EP4010321A1 - Molecule having a nitrile oxide function - Google Patents

Molecule having a nitrile oxide function

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Publication number
EP4010321A1
EP4010321A1 EP20750675.9A EP20750675A EP4010321A1 EP 4010321 A1 EP4010321 A1 EP 4010321A1 EP 20750675 A EP20750675 A EP 20750675A EP 4010321 A1 EP4010321 A1 EP 4010321A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
group
formula
compound
chosen
solvent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP20750675.9A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Jean-Luc Couturier
Sergey Ivanov
Oleg UGOLNIKOV
François JEAN-BAPTISTE-DIT-DOMINIQUE
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Arkema France SA
Original Assignee
Arkema France SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Arkema France SA filed Critical Arkema France SA
Publication of EP4010321A1 publication Critical patent/EP4010321A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D233/00Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings
    • C07D233/04Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings having one double bond between ring members or between a ring member and a non-ring member
    • C07D233/28Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings having one double bond between ring members or between a ring member and a non-ring member with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D233/30Oxygen or sulfur atoms
    • C07D233/32One oxygen atom
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D233/00Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings
    • C07D233/04Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings having one double bond between ring members or between a ring member and a non-ring member
    • C07D233/28Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings having one double bond between ring members or between a ring member and a non-ring member with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D233/30Oxygen or sulfur atoms
    • C07D233/32One oxygen atom
    • C07D233/38One oxygen atom with acyl radicals or hetero atoms directly attached to ring nitrogen atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08CTREATMENT OR CHEMICAL MODIFICATION OF RUBBERS
    • C08C19/00Chemical modification of rubber
    • C08C19/22Incorporating nitrogen atoms into the molecule
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34Silicon-containing compounds
    • C08K3/36Silica
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/16Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/34Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring
    • C08K5/3442Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring having two nitrogen atoms in the ring
    • C08K5/3445Five-membered rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/54Silicon-containing compounds
    • C08K5/548Silicon-containing compounds containing sulfur

Definitions

  • the present invention relates to the field of nitrogenous molecules comprising at least one unit making them capable of associating with one another or with a charge via non-covalent bonds, and comprising a function capable of reacting with a polymer comprising unsaturations to form a covalent bond with said polymer.
  • the present invention relates to molecules carrying a nitrile oxide function and an N-substituted imidazolidinone function.
  • the application also relates to a process for the synthesis of such molecules. State of the prior art
  • the compounds described are nitrones carrying an oxazoline or thiazoline function such as, for example ((2- oxazolyl) -phenyl-N-methylnitrone):
  • These rings present on the polymer are capable of reacting in turn, with surface functions of the fillers, such as carbon black or silica, with which the polymers are mixed. This reaction leads to the establishment of covalent bonds between the polymer modified by the coupling agent and the charge due to the opening of the oxazoline or thiazoline ring. Indeed, as described in document US Pat. No. 7186845B2, the oxazoline and / or thioazoline rings are likely to open in the presence of a nucleophile which may for example be present at the surface of the filler.
  • patent application WO 2012/007684 relates to a compound comprising at least one group Q, and at least one group A linked together by at least and preferably one spacer group Sp in which:
  • - Q comprises a dipole containing at least and preferably one nitrogen atom
  • - A comprises an associative group comprising at least one nitrogen atom
  • - Sp is an atom or a group of atoms forming a bond between Q and
  • a subject of the invention is therefore a compound of formula (I) below:
  • - A represents an arenediyl ring, optionally substituted by one or more hydrocarbon chains, identical or different, aliphatic, preferably saturated, linear or branched, optionally substituted or interrupted by one or more heteroatoms;
  • E represents a divalent hydrocarbon group optionally comprising one or more heteroatoms
  • - X denotes a halogen atom, preferably a chlorine atom.
  • hydrocarbon chain is understood to mean a chain comprising one or more carbon atoms and one or more hydrogen atoms.
  • any interval of values designated by the expression "between a and b" represents the domain of values going from more than a to less than b (that is to say limits a and b excluded) while any designated range of values by the expression “from a to b” signifies the range of values going from a to b (that is to say including the strict limits a and b).
  • the invention and its advantages will be easily understood in the light of the description and the examples of embodiments which follow.
  • the compounds mentioned in the description can be of fossil origin or biobased. In the latter case, they may be, partially or totally, derived from biomass or obtained from renewable raw materials derived from biomass.
  • the compound according to the invention comprises the group A which represents an arenediyl ring, optionally substituted by one or more hydrocarbon chains, identical or different, aliphatic, preferably saturated, linear or branched, optionally substituted or interrupted by one or more heteroatoms.
  • arenediyl ring optionally substituted by one or more hydrocarbon chains, identical or different, aliphatic, preferably saturated, linear or branched, optionally substituted or interrupted by one or more heteroatoms.
  • a monocyclic or polycyclic aromatic hydrocarbon group derived from an arene in which two hydrogen atoms have been deleted.
  • An arenediyl ring is therefore a divalent group.
  • the term "monocyclic or polycyclic aromatic hydrocarbon group” means one or more aromatic rings whose backbone consists of carbon atoms. In other words, there are no heteroatoms in the backbone of the cycle.
  • the arenediyl ring can be monocyclic, i.e. consisting of a single ring, or polycyclic, i.e. consisting of several condensed aromatic hydrocarbon rings; such condensed rings then have at least two successive carbon atoms in common. These rings can be ortho-condensed or ortho- and peri-condensed.
  • the arenediyl ring comprises from 6 to 14 carbon atoms.
  • the arenediyl ring can be unsubstituted, partially substituted, or fully substituted.
  • An arenediyl ring is partially substituted when one or two or more hydrogen atoms (but not all the atoms) are replaced by one or two or more hydrocarbon chains, aliphatic, preferably saturated, linear or branched, optionally substituted by one or more heteroatoms. Said chains are also called substituents. If all the hydrogen atoms are replaced by said chains, then the arenediyl ring is completely substituted.
  • the substituents of the arenediyl ring can be the same or different from each other.
  • the arenediyl ring is substituted by one or more hydrocarbon chain (s), identical (s) or different (s), aliphatic, preferably saturated, linear or branched, optionally substituted (s) or interrupted ( s) by one or more heteroatom (s), this or these chain (s) can be inert with respect to the N-substituted imidazolidinone function and to nitrile oxide.
  • hydrocarbon chain identical (s) or different (s)
  • aliphatic preferably saturated, linear or branched
  • optionally substituted (s) or interrupted ( s) by one or more heteroatom (s) this or these chain (s) can be inert with respect to the N-substituted imidazolidinone function and to nitrile oxide.
  • hydrocarbon chain (s) inert with respect to the N- substituted imidazolidinone function and to nitrile oxide is understood to mean a hydrocarbon chain which neither reacts nor reacts. with said N-substituted imidazolidinone function or with said nitrile oxide.
  • said inert hydrocarbon chain with respect to said N-substituted imidazolidinone function and to said nitrile oxide is preferably an aliphatic hydrocarbon chain which does not exhibit alkenyl or alkynyl functions capable of reacting with said function or said group, c ' that is to say is a saturated, linear or branched aliphatic hydrocarbon chain, optionally substituted or interrupted by one or more heteroatoms, and preferably comprising from 1 to 24 carbon atoms.
  • the group A is a C 1 -C 14 arenediyl ring optionally substituted by one or more hydrocarbon chains, identical or different, aliphatic, preferably saturated, linear or branched, optionally substituted or interrupted by one or more heteroatoms. More preferably, the group A is a C ⁇ -C arenediyl ring, optionally substituted by one or more hydrocarbon chains, identical or different, saturated, C 1 -C 24 , linear or branched, optionally substituted or interrupted by one or more nitrogen, sulfur or oxygen heteroatoms.
  • the group A is a C ⁇ -C arenediyl ring, optionally substituted by one or more substituents the same or different, selected from the group consisting of alkyl C 1 -C 12, preferably C -C-O, more preferably C 1 -C 4 alkyl, a group OR ', a group - NHR' , a group -SR 'wherein R' is an alkyl group C 1 -C 12, preferably C -C-O, more preferably C 1 -C 4.
  • the compound of formula (I) according to the invention is of formula (Ia) below:
  • the six groups chosen from R 1 to R 7 other than that designating the group of formula (II), which are identical or different, represent, independently of one another, a hydrogen atom or an aliphatic hydrocarbon chain, preferably saturated, linear or branched, optionally substituted or interrupted by or more heteroatoms.
  • the six groups of formula (Ia) chosen from R 1 to R 7 other than that designating the group of formula (II), which are identical or different represent, independently of each other, an atom of hydrogen or an aliphatic, saturated, linear or branched, C 1 -C 24 hydrocarbon chain, optionally substituted or interrupted by or more heteroatoms.
  • the six groups of formula (Ia) chosen from R 1 to R 7 other than that designating the group of formula (II), which are identical or different, are chosen from the group formed by a hydrogen atom, an alkyl group C 1 -C 12, preferably C -C-O, more preferably C 1 -C 4 alkyl, a group -OR ', -NHR' group and a group - SR ', wherein R' is an alkyl group C 1 -C 12, preferably C -C-O, more preferably C 1-C4.
  • R 1 represents a group of formula (II) as defined above and R 2 to R 7 , identical or different, represent a hydrogen atom or an aliphatic hydrocarbon chain, preferably saturated. , linear or branched, C 1 -C 24 , optionally substituted or interrupted by one or more heteroatoms.
  • R 1 represents the group of formula (II) as defined above, and R 2 to R 7 , identical or different, are chosen from the group consisting of an atom hydrogen, alkyl C 1 -C 12, preferably C -C-O, more preferably C 1 -C 4 alkyl, a group -OR ', -NHR' group and a group -SR 'wherein R 'is a C1-C12, preferably CI-C O, more preferably C1-C4.
  • R 1 represents a group of formula (II) as defined above and R 2 to R 7 , which are identical, represent a hydrogen atom.
  • the group E is a divalent hydrocarbon group which may optionally contain one or more heteroatom (s).
  • divalent hydrocarbon group means a spacer group (or a linking group) forming a bridge between the group A and the imidazolidone group, this spacer group being a saturated or unsaturated hydrocarbon chain of preferably saturated, C 1 -C 24 , linear or branched, possibly containing one or more heteroatom (s) such as for example N, O and S.
  • Said hydrocarbon chain can optionally be substituted, provided that the substituents do not react with the nitrile oxide and the imidazolidone group.
  • the group E is a hydrocarbon chain, linear or branched, preferably saturated, C 1 -C 24 , preferably C 1 -C 10 , more preferably CI -C O optionally interrupted by one or more atoms of nitrogen, sulfur or oxygen.
  • the group E is chosen from the group consisting of -R-, -NH-R-, -O- R- and -SR- where R is an alkylene linear or branched C 1 -C 24, preferably C 1 -C 10, more preferably -C -C ⁇ .
  • the group E is chosen from the group consisting of -R- and - OR- where R is a linear or branched C 1 -C 24 alkylene. , preferably C 1 -C 10, more preferably -C -C ⁇ .
  • the group E is chosen from -CH 2 -, -CH 2 -CH 2 -, -CH2-CH2-CH2-, -CH2- CH2-CH2-CH2-, -O-CH2-, -O-CH2-CH2-, -O--
  • the compound of formula (Ia) as defined above with the group E chosen from the group consisting of -R- and -OR- where R is an alkylene, linear or branched, is particularly preferred, C 1 -C 24, preferably C i - C 10, more preferably -C -C O and the group X is a chlorine atom.
  • the compound of formula (I) is the compound of formula (Ia) in which: - Ri represents a group of formula (II) in which the group E is chosen from the group consisting of -R- and -OR-, where R is a linear or branched C 1 -C 24 alkylene, preferably in C 1 -C 10, more preferably C -C-O and the group X is a chlorine atom; and
  • the compound of formula (I) is the compound of formula (Ia) in which:
  • - Ri represents a group of formula (II) in which the group E is chosen from the group consisting of -R- and -OR-, where R is an alkylene, linear or branched, C1-C24, preferably C1- C10, more preferably C -C-O, and the group X is a chlorine atom; and
  • R 2 to R 7, identical or different, are selected from the group consisting of hydrogen, C 1 -C 12, preferably C -C O, more preferably C 1 -C 4 alkyl, a group -OR ', -NHR' group and a group -SR 'wherein R' is alkyl C -C 12, preferably C -C-O, more preferably C 1 -C 4.
  • the compound of formula (I) is the compound of formula (Ia) in which:
  • - Ri represents a group of formula (II) in which the group E is chosen from the group consisting of -R- and -OR- where R is an alkylene, linear or branched, C 1 -C 24 , preferably C 1 -C 10, more preferably C -C-O and the group X is a chlorine atom; and
  • a subject of the invention is also a process for the synthesis of the compound of formula (I) according to the invention, comprising the following successive steps:
  • polar solvent is understood to mean a solvent having a dielectric constant greater than 2.2.
  • nucleofuge group is understood to mean a leaving group which carries its binding doublet.
  • nucleophilic group is understood to mean a compound comprising at least one atom carrying a free doublet or a negatively charged atom.
  • the process for synthesizing the compound of formula (I) according to the invention comprises in particular the successive steps (b l) and (b2).
  • the two steps (b l) and (b2) are separated by a step of isolation and purification of the compound of formula (XI).
  • the two steps (b1) and (b2) are carried out according to a one-pot synthesis, that is to say that the steps (b1) and (b2) are “one pot” (one-pot synthesis process in two stages), ie without isolation of the compound of formula (XI) intermediate.
  • the process according to the invention comprises a step (b1) of reacting a compound of formula (IX), as mentioned above, carrying a group Y, with a compound of formula (X), as mentioned above. above, carrying a group Z.
  • the Y group is chosen from hydroxyl, thiol and primary or secondary amine functions.
  • the Z group can be selected from chlorine, bromine, iodine, mesylate group, tosylate group, acetate group and trifluoromethylsulfonate group.
  • Said step (b l) of the process according to the invention is carried out in the presence of at least one polar solvent S I, and of at least one base, at a temperature Tl ranging from 70 to 150 ° C.
  • the polar solvent S I is a polar solvent miscible in water, preferably a protic solvent.
  • Dimethylformamide (DMF), Dimethylsulfoxide (DMSO), 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinone (DMI), 1,3-Dimethyl-3, 4,5,6-tetrahydro-2 (1H) -pyrimidinone (DMPU), isopropanol, acetonitrile, ethanol, n-butanol and n-propanol are examples of SI solvents which can be used in the process according to the invention.
  • SI solvents which can be used in the process according to the invention.
  • the protic solvent is alcoholic.
  • the compound of formula (IX) represents from 5 to 40% by weight, preferably from 10 to 30% by weight, relative to the weight of the solvent.
  • the base can be chosen from alkaline alcoholates, alkaline carbonates, alkaline earth carbonates, alkali metal hydroxides, alkaline earth hydroxides and mixtures thereof.
  • alkaline alcoholates alkaline carbonates, alkaline earth carbonates, alkali metal hydroxides, alkaline earth hydroxides and mixtures thereof.
  • One or more catalysts chosen from a catalyst of silver (I) salt type, a phase transfer catalyst of quaternary ammonium type, and mixtures thereof;
  • the base is chosen from sodium methanolate, potassium carbonate and sodium hydroxide, more preferably potassium carbonate.
  • the molar amount of base is 1.5 to 8 molar equivalents, preferably 2 to 6 molar equivalents, relative to the molar amount of compound of formula (IX).
  • step (b l) of the process according to the invention is carried out at a temperature T l ranging from 70 to 150 ° C.
  • the temperature T l is a temperature ranging from 70 to 150 ° C.
  • step (b1) of the process according to the invention is followed by step (b2) of the addition to the reaction medium containing the compound of formula (XI) of an aqueous solution of hydroxylamine to a temperature T2 ranging from 30 to 70 ° C.
  • the addition of the aqueous solution of hydroxylamine is carried out when the conversion of the compound of formula (IX) is at least 70% by weight.
  • the temperature T2 varies from 40 to 60 ° C.
  • the process according to the invention also comprises a step (c) of recovering, as mentioned above, the oxime compound of formula (XII).
  • the oxime compound of formula (XII) is recovered by precipitation with water, optionally followed by washing with water.
  • the process according to the invention also comprises a step (d) of oxidizing the oxime compound of formula (XII) with an oxidizing agent to give the compound of formula (I), in particular the preferred compounds, in the presence of at least an organic solvent S2; the amount of oxidizing agent is at least 6 molar equivalents, preferably from 6.5 to 15 molar equivalents, relative to the molar amount of oxime compound of formula (XII). This amount of oxidizing agent can be added all at once or in several times during step (d), preferably added twice during step (d).
  • said oxidizing agent is chosen from sodium hypochlorite, N-bromosuccinimide in the presence of a base and N-chlorosuccinimide in the presence of a base, preferably said oxidizing agent is sodium hypochlorite.
  • the organic solvent S2 is an organic solvent chosen from chlorinated solvents of ester, ether and alcohol type, preferably chosen from dichloromethane, ethyl acetate, butyl acetate, diethyl ether, isopropanol and ethanol, more preferably chosen from ethyl acetate and butyl acetate.
  • the oxime compound of formula (XII) represents from 1 to 30% by weight, preferably from 1 to 20% by weight, relative to the total weight of the assembly comprising said oxime compound of formula (XII), said organic solvent S2 and said oxidizing agent.
  • the process according to the invention comprises, after step (d), a step (e) of recovering the compound of formula (I).
  • the method according to the invention comprises a step (a2) of manufacturing the compound of formula (X), prior to step (b1), by reacting a compound of formula (XIII) below:
  • step (a2) is carried out in the absence or in the presence of at least one solvent S4, preferably a chlorinated solvent, more preferably dichloromethane.
  • solvent S4 preferably a chlorinated solvent, more preferably dichloromethane.
  • step (a2) is immediately followed by a step (a3) of recovering the compound of formula (X), preferably by purification with toluene, more preferably by crystallization of the compound of formula (X) from toluene.
  • the structural analysis as well as the determination of the molar purities of the synthetic molecules are carried out by an NMR analysis.
  • the spectra are acquired on an Avance 3400 MHz BRUKER spectrometer equipped with a 5 mm BBFO-zgrad "broadband" probe.
  • the quantitative 3 H NMR experiment uses a 30 ° single pulse sequence and a 3 second repetition delay between each of the 64 acquisitions.
  • the samples are solubilized in a deuterated solvent, deuterated dimethylsulfoxide (DMSO), unless otherwise indicated.
  • DMSO deuterated dimethylsulfoxide
  • the deuterated solvent is also used for the lock signal.
  • the calibration is carried out on the proton signal of deuterated DMSO at 2.44 ppm compared to a TMS reference at 0 ppm.
  • the molar quantifications are carried out from the 1D 3 H quantitative NMR spectrum.
  • the mass spectrometry analysis is performed by direct injection by an electrospray ionization mode (ID / ESI).
  • ID / ESI electrospray ionization mode
  • the analyzes were performed on a Bruker HCT spectrometer (flow rate 600 qL / min, nebulizer gas pressure 10 psi, nebulizer gas flow rate 4 L / min).
  • the dynamic property tan (ô) max is measured on a viscoanalyst (Metravib VA4000), according to standard ASTM D 5992-96.
  • the response of a sample of vulcanized composition (cylindrical test piece 4 mm thick and 400 mm 2 in section), subjected to a sinusoidal stress in alternating simple shear, at a frequency of 10 Hz, under normal conditions is recorded. temperature (23 ° C) according to ASTM D 1349-99.
  • a strain amplitude sweep is carried out from 0.1% to 100% (outward cycle), then from 100% to 0.1% (return cycle).
  • the result used is the loss factor tan (ô).
  • tan (ô) max For the return cycle, we indicate the maximum value of tan (ô) observed, denoted tan (ô) max.
  • Step al is carried out according to protocol 1, step a2 according to protocol 2, step b1 according to protocol 3.
  • Steps b2 and c are carried out according to protocol 4.
  • Step d is carried out according to protocol 5.
  • This compound can be obtained from napthol by a formylation reaction according to the so-called Reimer-Tiemann protocol described in Organic Synthesis, 22, 63-4; 1942 by Russell, Alfred and Lockhart, Luther B. or in Organic Réactions (Hoboken, NJ, United States), 28, 1982 by Wynberg, Hans and Meijer, Egbert W., or according to the procedure described by Casiraghi, Giovanni et al. in Journal of the Chemical Society, Perkin Transactions 1: Organic and Bio-Organic Chemistry (1972- 1999), (9), 1862-5, 1980 or even by a Vilsmeier reaction described by Jones, Gurnos and Stanforth, Stephen P. in Organic Reactions (Hoboken, NJ, United States), 49, 1997.
  • 2-hydroxy-1-napthaldehyde is commercial. It can for example be obtained from Aldrich (CAS 708-06-5).
  • Step b1 preparation of 2- (2- (2-oxoimidazolidin-l -yl) ethoxy) -l - naphthaldehyde
  • reaction medium After returning to 40-45 ° C, the reaction medium is poured into a solution of sodium hydroxide (10g; 0.25 mol) in water (700 mL). The mixture is stirred for 10 to 15 minutes. The precipitate is filtered off and washed on the filter with distilled water (3 times 400 mL).
  • a gray solid (31.51g; yield 9%) is obtained.
  • the molar purity is greater than 85% (NMR ⁇ ).
  • protocol 3 The product isolated at the end of protocol 3 is used in the following protocol 4.
  • the molar purity estimated by ⁇ NMR is greater than 95%.
  • Step d preparation of the oxide of (2- (2- (3-chloro-2-oxoimidazolidin- 1 -yl) ethoxy) -1 - naphthonitrile
  • a second portion of aqueous NaOCl solution (74.44 g / L; 98 ml; 4.0 eq.) Is added over 5 minutes.
  • the 2- (2- (3-chloro-2-oxoimidazolidin-l -yl) ethoxy] - 1 - naphtonitrile oxide obtained previously (at the end of protocol 5) is used. In the following, it is called compound. AT.
  • the NMR analysis showed a molar grafting rate of 0.29% with a grafting yield of 96%.
  • compositions C1, C2 and C3 Three rubber compositions are prepared, referred to hereinafter as compositions C1, C2 and C3, and are defined as follows.
  • Composition C1 is a “conventional” rubber composition used as a tire tread, including in particular an ungrafted synthetic polyisoprene, silica and a polysulphide silane coupling agent.
  • Composition C2 is identical to composition C 1 except that it additionally comprises compound B which is grafted onto synthetic polyisoprene. It is a composition comprising the comparative compound B.
  • Composition C3 is a composition identical to composition C1 except that it additionally comprises compound A which is grafted onto synthetic polyisoprene. It is a composition comprising the compound A according to the invention.
  • Compositions C2 and C3 comprise the same number of moles of grafted compounds A or B, namely 0.2 mole%.
  • TESPT (marketed by Evonik under the reference “S 169”;
  • Fes compositions are prepared as follows: one introduced into an internal mixer “Polylab” of 85 cm3, filled to 70% and of which the initial temperature of the tank is approximately 1 10 ° C, the diene elastomer.
  • compound A or compound B is introduced at the same time as the diene elastomer.
  • a thermomechanical work of a minute and a half is carried out at a temperature of 120 ° C.
  • one or more reinforcing fillers are introduced, the agent for coupling the filler with the diene elastomer and then, after one to two minutes of mixing, the various other ingredients with the exception of the system. vulcanization.
  • Thermomechanical work is then carried out (non-productive phase) in one step (total mixing time equal to approximately 5 minutes), until a maximum “fall” temperature of 160 ° C. is reached.
  • the mixture thus obtained is recovered, it is cooled and then the vulcanization system (sulfur and sulfenamide type accelerator) is added on an external mixer (homo-finisher) at 25 ° C, while mixing everything (productive phase) for approximately 5 to 6 minutes.
  • vulcanization system sulfur and sulfenamide type accelerator
  • compositions thus obtained are then calendered in the form of plates (thickness of 2 to 3 mm) or of thin rubber sheets for the measurement of their physical or mechanical properties. 2) Characterization tests - Results
  • composition C2 comprising the comparative compound, which comprises an elastomer modified with a compound comprising an unsubstituted imidazolidinone function, exhibits a decrease in hysteresis (tan (ô) max at 23 ° C), relative to composition C1 which does not include a modified elastomer.
  • composition C3 comprising the compound according to the invention, which comprises an elastomer modified with a compound comprising an N-substituted imidazolidinone function, exhibits a significant decrease in hysteresis compared with comparative composition C 1 as well as a significant decrease in hysteresis compared to comparative composition C2, which already exhibited good hysteretic properties compared to composition C1.
  • the elastomer modified by the compound according to the invention therefore makes it possible to improve the hysteresis of the compositions containing it, and therefore to improve the rolling resistance performance of the compositions containing it.

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Abstract

The invention relates to a compound of the Formula (I) where: - A represents an arylene ring optionally substituted with one or more identical or different aliphatic, preferably saturated, linear or branched hydrocarbon chains optionally substituted with or interrupted by one or more heteroatoms; - E represents a divalent hydrocarbon group optionally comprising one or more heteroatoms; - X is a halogen atom, preferably a chlorine atom.

Description

DESCRIPTION DESCRIPTION
Titre :Molécule portant une fonction oxyde de nitrile Domaine technique de l’invention La présente invention concerne le domaine des molécules azotées comprenant au moins un motif les rendant susceptibles de s’ associer entre elles ou avec une charge par des liaisons non covalentes, et comprenant une fonction capable de réagir avec un polymère comprenant des insaturations pour former une liaison covalente avec ledit polymère. Title: Molecule carrying a nitrile oxide function Technical field of the invention The present invention relates to the field of nitrogenous molecules comprising at least one unit making them capable of associating with one another or with a charge via non-covalent bonds, and comprising a function capable of reacting with a polymer comprising unsaturations to form a covalent bond with said polymer.
Plus précisément, la présente invention concerne les molécules porteuses d’une fonction oxyde de nitrile et d’une fonction imidazolidinone N-substituée. La demande concerne également un procédé de synthèse de telles molécules. Etat de la technique antérieur More specifically, the present invention relates to molecules carrying a nitrile oxide function and an N-substituted imidazolidinone function. The application also relates to a process for the synthesis of such molecules. State of the prior art
Dans le domaine industriel, des mélanges de polymères avec des charges sont souvent utilisés. Pour que de tels mélanges présentent de bonnes propriétés, on recherche en permanence des moyens pour améliorer la dispersion des charges au sein des polymères. L’un des moyens pour parvenir à ce résultat est l’utilisation d’ agents de couplage capables d’établir des interactions entre le polymère et la charge. In the industrial field, mixtures of polymers with fillers are often used. In order for such mixtures to exhibit good properties, means are constantly sought to improve the dispersion of fillers within the polymers. One of the means to achieve this is through the use of coupling agents capable of establishing interactions between the polymer and the filler.
Des agents de couplage d’un polymère avec une charge comprenant des dipôles azotés sont décrits dans les documents publiés sous les numéros US7186845B2 et JP2008208163. Ces documents décrivent la modification de polymères comprenant des motifs diéniques par des composés dipolaires azotés comprenant en outre un hétérocycle, ledit hétérocycle comprenant lui- même un atome d’ azote, et un atome d’oxygène et/ou de soufre. Agents for coupling a polymer with a filler comprising nitrogenous dipoles are described in documents published under the numbers US7186845B2 and JP2008208163. These documents describe the modification of polymers comprising diene units by nitrogenous dipolar compounds further comprising a heterocycle, said heterocycle itself comprising a nitrogen atom, and an oxygen and / or sulfur atom.
Plus particulièrement, les composés décrits sont des nitrones porteuses de fonction oxazoline, thiazoline comme par exemple la ((2- oxazolyl)-phényl-N-méthylnitrone) : More particularly, the compounds described are nitrones carrying an oxazoline or thiazoline function such as, for example ((2- oxazolyl) -phenyl-N-methylnitrone):
O O
Lorsque des polymères diéniques sont amenés à réagir avec de tels composés, les polymères en résultant porteront les cycles oxazoline ou thiazoline. When diene polymers are reacted with such compounds, the resulting polymers will bear the oxazoline or thiazoline rings.
Ces cycles présents sur le polymère sont susceptibles de réagir à leur tour, avec des fonctions de surface des charges, comme le noir de carbone ou la silice, avec lesquels les polymères sont mélangés. Cette réaction conduit à l’établissement de liaisons covalentes entre le polymère modifié par l’ agent de couplage et la charge du fait de l’ouverture du cycle oxazoline ou thiazoline. En effet, comme cela est décrit dans le document US7186845B2, les cycles oxazoline et/ou thioazoline sont susceptibles de s’ouvrir en présence d’un nucléophile pouvant par exemple être présent à la surface de la charge. These rings present on the polymer are capable of reacting in turn, with surface functions of the fillers, such as carbon black or silica, with which the polymers are mixed. This reaction leads to the establishment of covalent bonds between the polymer modified by the coupling agent and the charge due to the opening of the oxazoline or thiazoline ring. Indeed, as described in document US Pat. No. 7186845B2, the oxazoline and / or thioazoline rings are likely to open in the presence of a nucleophile which may for example be present at the surface of the filler.
L’établissement de telles liaisons covalentes présente néanmoins des inconvénients lors de la préparation de mélanges comprenant ces polymères modifiés par des agents de couplage avec des charges. En particulier, l’existence de ces liaisons covalentes précocement établies, entre le polymère et les charges, rend ces mélanges très visqueux à l’état non réticulé, ce qui rend difficile toutes les opérations préalables à la réticulation (vulcanisation) des formulations à base de caoutchouc, notamment la préparation des mélanges des composants, et leur mise en forme. Ces inconvénients ont un fort impact sur la productivité industrielle. The establishment of such covalent bonds nevertheless has drawbacks when preparing mixtures comprising these polymers modified by coupling agents with charges. In particular, the existence of these covalent bonds established early on, between the polymer and the fillers, makes these mixtures very viscous in the uncrosslinked state, which makes all the operations prior to the crosslinking (vulcanization) of the formulations based on rubber, in particular the preparation of mixtures of the components, and their shaping. These drawbacks have a strong impact on industrial productivity.
Il est donc souhaitable de proposer de nouvelles molécules ne présentant pas les inconvénients ci-dessus, c’est-à-dire des molécules qui soient capables après réaction avec un polymère et mélange avec une charge, de ne pas former de liaisons covalentes avec la charge et donc de ne pas provoquer une trop forte augmentation de la viscosité du mélange. Ainsi, la demande de brevet WO 2012/007684 porte sur un composé comprenant au moins un groupement Q, et au moins un groupement A reliés entre eux par au moins et de préférence un groupe espaceur Sp dans lequel : It is therefore desirable to provide new molecules which do not have the above drawbacks, that is to say molecules which are capable, after reaction with a polymer and mixing with a charge, of not forming covalent bonds with the polymer. load and therefore not to cause an excessively large increase in the viscosity of the mixture. Thus, patent application WO 2012/007684 relates to a compound comprising at least one group Q, and at least one group A linked together by at least and preferably one spacer group Sp in which:
- Q comprend un dipôle contenant au moins et de préférence un atome d’ azote ; - Q comprises a dipole containing at least and preferably one nitrogen atom;
- A comprend un groupe associatif comprenant au moins un atome d’ azote ; - A comprises an associative group comprising at least one nitrogen atom;
- Sp est un atome ou un groupe d’ atomes formant une liaison entre Q et- Sp is an atom or a group of atoms forming a bond between Q and
A. AT.
Lorsqu’un polymère greffé par un composé tel que défini ci- dessus est mélangé à des charges, celui-ci n’établit que des liaisons labiles avec les charges, ce qui permet d’assurer une bonne interaction polymère - charge, bénéfique pour les propriétés finales du polymère, mais sans les inconvénients qu’une trop forte interaction polymère - charge pourrait provoquer. When a polymer grafted with a compound as defined above is mixed with fillers, the latter only establishes labile bonds with the fillers, which makes it possible to ensure a good polymer-filler interaction, which is beneficial for them. final properties of the polymer, but without the drawbacks that too strong a polymer-filler interaction could cause.
Un exemple d’un tel composé est l’oxyde de 2 - [2 - (2 - oxoimidazolidin- l-yl)éthoxy]benzonitrile : An example of such a compound is 2 - [2 - (2 - oxoimidazolidin-1-yl) ethoxy] benzonitrile oxide:
Par ailleurs, dans la demande WO 2019/007881 , divers composés sont exemplifiés, dont notamment l’oxyde de 2-[2-(2-oxoimidazolidin- l-yl)éthoxy] - l -naphtonitrile : Il s’ avère que les compositions de caoutchouc comprenant cette molécule présentent des propriétés intéressantes en termes d’hystérèse. Néanmoins, il existe toujours un besoin constant de disposer de compositions de caoutchouc présentant des propriétés améliorées. Furthermore, in application WO 2019/007881, various compounds are exemplified, including in particular the oxide of 2- [2- (2-oxoimidazolidin-1-yl) ethoxy] - 1 -naphtonitrile: It turns out that the rubber compositions comprising this molecule exhibit interesting properties in terms of hysteresis. Nevertheless, there is still a constant need for rubber compositions exhibiting improved properties.
Exposé de l’invention Disclosure of the invention
Dans ce contexte, la demanderesse a découvert qu’un composé halogène particulier, une fois intégré dans des compositions de caoutchouc conduisait à l’obtention d’excellentes propriétés d’hystérèse. In this context, the Applicant has discovered that a particular halogen compound, once integrated into rubber compositions, leads to the obtaining of excellent hysteresis properties.
L’invention a donc pour objet un composé de formule (I) suivante : A subject of the invention is therefore a compound of formula (I) below:
(I), dans laquelle : (I), in which:
- A représente un cycle arènediyle, éventuellement substitué par une ou plusieurs chaînes hydrocarbonées, identiques ou différentes, aliphatiques, de préférence saturées, linéaires ou ramifiées, éventuellement substituées ou interrompues par un ou plusieurs hétéroatomes ; - A represents an arenediyl ring, optionally substituted by one or more hydrocarbon chains, identical or different, aliphatic, preferably saturated, linear or branched, optionally substituted or interrupted by one or more heteroatoms;
E représente un groupe divalent hydrocarboné comprenant éventuellement un ou plusieurs hétéroatomes ; E represents a divalent hydrocarbon group optionally comprising one or more heteroatoms;
- X désigne un atome d’halogène, de préférence un atome de chlore. - X denotes a halogen atom, preferably a chlorine atom.
On entend au sens de la présente invention par « chaîne hydrocarbonée », une chaîne comprenant un ou plusieurs atomes de carbone et un ou plusieurs atomes d’hydrogène. For the purposes of the present invention, the term "hydrocarbon chain" is understood to mean a chain comprising one or more carbon atoms and one or more hydrogen atoms.
Dans la présente description, sauf indication expresse différente, tous les pourcentages (%) indiqués sont des % en masse. D'autre part, tout intervalle de valeurs désigné par l'expression "entre a et b" représente le domaine de valeurs allant de plus de a à moins de b (c’est- à-dire bornes a et b exclues) tandis que tout intervalle de valeurs désigné par l'expression "de a à b" signifie le domaine de valeurs allant de a jusqu'à b (c’est-à-dire incluant les bornes strictes a et b). In the present description, unless expressly indicated otherwise, all the percentages (%) indicated are% by weight. On the other hand, any interval of values designated by the expression "between a and b" represents the domain of values going from more than a to less than b (that is to say limits a and b excluded) while any designated range of values by the expression "from a to b" signifies the range of values going from a to b (that is to say including the strict limits a and b).
L’invention ainsi que ses avantages seront aisément compris à la lumière de la description et des exemples de réalisations qui suivent. Les composés mentionnés dans la description peuvent être d'origine fossile ou biosourcés. Dans ce dernier cas, ils peuvent être, partiellement ou totalement, issus de la biomasse ou obtenus à partir de matières premières renouvelables issues de la biomasse. The invention and its advantages will be easily understood in the light of the description and the examples of embodiments which follow. The compounds mentioned in the description can be of fossil origin or biobased. In the latter case, they may be, partially or totally, derived from biomass or obtained from renewable raw materials derived from biomass.
Conformément à la formule (I), le composé selon l’invention comprend le groupement A qui représente un cycle arènediyle, éventuellement substitué par une ou plusieurs chaînes hydrocarbonées, identiques ou différentes, aliphatiques, de préférence saturées, linéaires ou ramifiées, éventuellement substituées ou interrompues par un ou plusieurs hétéroatomes. On entend au sens de la présente invention par « cycle arènediyleIn accordance with formula (I), the compound according to the invention comprises the group A which represents an arenediyl ring, optionally substituted by one or more hydrocarbon chains, identical or different, aliphatic, preferably saturated, linear or branched, optionally substituted or interrupted by one or more heteroatoms. For the purposes of the present invention, the term “arenediyl ring
», un groupe hydrocarboné aromatique monocyclique ou polycyclique, dérivé d’un arène dans lequel deux atomes d’hydrogène ont été supprimés. Un cycle arènediyle est donc un groupe divalent. ", A monocyclic or polycyclic aromatic hydrocarbon group, derived from an arene in which two hydrogen atoms have been deleted. An arenediyl ring is therefore a divalent group.
On entend au sens de la présente invention par « groupe hydrocarboné aromatique monocyclique ou polycyclique », un ou des cycles aromatiques dont le squelette est constitué d’ atomes de carbone. Autrement dit, il n’y a pas d’hétéroatomes dans le squelette du cycle. Le cycle arènediyle peut être monocyclique, c’est-à-dire constitué d’un seul cycle, ou polycyclique, c’est-à-dire constitué de plusieurs cycles hydrocarbures aromatiques condensés ; de tels cycles condensés ont alors en commun au moins deux atomes de carbone successifs. Ces cycles peuvent être ortho-condensés ou ortho- et péri-condensés. For the purposes of the present invention, the term "monocyclic or polycyclic aromatic hydrocarbon group" means one or more aromatic rings whose backbone consists of carbon atoms. In other words, there are no heteroatoms in the backbone of the cycle. The arenediyl ring can be monocyclic, i.e. consisting of a single ring, or polycyclic, i.e. consisting of several condensed aromatic hydrocarbon rings; such condensed rings then have at least two successive carbon atoms in common. These rings can be ortho-condensed or ortho- and peri-condensed.
De préférence, le cycle arènediyle comprend de 6 à 14 atomes de carbone. Le cycle arènediyle peut être non substitué, partiellement substitué ou totalement substitué. Un cycle arènediyle est partiellement substitué lorsqu’un ou deux ou plusieurs atomes d’hydrogène (mais pas tous les atomes) sont remplacés par une ou deux ou plusieurs chaînes hydrocarbonées, aliphatiques, de préférence saturées, linéaires ou ramifiées, éventuellement substituées par un ou plusieurs hétéroatomes. Lesdites chaînes sont aussi appelées substituants. Si tous les atomes d’hydrogène sont remplacés par lesdites chaînes, alors le cycle arènediyle est totalement substitué. Les substituants du cycle arènediyle peuvent être identiques ou différents les uns par rapport aux autres. Preferably, the arenediyl ring comprises from 6 to 14 carbon atoms. The arenediyl ring can be unsubstituted, partially substituted, or fully substituted. An arenediyl ring is partially substituted when one or two or more hydrogen atoms (but not all the atoms) are replaced by one or two or more hydrocarbon chains, aliphatic, preferably saturated, linear or branched, optionally substituted by one or more heteroatoms. Said chains are also called substituents. If all the hydrogen atoms are replaced by said chains, then the arenediyl ring is completely substituted. The substituents of the arenediyl ring can be the same or different from each other.
De préférence, lorsque le cycle arènediyle est substitué par une ou plusieurs chaîne(s) hydrocarbonée(s), identique(s) ou différente(s), aliphatiques, de préférence saturées, linéaires ou ramifiées, éventuellement substituée(s) ou interrompue(s) par un ou plusieurs hétéroatome(s), cette ou ces chaîne(s) peuvent être inertes vis-à-vis de la fonction imidazolidinone N-substituée et de l’oxyde de nitrile. Preferably, when the arenediyl ring is substituted by one or more hydrocarbon chain (s), identical (s) or different (s), aliphatic, preferably saturated, linear or branched, optionally substituted (s) or interrupted ( s) by one or more heteroatom (s), this or these chain (s) can be inert with respect to the N-substituted imidazolidinone function and to nitrile oxide.
On entend au sens de la présente invention par « chaîne(s) hydrocarbonée(s) inerte(s) vis-à-vis de la fonction imidazolidinone N- substituée et de l’oxyde de nitrile », une chaîne hydrocarbonée qui ne réagit ni avec ladite fonction imidazolidinone N-substituée ni avec ledit oxyde de nitrile. Ainsi, ladite chaîne hydrocarbonée inerte par rapport à ladite fonction imidazolidinone N-substituée et audit oxyde de nitrile est, de préférence, une chaîne hydrocarbonée aliphatique qui ne présente pas de fonctions alcényle ou alcynyle susceptibles de réagir avec ladite fonction ou ledit groupement, c’est-à-dire est une chaîne hydrocarbonée aliphatique saturée, linéaire ou ramifiée, éventuellement substituée ou interrompues par un ou plusieurs hétéroatomes, et comprenant préférentiellement de 1 à 24 atomes de carbone. For the purposes of the present invention, “hydrocarbon chain (s) inert with respect to the N- substituted imidazolidinone function and to nitrile oxide” is understood to mean a hydrocarbon chain which neither reacts nor reacts. with said N-substituted imidazolidinone function or with said nitrile oxide. Thus, said inert hydrocarbon chain with respect to said N-substituted imidazolidinone function and to said nitrile oxide is preferably an aliphatic hydrocarbon chain which does not exhibit alkenyl or alkynyl functions capable of reacting with said function or said group, c ' that is to say is a saturated, linear or branched aliphatic hydrocarbon chain, optionally substituted or interrupted by one or more heteroatoms, and preferably comprising from 1 to 24 carbon atoms.
De préférence, le groupement A est un cycle arènediyle en Ce- C i4 éventuellement substitué par une ou plusieurs chaînes hydrocarbonées, identiques ou différentes, aliphatiques, de préférence saturées, linéaires ou ramifiées, éventuellement substituées ou interrompues par un ou plusieurs hétéroatomes. Plus préférentiellement, le groupement A est un cycle arènediyle en C Ô -C , éventuellement substitué par une ou plusieurs chaînes hydrocarbonées, identiques ou différentes, saturées, en C 1 -C24, linéaires ou ramifiées, éventuellement substituées ou interrompues par un ou plusieurs hétéroatomes d’ azote, de soufre ou d’oxygène. Plus préférentiellement encore, le groupement A est un cycle arènediyle en C Ô-C , éventuellement substitué par un ou plusieurs substituants, identiques ou différents, choisis dans le groupe constitué par un groupe alkyle en C1-C12, de préférence en CI-CÔ, plus préférentiellement en C1-C4, un groupement OR’, un groupement - NHR’, un groupement -SR’, où R’ est un groupe alkyle en C1-C12, de préférence en CI-CÔ, plus préférentiellement en C1-C4. Preferably, the group A is a C 1 -C 14 arenediyl ring optionally substituted by one or more hydrocarbon chains, identical or different, aliphatic, preferably saturated, linear or branched, optionally substituted or interrupted by one or more heteroatoms. More preferably, the group A is a C Ô -C arenediyl ring, optionally substituted by one or more hydrocarbon chains, identical or different, saturated, C 1 -C 24 , linear or branched, optionally substituted or interrupted by one or more nitrogen, sulfur or oxygen heteroatoms. More preferably still, the group A is a C Ô -C arenediyl ring, optionally substituted by one or more substituents the same or different, selected from the group consisting of alkyl C 1 -C 12, preferably C -C-O, more preferably C 1 -C 4 alkyl, a group OR ', a group - NHR' , a group -SR 'wherein R' is an alkyl group C 1 -C 12, preferably C -C-O, more preferably C 1 -C 4.
De préférence, le composé de formule (I) selon l’invention est de formule (la) suivante : Preferably, the compound of formula (I) according to the invention is of formula (Ia) below:
(la), dans laquelle : (la), in which:
- un groupement choisi parmi Ri à R7 désigne le groupe de formule (II) suivante : - a group chosen from R 1 to R 7 denotes the group of formula (II) below:
(P), dans laquelle E et X sont tels que définis précédemment ; (P), in which E and X are as defined above;
- les six groupements choisis parmi Ri à R7 autres que celui désignant le groupe de formule (II), identiques ou différents, représentent indépendamment les uns des autres, un atome d’hydrogène ou une chaîne hydrocarbonée aliphatique, de préférence saturée, linéaire ou ramifiée, éventuellement substituée ou interrompue par ou plusieurs hétéroatomes. Préférentiellement, dans le composé de formule (la), les six groupements de la formule (la) choisis parmi Ri à R7 autres que celui désignant le groupe de formule (II), identiques ou différents, représentent indépendamment les uns des autres, un atome d’hydrogène ou une chaîne hydrocarbonée aliphatique, saturée, linéaire ou ramifiée, en C1-C24, éventuellement substituée ou interrompue par ou plusieurs hétéroatomes. - the six groups chosen from R 1 to R 7 other than that designating the group of formula (II), which are identical or different, represent, independently of one another, a hydrogen atom or an aliphatic hydrocarbon chain, preferably saturated, linear or branched, optionally substituted or interrupted by or more heteroatoms. Preferably, in the compound of formula (Ia), the six groups of formula (Ia) chosen from R 1 to R 7 other than that designating the group of formula (II), which are identical or different, represent, independently of each other, an atom of hydrogen or an aliphatic, saturated, linear or branched, C 1 -C 24 hydrocarbon chain, optionally substituted or interrupted by or more heteroatoms.
Plus préférentiellement encore, dans le composé de formule (la), les six groupements de la formule (la) choisis parmi Ri à R7 autres que celui désignant le groupe de formule (II), identiques ou différents, sont choisis dans le groupe formé par un atome d’hydrogène, un groupe alkyle en C1-C12, de préférence en CI-CÔ, plus préférentiellement en C1-C4, un groupement -OR’, un groupement -NHR’ et un groupement - SR’, où R’ est un groupe alkyle en C1-C12, de préférence en CI-CÔ, plus préférentiellement en C 1-C4. More preferably still, in the compound of formula (Ia), the six groups of formula (Ia) chosen from R 1 to R 7 other than that designating the group of formula (II), which are identical or different, are chosen from the group formed by a hydrogen atom, an alkyl group C 1 -C 12, preferably C -C-O, more preferably C 1 -C 4 alkyl, a group -OR ', -NHR' group and a group - SR ', wherein R' is an alkyl group C 1 -C 12, preferably C -C-O, more preferably C 1-C4.
Avantageusement, dans la formule (la), Ri représente un groupe de formule (II) tel que défini ci-dessus et R2 à R7, identiques ou différents, représentent un atome d’hydrogène ou une chaîne hydrocarbonée aliphatique, de préférence saturée, linéaire ou ramifiée, en C1-C24, éventuellement substituée ou interrompue par un ou plusieurs hétéroatomes. Advantageously, in formula (Ia), R 1 represents a group of formula (II) as defined above and R 2 to R 7 , identical or different, represent a hydrogen atom or an aliphatic hydrocarbon chain, preferably saturated. , linear or branched, C 1 -C 24 , optionally substituted or interrupted by one or more heteroatoms.
Selon un mode de réalisation particulier, dans la formule (la), Ri représente le groupe de formule (II) telle que définie ci-dessus, et R2 à R7, identiques ou différents, sont choisis dans le groupe constitué par un atome d’hydrogène, un groupe alkyle en C1-C12, de préférence en CI-CÔ, plus préférentiellement en C1-C4, un groupement -OR’, un groupement -NHR’ et un groupement -SR’, où R’ est un groupe alkyle en C1-C12, de préférence en CI-CÔ, plus préférentiellement en C1-C4. According to one particular embodiment, in formula (Ia), R 1 represents the group of formula (II) as defined above, and R 2 to R 7 , identical or different, are chosen from the group consisting of an atom hydrogen, alkyl C 1 -C 12, preferably C -C-O, more preferably C 1 -C 4 alkyl, a group -OR ', -NHR' group and a group -SR 'wherein R 'is a C1-C12, preferably CI-C O, more preferably C1-C4.
Plus préférentiellement encore, dans ce mode de réalisation, Ri représente un groupe de formule (II) tel que défini ci-dessus et R2 à R7, identiques, représentent un atome d’hydrogène. More preferably still, in this embodiment, R 1 represents a group of formula (II) as defined above and R 2 to R 7 , which are identical, represent a hydrogen atom.
Dans les composés de formule (I) et (la), le groupement E est un groupe divalent hydrocarboné pouvant éventuellement contenir un ou plusieurs hétéroatome(s). Par « groupe divalent hydrocarboné » on entend au sens de la présente invention, un groupe espaceur (ou un groupe de liaison) formant un pont entre le groupement A et le groupe imidazolidone, ce groupe espaceur étant une chaîne hydrocarbonée, saturée ou insaturée, de préférence saturée, en C 1 -C24, linéaire ou ramifiée, pouvant éventuellement contenir un ou plusieurs hétéroatome(s) tel(s) que par exemple N, O et S . Ladite chaîne hydrocarbonée peut éventuellement être substituée, pour autant que les substituants ne réagissent pas avec l’oxyde de nitrile et le groupe imidazolidone. Préférentiellement, dans les composés de formule (I) et (la), le groupement E est une chaîne hydrocarbonée, linéaire ou ramifiée, de préférence saturée, en C 1 -C24, de préférence en C 1 -C 10, plus préférentiellement en C I -C Ô , éventuellement interrompue par un ou plusieurs atomes d’ azote, de soufre ou d’oxygène. De préférence, dans les composés de formule (I) et (la), le groupement E est choisi dans le groupe constitué par -R-, -NH-R-, -O- R- et -S-R- où R est un alkylène, linéaire ou ramifié, en C 1 -C24, de préférence en C 1 -C 10, plus préférentiellement en C I -C Ô . In the compounds of formula (I) and (Ia), the group E is a divalent hydrocarbon group which may optionally contain one or more heteroatom (s). For the purposes of the present invention, the term “divalent hydrocarbon group” means a spacer group (or a linking group) forming a bridge between the group A and the imidazolidone group, this spacer group being a saturated or unsaturated hydrocarbon chain of preferably saturated, C 1 -C 24 , linear or branched, possibly containing one or more heteroatom (s) such as for example N, O and S. Said hydrocarbon chain can optionally be substituted, provided that the substituents do not react with the nitrile oxide and the imidazolidone group. Preferably, in the compounds of formulas (I) and (Ia), the group E is a hydrocarbon chain, linear or branched, preferably saturated, C 1 -C 24 , preferably C 1 -C 10 , more preferably CI -C O optionally interrupted by one or more atoms of nitrogen, sulfur or oxygen. Preferably, in the compounds of formula (I) and (Ia), the group E is chosen from the group consisting of -R-, -NH-R-, -O- R- and -SR- where R is an alkylene linear or branched C 1 -C 24, preferably C 1 -C 10, more preferably -C -C Ô.
Plus préférentiellement encore, dans les composés de formule (I) et (la), le groupement E est choisi dans le groupe constitué par -R- et - OR- où R est un alkylène, linéaire ou ramifié, en C 1 -C24, de préférence en C 1 -C 10, plus préférentiellement en C I -C Ô . More preferably still, in the compounds of formula (I) and (Ia), the group E is chosen from the group consisting of -R- and - OR- where R is a linear or branched C 1 -C 24 alkylene. , preferably C 1 -C 10, more preferably -C -C Ô.
Selon un mode de réalisation particulier, dans les composés de formule (I) et (la), le groupement E est choisi parmi -CH2-, -CH2-CH2- , -CH2-CH2-CH2-, -CH2-CH2-CH2-CH2-, -O-CH2-, -O-CH2-CH2-, -O-According to a particular embodiment, in the compounds of formula (I) and (Ia), the group E is chosen from -CH 2 -, -CH 2 -CH 2 -, -CH2-CH2-CH2-, -CH2- CH2-CH2-CH2-, -O-CH2-, -O-CH2-CH2-, -O-
CH2-CH2-CH2- et -O-CH2-CH2-CH2-CH2-. CH2-CH2-CH2- and -O-CH2-CH2-CH2-CH2-.
Selon un mode de réalisation préféré, on préfère particulièrement le composé de formule (la) tel que défini ci-dessus avec le groupement E choisi dans le groupe constitué par -R- et -OR- où R est un alkylène, linéaire ou ramifié, en C 1 -C24, de préférence en C i - C 10, plus préférentiellement en C I -C Ô et avec le groupement X qui est un atome de chlore. According to a preferred embodiment, the compound of formula (Ia) as defined above with the group E chosen from the group consisting of -R- and -OR- where R is an alkylene, linear or branched, is particularly preferred, C 1 -C 24, preferably C i - C 10, more preferably -C -C O and the group X is a chlorine atom.
Selon ce mode de réalisation, plus préférentiellement encore, le composé de formule (I) est le composé de formule (la) dans lequel : - Ri représente un groupe de formule (II) dans lequel le groupement E est choisi dans le groupe constitué par -R- et -OR-, où R est un alkylène, linéaire ou ramifié, en C1-C24, de préférence en C1-C10, plus préférentiellement en CI-CÔ et le groupement X est un atome de chlore ; et According to this embodiment, more preferably still, the compound of formula (I) is the compound of formula (Ia) in which: - Ri represents a group of formula (II) in which the group E is chosen from the group consisting of -R- and -OR-, where R is a linear or branched C 1 -C 24 alkylene, preferably in C 1 -C 10, more preferably C -C-O and the group X is a chlorine atom; and
- R2 à R7 identiques ou différents, représentent un atome d’hydrogène ou une chaîne hydrocarbonée aliphatique, de préférence saturée, linéaire ou ramifiée, en C1-C24, éventuellement substituée ou interrompue par un ou plusieurs hétéroatomes. Selon ce mode de réalisation, plus préférentiellement encore, le composé de formule (I) est le composé de formule (la) dans lequel :- R2 to R7, which are identical or different, represent a hydrogen atom or an aliphatic hydrocarbon chain, preferably saturated, linear or branched, C 1 -C 24 , optionally substituted or interrupted by one or more heteroatoms. According to this embodiment, more preferably still, the compound of formula (I) is the compound of formula (Ia) in which:
- Ri représente un groupe de formule (II) dans lequel le groupement E est choisi dans le groupe constitué par -R- et -OR-, où R est un alkylène, linéaire ou ramifié, en C1-C24, de préférence en C1-C10, plus préférentiellement en CI-CÔ, et le groupement X est un atome de chlore ; et - Ri represents a group of formula (II) in which the group E is chosen from the group consisting of -R- and -OR-, where R is an alkylene, linear or branched, C1-C24, preferably C1- C10, more preferably C -C-O, and the group X is a chlorine atom; and
- R2 à R7, identiques ou différents, sont choisis dans le groupe constitué par un atome d’hydrogène, un alkyle en C1-C12, de préférence en Ci- CÔ, plus préférentiellement en C1-C4, un groupement -OR’, un groupement -NHR’ et un groupement -SR’, où R’ est un alkyle en Ci- C12, de préférence en CI-CÔ, plus préférentiellement encore en C1-C4. - R 2 to R 7, identical or different, are selected from the group consisting of hydrogen, C 1 -C 12, preferably C -C O, more preferably C 1 -C 4 alkyl, a group -OR ', -NHR' group and a group -SR 'wherein R' is alkyl C -C 12, preferably C -C-O, more preferably C 1 -C 4.
Selon ce mode de réalisation, plus préférentiellement encore, le composé de formule (I) est le composé de formule (la) dans lequel :According to this embodiment, more preferably still, the compound of formula (I) is the compound of formula (Ia) in which:
- Ri représente un groupe de formule (II) dans lequel le groupement E est choisi dans le groupe constitué par -R- et -OR- où R est un alkylène, linéaire ou ramifié, en C1-C24, de préférence en C1-C10, plus préférentiellement en CI-CÔ et le groupement X est un atome de chlore ; et - Ri represents a group of formula (II) in which the group E is chosen from the group consisting of -R- and -OR- where R is an alkylene, linear or branched, C 1 -C 24 , preferably C 1 -C 10, more preferably C -C-O and the group X is a chlorine atom; and
- R2 à R7, identiques, représentent un atome d’hydrogène. Avantageusement, le composé de formule (I) est de formule (III) suivante : - R 2 to R 7 , identical, represent a hydrogen atom. Advantageously, the compound of formula (I) is of the following formula (III):
(III). (III).
L’invention a également pour objet un procédé de synthèse du composé de formule (I) selon l’invention, comprenant les étapes successives suivantes : A subject of the invention is also a process for the synthesis of the compound of formula (I) according to the invention, comprising the following successive steps:
(b l) la réaction d’un composé de formule (IX) suivante : x dans laquelle A est tel que défini précédemment et Y représente un groupe nucléophile, avec un composé de formule (X) suivante : (b1) the reaction of a compound of formula (IX) below: x in which A is as defined above and Y represents a nucleophilic group, with a compound of the following formula (X):
(X), dans laquelle E est tel que défini précédemment et Z représente un groupe nucléofuge ; en présence d’ au moins un solvant polaire S I , d’ au moins une base, à une température Tl allant de 70 à 150°C, pour former un composé de formule (XI) suivante : (X), in which E is as defined above and Z represents a nucleofuge group; in the presence of at least one polar solvent SI, of at least one base, at a temperature T1 ranging from 70 to 150 ° C, to form a compound of the following formula (XI):
(Xi) ; (Xi);
(b2) la réaction dudit composé de formule (XI) avec une solution aqueuse d’hydroxylamine à une température T2 allant de 30 à 70°C, pour obtenir un composé oxime de formule (XII) suivante : (b2) reacting said compound of formula (XI) with an aqueous solution of hydroxylamine at a temperature T2 ranging from 30 to 70 ° C, to obtain an oxime compound of formula (XII) below:
(c) une étape de récupération dudit composé oxime de formule (XII) ;(c) a step of recovering said oxime compound of formula (XII);
(d) une étape d’oxydation du composé oxime de formule (XII) avec un agent oxydant, en présence d’ au moins un solvant organique S2, le taux de l’ agent oxydant étant d’ au moins 6 équivalents molaire par rapport à la quantité molaire de composé oxime de formule (XII) . (d) a step of oxidizing the oxime compound of formula (XII) with an oxidizing agent, in the presence of at least one organic solvent S2, the level of the oxidizing agent being at least 6 molar equivalents relative to the molar amount of oxime compound of formula (XII).
On entend au sens de la présente invention par « solvant polaire », un solvant présentant une constante diélectrique supérieure à 2,2. For the purposes of the present invention, the term “polar solvent” is understood to mean a solvent having a dielectric constant greater than 2.2.
On entend au sens de la présente invention « par groupe nucléofuge », un groupe partant qui emporte son doublet de liaison. For the purposes of the present invention, “nucleofuge group” is understood to mean a leaving group which carries its binding doublet.
On entend au sens de la présente invention « par groupe nucléophile », un composé comprenant au moins un atome porteur d'un doublet libre ou un atome chargé négativement. For the purposes of the present invention, “nucleophilic group” is understood to mean a compound comprising at least one atom carrying a free doublet or a negatively charged atom.
Comme expliqué précédemment, le procédé de synthèse du composé de formule (I) selon l’invention comprend notamment les étapes successives (b l) et (b2). As explained above, the process for synthesizing the compound of formula (I) according to the invention comprises in particular the successive steps (b l) and (b2).
Selon un mode de réalisation particulier, les deux étapes (b l ) et (b2) sont séparées par une étape d’isolation et de purification du composé de formule (XI). According to a particular embodiment, the two steps (b l) and (b2) are separated by a step of isolation and purification of the compound of formula (XI).
Selon un autre mode de réalisation, les deux étapes (b l ) et (b2) sont réalisées selon une synthèse monotope, c’est-à-dire que les étapes (b l) et (b2) sont « one pot » (procédé de synthèse monotope en deux étapes), soit sans isolation du composé de formule (XI) intermédiaire. According to another embodiment, the two steps (b1) and (b2) are carried out according to a one-pot synthesis, that is to say that the steps (b1) and (b2) are “one pot” (one-pot synthesis process in two stages), ie without isolation of the compound of formula (XI) intermediate.
Le procédé selon l’invention comprend une étape (b l) de réaction d’un composé de formule (IX), telle que mentionnée ci-dessus, porteur d’un groupe Y, avec un composé de formule (X), telle que mentionnée ci-dessus, porteur d’un groupe Z. The process according to the invention comprises a step (b1) of reacting a compound of formula (IX), as mentioned above, carrying a group Y, with a compound of formula (X), as mentioned above. above, carrying a group Z.
De manière préférée, le groupe Y est choisi parmi les fonctions hydroxyle, thiol et amine primaire ou secondaire. Preferably, the Y group is chosen from hydroxyl, thiol and primary or secondary amine functions.
Le groupe Z peut être choisi parmi le chlore, le brome, l’iode, le groupe mésylate, le groupe tosylate, le groupe acétate et le groupe trifluorométhylsulfonate. The Z group can be selected from chlorine, bromine, iodine, mesylate group, tosylate group, acetate group and trifluoromethylsulfonate group.
Ladite étape (b l ) du procédé selon l’invention est réalisée en présence d’ au moins un solvant polaire S I , et d’ au moins une base, à une température Tl allant de 70 à 150°C. Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, le solvant polaire S I est un solvant polaire miscible dans l’eau, préférentiellement un solvant protique. Said step (b l) of the process according to the invention is carried out in the presence of at least one polar solvent S I, and of at least one base, at a temperature Tl ranging from 70 to 150 ° C. According to a particular embodiment of the invention, the polar solvent S I is a polar solvent miscible in water, preferably a protic solvent.
Le diméthylformamide (DMF), le diméthylsulfoxyde (DMSO), la l,3-diméthyl-2-imidazolidinone (DMI), la l ,3-diméthyl-3, 4,5,6- tetrahydro-2(lH)-pyrimidinone (DMPU), l’isopropanol, l’ acétonitrile, l’éthanol, le n-butanol et le n-propanol sont des exemples de solvants S I utilisables dans le procédé selon l’invention. Dimethylformamide (DMF), Dimethylsulfoxide (DMSO), 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinone (DMI), 1,3-Dimethyl-3, 4,5,6-tetrahydro-2 (1H) -pyrimidinone ( DMPU), isopropanol, acetonitrile, ethanol, n-butanol and n-propanol are examples of SI solvents which can be used in the process according to the invention.
De préférence, le solvant protique est alcoolique. Preferably, the protic solvent is alcoholic.
Avantageusement, le composé de formule (IX) représente de 5 à 40% en poids, de préférence de 10 à 30% en poids, par rapport au poids du solvant. Advantageously, the compound of formula (IX) represents from 5 to 40% by weight, preferably from 10 to 30% by weight, relative to the weight of the solvent.
La base peut être choisie parmi les alcoolates alcalins, les carbonates alcalins, les carbonates alcalino-terreux, les hydroxydes alcalins, les hydroxydes alcalino-terreux et leurs mélanges. Avantageusement, il est possible d’ ajouter : The base can be chosen from alkaline alcoholates, alkaline carbonates, alkaline earth carbonates, alkali metal hydroxides, alkaline earth hydroxides and mixtures thereof. Advantageously, it is possible to add:
- un ou plusieurs catalyseurs choisis parmi un catalyseur de type sel d’ argent (I), un catalyseur de transfert de phase de type ammonium quaternaire, et leurs mélanges ; - One or more catalysts chosen from a catalyst of silver (I) salt type, a phase transfer catalyst of quaternary ammonium type, and mixtures thereof;
- un ou plusieurs liquides ioniques. Préférentiellement, la base est choisie parmi le méthanolate de sodium, le carbonate de potassium et la soude, plus préférentiellement le carbonate de potassium. - one or more ionic liquids. Preferably, the base is chosen from sodium methanolate, potassium carbonate and sodium hydroxide, more preferably potassium carbonate.
Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, la quantité molaire de base est de 1 ,5 à 8 équivalents molaires, de préférence de 2 à 6 équivalents molaires, par rapport à la quantité molaire de composé de formule (IX). According to a particular embodiment of the invention, the molar amount of base is 1.5 to 8 molar equivalents, preferably 2 to 6 molar equivalents, relative to the molar amount of compound of formula (IX).
Comme expliqué précédemment, l’étape (b l ) du procédé selon l’invention est réalisée à une température T l allant de 70 à 150°C. De préférence, la température T l est une température allant deAs explained above, step (b l) of the process according to the invention is carried out at a temperature T l ranging from 70 to 150 ° C. Preferably, the temperature T l is a temperature ranging from
70 à 120°C, plus préférentiellement de 80 à 110°C. 70 to 120 ° C, more preferably 80 to 110 ° C.
Comme expliqué précédemment, l’étape (b l ) du procédé selon l’invention est suivie de l’étape (b2) de l’ ajout dans le milieu réactionnel contenant le composé de formule (XI) d’une solution aqueuse d’hydroxylamine à une température T2 allant de 30 à 70°C. As explained previously, step (b1) of the process according to the invention is followed by step (b2) of the addition to the reaction medium containing the compound of formula (XI) of an aqueous solution of hydroxylamine to a temperature T2 ranging from 30 to 70 ° C.
Préférentiellement, l’ ajout de la solution aqueuse d’hydroxylamine est réalisé lorsque la conversion du composé de formule (IX) est d’ au moins 70% en poids. Preferably, the addition of the aqueous solution of hydroxylamine is carried out when the conversion of the compound of formula (IX) is at least 70% by weight.
Avantageusement, la température T2 varie de 40 à 60°C. Le procédé selon l’invention comprend également une étape (c) de récupération, telle que mentionnée ci-avant, du composé oxime de formule (XII). Advantageously, the temperature T2 varies from 40 to 60 ° C. The process according to the invention also comprises a step (c) of recovering, as mentioned above, the oxime compound of formula (XII).
De manière préférée, le composé oxime de formule (XII) est récupéré par précipitation à l’eau, suivie éventuellement d’un lavage à l’eau. Preferably, the oxime compound of formula (XII) is recovered by precipitation with water, optionally followed by washing with water.
Le procédé selon l’invention comprend également une étape (d) d’oxydation du composé oxime de formule (XII) avec un agent oxydant pour donner le composé de formule (I), en particulier les composés préférés, en présence d’ au moins un solvant organique S2 ; la quantité d’ agent oxydant est d’ au moins 6 équivalents molaires, préférentiellement de 6,5 à 15 équivalents molaires, par rapport à la quantité molaire de composé oxime de formule (XII). Cette quantité d’ agent oxydant peut être ajoutée en une fois ou en plusieurs fois au cours de l’étape (d), de préférence ajoutée en deux fois au cours de l’étape (d). The process according to the invention also comprises a step (d) of oxidizing the oxime compound of formula (XII) with an oxidizing agent to give the compound of formula (I), in particular the preferred compounds, in the presence of at least an organic solvent S2; the amount of oxidizing agent is at least 6 molar equivalents, preferably from 6.5 to 15 molar equivalents, relative to the molar amount of oxime compound of formula (XII). This amount of oxidizing agent can be added all at once or in several times during step (d), preferably added twice during step (d).
De manière préférée, ledit agent oxydant est choisi parmi l’hypochlorite de sodium, le N-bromosuccinimide en présence d’une base et le N-chlorosuccinimide en présence d’une base, préférentiellement ledit agent oxydant est l’hypochlorite de sodium. Preferably, said oxidizing agent is chosen from sodium hypochlorite, N-bromosuccinimide in the presence of a base and N-chlorosuccinimide in the presence of a base, preferably said oxidizing agent is sodium hypochlorite.
Avantageusement, le solvant organique S2 est un solvant organique choisi parmi les solvants chlorés et de type ester, éther et alcool, de préférence choisi parmi le dichlorométhane, l’ acétate d’éthyle, l’acétate de butyle, l’éther diéthylique, l’isopropanol et l’éthanol, plus préférentiellement choisi parmi l’ acétate d’éthyle et l’ acétate de butyle. Advantageously, the organic solvent S2 is an organic solvent chosen from chlorinated solvents of ester, ether and alcohol type, preferably chosen from dichloromethane, ethyl acetate, butyl acetate, diethyl ether, isopropanol and ethanol, more preferably chosen from ethyl acetate and butyl acetate.
De préférence, le composé oxime de formule (XII) représente de 1 à 30% en poids, de préférence de 1 à 20% en poids, par rapport au poids total de l’ensemble comprenant ledit composé oxime de formule (XII), ledit solvant organique S2 et ledit agent oxydant. Preferably, the oxime compound of formula (XII) represents from 1 to 30% by weight, preferably from 1 to 20% by weight, relative to the total weight of the assembly comprising said oxime compound of formula (XII), said organic solvent S2 and said oxidizing agent.
Avantageusement, le procédé selon l’invention comprend, après l’étape (d), une étape (e) de récupération du composé de formule (I). Advantageously, the process according to the invention comprises, after step (d), a step (e) of recovering the compound of formula (I).
Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, le procédé selon l’invention comprend une étape (a2) de fabrication du composé de formule (X), préalable à l’étape (b l ), par mise en réaction d’un composé de formule (XIII) suivante : According to a particular embodiment of the invention, the method according to the invention comprises a step (a2) of manufacturing the compound of formula (X), prior to step (b1), by reacting a compound of formula (XIII) below:
(XIII), dans laquelle E est tel que défini précédemment, avec un agent permettant la formation du groupe nucléofuge Z. (XIII), in which E is as defined above, with an agent allowing the formation of the nucleofuge group Z.
De manière préférée, ledit agent est le chlorure de thionyle. De préférence, l’étape (a2) est réalisée en l’ absence ou en présence d’ au moins un solvant S4, préférentiellement un solvant chloré, plus préférentiellement le dichlorométhane. Preferably, said agent is thionyl chloride. Preferably, step (a2) is carried out in the absence or in the presence of at least one solvent S4, preferably a chlorinated solvent, more preferably dichloromethane.
Avantageusement, l’étape (a2) est immédiatement suivie d’une étape (a3) de récupération du composé de formule (X), préférentiellement par purification au toluène, plus préférentiellement par cristallisation du composé de formule (X) dans le toluène. Advantageously, step (a2) is immediately followed by a step (a3) of recovering the compound of formula (X), preferably by purification with toluene, more preferably by crystallization of the compound of formula (X) from toluene.
La présente invention est en outre illustrée par les exemples non limitatifs suivants. The present invention is further illustrated by the following non-limiting examples.
EXEMPLES EXAMPLES
Molécules Molecules
L’ analyse structurale ainsi que la détermination des puretés molaires des molécules de synthèses sont réalisées par une analyse RMN. Les spectres sont acquis sur un spectromètre Avance 3 400 MHz BRUKER équipé d’une sonde "large bande" BBFO-zgrad 5 mm. L’expérience RMN 3H quantitative, utilise une séquence simple impulsion 30° et un délai de répétition de 3 secondes entre chacune des 64 acquisitions. Les échantillons sont solubilisés dans un solvant deutéré, le diméthylsulfoxide deutéré (DMSO), sauf indication contraire. Le solvant deutéré est également utilisé pour le signal de lock. Par exemple, la calibration est réalisée sur le signal des protons du DMSO deutéré à 2.44 ppm par rapport à une référence TMS à 0 ppm. Le spectre RMN 3H couplé aux expériences 2D HSQC 'H/130 et HMBC 'H/130 permettent la détermination structurale des molécules (cf tableaux d’ attributions 1, 2 et 3 ci-dessous). Les quantifications molaires sont réalisées à partir du spectre RMN 1D 3H quantitatif. The structural analysis as well as the determination of the molar purities of the synthetic molecules are carried out by an NMR analysis. The spectra are acquired on an Avance 3400 MHz BRUKER spectrometer equipped with a 5 mm BBFO-zgrad "broadband" probe. The quantitative 3 H NMR experiment uses a 30 ° single pulse sequence and a 3 second repetition delay between each of the 64 acquisitions. The samples are solubilized in a deuterated solvent, deuterated dimethylsulfoxide (DMSO), unless otherwise indicated. The deuterated solvent is also used for the lock signal. For example, the calibration is carried out on the proton signal of deuterated DMSO at 2.44 ppm compared to a TMS reference at 0 ppm. The NMR spectrum 3H coupled to 2D HSQC experiments H / 13 0 HMBC and H / 13 0 allow structural determination molecules (cf. Tables of attributions 1, 2 and 3 below). The molar quantifications are carried out from the 1D 3 H quantitative NMR spectrum.
L’ analyse par spectrométrie de masse est réalisée en injection directe par un mode d’ionisation en électrospray (ID/ESI). Les analyses ont été réalisées sur un spectromètre HCT Bruker (débit 600 qL/min, pression du gaz nébuliseur 10 psi, débit du gaz nébuliseur 4 L/min). The mass spectrometry analysis is performed by direct injection by an electrospray ionization mode (ID / ESI). The analyzes were performed on a Bruker HCT spectrometer (flow rate 600 qL / min, nebulizer gas pressure 10 psi, nebulizer gas flow rate 4 L / min).
Molécule greffée sur SBR ou IR La détermination du taux molaire de l’oxyde de 2- [2-(3-chloro- 2-oxoimidazolidin- 1 -yl)éthoxy] - 1 -naphtonitrile greffé sur SBR (caoutchouc styrène-butadiène) ou IR (caoutchouc isoprène) est réalisée par une analyse RMN. Les spectres sont acquis sur un spectromètre 500 MHz BRUKER équipé d’une «CryoSonde BBFO-zgrad-5 mm» . L’expérience RMN XH quantitative, utilise une séquence simple impulsion 30° et un délai de répétition de 5 secondes entre chaque acquisition. Les échantillons sont solubilisés dans le chloroforme deutéré (CDCI3) dans le but d’obtenir un signal de «lock». Des expériences RMN 2D ont permis de vérifier la nature du motif greffé grâce aux déplacements chimiques des atomes de carbone et de proton. Molecule grafted on SBR or IR The determination of the molar content of the oxide of 2- [2- (3-chloro-2-oxoimidazolidin-1 -yl) ethoxy] - 1 -naphtonitrile grafted on SBR (styrene-butadiene rubber) or IR (isoprene rubber) is performed by NMR analysis. The spectra are acquired on a 500 MHz BRUKER spectrometer equipped with a “BBFO-zgrad-5 mm CryoSonde”. Experience NMR quantitative X H, uses a simple pulse sequence 30 ° and a repeating time of 5 seconds between each acquisition. The samples are solubilized in deuterated chloroform (CDCl3) in order to obtain a “lock” signal. 2D NMR experiments made it possible to verify the nature of the grafted motif thanks to the chemical shifts of carbon and proton atoms.
Propriété dynamique Dynamic property
La propriété dynamique tan(ô)max est mesurée sur un viscoanalyseur (Metravib VA4000), selon la norme ASTM D 5992-96. On enregistre la réponse d’un échantillon de composition vulcanisée (éprouvette cylindrique de 4 mm d’épaisseur et de 400 mm2 de section), soumis à une sollicitation sinusoïdale en cisaillement simple alterné, à la fréquence de 10 Hz, dans les conditions normales de température (23°C) selon la norme ASTM D 1349-99. On effectue un balayage en amplitude de déformation de 0, 1 % à 100% (cycle aller), puis de 100% à 0, 1 % (cycle retour). Le résultat exploité est le facteur de perte tan(ô). Pour le cycle retour, on indique la valeur maximale de tan(ô) observée, noté tan(ô)max. The dynamic property tan (ô) max is measured on a viscoanalyst (Metravib VA4000), according to standard ASTM D 5992-96. The response of a sample of vulcanized composition (cylindrical test piece 4 mm thick and 400 mm 2 in section), subjected to a sinusoidal stress in alternating simple shear, at a frequency of 10 Hz, under normal conditions is recorded. temperature (23 ° C) according to ASTM D 1349-99. A strain amplitude sweep is carried out from 0.1% to 100% (outward cycle), then from 100% to 0.1% (return cycle). The result used is the loss factor tan (ô). For the return cycle, we indicate the maximum value of tan (ô) observed, denoted tan (ô) max.
I. Synthèse de l’oxyde de (2-(2-(3-chloro-2-oxoimidazolidin- l-yl)éthoxy)-l- naphthonitrile L’oxyde de (2-(2-(3-chloro-2-oxoimidazolidin- l -yl)éthoxy)- l- naphthonitrile est synthétisé en six étapes, nommées étape al , étape a2, étape b l , étape b2, étape c et étape d. I. Synthesis of (2- (2- (3-chloro-2-oxoimidazolidin-1-yl) ethoxy) -l-naphthonitrile oxide The oxide of (2- (2- (3-chloro-2-oxoimidazolidin-l -yl) ethoxy) - l-naphthonitrile is synthesized in six steps, called step a1, step a2, step b1, step b2, step c and step d.
L’étape al est réalisée selon le protocole 1 , l’étape a2 selon le protocole 2, l’étape b l selon le protocole 3. Les étapes b2 et c sont réalisées selon le protocole 4. L’étape d est réalisée selon le protocole 5. Step al is carried out according to protocol 1, step a2 according to protocol 2, step b1 according to protocol 3. Steps b2 and c are carried out according to protocol 4. Step d is carried out according to protocol 5.
Protocole 1 : Protocol 1:
Ce composé peut être obtenu à partir du napthol par une réaction de formylation selon le protocole dit de Reimer-Tiemann décrit dans Organic Synthèse , 22, 63-4 ; 1942 par Russell, Alfred et Lockhart, Luther B . ou dans Organic Réactions (Hoboken, NJ, United States), 28, 1982 par Wynberg, Hans et Meijer, Egbert W., ou selon la procédure décrite par Casiraghi, Giovanni et al. dans Journal of the Chemical Society, Perkin Transactions 1 : Organic and Bio-Organic Chemistry (1972- 1999), (9), 1862-5, 1980 ou encore par une réaction de Vilsmeier décrite par Jones, Gurnos et Stanforth, Stephen P. dans Organic Reactions (Hoboken, NJ, United States), 49, 1997. This compound can be obtained from napthol by a formylation reaction according to the so-called Reimer-Tiemann protocol described in Organic Synthesis, 22, 63-4; 1942 by Russell, Alfred and Lockhart, Luther B. or in Organic Réactions (Hoboken, NJ, United States), 28, 1982 by Wynberg, Hans and Meijer, Egbert W., or according to the procedure described by Casiraghi, Giovanni et al. in Journal of the Chemical Society, Perkin Transactions 1: Organic and Bio-Organic Chemistry (1972- 1999), (9), 1862-5, 1980 or even by a Vilsmeier reaction described by Jones, Gurnos and Stanforth, Stephen P. in Organic Reactions (Hoboken, NJ, United States), 49, 1997.
Le 2-hydroxy- 1-napthaldéhyde est commercial. Il peut par exemple être obtenu chez Aldrich (CAS 708-06-5). 2-hydroxy-1-napthaldehyde is commercial. It can for example be obtained from Aldrich (CAS 708-06-5).
Protocole 2 : Protocol 2:
Ce composé peut être obtenu selon un protocole décrit dans la demande de brevet WO 2012/007684. Etape bl : préparation du 2-(2-(2-oxoimidazolidin-l -yl)éthoxy)-l - naphthaldéhyde This compound can be obtained according to a protocol described in patent application WO 2012/007684. Step b1: preparation of 2- (2- (2-oxoimidazolidin-l -yl) ethoxy) -l - naphthaldehyde
Protocole 3 : Protocol 3:
Un mélange de 2-hydroxy- 1-naphthaldéhyde (20,0 g ; 0, 116 mol), de carbonate de potassium (24,08 g ; 0, 174 mol), et de l-(2- chloroéthyl)imidazolidin-2-one (25,9 g ; 0, 174 mol) dans le DMF (20 mL) est chauffé à 75 °C (température du bain) pendant 3, 0-3, 5 heures. Ensuite, une seconde portion de l-(2-chloroéthyl)imidazolidin-2-one (17,26 g ; 0, 116 mol) est ajoutée et le milieu réactionnel est agité pendant 9 à 10 heures à 75 °C (température du bain). Après un retour à 40-45°C, le milieu réactionnel est versé dans une solution d’hydroxyde de sodium ( 10g ; 0,25 mol) dans l’eau (700 mL). Le mélange est agité pendant 10 à 15 minutes. Le précipité est filtré et lavé sur le filtre par l’eau distillée (3 fois 400 mL). A mixture of 2-hydroxy-1-naphthaldehyde (20.0 g; 0.16 mol), potassium carbonate (24.08 g; 0.14 mol), and 1- (2-chloroethyl) imidazolidin-2 -one (25.9 g; 0.14 mol) in DMF (20 mL) is heated to 75 ° C (bath temperature) for 3.0-3.5 hours. Then, a second portion of 1- (2-chloroethyl) imidazolidin-2-one (17.26 g; 0.116 mol) is added and the reaction medium is stirred for 9 to 10 hours at 75 ° C (bath temperature ). After returning to 40-45 ° C, the reaction medium is poured into a solution of sodium hydroxide (10g; 0.25 mol) in water (700 mL). The mixture is stirred for 10 to 15 minutes. The precipitate is filtered off and washed on the filter with distilled water (3 times 400 mL).
Un solide gris (31 ,51g ; rendement de 95 %) est obtenu.A gray solid (31.51g; yield 95%) is obtained.
La pureté molaire est supérieure à 85 % (RMN ^). The molar purity is greater than 85% (NMR ^).
[Tableau 1 ] [Table 1]
Solvant : CDCL Solvent: CDCL
Le produit isolé à l’issue du protocole 3 est utilisé dans le protocole 4 suivant. The product isolated at the end of protocol 3 is used in the following protocol 4.
Protocole 4 : Protocol 4:
A une solution de 2-(2-(2-oxoimidazolidin- l -yl)éthoxy)- 1 - naphthaldéhyde (6,3 g ; 22,2 mmol) dans l ’ éthanol (30 mL) à 45 °C (température du bain), est ajoutée une solution d’hydroxylamine (2,05 g ; 31 ,0 mmol, 50 % dans l’eau, Aldrich) dans l’éthanol (5 mL). Le milieu réactionnel est agité pendant 4 heures à 55 °C (température du bain). Après un retour à 40°C, de l’ acétate d’éthyle (30 mL) est ajouté goutte à goutte pendant 15 minutes. Le précipité est filtré, lavé sur le filtre par un mélange éthanol/acétate d’éthyle. To a solution of 2- (2- (2-oxoimidazolidin- l -yl) ethoxy) - 1 - naphthaldehyde (6.3 g; 22.2 mmol) in ethanol (30 mL) at 45 ° C (room temperature bath), a hydroxylamine solution (2.05 g; 31.0 mmol, 50% in water, Aldrich) in ethanol (5 mL). The reaction medium is stirred for 4 hours at 55 ° C. (bath temperature). After returning to 40 ° C., ethyl acetate (30 mL) is added dropwise over 15 minutes. The precipitate is filtered off, washed on the filter with an ethanol / ethyl acetate mixture.
Un solide blanc (4,00g ; rendement de 60 %) est obtenu. A white solid (4.00 g; yield of 60%) is obtained.
La pureté molaire estimée par RMN ^ est supérieure à 95 % . The molar purity estimated by ^ NMR is greater than 95%.
[Tableau 2] [Table 2]
Solvant MeOH MeOH solvent
Etape d : préparation de l ’oxyde de (2-(2-(3-chloro-2-oxoimidazolidin- 1 -yl)éthoxy)-l - naphthonitrile Step d: preparation of the oxide of (2- (2- (3-chloro-2-oxoimidazolidin- 1 -yl) ethoxy) -1 - naphthonitrile
Protocole 5 : Protocol 5:
A une suspension de l’oxime de 2-(2-(2-oxoimidazolidin- l-yl)éthoxy)- 1-naphthaldéhyde précédente (7,30 g ; 24,4 mmol) dans l’acétate d’éthyle (230 ml) refroidi à 1 °C (température du bain = 0°C), est ajouté au goutte à goutte une solution aqueuse de NaOCl (74,44 g/L ; 98 ml ; 4,0 eq. (eq = équivalent molaire)) pendant 10 minutes. Le milieu réactionnel est agité pendant 8,5 heures à 0-2°C (température du bain = 0°C). Une deuxième portion de solution aqueuse de NaOCl (74,44 g/L ; 98 ml ; 4,0 eq.) est ajoutée pendant 5 minutes. Le milieu réactionnel est agité pendant 10- 11 heures à 0-2°C (température du bain = 0°C). To a suspension of the above 2- (2- (2-oxoimidazolidin-1-yl) ethoxy) - 1-naphthaldehyde oxime (7.30 g; 24.4 mmol) in ethyl acetate (230 ml ) cooled to 1 ° C (bath temperature = 0 ° C), is added dropwise an aqueous solution of NaOCl (74.44 g / L; 98 ml; 4.0 eq. (eq = molar equivalent)) for 10 minutes. The reaction medium is stirred for 8.5 hours at 0-2 ° C (bath temperature = 0 ° C). A second portion of aqueous NaOCl solution (74.44 g / L; 98 ml; 4.0 eq.) Is added over 5 minutes. The reaction medium is stirred for 10-11 hours at 0-2 ° C (bath temperature = 0 ° C).
Le précipité est filtré et lavé sur filtre par l’eau (2 fois 25 ml) et puis par de l’ acétate d’éthyle (2 fois 10 mL). Un solide blanc de point de fusion 127,0- 127,5 °C est alors obtenu (6,24 g ; 18,7 mmol, rendement de 77 % ) . L’oxyde de (2-(2-(3-chloro-2-oxoimidazolidin-l-yl)éthoxy)- l- naphthonitrile est obtenu avec une pureté molaire supérieure à 92 % (RMN ^), et moins de 6 % molaire d’oxyde de 2-(2-(2- oxoimidazolidin- l-yl)éthoxy)-l-naphthonitrile et 2 % molaire d’impureté de solvant résiduel. The precipitate is filtered off and washed on a filter with water (twice 25 ml) and then with ethyl acetate (twice 10 ml). A white solid with a melting point of 127.0-127.5 ° C. is then obtained (6.24 g; 18.7 mmol, yield of 77%). (2- (2- (3-chloro-2-oxoimidazolidin-l-yl) ethoxy) - l-naphthonitrile oxide is obtained with a molar purity greater than 92% (NMR ^), and less than 6 mol% 2- (2- (2-oxoimidazolidin-1-yl) ethoxy) -1-naphthonitrile oxide and 2 mol% of residual solvent impurity.
[Tableau 3] Solvant CDCh [Table 3] Solvent CDCh
II. Fabrication d’un SBR greffé par l’oxyde de 2-(2-(3-chloro- 2-oxoimidazolidin-l-yl)éthoxy)-l-naphthonitrile II. Manufacture of an SBR grafted with 2- (2- (3-chloro-2-oxoimidazolidin-1-yl) ethoxy) -l-naphthonitrile oxide
L’oxyde de 2-(2-(3-chloro-2-oxoimidazolidin- l -yl)éthoxy] - l - naphtonitrile obtenu précédemment (à l’issue du protocole 5) est utilisé. Dans la suite, il est dénommé composé A. The 2- (2- (3-chloro-2-oxoimidazolidin-l -yl) ethoxy] - 1 - naphtonitrile oxide obtained previously (at the end of protocol 5) is used. In the following, it is called compound. AT.
On incorpore de l’oxyde 2-[2-(3-chloro-2-oxoimidazolidin- 1- yl)éthoxy] - 1 -naphtonitrile (0,27 g ; 0,81 mmol), composé A, à 20 g de copolymère styrène-butadiène non-fonctionnalisé (contenant 26,5 % en poids de styrène par rapport au poids total du polymère et 25 % en poids d’unité butadiène- 1 ,2, par rapport au poids de la partie butadiènique ; Mn = 150000 g/mol et Ip=l ,84) sur outil à cylindres (mélangeur externe à 23 °C). Le mélange est homogénéisé en 15 passes portefeuille. Cette phase de mélangeage est suivie d’un traitement thermique à 120°C pendant 10 minutes sous presse à 10 bars de pression. 2- [2- (3-Chloro-2-oxoimidazolidin-1-yl) ethoxy] - 1 -naphtonitrile oxide (0.27 g; 0.81 mmol), compound A, is added to 20 g of copolymer non-functionalized styrene-butadiene (containing 26.5% by weight of styrene relative to the total weight of the polymer and 25% by weight of butadiene-1, 2 unit, relative to the weight of the butadienic part; Mn = 150,000 g / mol and Ip = l, 84) on a roller tool (external mixer at 23 ° C). The mixture is homogenized in 15 wallet passes. This mixing phase is followed by a heat treatment at 120 ° C for 10 minutes in a press at 10 bar pressure.
L’ analyse par RMN ^ a permis de démontrer un taux molaire de greffage de 0,29 % avec un rendement de greffage de 96 % . The NMR analysis showed a molar grafting rate of 0.29% with a grafting yield of 96%.
III. Fabrication d’un IR greffé par l’oxyde de 2-(2-(3-chloro-2- oxoimidazolidin-l-yl)éthoxy)-l-naphthonitrile III. Manufacture of an IR grafted with 2- (2- (3-chloro-2-oxoimidazolidin-1-yl) ethoxy) -l-naphthonitrile oxide
L’oxyde de 2-(2-(3-chloro-2-oxoimidazolidin- l -yl)éthoxy] - l - naphtonitrile obtenu précédemment (à l’issue du protocole 5) est utilisé. The 2- (2- (3-Chloro-2-oxoimidazolidin-1 -yl) ethoxy] - 1 - naphtonitrile oxide obtained previously (at the end of protocol 5) is used.
On incorpore l’oxyde de 2-[2-(3-chloro-2-oxoimidazolidin- 1- yl)éthoxy] - 1 -naphtonitrile (0,29 g; 0,88 mmol), composé A, à 20 g d’un polyisoprène synthétique (contenant 99,35% en poids d’unité isoprène- 1,4 cis et 0,65 % en poids d’unité isoprène 3,4 ; Mn=375000 g/mol et Ip=3,6) sur outil à cylindres (mélangeur externe à 23°C). Le mélange est homogénéisé en 15 passes portefeuille. Cette phase de mélangeage est suivie d’un traitement thermique à 120°C pendant 10 minutes sous presse à 10 bars de pression. L’ analyse par RMN CH a permis de démontrer un taux molaire de greffage de 0,2 % avec un rendement de greffage de 66 % . 2- [2- (3-Chloro-2-oxoimidazolidin-1-yl) ethoxy] - 1 -naphtonitrile oxide (0.29 g; 0.88 mmol), compound A, is added to 20 g of a synthetic polyisoprene (containing 99.35% by weight of isoprene-1,4 cis unit and 0.65% by weight of isoprene unit 3,4; Mn = 375,000 g / mol and Ip = 3.6) on a tool with cylinders (external mixer at 23 ° C). The mixture is homogenized in 15 wallet passes. This mixing phase is followed by a heat treatment at 120 ° C. for 10 minutes in a press at 10 bar pressure. Analysis by C H NMR made it possible to demonstrate a molar grafting rate of 0.2% with a grafting yield of 66%.
IV. Compositions de caoutchouc ) Préparation des compositions de caoutchouc IV. Rubber compositions) Preparation of rubber compositions
Trois compositions de caoutchouc sont préparées, dénommées par la suite compositions C l , C2 et C3, et sont définies de la manière suivante. La composition C l est une composition « classique » de caoutchouc utilisée comme bande de roulement pour pneumatique, incluant notamment un polyisoprène de synthèse non greffé, de la silice et un agent de couplage polysulfure silane. Three rubber compositions are prepared, referred to hereinafter as compositions C1, C2 and C3, and are defined as follows. Composition C1 is a “conventional” rubber composition used as a tire tread, including in particular an ungrafted synthetic polyisoprene, silica and a polysulphide silane coupling agent.
La composition C2 est identique à la composition C l à l’exception qu’elle comprend en plus le composé B qui se greffe sur le polyisoprène de synthèse. Il s’ agit d’une composition comprenant le composé B comparatif. Composition C2 is identical to composition C 1 except that it additionally comprises compound B which is grafted onto synthetic polyisoprene. It is a composition comprising the comparative compound B.
La composition C3 est une composition identique à la composition C l à l’exception qu’elle comprend en plus le composé A qui se greffe sur le polyisoprène de synthèse. Il s’ agit d’une composition comprenant le composé A selon l’invention. Composition C3 is a composition identical to composition C1 except that it additionally comprises compound A which is grafted onto synthetic polyisoprene. It is a composition comprising the compound A according to the invention.
Le taux des différents constituants de ces compositions exprimés en pce, partie en poids pour cent parties en poids d’élastomère, sont présentés dans le tableau 4 : [Tableau 4] The rate of the various constituents of these compositions expressed in phr, part by weight per hundred parts by weight of elastomer, are presented in Table 4: [Table 4]
Les compositions C2 et C3 comprennent le même nombre de mol de composés A ou B greffé, à savoir 0,2% molaire. Compositions C2 and C3 comprise the same number of moles of grafted compounds A or B, namely 0.2 mole%.
(1) Polyisoprène contenant 99,35% en poids d’unité isoprène- 1 ,4 cis et 0,65 % en poids d’unité isoprène 3,4 ; Mn=375000 g/mol et Ip=3 ,6 ; (1) Polyisoprene containing 99.35% by weight of isoprene- 1.4 cis unit and 0.65% by weight of 3.4 isoprene unit; Mn = 375000 g / mol and Ip = 3.6;
(2) Composé B : oxyde de (2-(2-(2-oxoimidazolidin- 1- yl)éthoxy)- 1 -naphtonitrile ; (2) Compound B: (2- (2- (2-oxoimidazolidin-1-yl) ethoxy) - 1 -naphtonitrile oxide;
(3) Composé A : oxyde de (2-(2-(3-chloro-2-oxoimidazolidin- 1- yl)éthoxy) - 1 -naphthonitrile; (3) Compound A: (2- (2- (3-chloro-2-oxoimidazolidin-1-yl) ethoxy) - 1-naphthonitrile oxide;
(4) Silice « Zeosil 1 165MP » commercialisée par Solvay ; (4) “Zeosil 1165MP” silica sold by Solvay;
(5) TESPT (commercialisé par Evonik sous la référence « S 169 » ; (5) TESPT (marketed by Evonik under the reference “S 169”;
(6) Noir de carbone de grade N234 commercialisé par Cabot Corporation ; (6) N234 grade carbon black marketed by Cabot Corporation;
(7) N- 1,3-diméthylbutyl-N-phenyl-para-phénylènediamine commercialisé par Flexys sous la référence « Santoflex 6-PPD » ; (7) N-1,3-dimethylbutyl-N-phenyl-para-phenylenediamine sold by Flexys under the reference “Santoflex 6-PPD”;
(8) 2,2,4-triméthyl- 1 ,2-dihydroquinoline commercialisée par la société Flexys ; (8) 2,2,4-trimethyl-1, 2-dihydroquinoline sold by the company Flexys;
(9) Oxyde de zinc (grade industriel) commercialisé par la société Umicore ; (9) Zinc oxide (industrial grade) marketed by the company Umicore;
(10) Stéarine « Pristerene 4031 » commercialisé par la Société Uniquema ; (10) “Pristerene 4031” stearin marketed by the company Uniquema;
(11) N-cyclohexyl-2-benzothiazyl-sulfénamide commercialisé par la société Flexys sous la référence « Santocure CBS ». (11) N-cyclohexyl-2-benzothiazyl-sulfenamide sold by the company Flexys under the reference “Santocure CBS”.
Fes compositions sont préparées de la manière suivante : on introduit dans un mélangeur interne « Polylab » de 85 cm3, rempli à 70 % et dont la température initiale de cuve est d’environ 1 10°C, l’élastomère diénique. Pour les compositions concernant le composé A ou le composé B, le composé A ou le composé B est introduit en même temps que l’élastomère diénique. Puis un travail thermomécanique d’une minute et demie est conduit à une température de 120°C. Ensuite, pour chacune des trois compositions, on introduit la ou les charges renforçantes éventuelles, l’ agent de couplage de la charge avec l’élastomère diénique puis, après une à deux minutes de malaxage, les divers autres ingrédients à l'exception du système de vulcanisation. On conduit alors un travail thermomécanique (phase non-productive) en une étape (durée totale du malaxage égale à environ 5 minutes), jusqu'à atteindre une température maximale de "tombée" de 160°C. Fes compositions are prepared as follows: one introduced into an internal mixer “Polylab” of 85 cm3, filled to 70% and of which the initial temperature of the tank is approximately 1 10 ° C, the diene elastomer. For the compositions relating to compound A or compound B, compound A or compound B is introduced at the same time as the diene elastomer. Then a thermomechanical work of a minute and a half is carried out at a temperature of 120 ° C. Then, for each of the three compositions, one or more reinforcing fillers are introduced, the agent for coupling the filler with the diene elastomer and then, after one to two minutes of mixing, the various other ingredients with the exception of the system. vulcanization. Thermomechanical work is then carried out (non-productive phase) in one step (total mixing time equal to approximately 5 minutes), until a maximum “fall” temperature of 160 ° C. is reached.
On récupère le mélange ainsi obtenu, on le refroidit puis on ajoute le système de vulcanisation (soufre et l’ accélérateur type sulfénamide) sur un mélangeur externe (homo-finisseur) à 25°C, en mélangeant le tout (phase productive) pendant environ 5 à 6 minutes. The mixture thus obtained is recovered, it is cooled and then the vulcanization system (sulfur and sulfenamide type accelerator) is added on an external mixer (homo-finisher) at 25 ° C, while mixing everything (productive phase) for approximately 5 to 6 minutes.
Les compositions ainsi obtenues sont ensuite calandrées sous la forme de plaques (épaisseur de 2 à 3 mm) ou de feuilles fines de caoutchouc pour la mesure de leurs propriétés physiques ou mécaniques. 2) Essais de caractérisation - Résultats The compositions thus obtained are then calendered in the form of plates (thickness of 2 to 3 mm) or of thin rubber sheets for the measurement of their physical or mechanical properties. 2) Characterization tests - Results
Les propriétés de caoutchouc de ces compositions sont mesurées après cuisson à 150°C pendant 60 minutes. Les résultats obtenus sont portés dans le tableau 5. The rubber properties of these compositions are measured after curing at 150 ° C for 60 minutes. The results obtained are shown in Table 5.
[Tableau 5] [Table 5]
On constate au vu du tableau 5, de façon attendue, que la composition C2 comprenant le composé comparatif, qui comprend un élastomère modifié avec un composé comportant une fonction imidazolidinone non substituée, présente une diminution de l’hystérèse (tan(ô)max à 23°C), par rapport à la composition C l qui ne comprend pas d’élastomère modifié. De façon surprenante, la composition C3 comprenant le composé selon l’invention, qui comprend un élastomère modifié avec un composé comportant une fonction imidazolidinone N-substituée, présente une diminution significative de l’hystérèse par rapport à la composition comparative C l ainsi qu’une diminution significative de l’hystérèse par rapport à la composition comparative C2, qui présentait déjà de bonnes propriétés hystérétiques par rapport à la composition C l . It can be seen from Table 5, as expected, that composition C2 comprising the comparative compound, which comprises an elastomer modified with a compound comprising an unsubstituted imidazolidinone function, exhibits a decrease in hysteresis (tan (ô) max at 23 ° C), relative to composition C1 which does not include a modified elastomer. Surprisingly, composition C3 comprising the compound according to the invention, which comprises an elastomer modified with a compound comprising an N-substituted imidazolidinone function, exhibits a significant decrease in hysteresis compared with comparative composition C 1 as well as a significant decrease in hysteresis compared to comparative composition C2, which already exhibited good hysteretic properties compared to composition C1.
L’élastomère modifié par le composé selon l’invention permet donc d’ améliorer l’hystérèse des compositions le contenant, et donc d’ améliorer la performance de résistance au roulement des compositions le contenant. The elastomer modified by the compound according to the invention therefore makes it possible to improve the hysteresis of the compositions containing it, and therefore to improve the rolling resistance performance of the compositions containing it.

Claims

REVENDICATIONS
1. Composé de formule (I) suivante : 1. Compound of formula (I) below:
(I), dans laquelle : (I), in which:
- A représente un cycle arènediyle, éventuellement substitué par une ou plusieurs chaînes hydrocarbonées, identiques ou différentes, aliphatiques, de préférence saturées, linéaires ou ramifiées, éventuellement substituées ou interrompues par un ou plusieurs hétéroatomes ; - A represents an arenediyl ring, optionally substituted by one or more hydrocarbon chains, identical or different, aliphatic, preferably saturated, linear or branched, optionally substituted or interrupted by one or more heteroatoms;
E représente un groupe divalent hydrocarboné comprenant éventuellement un ou plusieurs hétéroatomes ; E represents a divalent hydrocarbon group optionally comprising one or more heteroatoms;
- X désigne un atome d’halogène, de préférence un atome de chlore. - X denotes a halogen atom, preferably a chlorine atom.
2. Composé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le cycle arènediyle est en C Ô-C H . 2. Compound according to claim 1, characterized in that the arenediyl ring is C Ô -CH.
3. Composé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en qu’il est de formule (la) suivante : 3. Compound according to claim 1 or 2, characterized in that it is of the following formula (la):
(la), dans laquelle : - un groupement choisi parmi Ri à R7 désigne le groupe de formule (II) suivante : (la), in which: - a group chosen from R 1 to R 7 denotes the group of formula (II) below:
(P), dans laquelle : (P), in which:
- E et X sont tels que définis à la revendication 1 ; - E and X are as defined in claim 1;
- les six groupements choisis parmi Ri à R7 autres que celui désignant le groupe de formule (II), identiques ou différents, représentent indépendamment les uns des autres, un atome d’hydrogène ou une chaîne hydrocarbonée aliphatique, de préférence saturée, linéaire ou ramifiée, éventuellement substituée ou interrompue par ou plusieurs hétéroatomes. - the six groups chosen from R 1 to R 7 other than that designating the group of formula (II), which are identical or different, represent, independently of one another, a hydrogen atom or an aliphatic hydrocarbon chain, preferably saturated, linear or branched , optionally substituted or interrupted by one or more heteroatoms.
4. Composé selon la revendication 3, caractérisé en ce que R i représente le groupe de formule (II) telle que définie à la revendication 3 et R2 à R7 , identiques ou différents, représentent un atome d’hydrogène ou une chaîne hydrocarbonée aliphatique, de préférence saturée, linéaire ou ramifiée, en C 1-C24, éventuellement substituée ou interrompue par un ou plusieurs hétéroatomes, de préférence R i représente le groupe de formule (II) telle que définie à la revendication 3 et R2 à R7 , identiques ou différents, sont choisis dans le groupe constitué par un atome d’hydrogène, un groupe alkyle en C 1 -C 12, de préférence en C I -C Ô , plus préférentiellement en C 1 -C4, un groupement -OR’ , un groupement -NHR’ et un groupement -SR’ , où R’ est un groupe alkyle en C 1 -C 12, de préférence en C I -C Ô , plus préférentiellement en C 1 -C4. 4. Compound according to claim 3, characterized in that R i represents the group of formula (II) as defined in claim 3 and R2 to R7, identical or different, represent a hydrogen atom or an aliphatic hydrocarbon chain, preferably saturated, linear or branched, C 1 -C24, optionally substituted or interrupted by one or more heteroatoms, preferably R i represents the group of formula (II) as defined in claim 3 and R2 to R7, identical or different, are selected from the group consisting of hydrogen, alkyl C 1 -C 12, preferably C CI O, more preferably C 1 -C 4 alkyl, a group -OR ', a group -NHR 'and a group -SR' wherein R 'is an alkyl group C 1 -C 12, preferably C CI O, more preferably C 1 -C 4.
5. Composé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le groupement E est une chaîne hydrocarbonée, linéaire ou ramifiée, de préférence saturée, en C 1 -C24, de préférence en C 1 -C 10, plus préférentiellement en C I -C Ô , éventuellement interrompue par un ou plusieurs atomes d’ azote, de soufre ou d’oxygène. 5. Compound according to any one of the preceding claims, characterized in that the group E is a hydrocarbon chain, linear or branched, preferably saturated, C 1 -C 24 , preferably C 1 -C 10 , more preferably -C -C O optionally interrupted by one or more atoms of nitrogen, sulfur or oxygen.
6. Composé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il est de formule (III) suivante : 6. Compound according to any one of the preceding claims, characterized in that it is of the following formula (III):
(III). (III).
7. Procédé de synthèse du composé de formule (I) tel que défini à l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant les étapes successives suivantes : 7. Synthesis process of the compound of formula (I) as defined in any one of the preceding claims, comprising the following successive steps:
(b l) la réaction d’un composé de formule (IX) suivante : x dans laquelle A est tel que défini à la revendication 1 ou 2 et Y représente un groupe nucléophile, avec un composé de formule (X) suivante : (b1) the reaction of a compound of formula (IX) below: x in which A is as defined in claim 1 or 2 and Y represents a nucleophilic group, with a compound of the following formula (X):
(X), dans laquelle E est tel que défini à la revendication 1 ou 5 et Z représente un groupe nucléofuge ; en présence d’ au moins un solvant polaire S I , d’ au moins une base, à une température Tl allant de 70 à 150°C, pour former un composé de formule (XI) suivante : x (X), wherein E is as defined in claim 1 or 5 and Z represents a nucleofuge group; in the presence of at least one polar solvent SI, of at least one base, at a temperature T1 ranging from 70 to 150 ° C, to form a compound of the following formula (XI): x
(b2) la réaction dudit composé de formule (XI) avec une solution aqueuse d’hydroxylamine à une température T2 allant de 30 à 70°C, pour obtenir un composé oxime de formule (XII) suivante : (b2) reacting said compound of formula (XI) with an aqueous solution of hydroxylamine at a temperature T2 ranging from 30 to 70 ° C, to obtain an oxime compound of formula (XII) below:
(XII) ; (XII);
(c) une étape de récupération dudit composé oxime de formule (XII) ;(c) a step of recovering said oxime compound of formula (XII);
(d) une étape d’oxydation du composé oxime de formule (XII) avec un agent oxydant, en présence d’ au moins un solvant organique S2, le taux de l’ agent oxydant étant d’ au moins 6 équivalents molaire par rapport à la quantité molaire de composé oxime de formule (XII). (d) a step of oxidizing the oxime compound of formula (XII) with an oxidizing agent, in the presence of at least one organic solvent S2, the level of the oxidizing agent being at least 6 molar equivalents relative to the molar amount of oxime compound of formula (XII).
8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel les deux étapes (b l) et (b2) sont séparées par une étape d’isolation et de purification du composé de formule (XI). 8. The method of claim 7, wherein the two steps (b l) and (b2) are separated by a step of isolation and purification of the compound of formula (XI).
9. Procédé selon la revendication 7, dans lequel les deux étapes (b l) et (b2) sont réalisées selon une synthèse monotope. 9. The method of claim 7, wherein the two steps (b l) and (b2) are carried out according to a one-pot synthesis.
10. Procédé selon l’une quelconque des revendications 7 à 9, dans lequel le groupe Y est choisi parmi les fonctions hydroxyle, thiol et amine primaire ou secondaire. 10. A method according to any one of claims 7 to 9, wherein the Y group is selected from hydroxyl, thiol and primary or secondary amine functions.
11. Procédé selon l’une quelconque des revendications 7 à 10, dans lequel le groupe Z est choisi parmi le chlore, le brome, l’iode, le groupe mésylate, le groupe tosylate, le groupe acétate et le groupe trifluorométhylsulfonate. 11. A method according to any one of claims 7 to 10, wherein the Z group is selected from chlorine, bromine, iodine, mesylate group, tosylate group, acetate group and trifluoromethylsulfonate group.
12. Procédé selon l’une quelconque des revendications 7 à 1 1 , dans lequel le solvant polaire S I est un solvant polaire miscible dans l’eau, de préférence un solvant protique, plus préférentiellement un solvant protique alcoolique. 12. A method according to any one of claims 7-1 1, wherein the polar solvent SI is a polar solvent miscible in water, preferably a protic solvent, more preferably an alcoholic protic solvent.
13. Procédé selon l’une quelconque des revendications 7 à 12, dans lequel le composé de formule (IX) représente de 5 à 40% en poids, de préférence de 10 à 30% en poids, par rapport au poids du solvant. 13. Method according to any one of claims 7 to 12, wherein the compound of formula (IX) represents 5 to 40% by weight, preferably 10 to 30% by weight, relative to the weight of the solvent.
14. Procédé selon l’une quelconque des revendications 7 à 13, dans lequel la base est choisie parmi les alcoolates alcalins, les carbonates alcalins, les carbonates alcalino-terreux, les hydroxydes alcalins, les hydroxydes alcalino-terreux et leurs mélanges. 14. A method according to any one of claims 7 to 13, wherein the base is selected from alkali alcoholates, alkali carbonates, alkaline earth carbonates, alkali hydroxides, alkaline earth hydroxides and mixtures thereof.
15. Procédé selon l’une quelconque des revendications 7 à 14, dans lequel la base est choisie parmi le méthanolate de sodium, le carbonate de potassium et la soude, préférentiellement le carbonate de potassium. 15. Process according to any one of claims 7 to 14, in which the base is chosen from sodium methanolate, potassium carbonate and sodium hydroxide, preferably potassium carbonate.
16. Procédé selon l’une quelconque des revendications 7 à 15, dans lequel la quantité molaire de base est de 1 ,5 à 8 équivalents molaires, de préférence de 2 à 6 équivalents molaires, par rapport à la quantité molaire de composé de formule (IX). 16. A method according to any one of claims 7 to 15, wherein the molar amount of base is 1.5 to 8 molar equivalents, preferably 2 to 6 molar equivalents, relative to the molar amount of compound of formula (IX).
17. Procédé selon l’une quelconque des revendications 7 à 16, dans lequel l’ajout de la solution aqueuse d’hydroxylamine est réalisé lorsque la conversion du composé de formule (IX) est d’au moins 70% en poids. 17. The method of any of claims 7 to 16, wherein the addition of the aqueous hydroxylamine solution is carried out when the conversion of the compound of formula (IX) is at least 70% by weight.
18. Procédé selon l’une quelconque des revendications 7 à 17, dans lequel l’ agent oxydant est choisi parmi l’hypochlorite de sodium, le N-bromosuccinimide en présence d’une base et le N- chlorosuccinimide en présence d’une base, préférentiellement l’hypochlorite de sodium. 18. Process according to any one of claims 7 to 17, in which the oxidizing agent is chosen from sodium hypochlorite, N-bromosuccinimide in the presence of a base and N-chlorosuccinimide in the presence of a base. , preferably sodium hypochlorite.
19. Procédé selon l’une quelconque des revendications 7 à 18, dans lequel le solvant organique S2 est un solvant organique choisi parmi les solvants chlorés et de type ester, éther et alcool, de préférence choisi parmi le dichlorométhane, l’ acétate d’éthyle, l’ acétate de butyle, l’éther diéthylique, l’isopropanol et l’éthanol, plus préférentiellement choisi parmi l’ acétate d’éthyle et l’acétate de butyle. 19. Process according to any one of claims 7 to 18, in which the organic solvent S2 is an organic solvent chosen from chlorinated solvents of ester, ether and alcohol type, preferably chosen from dichloromethane, acetate. ethyl, butyl acetate, diethyl ether, isopropanol and ethanol, more preferably chosen from ethyl acetate and butyl acetate.
20. Procédé selon l’une quelconque des revendications 7 à 19, comprenant une étape (a2) de fabrication du composé de formule (X), préalable à l’étape (b l), par mise en réaction d’un composé de formule (XIII) suivante : 20. A method according to any one of claims 7 to 19, comprising a step (a2) of manufacturing the compound of formula (X), prior to step (b1), by reacting a compound of the following formula (XIII):
(XIII), dans laquelle E est tel que défini à la revendication 1 ou 5, avec un agent permettant la formation du groupe nucléofuge Z. (XIII), in which E is as defined in claim 1 or 5, with an agent allowing the formation of the nucleofuge group Z.
21. Procédé selon la revendication 20, dans lequel ledit agent est le chlorure de thionyle. 21. The method of claim 20, wherein said agent is thionyl chloride.
22. Procédé selon la revendication 20 ou 21 , dans lequel l’étape (a2) est réalisée en l’ absence ou en présence d’ au moins un solvant S4, de préférence un solvant chloré, plus préférentiellement le dichlorométhane. 22. The method of claim 20 or 21, wherein step (a2) is carried out in the absence or in the presence of at least one solvent S4, preferably a chlorinated solvent, more preferably dichloromethane.
23. Procédé selon l’une quelconque des revendications 20 à 22, dans lequel l’étape (a2) est immédiatement suivie d’une étape (a3) de récupération du composé de formule (X), de préférence par purification au toluène, plus préférentiellement par cristallisation du composé de formule (X) dans le toluène. 23. A method according to any one of claims 20 to 22, wherein step (a2) is immediately followed by step (a3) of recovering the compound of formula (X), preferably by purification with toluene, plus preferably by crystallization of the compound of formula (X) in toluene.
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