EP4013736A1 - Alcanes ramifiés et leur procédé de préparation - Google Patents

Alcanes ramifiés et leur procédé de préparation

Info

Publication number
EP4013736A1
EP4013736A1 EP20753965.1A EP20753965A EP4013736A1 EP 4013736 A1 EP4013736 A1 EP 4013736A1 EP 20753965 A EP20753965 A EP 20753965A EP 4013736 A1 EP4013736 A1 EP 4013736A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
carbon atoms
branched
linear
groups
double bond
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Withdrawn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
EP20753965.1A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Serge Ratton
Marc Lemaire
Luc MATHIS
Estelle METAY
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.)
LOreal SA
Original Assignee
LOreal SA
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from FR1909242A external-priority patent/FR3099928B1/fr
Priority claimed from FR2003014A external-priority patent/FR3108606A1/fr
Application filed by LOreal SA filed Critical LOreal SA
Publication of EP4013736A1 publication Critical patent/EP4013736A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C9/00—Aliphatic saturated hydrocarbons
    • C07C9/22—Aliphatic saturated hydrocarbons with more than fifteen carbon atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C5/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
    • C07C5/02—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by hydrogenation
    • C07C5/03—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by hydrogenation of non-aromatic carbon-to-carbon double bonds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C11/00—Aliphatic unsaturated hydrocarbons
    • C07C11/02—Alkenes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms
    • C07C2/02—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms by addition between unsaturated hydrocarbons
    • C07C2/04—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms by addition between unsaturated hydrocarbons by oligomerisation of well-defined unsaturated hydrocarbons without ring formation
    • C07C2/06—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms by addition between unsaturated hydrocarbons by oligomerisation of well-defined unsaturated hydrocarbons without ring formation of alkenes, i.e. acyclic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C07C2/08—Catalytic processes
    • C07C2/10—Catalytic processes with metal oxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms
    • C07C2/02—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms by addition between unsaturated hydrocarbons
    • C07C2/04—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms by addition between unsaturated hydrocarbons by oligomerisation of well-defined unsaturated hydrocarbons without ring formation
    • C07C2/06—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms by addition between unsaturated hydrocarbons by oligomerisation of well-defined unsaturated hydrocarbons without ring formation of alkenes, i.e. acyclic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C07C2/08—Catalytic processes
    • C07C2/26—Catalytic processes with hydrides or organic compounds
    • C07C2/30—Catalytic processes with hydrides or organic compounds containing metal-to-carbon bond; Metal hydrides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C6/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a different number of carbon atoms by redistribution reactions
    • C07C6/02—Metathesis reactions at an unsaturated carbon-to-carbon bond
    • C07C6/04—Metathesis reactions at an unsaturated carbon-to-carbon bond at a carbon-to-carbon double bond
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2521/00—Catalysts comprising the elements, oxides or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium or hafnium
    • C07C2521/16—Clays or other mineral silicates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2525/00—Catalysts of the Raney type
    • C07C2525/02—Raney nickel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2529/00—Catalysts comprising molecular sieves
    • C07C2529/03—Catalysts comprising molecular sieves not having base-exchange properties

Definitions

  • the present invention relates to branched alkanes or mixture of branched alkane isomers comprising n carbon atoms, n representing an integer between 9 and 50.
  • the present application also relates to branched alkanes or mixture of branched alkane isomers comprising n carbon atoms, n representing 16, 24 or 32, said alkane or mixture of alkanes being free from branched alkanes comprising n-4 or n + 4 carbon atoms.
  • the present application finally relates to branched olefins making it possible, by hydrogenation, to obtain the alkanes of the invention.
  • Branched alkanes comprising a large number of carbon atoms, especially 9 or more carbon atoms, preferably 16 or more carbon atoms, have various applications. They can in particular be used as ingredients in cosmetic formulations, in agrochemical formulations, as plasticizers additives, lubricants, etc. in formulations belonging to various other fields of application
  • alkanes with impurities such as aromatic compounds.
  • alkanes (after hydrogenation of olefins) comprising n carbon atoms which have impurities at n-4 and n + 4 carbon atoms.
  • impurities are not desired since they are too volatile for the n-4s and for the n + 4s too viscous in relation to the desired properties.
  • An objective of the present invention is therefore to provide higher branched alkanes, in particular comprising n carbon atoms, n representing a integer between 9 and 50, preferably comprising 16, 24, 32, 40 or 48 carbon atoms.
  • Another objective of the present invention is to provide such alkanes, in particular comprising 16, 24, 32, 40 or 48 carbon atoms, exhibiting a lower level of impurities.
  • Another objective of the present invention is also to provide a process for the preparation of such alkanes.
  • the present application relates to a branched alkane comprising n carbon atoms, n being an integer between 9 and 50, preferably n is equal to 16, 24, 32, 40 or 48, preferably the alkanes for which n represents 16, 24 , 32, 40 or 48 are free from branched alkanes comprising n-4 or n + 4 carbon atoms.
  • n is equal to 12.
  • the branched alkane is free from alkanes comprising n-4 or n + 4 carbon atoms which the alkane does not contain, as impurities, alkanes comprising n- 4 or n + 4 carbon atoms.
  • alkanes according to the invention are of formula (I) below:
  • R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are chosen from H, alkyls, linear or branched, comprising from 1 to 46 carbon atoms and the total number of carbon atoms of the R 1 groups, R 2 , R 3 and R 4 being between 7 and 48; provided that :
  • one of the groups R 1 , R 2 , R 3 or R 4 comprises or is a tert-butyl group.
  • one of the groups R 1 , R 2 , R 3 or R 4 is a methyl group.
  • the total number of carbon atoms of the groups R 1 , R 2 , R 3 and R 4 is equal to 10.
  • the alkanes according to the invention are of formula (I) below:
  • R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are chosen from H, alkyls, linear or branched, comprising from 1 to 46 carbon atoms and the total number of carbon atoms of the R 1 groups, R 2 , R 3 and R 4 being equal to 14, 22, 30, 38 or 46; provided that :
  • one of the groups R 1 , R 2 , R 3 or R 4 comprises or is a tert-butyl group.
  • alkanes according to the invention are of formula (I) below:
  • R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are chosen from H, alkyls, linear or branched, comprising from 1 to 46 carbon atoms and the total number of carbon atoms of the R 1 groups, R 2 , R 3 and R 4 being equal to 14, 22, 30, 38 or 46; provided that :
  • alkanes according to the invention are of formula (I) below:
  • R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are chosen from H, alkyls, linear or branched, comprising from 1 to 46 carbon atoms and the total number of carbon atoms of the R 1 groups, R 2 , R 3 and R 4 being equal to 14, 22, 30, 38 or 46; provided that :
  • the groups R 1 and R 2 are (Ci-C46) alkyl groups.
  • alkanes according to the invention are of formula (I) below:
  • R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are chosen from H, alkyls, linear or branched, comprising from 1 to 46 carbon atoms and the total number of carbon atoms of the R 1 groups, R 2 , R 3 and R 4 being equal to 14, 22, 30, 38 or 46; provided that :
  • one of the groups R 1 , R 2 , R 3 or R 4 comprises or is a tert-butyl group.
  • an alkyl group denotes a saturated, linear or branched aliphatic hydrocarbon group comprising, unless otherwise specified, from 1 to 46 carbon atoms. Mention may be made, by way of examples, of methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, tertbutyl, pentyl, undecenyl, lauryl, palmyl, oleyl, linoleyl, erucyl or ricinoleyl groups.
  • one of the groups R 1 , R 2 , R 3 or R 4 contains a tert-butyl group. According to one embodiment, in formula (I), one of the groups R 1 , R 2 , R 3 or R 4 is a tert-butyl group.
  • one of the groups R 1 , R 2 , R 3 or R 4 contains a tert-butyl group and corresponds to the formula -AC (CH 3 ) 3, A representing a radical alkylene comprising from 1 to 6 carbon atoms.
  • alkylene designates according to the invention a radical comprising from 1 to 6 carbon atoms, and preferably from 1 to 4 carbon atoms.
  • An alkylene radical corresponds to an alkyl radical as defined here from which one atom has been removed. of hydrogen.
  • the alkanes according to the invention are free from aromatic compounds.
  • the present application also relates to mixtures of branched alkane isomers according to the invention comprising n carbon atoms, n being an integer between 9 and 50.
  • the mixture of isomers can be composed different alkane isomers comprising n carbon atoms, n having a single value between 9 and 50 or a mixture of alkane isomers for which the values of n are different.
  • the present application also relates to mixtures of branched alkane isomers comprising n carbon atoms, n being equal to 16, 24, 32, 40 or 48, said mixture being free from branched alkanes comprising n-4 or n + 4 carbon atoms.
  • the mixture of isomers can be composed of different isomers of alkanes comprising n carbon atoms, n having a single value chosen from 16, 24, 32, 40 or 48.
  • the mixture of isomers according to the invention can also be composed of different alkane isomers comprising 16 carbon atoms and / or 24 carbon atoms and / or 32 carbon atoms and / or 40 carbon atoms and / or 48 carbon atoms.
  • the mixtures of branched alkane isomers according to the invention are free from aromatic compounds.
  • the mixture of branched alkane isomers according to the invention comprises at least two branched alkane isomers of the following formula (I):
  • R 1 , R 2 , R 3 and R 4 identical or different, are chosen from H, alkyls, linear or branched, comprising from 1 to 46 carbon atoms and the total number of carbon atoms of the R 1 groups, R 2 , R 3 and R 4 being between 7 and 48; provided that :
  • one of the groups R 1 , R 2 , R 3 or R 4 comprises or is a tert-butyl group.
  • one of the groups R 1 , R 2 , R 3 or R 4 is a methyl group.
  • the mixture of branched alkane isomers according to the invention comprises at least two branched alkane isomers of the following formula (I):
  • R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are chosen from H, alkyls, linear or branched, comprising from 1 to 46 carbon atoms and the total number of carbon atoms of the R 1 groups, R 2 , R 3 and R 4 being between 7 and 48; provided that :
  • one of the groups R 1 , R 2 , R 3 or R 4 comprises or is a tert-butyl group.
  • one of the groups R 1 , R 2 , R 3 or R 4 is a methyl group.
  • the mixture of branched alkane isomers according to the invention comprises at least two branched alkane isomers of the following formula (I):
  • R 1 , R 2 , R 3 and R 4 identical or different, are chosen from H, alkyls, linear or branched, comprising from 1 to 46 carbon atoms and the total number of carbon atoms of the R 1 groups, R 2 , R 3 and R 4 being equal to 14, 22, 30, 38 or 46; provided that :
  • one of the groups R 1 , R 2 , R 3 or R 4 comprises or is a tert-butyl group.
  • the mixture of branched alkane isomers according to the invention comprises at least two branched alkane isomers of the following formula (I):
  • R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are chosen from H, alkyls, linear or branched, comprising from 1 to 46 carbon atoms; the total number of carbon atoms of the groups R 1 , R 2 , R 3 and R 4 being equal to 14, 22, 30, 38 or 46, provided that:
  • the groups R 1 and R 2 are (Ci-C46) alkyl groups.
  • the mixture of branched alkane isomers according to the invention comprises at least two branched alkane isomers of the following formula (I):
  • R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are chosen from H, alkyls, linear or branched, comprising from 1 to 46 carbon atoms; the total number of carbon atoms of the groups R 1 , R 2 , R 3 and R 4 being equal to 14, 22, 30, 38 or 46, provided that: - at most two of the groups R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are H;
  • one of the groups R 1 , R 2 , R 3 or R 4 comprises or is a tert-butyl group.
  • the mixtures of the invention are such that all the compounds of formula (I) as defined above comprise n carbon atoms, n being as defined above and being identical for all the compounds. of said mixture.
  • said mixtures are free from aromatic compounds.
  • the present application also relates to a process for preparing branched alkanes or a mixture of branched alkanes according to the invention.
  • This preparation process comprises a step of hydrogenating branched olefins or a mixture of branched olefins comprising n carbon atoms, n being defined above, preferably n being equal to 16, 24, 32, 40 or 48. De preferably, when n is equal to 16, 24, 32, 40 or 48, the branched olefins or mixture of branched olefins are free from olefins comprising n-4 or n + 4 carbon atoms, and preferably free from aromatic compounds .
  • the hydrogenation step corresponds to bringing the branched olefin or mixtures of branched olefins into contact with dihydrogen (H 2 ).
  • the hydrogenation step can be carried out in the presence of a hydrogenation catalyst chosen from metal derivatives such as Pd, Pt, Ni, in solution when they are put in the form of organometallic complexes or in supported form. on solids such as silica, alumina or carbon, and preferably Raney nickel.
  • a hydrogenation catalyst chosen from metal derivatives such as Pd, Pt, Ni, in solution when they are put in the form of organometallic complexes or in supported form. on solids such as silica, alumina or carbon, and preferably Raney nickel.
  • the hydrogenation step can be carried out without a solvent or in the presence of a solvent
  • the solvent can in particular be chosen from alkanes which can separate from the branched alkanes obtained as a result of the hydrogenation by techniques known from a person skilled in the art, in particular isooctane, ethers, by example diisopropylether, dibutylether, or heavy alcohols, for example alcohols comprising more than 4 carbon atoms, for example octanol, decanol, dodecanol, isododecanol.
  • the solvents are bio-based solvents (derived from biological resources), in particular isododecanol derived from bio-based isododecene.
  • the hydrogenation step is preferably carried out at a temperature between 50 and 150 ° C, for example at 80 ° C.
  • the hydrogen is introduced by adjusting the pressure to a constant value between 1.013.10 e and 5.066.10 e Pa, for example 2.027.10 e Pa.
  • the hydrogenation step has a duration of between 2 and 6 hours, for example 3 hours.
  • the excess hydrogen can be removed by expansion and the reactor is purged three times with an inert gas, preferably nitrogen.
  • the catalyst if it is heterogeneous, can be recovered by filtration and can be recycled.
  • the reaction solvent can be separated by distillation and can be recycled.
  • continuous reactors can be used advantageously.
  • the branched alkane isomers according to the invention can be separated and purified by distillation.
  • the present invention also relates to a branched olefin comprising n carbon atoms, n being an integer between 9 and 50, preferably, n being equal to 16, 24, 32, 40 or 48.
  • n being an integer between 9 and 50, preferably, n being equal to 16, 24, 32, 40 or 48.
  • the branched olefin is free of aromatic compounds.
  • the branched olefin, when n is equal to 16, 24, 32, 40 or 48 is free of olefin comprising n-4 or n + 4 carbon atoms, and preferably free of aromatic compounds.
  • the branched olefin according to the invention is preferably of formula (II) in which R 1 , R 2 , R 3 and R 4 have the definition given for formula (I).
  • the groups R 1 and R 2 are (Ci-C46) alkyl groups.
  • the compounds of formula (II) are branched compounds comprising a total of 8 + 4x carbon atoms with x representing 2, 4, 6, 8 or 10.
  • the compounds of formula (II) are therefore branched compounds whose main chain contains 16, 24, 32, 40 or 48 carbon atoms.
  • the olefins of formula (II) therefore correspond to one of the following formulas: in which R'1, R'2, R ' 3 and R'4 are preferably (C1-C3o) alkyl groups
  • the olefins of formula (II) may comprise two hydrogen atoms, one corresponding to the group R'i or R ' 2 and the other to the group R' 3 or R'4.
  • the mixture of branched olefin isomers according to the invention is a mixture comprising at least two olefins of formula (II).
  • the mixtures of the invention are such that all the compounds of formula (II) as defined above comprise n carbon atoms, n being as defined above and being identical for all the compounds of said mixture.
  • the present invention also relates to a mixture of branched olefin isomers comprising n carbon atoms, n being equal to 16, 24, 32, 40 or 48, the mixture of branched olefin isomers being free of olefin comprising n -4 or n + 4 carbon atoms, and preferably free of aromatic compounds.
  • the branched olefins are of formula (II).
  • the present invention also relates to branched olefins comprising n carbon atoms, n representing an odd number between 9 and 49 or n represents 10, 14, 18, 22, 26, 30, 32, 34, 36, 40, 42, 44 , 46, 50.
  • the olefins then correspond to the following formula (III): in which R 1 , R 2 , R 3 and R 4 , identical or different, are chosen from H, alkyls, linear or branched, at least one of these alkyls being branched, comprising from 1 to 48 carbon atoms and the total number of carbon atoms of formula (I) is equal to n; with the proviso that: at least two of R 1 , R 2 , R 3 and R 4 is different from H; and - R 1 and R 2 cannot simultaneously be H; and R 3 and R 4 cannot be H.
  • R 1 is H or linear or branched alkyl comprising from 1 to 15 carbon atoms
  • R 2 , R 3 and R 4 which are identical or different, are chosen from alkyls, linear or branched, comprising from 1 to 15 carbon atoms.
  • R 1 is H
  • R 2 is an alkyl, linear comprising from 1 to 15 carbon atoms
  • R 3 and R 4 are chosen from alkyls, linear or branched, comprising from 1 to 15 carbon atoms.
  • the olefins then correspond to the following formula (III): in which R 1 , R 2 , R 3 and R 4 , identical or different, are chosen from H, alkyls, linear or branched, at least one of these alkyls being branched, comprising from 1 to 48 carbon atoms and the total number of carbon atoms of formula (I) is equal to n; with the proviso that: at least two of R 1 , R 2 , R 3 and R 4 is different from H.
  • R 1 , R 2 , R 3 and R 4 identical or different, are chosen from H, alkyls, linear or branched, at least one of these alkyls being branched, comprising from 1 to 48 carbon atoms and the total number of carbon atoms of formula (I) is equal to n; with the proviso that: at least two of R 1 , R 2 , R 3 and R 4 is different from H.
  • the olefins then correspond to the following formula (III): in which R 1 , R 2 , R 3 and R 4 , identical or different, are chosen from H, alkyls, linear or branched, at least one of these alkyls being branched, comprising from 1 to 48 carbon atoms and the total number of carbon atoms of formula (I) is equal to n; provided that : at least two of R 1 , R 2 , R 3 and R 4 is different from H,
  • one of the groups R 1 , R 2 , R 3 or R 4 comprises or is a tert-butyl group.
  • the olefins then correspond to the following formula (III): in which R 1 , R 2 , R 3 and R 4 , identical or different, are chosen from H, alkyls, linear or branched, at least one of these alkyls being branched, comprising from 1 to 48 carbon atoms and the total number of carbon atoms of formula (I) is equal to n; with the proviso that: at least two of R 1 , R 2 , R 3 and R 4 is different from H; and R 1 and R 2 cannot simultaneously be H; and
  • one of the groups R 1 , R 2 , R 3 or R 4 comprises or is a tert-butyl group.
  • branched olefins or mixture of branched olefin isomers according to the invention comprising n carbon atoms, n being equal to 16, 24, 32, 40 or 48 carbon atoms can be obtained by dimerization of a mixture of isomers branched olefin comprising n / 2 carbon atoms.
  • branched olefins comprising 16 carbon atoms can be obtained by dimerization of branched olefins comprising 8 carbon atoms.
  • Branched olefins comprising 24 carbon atoms can be obtained by dimerization of branched olefins comprising 12 carbon atoms.
  • Branched olefins comprising 32 carbon atoms can be obtained by dimerization of branched olefins comprising 16 carbon atoms.
  • Branched olefins comprising 40 carbon atoms can be obtained by dimerization of branched olefins comprising 20 carbon atoms.
  • Branched olefins comprising 48 carbon atoms can be obtained by dimerization of branched olefins comprising 24 carbon atoms.
  • the branched olefin isomers comprising n / 2 carbon atoms may have undergone purification, in particular by distillation, before the dimerization step.
  • the dimerization step can be carried out in the presence of a catalyst chosen from Bronsted acids in solution, for example H2SO4, H3PO4, HF, methanesulfonic acid, triflic acid (CF3SO3H); solid Bronsted acids, for example organic resins, clays, zeolites, FI3PO4 on silica; Lewis acids, for example ZnCl2, AICI3; organometallic compounds, for example Ni complexes, mixtures of Ni and Al complexes; ionic liquids, for example [BMIm] [N (CF3S02) 2] / HN (CF3S02) 2; clays with lamellar structures such as Montmorillonite; organic resins such as amberlysts, sulphonic resins; organometallic compounds such as, for example [LNi
  • the dimerization step is preferably carried out at a temperature between 30 and 250 ° C, preferably between 100 and 200 ° C.
  • the branched olefins comprising 8, 12 and 16 carbon atoms are obtained from isobutene.
  • said isobutene is obtained from bioresources, in particular as described in applications WO2012052427, WO2017085167 and WO 2018206262, for example from polysaccharides (sugars, starches, celluloses, etc.).
  • the olefins (II) of the invention can also be obtained by co-dimerization of lower olefins or by metathesis of lower olefins.
  • lower olefins is understood to mean olefins comprising less than n carbon atoms.
  • the lower olefins used in the co-dimerization process can for example be of formulas (IV) and (V):
  • R 5 R 6 C CR 7 R 8 (IV)
  • R 7 and R 8 represent H and R 5 and R 6 , identical or different, represent an alkyl group, linear or branched, comprising in total, with the carbon atoms carrying the double bond, m carbon atoms; or
  • R 5 , R 6 , R 7 and R 8 identical or different, represent a linear or branched alkyl group comprising in total, with the carbon atoms carrying the double bond, m carbon atoms; or
  • R 5 represents H and R 6 , R 7 and R 8 , which may be identical or different, represent a linear or branched alkyl group comprising in total, with the carbon atoms carrying the double bond, m carbon atoms;
  • R 9 , R 10 , R 11 and R 12 which may be identical or different, represent an alkyl group, linear or branched, comprising in total, with the carbon atoms carrying the double bond, p carbon atoms; or
  • R 9 , R 11 and R 12 represent H and R 10 represents an alkyl group, linear or branched, comprising in total, with the carbon atoms carrying the double bond, p carbon atoms.
  • the metathesis process is carried out between an olefin comprising q carbon atoms and an olefin comprising r carbon atoms, q and r being integers chosen so that q + r is greater than n with n representing an integer between 9 and 50.
  • the metathesis reaction is at the origin of the loss of carbon atoms in the final compound (loss of at least two carbon atoms), the number of carbon atoms lost being a function of the olefins involved and in particular of the nature of the substituents of the two carbon atoms of the double bond.
  • the lower olefins used in the metathesis process can, for example, be of formulas (VI) and (VII):
  • R 13 R 14 C CR 15 R 16 (VI)
  • R 17 R 18 C CR 19 R 20 (VII) the olefin (VI) being an exo (terminal double bond) or endo (non-terminal double bond) olefin comprising q carbon atoms; the olefin (VII) comprising r carbon atoms, q is between 4 and 32 and r is between 3 and 40; thus, in formulas (VI) and (VII) R 15 and R 16 represent H and R 13 and R 14 , identical or different, represent an alkyl group, linear or branched, comprising in total, with the carbon atoms carrying the double bond, q carbon atoms; or
  • R 13 , R 14 , R 15 and R 16 identical or different, represent a linear or branched alkyl group comprising in total, with the carbon atoms carrying the double bond, q carbon atoms; or
  • R 13 represents H and R 14 , R 15 and R 16 , identical or different, represent a linear or branched alkyl group comprising in total, with the carbon atoms carrying the double bond, q carbon atoms;
  • R 17 , R 18 , R 19 and R 20 which may be identical or different, represent an alkyl group, linear or branched, comprising in total, with the carbon atoms carrying the double bond, r carbon atoms; or
  • R 17 , R 19 and R 20 represent H and R 18 represents an alkyl group, linear or branched, comprising in total, with the carbon atoms bearing the double bond, r carbon atoms.
  • n represents an odd number between 9 and 49 or a number n represents 10, 14, 18, 22, 26, 30, 32 , 34, 36, 40, 42, 44, 46, 50:
  • the lower olefins used in the co-dimerization process can for example be of formulas (IV) and (V):
  • R 5 R 6 C CR 7 R 8 (IV)
  • R 9 R 10 C CR 11 R 12 (V) the olefin (IV) being an exo (terminal double bond) or endo (non-terminal double bond) olefin comprising 4t carbon atoms, t being an integer between 1 and 6 thus, in formulas (IV) and (V)
  • R 7 and R 8 represent H and R 5 and R 6 , identical or different, represent an alkyl group, linear or branched, comprising from 1 to 12 carbon atoms; or
  • R 5 , R 6 , R 7 and R 8 identical or different, represent a linear or branched alkyl group comprising from 1 to 12 carbon atoms; or
  • R 5 represents H and R 6 , R 7 and R 8 , identical or different, represent a linear or branched alkyl group comprising from 1 to 12 carbon atoms;
  • R 9 , R 10 , R 11 and R 12 which are identical or different, represent an alkyl group, linear or branched, comprising from 1 to 12 carbon atoms; or
  • R 9 , R 11 and R 12 represent H and R 10 represents an alkyl group, linear or branched, comprising from 1 to 12 carbon atoms; the number of total carbon atoms of formula (IV) being m and the number of total carbon atoms of formula (V) being p.
  • n represents an odd number between 9 and 49 or a number n represents 10, 14, 18, 22, 26, 30, 32 , 34, 36, 40, 42, 44, 46, 50:
  • the metathesis process is carried out between an olefin comprising q carbon atoms and an olefin comprising r carbon atoms, q and r being integers chosen so that q + r is greater than n.
  • the metathesis reaction is at the origin of the loss of carbon atoms in the final compound (loss of at least two carbon atoms), the number of carbon atoms lost being a function of the olefins used. game and in particular the nature of the substituents of the two carbon atoms of the double bond.
  • the lower olefins used in the metathesis process can, for example, be of formulas (VI) and (VII):
  • R 15 and R 16 represent H and R 13 and R 14 , identical or different, represent an alkyl group, linear or branched, comprising from 1 to 12 carbon atoms; or
  • R 13 , R 14 , R 15 and R 16 identical or different, represent a linear or branched alkyl group comprising from 1 to 12 carbon atoms; or
  • R 13 represents H and R 14 , R 15 and R 16 , identical or different, represent a linear or branched alkyl group comprising from 1 to 12 carbon atoms;
  • R 17 , R 18 , R 19 and R 20 identical or different, represent an alkyl group, linear or branched, comprising from 1 to 12 carbon atoms; or
  • R 17 , R 19 and R 20 represent H and R 18 represents an alkyl group, linear or branched, comprising from 1 to 12 carbon atoms; the number of total carbon atoms of formula (VI) being q and the number of total carbon atoms of formula (VII) being r.
  • the amount of catalyst used in the codimerization is between 1000 ppm and 10% by weight, preferably between 1000 ppm and 5% by weight, relative to the weight of the olefin.
  • the co-dimerization step is preferably carried out at a temperature between 30 and 250 ° C, preferably between 100 and 200 ° C.
  • the olefins can be obtained from isobutene.
  • said isobutene is obtained from bioresources, in particular as described in applications WO2012052427, WO2017085167 and WO 2018206262, for example from polysaccharides (sugars, starches, celluloses, etc.).
  • the metathesis step is carried out by reacting the two olefins in the presence of a metathesis catalyst, in particular a catalyst chosen from catalysts known to those skilled in the art for metathesis, in particular ruthenium catalysts, in particular Grubbs catalysts.
  • a metathesis catalyst in particular a catalyst chosen from catalysts known to those skilled in the art for metathesis, in particular ruthenium catalysts, in particular Grubbs catalysts.
  • 2nd generation for example Benzylidene 1, 3-bis (2,4,6-trimethylphenyl) -2-imidazolidinylidene dichloro (tricyclohexyl- phosphine) ruthenium or (1, 3-dimesitylimidazolidine- 2-ylidene) (tricyclohexylphosphine) benzylidene ruthenium dichloride.
  • the amount of catalyst is preferably between 50 ppm and 5% by weight of element Ru, preferably between 200 ppm and 1%, relative to the weight of olefin.
  • the reaction is preferably carried out at a temperature between 0 and 150 ° C, for example between 20 and 100 ° C.
  • the medium then undergoes a purification step, for example the reaction medium is dissolved in a solvent, for example toluene, then the mixture obtained is filtered, for example on neutral alumina.
  • the olefins according to the invention can be used for the formulation of cosmetic compositions, plasticizer compositions or alternatively lubricant compositions.
  • the olefins of the invention can also be hydrogenated to the corresponding alkanes or undergo reactions transforming them into functionalized alkanes, said alkanes being able to be used in the formulation of cosmetic compositions, of plasticizer compositions or of lubricant compositions.
  • the present application also relates to the use of branched alkanes according to the invention or a mixture of branched alkanes according to the invention for the formulation of cosmetic compositions, plasticizer compositions or alternatively lubricant compositions.
  • the mixture is kept under stirring and at this temperature level for 3 hours.
  • the Montmorillonite catalyst is separated from the liquid phase by filtration.
  • the liquid phase is diluted in a cyclohexane solvent for the purposes of analysis.
  • the catalyst used in this example is marketed by AXEN and corresponds to a solution of dichloroalkylaluminum at 50% by weight in a C6-C8 paraffinic gasoline cut, and liquid nickel-based catalyst.
  • the reaction mixture is maintained between 45 and 50 ° C for 2 hours
  • the mixture is cooled to room temperature.
  • the mixture is treated with a basic aqueous solution of sodium carbonate or sodium hydroxide and the organic and aqueous phases are then separated by decantation.
  • the organic phase is analyzed.
  • the conversion of isooctene is between 70 and 100%.
  • the yields of isooctene dimerization products are between 60 and 90%.
  • Example 3 Hydroqénation of the compounds resulting from Examples 1 and 2
  • the stirred mixture is brought to a temperature of 80 ° C.
  • the hydrogen is introduced by adjusting the pressure to a constant value of 20 atmospheres.
  • the stirred reaction mixture is maintained at 50 ° C under constant pressure of hydrogen for a period of 3 hours.
  • the reaction medium is diluted in cyclohexane for analytical needs
  • the reaction medium is analyzed:
  • the yield of hydrogenated dimer (branched alkane according to the invention) is 100%.
  • the mixture is kept under stirring and at this temperature level for 3 hours.
  • the reaction mixture is cooled to room temperature.
  • the Montmorillonite catalyst is separated from the liquid phase by filtration.
  • the liquid phase is diluted in a cyclohexane solvent for the purposes of analysis.
  • the conversion is between 70 and 95%.
  • the yields of hexadodecene, products of co-dimerization of isooctene with n octene, are between 50 and 90%.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Cosmetics (AREA)
  • Lubricants (AREA)

Abstract

La présente demande concerne des alcanes ramifiés comprenant n atomes de carbone, n étant un entier compris entre 9 et 50, leur procédé de préparation et leurs utilisations. La présente demande concerne également les oléfines permettant d'obtenir ces alcanes ramifiés.

Description

Alcanes ramifiés et leur procédé de préparation
La présente invention concerne des alcanes ramifiés ou mélange d’isomères d’alcanes ramifiés comprenant n atomes de carbone, n représentant un entier compris entre 9 et 50. La présente demande concerne également des alcanes ramifiés ou mélange d’isomères d’alcanes ramifiés comprenant n atomes de carbone, n représentant 16, 24 ou 32, ledit alcane ou mélange d’alcanes étant exempts d’alcane ramifié comprenant n-4 ou n+4 atomes de carbone. La présente demande concerne enfin des oléfines ramifiées permettant, par hydrogénation d’obtenir les alcanes de l’invention.
Les alcanes ramifiés comprenant un nombre important d’atomes de carbone, notamment 9 atomes de carbone ou plus, de préférence 16 atomes de carbone ou plus, ont des applications variées. Ils peuvent notamment être utilisés comme ingrédients dans des formulations cosmétiques, dans les formulations agrochimiques, comme additifs plastifiants, lubrifiants, etc... dans des formulations appartenant à divers autres domaines d’applications
Cependant, ces composés sont généralement issus de ressources fossiles, notamment pétrole. En plus d’avoir un impact négatif sur l’environnement, l’utilisation de ressources fossiles, et notamment pétrole, aboutissent à des alcanes présentant des impuretés de type composés aromatiques. De plus, pour obtenir des alcanes supérieurs, notamment avec un nombre d’atomes de carbone au moins égale à 16, il est nécessaire notamment de passer par des réactions d’oligomérisation, ces réactions mènent à des mélanges d’oléfines puis à des mélanges d’alcanes (après hydrogénation des oléfines) comprenant n atomes de carbone qui présentent des impuretés en n-4 et n+4 atomes de carbone. De telles impuretés ne sont pas souhaitées puisqu’elles sont pour les n-4 trop volatiles et pour les n+4 trop visqueuses par rapport aux propriétés recherchées.
Il convient donc de pouvoir fournir des alcanes ramifiés supérieurs présentant de préférence notamment un taux d’impuretés moindre.
Un objectif de la présente invention est par conséquent de fournir des alcanes ramifiés supérieurs, notamment comprenant n atomes de carbone, n représentant un entier compris entre 9 et 50, de préférence comprenant 16, 24, 32, 40 ou 48 atomes de carbone.
Un autre objectif de la présente invention est de fournir de tels alcanes, notamment comprenant 16, 24, 32, 40 ou 48 atomes de carbone, présentant un taux d’impuretés moindre.
Un autre objectif de la présente invention est également de fournir un procédé pour la préparation de tels alcanes.
D’autres objectifs encore apparaîtront à la lecture de la description de l’invention qui suit.
La présente demande concerne un alcane ramifié comprenant n atomes de carbone, n étant un entier compris entre 9 et 50, de préférence n est égale à 16, 24, 32, 40 ou 48, de préférence les alcanes pour lesquels n représente 16, 24, 32, 40 ou 48 sont exempts d’alcane ramifié comprenant n-4 ou n+4 atomes de carbone.
De préférence n est égale à 12.
Dans le cadre de la présente invention on entend par le fait que l’alcane ramifié est exempt d’alcane comprenant n-4 ou n+4 atomes de carbone que l’alcane ne comporte pas en tant qu’impuretés des alcanes comprenant n-4 ou n+4 atomes de carbone.
De préférence, les alcanes selon l’invention sont de formule (I) suivante :
R1, R2, R3 et R4, identiques ou différents, sont choisis parmi H, les alkyles, linéaires ou ramifiés, comprenant de 1 à 46 atomes de carbone et le nombre total d’atomes de carbone des groupes R1, R2, R3 et R4 étant compris entre 7 et 48; sous réserve que :
- deux au plus parmi les groupes R1, R2, R3 et R4 sont H ;
- l’un des groupes R1, R2, R3 ou R4 comporte ou est un groupe tertiobutyle.
De préférence, l’un des groupes R1, R2, R3 ou R4 est un groupe méthyle.
De préférence, le nombre total d’atomes de carbone des groupes R1, R2, R3 et R4 est égale à 10. De préférence, les alcanes selon l’invention sont de formule (I) suivante :
R1, R2, R3 et R4, identiques ou différents, sont choisis parmi H, les alkyles, linéaires ou ramifiés, comprenant de 1 à 46 atomes de carbone et le nombre total d’atomes de carbone des groupes R1, R2, R3 et R4 étant égal à 14, 22, 30, 38 ou 46; sous réserve que :
- deux au plus parmi les groupes R1, R2, R3 et R4 sont H ;
- l’un des groupes R1, R2, R3 ou R4 comporte ou est un groupe tertiobutyle.
De préférence, les alcanes selon l’invention sont de formule (I) suivante :
R1, R2, R3 et R4, identiques ou différents, sont choisis parmi H, les alkyles, linéaires ou ramifiés, comprenant de 1 à 46 atomes de carbone et le nombre total d’atomes de carbone des groupes R1, R2, R3 et R4 étant égal à 14, 22, 30, 38 ou 46; sous réserve que :
- deux au plus parmi les groupes R1, R2, R3 et R4 sont H.
De préférence, les alcanes selon l’invention sont de formule (I) suivante :
R1, R2, R3 et R4, identiques ou différents, sont choisis parmi H, les alkyles, linéaires ou ramifiés, comprenant de 1 à 46 atomes de carbone et le nombre total d’atomes de carbone des groupes R1, R2, R3 et R4 étant égal à 14, 22, 30, 38 ou 46; sous réserve que :
- deux au plus parmi les groupes R1, R2, R3 et R4 sont H ; - lorsque l’un des groupes R1 ou R2 est H ou lorsque les groupes Ri et R2 sont H, alors les groupes R3 et R4 sont des groupes (Ci-C46)alkyles, et
- lorsque l’un des groupes R3 ou R4 est H ou lorsque les groupes R3 et R4 sont H, alors les groupes R1 et R2 sont des groupes (Ci-C46)alkyles .
De préférence, les alcanes selon l’invention sont de formule (I) suivante :
R1, R2, R3 et R4, identiques ou différents, sont choisis parmi H, les alkyles, linéaires ou ramifiés, comprenant de 1 à 46 atomes de carbone et le nombre total d’atomes de carbone des groupes R1, R2, R3 et R4 étant égal à 14, 22, 30, 38 ou 46; sous réserve que :
- deux au plus parmi les groupes R1, R2, R3 et R4 sont H ;
- lorsque l’un des groupes R1 ou R2 est H ou lorsque les groupes Ri et R2 sont H, alors les groupes R3 et R4 sont des groupes (Ci-C46)alkyles, et
- lorsque l’un des groupes R3 ou R4 est H ou lorsque les groupes R3 et R4 sont H, alors les groupes R1 et R2 sont des groupes (Ci-C46)alkyles
- l’un des groupes R1, R2, R3 ou R4 comporte ou est un groupe tertiobutyle.
Selon l’invention, un groupe alkyle désigne un groupe aliphatique hydrocarboné, saturé, linéaire ou ramifié comprenant, sauf mention contraire, de 1 à 46 atomes de carbone. A titre d’exemples, on peut citer les groupes méthyle, éthyle, n-propyle, isopropyle, butyle, isobutyle, tertbutyle, pentyle, undecényle, lauryle, palmyle, oléyle, linoléyle, érucyle ou ricinoléyle.
Dans la formule (I) susmentionnée, selon un mode de réalisation, l’un des groupes R1, R2, R3 ou R4 comporte un groupe tertiobutyle. Selon un mode de réalisation, dans la formule (I), l’un des groupes R1, R2, R3 ou R4 est un groupe tertiobutyle.
Selon un mode de réalisation, dans la formule (I), l’un des groupes R1, R2, R3 ou R4 comporte un groupe tertiobutyle et répond à la formule -A-C(CH3)3, A représentant un radical alkylène comprenant de 1 à 6 atomes de carbone. Le terme "alkylène” désigne selon l’invention un radical comprenant de 1 à 6 atomes de carbone, et de préférence de 1 à 4 atomes de carbone. Un radical alkylène correspond à un radical alkyle tel que défini ici auquel on a retiré un atome d’hydrogène.
De préférence, les alcanes selon l’invention sont exempts de composés aromatiques.
La présente demande concerne également des mélanges d’isomères d’alcanes ramifiés selon l’invention comprenant n atomes de carbone, n étant un entier compris entre 9 et 50. Dans le cadre de la présente invention, le mélange d’isomères peut être composé de différents isomères d’alcanes comprenant n atomes de carbone, n ayant une valeur unique comprise entre 9 et 50 ou un mélange d’isomères d’alcanes pour lesquels les valeurs de n sont différentes.
La présente demande concerne également des mélanges d’isomères d’alcanes ramifiés comprenant n atomes de carbone, n étant égale à 16, 24, 32, 40 ou 48, ledit mélange étant exempt d’alcane ramifié comprenant n-4 ou n+4 atomes de carbone.
Dans le cadre de la présente invention, le mélange d’isomères peut être composé de différents isomères d’alcanes comprenant n atomes de carbone, n ayant une valeur unique choisie parmi 16, 24, 32, 40 ou 48. Le mélange d’isomères selon l’invention peut également être composé de différents isomères d’alcanes comprenant 16 atomes de carbone et/ou 24 atomes de carbone et/ou 32 atomes de carbone et/ou 40 atomes de carbone et/ou 48 atomes de carbone.
De préférence, les mélanges d’isomères d’alcanes ramifiés selon l’invention sont exempts de composés aromatiques.
De préférence, le mélange d’isomères d’alcanes ramifiés selon l’invention comprend au moins deux isomères d’alcanes ramifiés de formule (I) suivante : R1, R2, R3 et R4, identiques ou différents, sont choisis parmi H, les alkyles, linéaires ou ramifiés, comprenant de 1 à 46 atomes de carbone et le nombre total d’atomes de carbone des groupes R1, R2, R3 et R4 étant compris entre 7 et 48; sous réserve que :
- deux au plus parmi les groupes R1, R2, R3 et R4 sont H;
- l’un des groupes R1, R2, R3 ou R4 comporte ou est un groupe tertiobutyle.
De préférence, l’un des groupes R1, R2, R3 ou R4 est un groupe méthyle.
De préférence, le mélange d’isomères d’alcanes ramifiés selon l’invention comprend au moins deux isomères d’alcanes ramifiés de formule (I) suivante :
R1, R2, R3 et R4, identiques ou différents, sont choisis parmi H, les alkyles, linéaires ou ramifiés, comprenant de 1 à 46 atomes de carbone et le nombre total d’atomes de carbone des groupes R1, R2, R3 et R4 étant compris entre 7 et 48; sous réserve que :
- deux au plus parmi les groupes R1, R2, R3 et R4 sont H;
- lorsque l’un des groupes R1 ou R2 est H ou lorsque les groupes Ri et R2 sont H, alors les groupes R3 et R4 sont des groupes (Ci-C46)alkyles, et
- lorsque l’un des groupes R3 ou R4 est H ou lorsque les groupes R3 et R4 sont H, alors les groupes R1 et R2 sont des groupes (Ci-C46)alkyles
- l’un des groupes R1, R2, R3 ou R4 comporte ou est un groupe tertiobutyle.
De préférence, l’un des groupes R1, R2, R3 ou R4 est un groupe méthyle.
De préférence, le mélange d’isomères d’alcanes ramifiés selon l’invention comprend au moins deux isomères d’alcanes ramifiés de formule (I) suivante : R1, R2, R3 et R4, identiques ou différents, sont choisis parmi H, les alkyles, linéaires ou ramifiés, comprenant de 1 à 46 atomes de carbone et le nombre total d’atomes de carbone des groupes R1, R2, R3 et R4 étant égal à 14, 22, 30, 38 ou 46; sous réserve que :
- deux au plus parmi les groupes R1, R2, R3 et R4 sont H
- l’un des groupes R1, R2, R3 ou R4 comporte ou est un groupe tertiobutyle.
De préférence, le mélange d’isomères d’alcanes ramifiés selon l’invention comprend au moins deux isomères d’alcanes ramifiés de formule (I) suivante :
R1, R2, R3 et R4, identiques ou différents, sont choisis parmi H, les alkyles, linéaires ou ramifiés, comprenant de 1 à 46 atomes de carbone ; le nombre total d’atomes de carbone des groupes R1, R2, R3 et R4 étant égal à 14, 22, 30, 38 ou 46, sous réserve que :
- deux au plus parmi les groupes R1, R2, R3 et R4 sont H ;
- lorsque l’un des groupes R1 ou R2 est H ou lorsque les groupes Ri et R2 sont H, alors les groupes R3 et R4 sont des groupes (Ci-C46)alkyles, et
- lorsque l’un des groupes R3 ou R4 est H ou lorsque les groupes R3 et R4 sont H, alors les groupes R1 et R2 sont des groupes (Ci-C46)alkyles.
De préférence, le mélange d’isomères d’alcanes ramifiés selon l’invention comprend au moins deux isomères d’alcanes ramifiés de formule (I) suivante :
R1, R2, R3 et R4, identiques ou différents, sont choisis parmi H, les alkyles, linéaires ou ramifiés, comprenant de 1 à 46 atomes de carbone ; le nombre total d’atomes de carbone des groupes R1, R2, R3 et R4 étant égal à 14, 22, 30, 38 ou 46, sous réserve que : - deux au plus parmi les groupes R1, R2, R3 et R4 sont H ;
- lorsque l’un des groupes R1 ou R2 est H ou lorsque les groupes Ri et R2 sont H, alors les groupes R3 et R4 sont des groupes (Ci-C46)alkyles, et
- lorsque l’un des groupes R3 ou R4 est H ou lorsque les groupes R3 et R4 sont H, alors les groupes R1 et R2 sont des groupes (Ci-C46)alkyles
- l’un des groupes R1, R2, R3 ou R4 comporte ou est un groupe tertiobutyle.
Selon un mode de réalisation, les mélanges de l’invention sont tels que tous les composés de formule (I) telle que définie ci-dessus comprennent n atomes de carbone, n étant tel que défini ci-dessus et étant identique pour tous les composés dudit mélange.
De préférence, lesdits mélanges sont exempts de composés aromatiques.
La présente demande concerne également un procédé de préparation des alcanes ramifiés ou mélange d’alcanes ramifiés selon l’invention. Ce procédé de préparation comprend une étape d’hydrogénation d’oléfines ramifiées ou mélange d’oléfines ramifiées comprenant n atomes de carbone, n étant défini ci-dessus, de préférence n étant égale à 16, 24, 32, 40 ou 48. De préférence, lorsque n est égale à 16, 24, 32, 40 ou 48, les oléfines ramifiées ou mélange d’oléfines ramifiées sont exemptes d’oléfines comprenant n-4 ou n+4 atomes de carbone, et de préférence exempte de composés aromatiques.
L’étape d’hydrogénation correspond à la mise en présence de l’oléfine ramifiée ou mélanges d’oléfines ramifiées avec du dihydrogène (H2).
L’étape d’hydrogénation peut être mise en oeuvre en présence d’un catalyseur d’hydrogénation choisi parmi les dérivés de métaux tels que Pd, Pt, Ni, en solution lorsqu’ils sont mis sous forme de complexes organométalliques ou sous forme supportée sur des solides tels silice, alumine ou carbone, et de préférence le nickel de Raney.
L’étape d’hydrogénation peut être mise en oeuvre sans solvant ou en présence d’un solvant, le solvant peut notamment être choisis parmi les alcanes qui peuvent se séparer des alcanes ramifiés obtenus des suites de l’hydrogénation par des techniques connus de l’homme du métier, notamment isooctane, des éthers, par exemple diisopropyléther, dibutyléther, ou des alcools lourds, par exemple des alcools comprenant plus de 4 atomes de carbone, par exemple octanol, décanol, dodécanol, isododécanol. De préférence, les solvants sont des solvants biosourcés (issus de ressources biologiques), notamment isododécanol issu de l’isododécène biosourcé.
L’étape d’hydrogénation est de préférence mise en oeuvre à une température comprise entre 50 et 150°C, par exemple à 80°C.
Lors de l’étape d’hydrogénation, l’hydrogène est introduit en réglant la pression à une valeur constante comprise entre 1 ,013.10e et 5,066.10e Pa, par exemple 2,027.10e Pa.
De préférence, l’étape d’hydrogénation a une durée comprise entre 2 et 6 heures, par exemple 3 heures.
A la fin de l’étape d’hydrogénation, l’excès d’hydrogène peut être éliminé par détente et le réacteur est purgé par trois fois avec un gaz inerte, de préférence azote.
Le catalyseur, s’il est hétérogène peut être récupéré par filtration et peut être recyclé. Le solvant de la réaction peut être séparé par distillation et peut être recyclé. De plus des réacteurs continus peuvent être mis en oeuvre avantageusement.
Si nécessaire, les isomères des alcanes ramifiés selon l’invention peuvent être séparés et purifiés par distillation.
La présente invention concerne également une oléfine ramifiée comprenant n atomes de carbone, n étant un entier compris entre 9 et 50, de préférence, n étant égale à 16, 24, 32, 40 ou 48. De préférence l’oléfine ramifiée est exempte de composés aromatiques. De préférence, l’oléfine ramifiée, lorsque n est égale à 16, 24, 32, 40 ou 48 est exempte d’oléfine comprenant n-4 ou n+4 atomes de carbone, et de préférence exempte de composés aromatiques.
L’oléfine ramifiée selon l’invention est de préférence de formule (II) dans laquelle R1, R2, R3 et R4 ont la définition donnée pour la formule (I).
De préférence, dans cette formule (II) :
- deux au plus parmi les groupes R1, R2, R3 et R4 sont H,
- lorsque l’un des groupes R1 ou R2 est H ou lorsque les groupes R1 et R2 sont H, alors les groupes R3 et R4 sont des groupes (Ci-C46)alkyles, et
- lorsque l’un des groupes R3 et R4 ou H ou lorsque les groupes R3 et R4 sont H, alors les groupes R1 et R2 sont des groupes (Ci-C46)alkyles.
De préférence, les composés de formule (II) sont des composés ramifiés comprenant au total 8+4x atomes de carbone avec x représentant 2, 4, 6, 8 ou 10. Les composés de formule (II) sont donc des composés ramifiés dont la chaîne principale comprend 16, 24, 32, 40 ou 48 atomes de carbone.
Les oléfines de formule (II) répondent donc à l’une des formules suivantes : dans lesquelles R’1, R’2, R’3 et R’4 sont des groupes (Ci-C3o)alkyles de préférence Selon un mode de réalisation, les oléfines de formule (II) peuvent comprendre deux atomes d’hydrogène, l’un correspondant au groupe R’i ou R’2 et l’autre au groupe R’3 ou R’4.
Le mélange d’isomères d’oléfines ramifié selon l’invention est un mélange comprenant au moins deux oléfines de formule (II). De préférence, les mélanges de l’invention sont tels que tous les composés de formule (II) telle que définie ci-dessus comprennent n atomes de carbone, n étant tel que défini ci-dessus et étant identique pour tous les composés dudit mélange.
La présente invention concerne également un mélange d’isomères d’oléfines ramifiées comprenant n atomes de carbone, n étant égal à 16, 24, 32, 40 ou 48, le mélange d’isomères d’oléfines ramifiées étant exempt d’oléfine comprenant n-4 ou n+4 atomes de carbone, et de préférence exempt de composés aromatiques. De préférence, les oléfines ramifiées sont de formule (II).
La présente invention concerne également des oléfines ramifiées comprenant n atomes de carbone, n représentant un nombre impair compris entre 9 et 49 ou n représente 10, 14, 18, 22, 26, 30, 32, 34, 36, 40, 42, 44, 46, 50.
De préférence, les oléfines répondent alors à la formule (III) suivante : dans laquelle R1, R2, R3 et R4, identiques ou différents, sont choisis parmi H, les alkyles, linéaires ou ramifiés, l’un au moins de ces alkyles étant ramifié, comprenant de 1 à 48 atomes de carbone et le nombre total d’atomes de carbone de la formule (I) est égale à n; sous réserve que : au moins deux de R1, R2, R3 et R4 est différent de H ; et - R1 et R2 ne peuvent pas être simultanément H ; et R3 et R4 ne peuvent pas être simultanément H.
De préférence, dans cette formule (III) au plus un de R1, R2, R3 et R4 est H.
De préférence, dans les composés de formule (III), R1 est H ou alkyle linéaire ou ramifié comprenant de 1 à 15 atomes de carbone, et R2, R3 et R4, identiques ou différents, sont choisis parmi les alkyles, linéaires ou ramifiés, comprenant de 1 à 15 atomes de carbone.
De préférence, dans les composés de formule (III), R1 est H, R2 est un alkyle, linéaire comprenant de 1 à 15 atomes de carbone, R3 et R4, identiques ou différents, sont choisis parmi les alkyles, linéaires ou ramifiés, comprenant de 1 à 15 atomes de carbone.
De préférence, les oléfines répondent alors à la formule (III) suivante : dans laquelle R1, R2, R3 et R4, identiques ou différents, sont choisis parmi H, les alkyles, linéaires ou ramifiés, l’un au moins de ces alkyles étant ramifié, comprenant de 1 à 48 atomes de carbone et le nombre total d’atomes de carbone de la formule (I) est égale à n; sous réserve que : au moins deux de R1, R2, R3 et R4 est différent de H.
De préférence, les oléfines répondent alors à la formule (III) suivante : dans laquelle R1, R2, R3 et R4, identiques ou différents, sont choisis parmi H, les alkyles, linéaires ou ramifiés, l’un au moins de ces alkyles étant ramifié, comprenant de 1 à 48 atomes de carbone et le nombre total d’atomes de carbone de la formule (I) est égale à n; sous réserve que : au moins deux de R1, R2, R3 et R4 est différent de H,
- l’un des groupes R1, R2, R3 ou R4 comporte ou est un groupe tertiobutyle.
De préférence, les oléfines répondent alors à la formule (III) suivante : dans laquelle R1, R2, R3 et R4, identiques ou différents, sont choisis parmi H, les alkyles, linéaires ou ramifiés, l’un au moins de ces alkyles étant ramifié, comprenant de 1 à 48 atomes de carbone et le nombre total d’atomes de carbone de la formule (I) est égale à n; sous réserve que : au moins deux de R1, R2, R3 et R4 est différent de H ; et R1 et R2 ne peuvent pas être simultanément H ; et
R3 et R4 ne peuvent pas être simultanément H
- l’un des groupes R1, R2, R3 ou R4 comporte ou est un groupe tertiobutyle.
Les oléfines ramifiées ou mélange d’isomères d’oléfines ramifiées selon l’invention comprenant n atomes de carbone, n étant égale à 16, 24, 32, 40 ou 48 atomes de carbone peuvent être obtenus par dimérisation d’un mélange d’isomères d’oléfine ramifiée comprenant n/2 atomes de carbone.
Ainsi, les oléfines ramifiées comprenant 16 atomes de carbone peuvent être obtenues par dimérisation d’oléfines ramifiées comprenant 8 atomes de carbone. Les oléfines ramifiées comprenant 24 atomes de carbone peuvent être obtenues par dimérisation d’oléfines ramifiées comprenant 12 atomes de carbone. Les oléfines ramifiées comprenant 32 atomes de carbone peuvent être obtenues par dimérisation d’oléfines ramifiées comprenant 16 atomes de carbone. Les oléfines ramifiées comprenant 40 atomes de carbone peuvent être obtenues par dimérisation d’oléfines ramifiées comprenant 20 atomes de carbone. Les oléfines ramifiées comprenant 48 atomes de carbone peuvent être obtenues par dimérisation d’oléfines ramifiées comprenant 24 atomes de carbone.
Les isomères d’oléfine ramifiée comprenant n/2 atomes de carbone peuvent avoir subit une purification, notamment par distillation, avant l’étape de dimérisation. L’étape de dimérisation peut être réalisée en présence d’un catalyseur choisi parmi les acides de Bronsted en solution, par exemple H2S04, H3P04, HF, l’acide méthanesulfonique, l’acide triflique (CF3SO3H) ; les acides de Bronsted solides, par exemple résines organiques, argiles, zéolites, FI3P04 sur silice ; les acides de Lewis, par exemple ZnCI2, AICI3 ; les composés organométalliques, par exemple complexes Ni, mélanges de complexes de Ni et de Al ; les liquides ioniques, par exemple [BMIm][N(CF3S02)2] / HN(CF3S02)2 ; les argiles à structures lamellaires comme la Montmorillonite ; les résines organiques comme les amberlysts, les résines sulfoniques ; les composés organométalliques comme par exemple [LNiCFl2R9][AICI4] dans lequel L = PR10, R9 représente un alkyle, linéaire ou ramifié, comprenant 9 atomes de carbone et R10 représente un groupe -CH2-R9.
L’étape de dimérisation est de préférence mise en oeuvre à une température comprise entre 30 et 250°C, de préférence entre 100 et 200°C.
De façon particulièrement avantageuse, les oléfines ramifiées comprenant 8, 12 et 16 atomes de carbone sont obtenues à partir d’isobutène. De préférence, ledit isobutene est obtenu à partir de bioressources, notamment tel que décrit dans les demandes WO2012052427, WO2017085167 et WO 2018206262, par exemple à partir de polysaccharides (sucres, amidons, celluloses, etc).
Les oléfines (II) de l’invention peuvent également être obtenues par co dimérisation d’oléfines inférieures ou par métathèse d’oléfines inférieures.
Dans le cadre de la présente invention, on entend par oléfines inférieures des oléfines comprenant moins de n atomes de carbone.
Le procédé de co-dimérisation est mis en oeuvre entre une oléfine comprenant m atomes de carbone et une oléfine comprenant p atomes de carbone, m et p étant des nombres entiers choisis de façon à ce que m+p=n avec n représente un entier compris entre 9 et 50.
Les oléfines inférieures mises en oeuvre dans le procédé de co-dimérisation peuvent par exemple être de formule (IV) et (V) :
R5R6C=CR7R8 (IV) R9R10C=CR1 1R12 (V) l’oléfine (IV) étant une oléfine exo (double liaison terminale) ou endo (double liaison non terminale) comprenant m atomes de carbone, l’oléfine (V) comprenant p atomes de carbones, avec m+p=n avec n représente un entier compris entre 9 et 50, m compris entre 4 et 32 et p compris entre 3 et 46 , ainsi, dans les formules (IV) et (V)
R7 et R8 représentent H et R5 et R6, identiques ou différents, représentent un groupe alkyle, linéaire ou ramifié comprenant au total, avec les atomes de carbone portant la double liaison, m atomes de carbone ; ou
R5, R6, R7 et R8, identiques ou différents, représentent un groupe alkyle linéaire ou ramifié comprenant au total, avec les atomes de carbone portant la double liaison, m atomes de carbone; ou
R5 représente H et R6, R7 et R8, identiques ou différents, représentent un groupe alkyle linéaire ou ramifié comprenant au total, avec les atomes de carbone portant la double liaison, m atomes de carbone;
R9, R10, R11 et R12, identiques ou différents représentent un groupe alkyle , linéaire ou ramifié, comprenant au total, avec les atomes de carbone portant la double liaison, p atomes de carbone; ou
R9, R11 et R12 représentent H et R10 représente un groupe alkyle, linéaire ou ramifié, comprenant au total, avec les atomes de carbone portant la double liaison, p atomes de carbone.
Le procédé de métathèse est mis en œuvre entre une oléfine comprenant q atomes de carbone et une oléfine comprenant r atomes de carbone, q et r étant des nombres entiers choisis de façon à ce que q+r soit supérieur à n avec n représente un entier compris entre 9 et 50. En effet, la réaction de métathèse est à l’origine de la perte d’atomes de carbone dans le composé final (perte d’au moins deux atomes de carbone), le nombre d’atomes de carbone perdu étant fonction des oléfines mises en jeu et notamment de la nature des substituants des deux atomes de carbone de la double liaison.
Les oléfines inférieures mises en œuvre dans le procédé de métathèse peuvent par exemple être de formule (VI) et (VII) :
R13R14C=CR15R16(VI) R17R18C=CR19R20 (VII) l’oléfine (VI) étant une oléfine exo (double liaison terminale) ou endo (double liaison non terminale) comprenant q atomes de carbone ; l’oléfine (VII) comprenant r atomes de carbone, q est compris entre 4 et 32 et r est compris entre 3 et 40 ; ainsi, dans les formules (VI) et (VII) R15 et R16 représentent H et R13 et R14, identiques ou différents, représentent un groupe alkyle, linéaire ou ramifié comprenant au total, avec les atomes de carbone portant la double liaison, q atomes de carbone; ou
R13, R14, R15 et R16, identiques ou différents, représentent un groupe alkyle linéaire ou ramifié comprenant au total, avec les atomes de carbone portant la double liaison, q atomes de carbone; ou
R13 représente H et R14, R15 et R16, identiques ou différents, représentent un groupe alkyle linéaire ou ramifié comprenant au total, avec les atomes de carbone portant la double liaison, q atomes de carbone;
R17, R18, R19 et R20, identiques ou différents représentent un groupe alkyle, linéaire ou ramifié, comprenant au total, avec les atomes de carbone portant la double liaison, r atomes de carbone; ou
R17, R19 et R20 représentent H et R18 représente un groupe alkyle, linéaire ou ramifié, comprenant au total, avec les atomes de carbone portant la double liaison, r atomes de carbone.
De préférence, pour la préparation des oléfines de formule (II) dans lesquelles le nombre d’atomes de carbone n représente un nombre impair compris entre 9 et 49 ou un nombre n représente 10, 14, 18, 22, 26, 30, 32, 34, 36, 40, 42, 44, 46, 50 :
Les oléfines inférieures mises en oeuvre dans le procédé de co-dimérisation peuvent par exemple être de formule (IV) et (V) :
R5R6C=CR7R8 (IV) R9R10C=CR11R12 (V) l’oléfine (IV) étant une oléfine exo (double liaison terminale) ou endo (double liaison non terminale) comprenant 4t atomes de carbone, t étant un nombre entier compris entre 1 et 6 ainsi, dans les formules (IV) et (V)
R7 et R8 représentent H et R5 et R6, identiques ou différents, représentent un groupe alkyle, linéaire ou ramifié comprenant de 1 à 12 atomes de carbone ; ou
R5, R6, R7 et R8, identiques ou différents, représentent un groupe alkyle linéaire ou ramifié comprenant de 1 à 12 atomes de carbone ; ou
R5 représente H et R6, R7 et R8, identiques ou différents, représentent un groupe alkyle linéaire ou ramifié comprenant de 1 à 12 atomes de carbone;
R9, R10, R11 et R12, identiques ou différents représentent un groupe alkyle , linéaire ou ramifié, comprenant de 1 à 12 atomes de carbone ; ou
R9, R11 et R12 représentent H et R10 représente un groupe alkyle, linéaire ou ramifié, comprenant de 1 à 12 atomes de carbone ; le nombre d’atomes de carbone total de la formule (IV) étant m et le nombre d’atomes de carbone total de la formule (V) étant p.
De préférence, pour la préparation des oléfines de formule (II) dans lesquelles le nombre d’atomes de carbone n représente un nombre impair compris entre 9 et 49 ou un nombre n représente 10, 14, 18, 22, 26, 30, 32, 34, 36, 40, 42, 44, 46, 50 :
Le procédé de métathèse est mis en oeuvre entre une oléfine comprenant q atomes de carbone et une oléfine comprenant r atomes de carbone, q et r étant des nombres entiers choisis de façon à ce que q+r soit supérieur à n. En effet, la réaction de métathèse est à l’origine de la perte d’atomes de carbone dans le composé final (perte d’au moins deux atomes de carbone), le nombre d’atomes de carbone perdu étant fonction des oléfines mises en jeu et notamment de la nature des substituants des deux atomes de carbone de la double liaison.
Les oléfines inférieures mises en oeuvre dans le procédé de métathèse peuvent par exemple être de formule (VI) et (VII) :
R13R14C=CR15R16(VI) R17R18C=CR19R20 (VII) l’oléfine (VI) étant une oléfine exo (double liaison terminale) ou endo (double liaison non terminale) comprenant 4t atomes de carbone, t étant compris entre 1 et 6 ainsi, dans les formules (VI) et (Vil)
R15 et R16 représentent H et R13 et R14, identiques ou différents, représentent un groupe alkyle, linéaire ou ramifié comprenant de 1 à 12 atomes de carbone ; ou
R13, R14, R15 et R16, identiques ou différents, représentent un groupe alkyle linéaire ou ramifié comprenant de 1 à 12 atomes de carbone ; ou
R13 représente H et R14, R15 et R16, identiques ou différents, représentent un groupe alkyle linéaire ou ramifié comprenant de 1 à 12 atomes de carbone;
R17, R18, R19 et R20, identiques ou différents représentent un groupe alkyle, linéaire ou ramifié, comprenant de 1 à 12 atomes de carbone ; ou
R17, R19 et R20 représentent H et R18 représente un groupe alkyle, linéaire ou ramifié, comprenant de 1 à 12 atomes de carbone ; le nombre d’atomes de carbone total de la formule (VI) étant q et le nombre d’atomes de carbone total de la formule (VII) étant r.
L’étape de co-dimérisation peut être réalisée en présence d’un catalyseur choisi parmi les acides de Bronsted en solution, par exemple H2S04, H3P04, HF, l’acide méthanesulfonique, l’acide triflique (CF3SO3H) ; les acides de Bronsted solides, par exemple résines organiques, argiles, zéolites, FI3P04 sur silice ; les acides de Lewis, par exemple ZnCI2, AICI3 ; les composés organométalliques, par exemple complexes Ni, mélanges de complexes de Ni et de Al ; les liquides ioniques, par exemple [BMIm][N(CF3S02)2] / HN(CF3S02)2 ; les argiles à structures lamellaires comme la Montmorillonite ; les résines organiques comme les amberlysts, les résines sulfoniques ; les composés organométalliques comme par exemple [LNiCFl2R21][AICI4] dans lequel L = PR22, R21 représente un alkyle, linéaire ou ramifié, comprenant 9 atomes de carbone et R22 représente un groupe -CH2-R21.
De préférence, la quantité de catalyseur mise en oeuvre dans la co-dimérisation est comprise entre 1000 ppm et 10% en poids, de préférence entre 1000 ppm et 5% en poids, par rapport au poids d’oléfine.
L’étape de co-dimérisation est de préférence mise en oeuvre à une température comprise entre 30 et 250°C, de préférence entre 100 et 200°C.
De façon particulièrement avantageuse, les oléfines peuvent être obtenues à partir d’isobutène. De préférence, ledit isobutene est obtenu à partir de bioressources, notamment tel que décrit dans les demandes WO2012052427, WO2017085167 et WO 2018206262, par exemple à partir de polysaccharides (sucres, amidons, celluloses, etc).
L’étape de métathèse est réalisée en faisant réagir les deux oléfines en présence d’un catalyseur de métathèse, notamment un catalyseur choisi parmi les catalyseurs connus par l’homme du métier pour la métathèse, notamment des catalyseurs au ruthénium notamment les catalyseurs de Grubbs de 2ème génération,, par exemple Benzylidene 1 ,3-bis(2,4,6-trimethylphenyl)-2-imidazolidinylidene dichloro(tricyclohexyl- phosphine)ruthenium ou (1 ,3-dimesitylimidazolidine- 2- ylidene)(tricyclohexylphosphine)benzylidene ruthénium dichloride. La quantité de catalyseur est de préférence comprise entre 50 ppm et 5% en poids d’élément Ru, de préférence entre 200 ppm et 1%, par rapport au poids d’oléfine. La réaction est mise en oeuvre de préférence à une température comprise entre 0 et 150 °C, par exemple entre 20 et 100°C. Le milieu subit ensuite une étape de purification, par exemple le milieu réactionnel est dissout dans un solvant, par exemple toluène, puis le mélange obtenu est filtré, par exemple sur alumine neutre.
Les oléfines selon l’invention peuvent être utilisées pour la formulation de compositions cosmétiques, de compositions de plastifiants ou encore de compositions de lubrifiants. Les oléfines de l’invention peuvent également être hydrogénées en alcanes correspondants ou subir des réactions les transformant en alcanes fonctionnalisés, ledits alcanes pouvant être utilisés dans pour la formulation de compositions cosmétiques, de compositions de plastifiants ou encore de compositions de lubrifiants.
La présente demande concerne également l’utilisation des alcanes ramifiés selon l’invention ou mélange d’alcanes ramifiés selon l’invention pour la formulation de compositions cosmétiques, de compositions de plastifiants ou encore de compositions de lubrifiants.
La présente demande va maintenant être décrite à l’aide des exemples ci- dessous.
Exemple 1 : Dimérisation de l’isooctène
On charge dans un autoclave agité, fermé et mis sous atmosphère inerte :
- 100 g d’isooctène
- 10g de Montmorillonite
- 5g d’isooctane
On chauffe progressivement et la dimérisation commence vers 150°C.
On continue à augmenter la température jusqu’à 200°C.
On maintient le mélange sous agitation et à ce palier de température pendant 3 heures.
On refroidit le mélange réactionnel jusqu’à la température ambiante
On sépare le catalyseur Montmorillonite de la phase liquide par filtration.
La phase liquide est diluée dans un solvant cyclohexane pour les besoins de l’analyse.
La conversion de l’isooctène est comprise entre 70 et 95%. Les rendements en produits de dimérisation de l’isooctène (Hexaisododécènes) sont compris entre 50 et 90%. Exemple 2 : Dimérisation de l’isooctène
Le catalyseur mis en oeuvre dans cet exemple est commercialisé par AXEN et correspond à une solution de dichloroalkylaluminium à 50% en poids dans une coupe essence paraffinique C6-C8, et catalyseur liquide à base de nickel.
On charge dans un autoclave agité et fermé et mis sous atmosphère inerte:
- 100 g d’isooctène
- 0,45 g de la solution catalytique définie ci-dessus
On maintient le mélange réactionnel entre 45 et 50°C pendant 2 heures
On refroidit le mélange à température ambiante.
Le mélange est traité par une solution aqueuse basique de carbonate de sodium ou de soude et les phases organique et aqueuse sont ensuite séparées par décantation.
La phase organique est analysée.
La conversion de l’isooctène est comprise entre 70 et 100%.
Les rendements en produits de dimérisation de l’isooctène (Hexaisododécènes) sont compris entre 60 et 90%.
Exemple 3 : Hydroqénation des composés issus des exemples 1 et 2
Après 3 purges sous courant d’azote, on charge dans un réacteur d’hydrogénation (agitation et tenue à la pression) :
100 g de dimère de l’Isooctène obtenu aux exemples 1 et 2
- 5 g catalyseur Ni Raney
- 50 g d’isooctane
On porte le mélange agité à une température de 80°C.
On introduit l’hydrogène en réglant la pression à une valeur constante de 20 atmosphères.
On maintient le mélange réactionnel agité, à 50°C, sous pression constante d’hydrogène durant une durée de 3 heures.
En fin de réaction, l’excès d’hydrogène est éliminé par détente et le ciel du réacteur est purgé par 3 fois avec de l’azote.
Le milieu réactionnel est dilué dans le cyclohexane pour des besoins analytiques Le milieu réactionnel est analysé :
La conversion du dimère de l’Isooctène est de 100%
Le rendement en dimère hydrogéné (alcane ramifié selon l’invention) est de 100%.
Exemple 4 : Métathèse isooctène et octène
Dans un shlenk sont ajoutés successivement 18.5 mmol d’isooctène (2.1 mL) 4 mmol d’octène (0.45 mL) et (1 ,3-dimesitylimidazolidine- 2- ylidene)(tricyclohexylphosphine)benzylidene ruthénium dichloride (68 mg, 0.08 mmol). La solution est chauffée à 55°C et régulièrement dégazée. Après 40h, 0.3 mL de éthyl vinyl éther sont ajoutés. Le produit est dissout dans le toluène (50 mL) puis filtré sur de l’alumine neutre. 42% de produit (oléfine en C14) sont obtenus après évaporation du solvant.
Un procédé identique peut être mis en oeuvre pour les réactions suivantes :
Avec R=CH3 Exemple 5 : Co-dimérisation
On charge dans un autoclave agité, fermé et mis sous atmosphère inerte :
- 100 g d’isooctène - 100 g de n-octène
- 10g de Montmorillonite
- 5g d’isooctane
On chauffe progressivement et la co-dimérisation commence vers 150°C. On continue à augmenter la température jusqu’à 200°C.
On maintient le mélange sous agitation et à ce palier de température pendant 3 heures.
On refroidit le mélange réactionnel jusqu’à la température ambiante On sépare le catalyseur Montmorillonite de la phase liquide par filtration. La phase liquide est diluée dans un solvant cyclohexane pour les besoins de l’analyse.
La conversion est comprise entre 70 et 95%. Les rendements en hexadodécène, produits de co-dimérisation de l’isooctène avec le n octène sont compris entre 50 et 90%.
Un procédé identique peut être mis en oeuvre pour les réactions suivantes : Exemple 6 : Obtention d’oléfines en C12
Les procédés de l’invention (co-dimérisation et métathèse) peuvent être mis en oeuvre pour obtenir des oléfines comprenant 12 atomes de carbone, selon par exemple les schémas réactionnels suivants :
5

Claims

REVENDICATIONS
1. Alcanes ramifiés de formule (I) suivante :
R1, R2, R3 et R4, identiques ou différents, sont choisis parmi H, les alkyles, linéaires ou ramifiés, comprenant de 1 à 46 atomes de carbone et le nombre total d’atomes de carbone de l’ensemble des groupes R1, R2, R3 et R4 étant compris entre 7 et 48; sous réserve que :
- deux au plus parmi les groupes R1, R2, R3 et R4 sont H
- l’un des groupes R1, R2, R3 ou R4 comporte ou est un groupe tertiobutyle .
2. Alcanes ramifiés selon la revendication 1 avec l’un de R1, R2, R3 ou R4 représente un groupe méthyle.
3. Mélange comprenant au moins deux alcanes ramifiés selon la revendication 1 ou 2 pour lesquels les n sont identiques ou différents.
4. Mélange selon la revendication 3 exempt de composés aromatiques.
5. Oléfine ramifiée de formule (III)
R1, R2, R3 et R4, identiques ou différents, sont choisis parmi H, les alkyles, linéaires ou ramifiés, comprenant de 1 à 46 atomes de carbone et le nombre total d’atomes de carbone des groupes R1, R2, R3 et R4 étant compris entre 7 et 48; sous réserve que : - deux au plus parmi les groupes R1, R2, R3 et R4 sont H,
- l’un des groupes R1 , R2, R3 ou R4 comporte ou est un groupe tertiobutyle.
6. Mélange comprenant au moins deux oléfines ramifiées selon la revendication 5, les n étant identiques ou différents.
7. Procédé d’obtention d’un alcane ramifié selon la revendication 1 ou 2 ou d’un mélange selon la revendication 3 ou 4 comprenant une étape d’hydrogénation d’une oléfine selon la revendication 5 ou d’un mélange selon la revendication 6.
8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel l’oléfine selon la revendication 5 ou le mélange selon la revendication 6 est obtenu par dimérisation d’un mélange d’isomères d’oléfine ramifiée comprenant n/2 atomes de carbone lorsque n représente 16, 24, 32, 40 ou 48, par co-dimérisation ou par métathèse d’oléfines inférieures.
9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel le mélange d’oléfine ramifiée comprenant n/2 atomes de carbone est obtenu à partir de bioressources.
10. Procédé selon l’une quelconque des revendications 8 à 9, dans lequel l’étape de dimérisation est réalisée en présence d’un catalyseur choisi parmi les acides de Bronsted en solution, par exemple H2S04, H3P04, HF, CH3S03H, CF3S03H ; les acides de Bronsted solides, par exemple résines organiques, argiles, zéolites, H3P04 sur silice ; les acides de Lewis, par exemple ZnCI2, AICI3 ; les composés organométalliques, par exemple complexes Ni, mélanges de complexes de Ni et de Al ; les liquides ioniques, par exemple [BMIm][N(CF3S02)2] / HN(CF3S02)2 ; les argiles à structures lamellaires comme la Montmorillonite ; les résines organiques comme les amberlysts, résine sulfonique ; les composés organométalliques comme tel que par exemple [LNiCH2R9][AICI4] dans lequel L = PR10, R9 représente un alkyle, linéaire ou ramifié, comprenant 9 atomes de carbone et R10 représente un groupe -CH2-R9.
11. Procédé selon la revendication 8, dans lequel le procédé de co-dimérisation est mis en oeuvre avec des oléfines inférieures de formule (IV) et (V) : R5R6C=CR7R8 (IV) R9R10C=CR11R12 (V) l’oléfine (IV) étant une oléfine exo (double liaison terminale) ou endo (double liaison non terminale) comprenant m atomes de carbone, l’oléfine (V) comprenant p atomes de carbones, avec m+p=n avec n représente un entier compris entre 9 et 50, m compris entre 4 et 32 et p compris entre 3 et 46, ainsi, dans les formules (IV) et (V)
R7 et R8 représentent H et R5 et R6, identiques ou différents, représentent un groupe alkyle, linéaire ou ramifié comprenant au total, avec les atomes de carbone portant la double liaison, m atomes de carbone ; ou R5, R6, R7 et R8, identiques ou différents, représentent un groupe alkyle linéaire ou ramifié comprenant au total, avec les atomes de carbone portant la double liaison, m atomes de carbone; ou
R5 représente H et R6, R7 et R8, identiques ou différents, représentent un groupe alkyle linéaire ou ramifié comprenant au total, avec les atomes de carbone portant la double liaison, m atomes de carbone;
R9, R10, R11 et R12, identiques ou différents représentent un groupe alkyle, linéaire ou ramifié, comprenant au total, avec les atomes de carbone portant la double liaison, p atomes de carbone; ou
R9, R11 et R12 représentent H et R10 représente un groupe alkyle, linéaire ou ramifié, comprenant au total, avec les atomes de carbone portant la double liaison, p atomes de carbone.
12. Procédé selon la revendication 8, dans lequel le procédé de métathèse est mis en oeuvre avec des oléfines inférieures de formule (VI) et (VII) :
R13R14C=CR15R16(VI) R17R18C=CR19R20 (VII) l’oléfine (VI) étant une oléfine exo (double liaison terminale) ou endo (double liaison non terminale) comprenant q atomes de carbone ; l’oléfine (VII) comprenant r atomes de carbone, q est compris entre 3 et 32 et r est compris entre 3 et 40 ; ainsi, dans les formules (VI) et (VII)
R15 et R16 représentent H et R13 et R14, identiques ou différents, représentent un groupe alkyle, linéaire ou ramifié comprenant au total, avec les atomes de carbone portant la double liaison, q atomes de carbone; ou R13, R14, R15 et R16, identiques ou différents, représentent un groupe alkyle linéaire ou ramifié comprenant au total, avec les atomes de carbone portant la double liaison, q atomes de carbone; ou R13 représente H et R14, R15 et R16, identiques ou différents, représentent un groupe alkyle linéaire ou ramifié comprenant au total, avec les atomes de carbone portant la double liaison, q atomes de carbone;
R17, R18, R19 et R20, identiques ou différents représentent un groupe alkyle, linéaire ou ramifié, comprenant au total, avec les atomes de carbone portant la double liaison, r atomes de carbone; ou
R17, R19 et R20 représentent H et R18 représente un groupe alkyle, linéaire ou ramifié, comprenant au total, avec les atomes de carbone portant la double liaison, r atomes de carbone.
13. Procédé selon la revendication 9, dans lequel l’étape de co-dimérisation est réalisée en présence d’un catalyseur choisi parmi les acides de Bronsted en solution, par exemple H2S04, H3P04, HF, l’acide méthanesulfonique, l’acide triflique (CF3S03H) ; les acides de Bronsted solides, par exemple résines organiques, argiles, zéolites, H3P04 sur silice ; les acides de Lewis, par exemple ZnCI2, AICI3 ; les composés organométalliques, par exemple complexes Ni, mélanges de complexes de Ni et de Al ; les liquides ioniques, par exemple [BMIm][N(CF3S02)2] / HN(CF3S02)2 ; les argiles à structures lamellaires comme la Montmorillonite ; les résines organiques comme les amberlysts, les résines sulfoniques ; les composés organométalliques comme par exemple [LNiCH2R21][AICI4] dans lequel L = PR22, R21 représente un alkyle, linéaire ou ramifié, comprenant 9 atomes de carbone et R22 représente un groupe -CH2-R21 .
14. Procédé selon la revendication 10, dans lequel l’étape de métathèse est réalisée en présence d’un catalyseur de métathèse, notamment un catalyseur choisi parmi les catalyseurs connus par l’homme du métier pour la métathèse, notamment des catalyseurs au ruthénium notamment les catalyseurs de Grubbs de 2ème génération,, par exemple Benzylidene 1 ,3- bis(2,4,6-trimethylphenyl)-2-imidazolidinylidene dichloro(tricyclohexyl- phosphine)ruthenium ou (1 ,3-dimesitylimidazolidine- 2- ylidene)(tricyclohexylphosphine)benzylidene ruthénium dichloride.
15. Utilisation de l’alcane selon la revendication 1 ou 2 ou du mélange selon la revendication 3 ou 4, pour la formulation de compositions cosmétiques, de compositions de plastifiants ou encore de compositions de lubrifiants.
EP20753965.1A 2019-08-16 2020-08-17 Alcanes ramifiés et leur procédé de préparation Withdrawn EP4013736A1 (fr)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1909242A FR3099928B1 (fr) 2019-08-16 2019-08-16 Alcanes ramifiés et leur procédé de préparation
FR2003014A FR3108606A1 (fr) 2020-03-27 2020-03-27 Oléfines ramifiées et leur procédé de préparation
PCT/EP2020/072987 WO2021032672A1 (fr) 2019-08-16 2020-08-17 Alcanes ramifiés et leur procédé de préparation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4013736A1 true EP4013736A1 (fr) 2022-06-22

Family

ID=72039609

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP20753965.1A Withdrawn EP4013736A1 (fr) 2019-08-16 2020-08-17 Alcanes ramifiés et leur procédé de préparation

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220340503A1 (fr)
EP (1) EP4013736A1 (fr)
JP (1) JP2022545206A (fr)
CN (1) CN114502523A (fr)
WO (1) WO2021032672A1 (fr)

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57140729A (en) * 1981-02-25 1982-08-31 Toshinobu Higashimura Preparation of isobutene tetramer
US5808115A (en) * 1996-03-08 1998-09-15 University Of Georgia Research Foundation Carbodiimide-promoted epoxidation of olefins
DE102005022021A1 (de) * 2005-05-12 2006-11-16 Basf Ag Isoalkangemisch, dessen Herstellung und Verwendung
KR101442857B1 (ko) * 2006-06-07 2014-09-22 바스프 에스이 올레핀의 공이량체화 방법
EP2076484B1 (fr) * 2006-10-13 2020-01-08 Elevance Renewable Sciences, Inc. Synthèse d'alcènes terminaux à partir d'alcènes internes via la métathèse d'oléfines
WO2011083473A1 (fr) * 2010-01-07 2011-07-14 Technion Research And Development Foundation Ltd. Composés organiques volatils comme marqueurs de diagnostic pour différents types de cancer
EP2521705A4 (fr) * 2010-01-08 2014-06-18 Gevo Inc Méthodes intégrées de synthèse de produits chimiques renouvelables
US20130111807A1 (en) * 2010-05-07 2013-05-09 Bht Global Holdings Limited System and process for production of biofuels
PE20140009A1 (es) 2010-10-19 2014-01-18 Global Bioenergies Produccion de alquenos mediante conversion enzimatica combinada de acidos 3-hidroxialcanoicos
US9150468B2 (en) * 2011-09-28 2015-10-06 Nalco Company Method of producing olefins via metathesis
WO2013160292A1 (fr) * 2012-04-27 2013-10-31 Universiteit Van Amsterdam Procédé pour la séparation de mélanges comprenant des alcanes à chaîne droite et ramifiés par adsorption sur zif-77
CN102876350B (zh) * 2012-09-26 2015-09-09 中国科学技术大学 由Ru系催化剂催化植物油或长链脂肪酸制备高十六烷值烷烃燃料的方法及其应用
AU2016357456B2 (en) 2015-11-17 2023-02-09 Global Bioenergies Process for producing isobutene from 3-methylcrotonic acid
CA3059650C (fr) 2017-05-10 2023-12-19 Global Bioenergies Procedes ameliores de production d'isobutene a partir d'acide 3-methylcrotonique

Also Published As

Publication number Publication date
CN114502523A (zh) 2022-05-13
US20220340503A1 (en) 2022-10-27
WO2021032672A1 (fr) 2021-02-25
JP2022545206A (ja) 2022-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0135441B1 (fr) Procédé amélioré de synthèse du butène-1 par dimérisation de l'éthylène
EP0012685B1 (fr) Nouvelle composition catalytique et sa mise en oeuvre pour l'oligomérisation des oléfines
US4367352A (en) Oligomerized olefins for lubricant stock
EP3368217A1 (fr) Composition catalytique a base de nickel en presence d'un activateur specifique et son utilisation dans un procede d'oligomerisation des olefines
CA3007314A1 (fr) Composition catalytique a base de nickel et de ligand de type phosphine et d'une base de lewis et son utilisation dans un procede d'oligomerisation des olefines
EP2607339A1 (fr) Procédé de production d'octènes mettant en oeuvre la dimérisation de l'éthlène en butènes et la dimérisation des butènes en octènes
WO2015181358A1 (fr) Polyoléfines lubrifiantes de basse viscosité
EP0024971B1 (fr) Carboxylates de nickel, leur préparation, leur utilisation dans une composition catalytique, utilisation de cette composition pour l'oligomérisation de mono-oléfines
US4400565A (en) Co-catalyst for use with boron trifluoride in olefin oligomerization
EP4013736A1 (fr) Alcanes ramifiés et leur procédé de préparation
WO2021190817A1 (fr) Oléfines et alcanes ramifiés et leur procédé de préparation
FR3099928A1 (fr) Alcanes ramifiés et leur procédé de préparation
WO2021191465A1 (fr) Oléfines ramifiées fonctionnalisées et leur procédé de préparation
EP4013735A1 (fr) Composes carbonyles, leurs procedes de preparation et leurs utilisations
FR2843110A1 (fr) Procede d'isomerisation d'olefines
FR2983091A1 (fr) Composition catalytique et procede pour la dimerisation selective de l'isobutene
WO2021032675A2 (fr) Composés estérifiés ou éthérifiés, leurs procédés de préparation et leurs utilisations
WO2021032679A1 (fr) Alcanes ramifiés et fonctionnalisés et leur procédé de préparation
WO2019102152A1 (fr) Procede de preparation de trimeres de 1-decene
EP2599543A1 (fr) Composition catalytique contenant une fonction acide et procédé pour la dimérisation sélective de l'isobutène
FR2829131A1 (fr) Procede pour la dimerisation de l'isobutene
FR3074065A1 (fr) Nouvelle composition catalytique a base de nickel, d’un phosphonium et son utilisation pour l’oligomerisation des olefines
FR3087773A1 (fr) Nouveau compose a base d’aluminium
WO2022171871A1 (fr) Alkylphénols, leurs procédés de préparation et leurs utilisations
FR2496636A1 (fr) Olefines superieures oligomerisees et leur utilisation dans des compositions lubrifiantes

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20220216

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20221005