18,3 ; 44,6 ; 65,2 ; 126,2 ; 135,9 ; 167,0.
EXEMPLE 3 1 H NMR (200 MHz, CDCI 3 ) δ (ppm): 1.95 (s, 3H); 2.6-2.7 (m, 1H); 2.8-2.9 (m, 1H); 3.9-4.0 (m, 1H); 4.4-4.5 (m, 1H); 5.52 (s, 1H); 6.18 (s, 1H). 13 C NMR (50 MHz, CDCI 3 ) δ (ppm): 18.3; 44.6; 65.2; 126.2; 135.9; 167.0. EXAMPLE 3
Préparation du polymère optiquement actif à fonctions époxyde.Preparation of the optically active polymer with epoxy functions.
1 ,5 g de polyvinylpyrrolidone sont dissous à 80° C dans 100 ml d'eau permutée, puis le volume du mélange est complété à 150 ml par de l'eau permutée. Parallèlement, 204 mg d'azo-bis-isobutyronitrile (AIBN) sont dissous dans un mélange formé de 6,13 g de méthacrylate de glycidyle optiquement pur et de 14,30 g de diméthacrylate d'éthylèneglycol (30% en masse de méthacrylate de glycidyle - 70% en masse de diméthacrylate d'éthylèneglycol) auquel est ajouté un mélange composé de 24,64 g de cyclohexanol et de 2,43 g de dodécanol. La phase aqueuse contenant de la polyvinylpyrrolidone est placée, sous azote, dans un réacteur double enveloppe muni d'une agitation mécanique et d'un cryostat. A cette phase aqueuse sont ajoutés goutte à goutte les mélanges méthacrylate de glycidyle/diméthacrylate d'éthylèneglycol/AIBN et cyclohexanol/dodécanol. Le milieu réactionnel agité à 200 tr/min est chauffé à 70° C pendant 2 heures puis à 80° C pendant 6 heures et enfin laissé à température ambiante pendant 2 heures. Les billes de polymère sont récupérées avec de l'éthanol à 95%. Les billes de polymère sont alors réparties en trois fractions et soumises à agitation à l'aide d'une secoueuse pendant 2 heures et le solvant est éliminé par décantation. Chaque fraction est ensuite lavée par 30 ml d'éthanol à 95%, mise à agiter à l'aide d'une secoueuse (2 heures) et le solvant est ensuite éliminé par décantation. Cette opération est renouvelée 4 à 5 fois. Les billes de polymère sont ensuite séchées dans une étuve à vide à 40° C pendant 4 heures. Puis elles sont séparées en passant dans trois tamis : 500 μm, 300 μm et 106 μm. Quatre fractions sont ainsi obtenues. Analyse élémentaire :1.5 g of polyvinylpyrrolidone are dissolved at 80 ° C in 100 ml of deionized water, then the volume of the mixture is made up to 150 ml with deionized water. At the same time, 204 mg of azo-bis-isobutyronitrile (AIBN) are dissolved in a mixture formed of 6.13 g of optically pure glycidyl methacrylate and 14.30 g of ethylene glycol dimethacrylate (30% by mass of methacrylate glycidyl - 70% by mass of ethylene glycol dimethacrylate) to which is added a mixture composed of 24.64 g of cyclohexanol and 2.43 g of dodecanol. The aqueous phase containing polyvinylpyrrolidone is placed, under nitrogen, in a double-jacket reactor provided with mechanical stirring and a cryostat. To this aqueous phase are added dropwise the glycidyl methacrylate / ethylene glycol dimethacrylate / AIBN and cyclohexanol / dodecanol mixtures. The reaction medium, stirred at 200 rpm, is heated to 70 ° C for 2 hours then to 80 ° C for 6 hours and finally left at room temperature for 2 hours. The polymer beads are recovered with 95% ethanol. The polymer beads are then divided into three fractions and subjected to stirring using a shaker for 2 hours and the solvent is removed by decantation. Each fraction is then washed with 30 ml of 95% ethanol, stirred using a shaker (2 hours) and the solvent is then removed by decantation. This operation is repeated 4 to 5 times. The polymer beads are then dried in a vacuum oven at 40 ° C for 4 hours. Then they are separated by passing through three sieves: 500 μm, 300 μm and 106 μm. Four fractions are thus obtained. Elementary analysis:
Calculée : C : 60,17% ; H : 7,06% ; O : 32,77%Calculated: C: 60.17%; H: 7.06%; O: 32.77%
Expérimentale : C : 59,75% ; H : 7,40% ; O : 32,85%. fo : 2,11 méq./g.
EXEMPLE 4Experimental: C: 59.75%; H: 7.40%; O: 32.85%. fo: 2.11 meq. / g. EXAMPLE 4
Synthèse d'un polymère modifié selon l'invention de type polyaminoalcoolSynthesis of a modified polymer according to the invention of the polyaminoalcohol type
Sous atmosphère d'argon, le polymère chiral obtenu à l'exemple 3Under an argon atmosphere, the chiral polymer obtained in Example 3
(1 mmole d'époxyde) est mis en suspension dans 2 ml de diméthylformamide anhydre puis 3 équivalents d'une amine (agent nucléophile) sont ajoutés tout en agitant mécaniquement (ancre) le milieu réactionnel (180 tr/min). Le tableau suivant résume l'ensemble des réactions réalisées.
(1 mmol of epoxide) is suspended in 2 ml of anhydrous dimethylformamide then 3 equivalents of an amine (nucleophilic agent) are added while mechanically stirring (anchor) the reaction medium (180 rpm). The following table summarizes all of the reactions carried out.
De façon analogue, on prépare les polymères modifiés des exemples 4.7 et 4.8 par réaction des aminés suivantes sur le polymère chiral obtenu à l'exemple 3.
Similarly, the modified polymers of Examples 4.7 and 4.8 are prepared by reaction of the following amines with the chiral polymer obtained in Example 3.
EXEMPLE 5 Préparation de complexes catalyseurs à partir de polymères modifiés préparés à l'exemple 4EXAMPLE 5 Preparation of Catalyst Complexes from Modified Polymers Prepared in Example 4
Le catalyseur est préparé in situ. Sous atmosphère d'argon, l'un des ligands de type polyaminoalcool préparé à l'exemple 4 et RuCI2(p-cymène)2 sont mis en suspension dans de l'isopropanol, dans un rapport molaire ligand/métal de 4/1 , (2 ml pour 3,7 mg de RuCI2(p-cymène)2). Cette suspension est agitée 30 minutes à 80° C. Un changement de couleur du jaune au rouge du milieu réactionnel et des billes est observé.The catalyst is prepared in situ. Under an argon atmosphere, one of the polyaminoalcohol type ligands prepared in Example 4 and RuCI 2 (p-cymene) 2 are suspended in isopropanol, in a ligand / metal molar ratio of 4/1 , (2 ml for 3.7 mg of RuCI 2 (p-cymene) 2 ). This suspension is stirred for 30 minutes at 80 ° C. A color change from yellow to red in the reaction medium and the beads is observed.
Le tableau suivant résume l'ensemble des réactions réalisées.
The following table summarizes all of the reactions carried out.
EXEMPLE 6 Utilisation des complexes catalyseurs préparés à l'exemple 5 dans la réduction de l'acétophénoneEXAMPLE 6 Use of the catalyst complexes prepared in Example 5 in the reduction of acetophenone
Après refroidissement à température ambiante l'un des catalyseurs préparés à l'exemple 5, et l'acétophénone sont ajoutés de façon à obtenir un rapport substrat/métal de 20/1. Puis une solution 0,03 mol/l de tertiobutylate de potassium dans l'isopropanol (rapport Ru/base de 1/5) est ajoutée. Le mélange réactionnel est agité pendant 3 heures. La détermination des excès énantiomériques est effectuée par CGL sur une colonne chirale de type Supelco (β-dex 225 30 m x 25 mm). Les résultats obtenus avec les différents ligands sont rassemblés dans le tableau suivant :
After cooling to room temperature one of the catalysts prepared in Example 5, and acetophenone are added so as to obtain a substrate / metal ratio of 20/1. Then a 0.03 mol / l solution of potassium tert-butoxide in isopropanol (Ru / base ratio of 1/5) is added. The reaction mixture is stirred for 3 hours. The determination of the enantiomeric excesses is carried out by CGL on a Supelco type chiral column (β-dex 225 30 mx 25 mm). The results obtained with the various ligands are collated in the following table:
EXEMPLE 7EXAMPLE 7
Préparation du 2-méthyl-acrylate de 3-phényl-oxiranylméthyle optiquement pur.Preparation of optically pure 3-phenyl-oxiranylmethyl 2-methyl-acrylate.
2 g (13 mmol) de (2R,3R)-(3-méthyl-oxiranyl)-méthanol sont dissous dans 20 ml de toluène. Le milieu réactionnel est agité magnétiquement à 0°C sous argon. 3,75 ml (26,6 mmol) de triethylamine sont ajoutés, puis 1 ,6 ml (16 mmol) de chlorure de méthacryloyle. Le milieu réactionnel est chauffé à 110°C. Après 24 heures, le mélange dilué par 30 ml de toluène est lavé 3 fois par 20 ml d'eau permutée, puis 3 fois par 20 ml d'une solution aqueuse saturée de NaHCOs. La phase organique est séchée par MgSO4 et le solvant est évaporé. 2,83 g de (2R,3R)-2-méthyl-acrylate de 3-phényl-oxiranylméthyle sont obtenus. Rendement = 97%
[α]D =+49,6(c=1 ,CH2CI2) ; Excès énantiomérique = 99,5%2 g (13 mmol) of (2R, 3R) - (3-methyl-oxiranyl) -methanol are dissolved in 20 ml of toluene. The reaction medium is magnetically stirred at 0 ° C under argon. 3.75 ml (26.6 mmol) of triethylamine are added, then 1.6 ml (16 mmol) of methacryloyl chloride. The reaction medium is heated to 110 ° C. After 24 hours, the mixture diluted with 30 ml of toluene is washed 3 times with 20 ml of deionized water, then 3 times with 20 ml of a saturated aqueous solution of NaHCOs. The organic phase is dried with MgSO 4 and the solvent is evaporated. 2.83 g of (2R, 3R) -2-methyl-acrylate of 3-phenyl-oxiranylmethyl are obtained. Efficiency = 97% [α] D = + 49.6 (c = 1, CH 2 CI 2 ); Enantiomeric excess = 99.5%
RMN1H (200 MHz, CDCI3) δ (ppm) : 2,00 (s, 1 H), 3,30-3,35 (m, 1 H), 3,85 (d, 1 H ; J=2 Hz), 4,15-4,25 (dd, 1 H ; J=5,80 Hz), 4,55-4,60 (dd, 1 H . J=3,3 Hz, J=12,3 Hz), 5,65 (s, 1 H), 6,20 (s, 1 H), 7,30-7,40 (m, 5H) 1 H NMR (200 MHz, CDCI 3 ) δ (ppm): 2.00 (s, 1 H), 3.30-3.35 (m, 1 H), 3.85 (d, 1 H; J = 2 Hz), 4.15-4.25 (dd, 1 H; J = 5.80 Hz), 4.55-4.60 (dd, 1 H. J = 3.3 Hz, J = 12.3 Hz), 5.65 (s, 1 H), 6.20 (s, 1 H), 7.30-7.40 (m, 5H)
RMN 3C (50 MHz, CDCI3) δ (ppm) : 18,4 ; 56,5 ; 59,4 ; 64,5 ; 125,8 ; 126,4 128,5 ; 128,6 ; 135,9 ; 136,3 ; 167,0. 3 C NMR (50 MHz, CDCI 3 ) δ (ppm): 18.4; 56.5; 59.4; 64.5; 125.8; 126.4 128.5; 128.6; 135.9; 136.3; 167.0.
EXEMPLE 8 Préparation d'un copolymère optiquement actif à fonctions époxydes.EXAMPLE 8 Preparation of an optically active copolymer with epoxy functions.
0,63 g de polyvinylpyrrolidone sont dissous à 80°C dans 150 ml d'eau permutée. Parallèlement, 4 g de 2-méthyl-acrylate de 3-phényl-oxiranylméthyle sont mélangés avec 6 g de diméthacrylate d'éthylène glycol. 1 ,56 g de dodécanol, 15,27 g de cyclohexanol sont ajoutés à ce mélange, et 82 mg d'AIBN. Dans un réacteur double enveloppe muni d'une agitation mécanique et d'un cryostat, la phase aqueuse contenant la polyvinylpyrrolidone est introduite sous azote. Puis le mélange 2-méthyl-acrylate de 3-phényl-oxiranylméthyle / diméthylacrylate d'éthylène glycol / AIBN / dodécanol / cyclohexanol est introduite goutte-à-goutte dans le réacteur. Le milieu réactionnel est agité à 600 tr/min, chauffé à 70°C pendant 2 heures puis à 80°C durant 6 heures, il est refroidi à température ambiante durant 2 heures. Les billes de copolymeres sont récupérées avec de l'éthanol à 96%, et réparties en trois fractions qui sont agitées à l'aide d'une secoueuse pendant 2 heures. Le surnageant de chaque fraction est remplacé par 30 ml d'éthanol à 96%. Cette opération est répétée 4 à 5 fois. Les billes sont séparées à l'aide de trois tamis 80 μm, 50μm, et 25 μm. Quatre fractions sont ainsi obtenues. Analyse élémentaire : Calculée C : 65,02%, H : 7,80%, O : 28,18% Expérimentale C : 62,94%, H : 6,96%, O : 28,88%. fo = 1.83 méq/g
EXEMPLE 90.63 g of polyvinylpyrrolidone is dissolved at 80 ° C in 150 ml of deionized water. In parallel, 4 g of 3-phenyl-oxiranylmethyl 2-methyl-acrylate are mixed with 6 g of ethylene glycol dimethacrylate. 1.56 g of dodecanol, 15.27 g of cyclohexanol are added to this mixture, and 82 mg of AIBN. In a double jacket reactor equipped with mechanical stirring and a cryostat, the aqueous phase containing the polyvinylpyrrolidone is introduced under nitrogen. Then the 2-methyl-acrylate mixture of 3-phenyl-oxiranylmethyl / ethylene glycol dimethylacrylate / AIBN / dodecanol / cyclohexanol is introduced dropwise into the reactor. The reaction medium is stirred at 600 rpm, heated at 70 ° C for 2 hours then at 80 ° C for 6 hours, it is cooled to room temperature for 2 hours. The copolymer beads are recovered with 96% ethanol, and divided into three fractions which are stirred using a shaker for 2 hours. The supernatant of each fraction is replaced with 30 ml of 96% ethanol. This operation is repeated 4 to 5 times. The beads are separated using three 80 μm, 50 μm, and 25 μm sieves. Four fractions are thus obtained. Elementary analysis: Calculated C: 65.02%, H: 7.80%, O: 28.18% Experimental C: 62.94%, H: 6.96%, O: 28.88%. fo = 1.83 meq / g EXAMPLE 9
Préparation d'un copolymère optiquement actif à fonctions époxydes.Preparation of an optically active copolymer with epoxy functions.
3 g de polyvinylalcool sont dissous à 80°C dans 150 ml d'eau permutée. Parallèlement, 2,6 g de méthacrylate de glycidyle sont mélangés avec 6 g de 1 ,4- divinylbenzène (pureté : 80%). 1 ,06 ml de dodécanol, 12,48 ml de cyclohexanol sont ajoutés à ce mélange, ainsi que 188 mg d'AIBN. Dans un réacteur double enveloppe muni d'une agitation mécanique et d'un cryostat, la phase aqueuse contenant le polyvinylalcool est introduite sous azote. Puis le mélange méthacrylate de glycidyle / divinylbenzène / AIBN / dodécanol / cyclohexanol est introduit goutte-à-goutte dans le réacteur. Le milieu réactionnel est agité à 400 tr/min, chauffé à 70°C pendant 2 heures puis à 80°C durant 6 heures, puis refroidi à température ambiante durant 2 heures. Les billes de copolymeres sont récupérées avec de l'éthanol à 96%, et lavées à l'acétone à l'aide d'un soxhlet durant 8 heures. Le polymère est séché.3 g of polyvinyl alcohol are dissolved at 80 ° C in 150 ml of deionized water. In parallel, 2.6 g of glycidyl methacrylate are mixed with 6 g of 1,4-divinylbenzene (purity: 80%). 1.06 ml of dodecanol, 12.48 ml of cyclohexanol are added to this mixture, as well as 188 mg of AIBN. In a double jacket reactor equipped with mechanical stirring and a cryostat, the aqueous phase containing the polyvinyl alcohol is introduced under nitrogen. Then the glycidyl methacrylate / divinylbenzene / AIBN / dodecanol / cyclohexanol mixture is introduced dropwise into the reactor. The reaction medium is stirred at 400 rpm, heated to 70 ° C for 2 hours then to 80 ° C for 6 hours, then cooled to room temperature for 2 hours. The copolymer beads are recovered with 96% ethanol, and washed with acetone using a soxhlet for 8 hours. The polymer is dried.
Analyse élémentaire :Elementary analysis:
Calculée C : 81 ,87%, H : 7,75%, O : 10,37%Calculated C: 81.87%, H: 7.75%, O: 10.37%
Expérimentale C : 82,39%, H : 7,98%, O : 9,62% f o = 2.11 méq/gExperimental C: 82.39%, H: 7.98%, O: 9.62% f o = 2.11 meq / g
EXEMPLE 10EXAMPLE 10
Préparation de polymères modifiés selon l'invention de type polyaminoalcool.Preparation of polymers modified according to the invention of polyaminoalcohol type.
Sous atmosphère d'argon, le polymère chiral obtenu à l'exemple 8 (1 mmol d'époxyde) est mis en suspension dans un minimum de diméthylformamide anhydre. 10 équivalents d'une amine nucléophile sont ajoutés tout en agitant mécaniquement le milieu réactionnel (100 tr/min). Après 24 heures à 100°C, le milieu réactionnel est décanté dans un flacon. Le surnageant est remplacé par 50 ml d'éthanol à 96%. Le flacon est placé sur une secoueuse pendant 1 heure, puis le surnageant est remplacé par 50 ml d'eau permutée. Ces lavages alternés à l'éthanol et à l'eau sont répétés plusieurs fois avant que le polymère ne soit
séché à l'aide d'une étuve à vide pendant 4 heures. Le tableau suivant résume l'ensemble des réactions réalisées au départ de trois aminés différentes.Under an argon atmosphere, the chiral polymer obtained in Example 8 (1 mmol of epoxide) is suspended in a minimum of anhydrous dimethylformamide. 10 equivalents of a nucleophilic amine are added while mechanically agitating the reaction medium (100 rpm). After 24 hours at 100 ° C., the reaction medium is decanted in a flask. The supernatant is replaced with 50 ml of 96% ethanol. The bottle is placed on a shaker for 1 hour, then the supernatant is replaced with 50 ml of deionized water. These alternating washes with ethanol and water are repeated several times before the polymer is dried using a vacuum oven for 4 hours. The following table summarizes all of the reactions carried out starting from three different amines.
EXEMPLE 11 Synthèse d'un polymère modifié selon l'invention de type polyaminoalcool.EXAMPLE 11 Synthesis of a modified polymer according to the invention of the polyaminoalcohol type.
Sous atmosphère d'argon, le polymère chiral obtenu à l'exemple 9 (1 mmol d'époxyde) est mis en suspension dans la benzylamine en agitant mécaniquement le milieu réactionnel (100 tr/min). Après 24 heures à 80°C, le milieu réactionnel est centrifugé à 4000 tr/min. Le surnageant est enlevé pour être remplacé par de l'éthanol à 96%. Puis le polymère est séché à l'aide d'une étuve à vide pendant 4 heures.
Under an argon atmosphere, the chiral polymer obtained in Example 9 (1 mmol of epoxide) is suspended in benzylamine while mechanically stirring the reaction medium (100 rpm). After 24 hours at 80 ° C, the reaction medium is centrifuged at 4000 rpm. The supernatant is removed to be replaced with 96% ethanol. Then the polymer is dried using a vacuum oven for 4 hours.
EXEMPLE 12EXAMPLE 12
Préparation de complexes catalyseurs à partir de polymères modifiés préparés aux exemples 10 et 11.Preparation of catalyst complexes from modified polymers prepared in Examples 10 and 11.
Le catalyseur est préparé in situ. Sous atmosphère d'argon, l'un des ligands de type polyaminoalcool préparé à l'exemple 10 ou 11 et [RuCI2(p- cymène)]2 sont mis en suspension dans l'isopropanol, dans un rapport molaire ligand/métal de 4/1 , (2ml pour 3,7 mg de [RuCI2(p-cymène)]2).. Cette suspension est agitée 1 heure à 80°C. Un changement de couleur du jaune au rouge du milieu réactionnel est observé.The catalyst is prepared in situ. Under an argon atmosphere, one of the polyaminoalcohol ligands prepared in Example 10 or 11 and [RuCI 2 (p-cymene)] 2 are suspended in isopropanol, in a ligand / metal molar ratio of 4/1, (2ml for 3.7 mg of [RuCI 2 (p-cymene)] 2 ) . . This suspension is stirred for 1 hour at 80 ° C. A color change from yellow to red in the reaction medium is observed.
Le tableau suivant résume l'ensemble des réactions réalisées.The following table summarizes all of the reactions carried out.
EXEMPLE 13 Utilisation des complexes catalyseurs préparés à l'exemple 12 dans la réduction de l'acétophénone. EXAMPLE 13 Use of the catalyst complexes prepared in Example 12 in the reduction of acetophenone.
A température ambiante, l'un des catalyseurs préparés à l'exemple 12 et l'acétophénone sont ajoutés (rapport molaire substrat/métal : 20/1 ). Puis une solution 0,03 mol/l de tertiobutylate de potassium dans l'isopropanol (rapport Ru/base : 1/5) est ajoutée. Le mélange réactionnel est agité magnétiquement. Des prélèvements sont effectués au cours du temps et analysés. Les excès énantiomériques sont déterminés par CPG sur une colonne chirale de type Supelco (Lipodex A 30x25). Les résultats avec les différents ligands sont rassemblés dans le tableau suivant :At room temperature, one of the catalysts prepared in Example 12 and acetophenone are added (substrate / metal molar ratio: 20/1). Then a 0.03 mol / l solution of potassium tert-butoxide in isopropanol (Ru / base ratio: 1/5) is added. The reaction mixture is stirred magnetically. Samples are taken over time and analyzed. The enantiomeric excesses are determined by CPG on a Supelco type chiral column (Lipodex A 30x25). The results with the different ligands are collated in the following table:
EXEMPLE 14EXAMPLE 14
Préparation d'un copolymère optiquement actif à fonctions époxydes 0,73 g de polyvinylpyrrolidone sont dissous à 80°C dans 150ml d'eau permutée.Preparation of an optically active copolymer with epoxy functions 0.73 g of polyvinylpyrrolidone are dissolved at 80 ° C. in 150 ml of deionized water.
Parallèlement, 7g de méthacrylate de glycidyle sont mélangés avec 3g de diméthacrylate d'éthylène glycol, 1 ,18g de dodécanol, 12,06g de cyclohexanol sont ajoutés à ce mélange, et 105 mg d'AIBN. Dans un réacteur double enveloppe muni d'une agitation mécanique et d'un cryostat, la phase aqueuse contenant la polyvinylpyrrolidone est introduite sous azote. Puis le mélange méthacrylate de glycidyle/diméthacrylate d'éthylène glycol/
AIBN/dodécanol/cyclohexanol est introduit goutte-à-goutte dans le réacteur. Le milieu réactionnel est agité à 400 tr/min, chauffé à 70°C pendant 2 heures puis à 80°C durant 6 heures, il est refroidi à température ambiante durant 2 heures. Les billes de copolymère sont récupérées avec de l'éthanol à 96%, et réparties en trois fractions qui sont agitées à l'aide d'une secoueuse pendant 2 heures. Le surnageant de chaque fraction est remplacé par 30 ml d'éthanol à 96%. Cette opération est répétée 4 à 5 fois. Les billes sont séparées à l'aide de trois tamis 80μm, 50 μm et 25 μm. Quatre fractions sont ainsi obtenues. Analyse alimentaire : - Calculée C : 59,50%, H : 7,19% O : 33,25%In parallel, 7 g of glycidyl methacrylate are mixed with 3 g of ethylene glycol dimethacrylate, 1.18 g of dodecanol, 12.06 g of cyclohexanol are added to this mixture, and 105 mg of AIBN. In a double jacket reactor equipped with mechanical stirring and a cryostat, the aqueous phase containing the polyvinylpyrrolidone is introduced under nitrogen. Then the mixture of glycidyl methacrylate / ethylene glycol dimethacrylate / AIBN / dodecanol / cyclohexanol is introduced dropwise into the reactor. The reaction medium is stirred at 400 rpm, heated at 70 ° C for 2 hours then at 80 ° C for 6 hours, it is cooled to room temperature for 2 hours. The copolymer beads are recovered with 96% ethanol, and divided into three fractions which are stirred using a shaker for 2 hours. The supernatant of each fraction is replaced with 30 ml of 96% ethanol. This operation is repeated 4 to 5 times. The beads are separated using three 80 μm, 50 μm and 25 μm sieves. Four fractions are thus obtained. Food analysis: - Calculated C: 59.50%, H: 7.19% O: 33.25%
- Expérimentale C : 59,86%, H : 7,28%, O : 32,85%- Experimental C: 59.86%, H: 7.28%, O: 32.85%
- fo= 4,90 méq/g- fo = 4.90 meq / g
EXEMPLE 15 Synthèse d'un polymère modifié selon l'invention de type polyaminoalcool.EXAMPLE 15 Synthesis of a modified polymer according to the invention of the polyaminoalcohol type.
Sous atmosphère d'argon, le polymère chiral obtenu à l'exemple 14 (1 mmol d'époxyde) est mis en suspension dans la benzylamine en agitant mécaniquement le milieu réactionnel (100 tr/min). Après 24 heures à 80°C, le milieu réactionnel est décanté dans un flacon. Le surnageant est remplacé par 50 ml d'éthanol à 96%. Le flacon est placé sur une secoueuse pendant 1 heure, puis le surnageant est remplacé par 50 ml d'eau permutée. Ces lavages alternés à l'éthanol et à l'eau sont répétés plusieurs fois avant que le polymère soit séché à l'aide d'une étuve à vide à 50°C pendant 4 heures.
Under an argon atmosphere, the chiral polymer obtained in Example 14 (1 mmol of epoxide) is suspended in benzylamine while mechanically stirring the reaction medium (100 rpm). After 24 hours at 80 ° C., the reaction medium is decanted in a flask. The supernatant is replaced with 50 ml of 96% ethanol. The bottle is placed on a shaker for 1 hour, then the supernatant is replaced with 50 ml of deionized water. These alternating washes with ethanol and water are repeated several times before the polymer is dried using a vacuum oven at 50 ° C for 4 hours.
EXEMPLE 16EXAMPLE 16
Préparation de complexes catalyseurs à partir de polymères modifiés préparés à l'exemple 15.Preparation of catalyst complexes from modified polymers prepared in Example 15.
Le catalyseur est préparé in situ. Sous atmosphère d'argon, le ligand de type polyaminoalcool préparé à l'exemple 15 et [RuCl2(p-cymène)]2 sont mis en suspension dans l'isopropanol, dans un rapport molaire ligand/métal de 4/1 , (2 ml pour 3,7 mg de [RuCl2(p-cymène)]2. Cette suspension est agitée 1 heure à 80°C. Un changement de couleur du jaune au rouge du milieu réactionnel est observé.The catalyst is prepared in situ. Under an argon atmosphere, the polyaminoalcohol type ligand prepared in Example 15 and [RuCl 2 (p-cymene)] 2 are suspended in isopropanol, in a ligand / metal molar ratio of 4/1, ( 2 ml for 3.7 mg of [RuCl 2 (p-cymene)] 2. This suspension is stirred for 1 hour at 80 ° C. A color change from yellow to red in the reaction medium is observed.
EXEMPLE 17EXAMPLE 17
Utilisation des complexes catalyseurs préparés à l'exemple 16 dans la réduction de l'acétophénone.Use of the catalyst complexes prepared in Example 16 in the reduction of acetophenone.
A température ambiante, le catalyseur préparé à l'exemple 16 et l'acétophénone sont ajoutés (rapport molaire substrat/métal : 20/1). Puis une solution 0,03 mol/l de tertiobutylate de potassium dans l'isopropanol (rapport Ru/base : 1/5) est ajoutée. Le mélange réactionnel est agité magnétiquement. Des prélèvements sont effectués au cours du temps et analysés. Les excès énantiomériques sont déterminés par CPG sur une colonne chirale de type Supelco (Lipodex A 30x25). Les résultats obtenus sont rassemblés dans le tableau suivant :
At room temperature, the catalyst prepared in Example 16 and acetophenone are added (substrate / metal molar ratio: 20/1). Then a 0.03 mol / l solution of potassium tert-butoxide in isopropanol (Ru / base ratio: 1/5) is added. The reaction mixture is stirred magnetically. Samples are taken over time and analyzed. The enantiomeric excesses are determined by CPG on a Supelco type chiral column (Lipodex A 30x25). The results obtained are collated in the following table: