FR2710339A1 - Process for the preparation of fuchsones - Google Patents
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Abstract
Description
PROCEDE DE PREPARATION DE FUCHSONES
La présente invention a pour objet un procédé de préparation de fuchsones.PROCESS FOR THE PREPARATION OF FUCHSONES
The present invention relates to a process for preparing fuchsones.
Dans l'exposé qui suit de la présente invention, on entend par "fuchsone", tout composé chimique comportant le motif méthylène-1,4 quinone suivant:
In the following description of the present invention, the term "fuchsone" means any chemical compound comprising the following 1,4-methylene quinone unit:
La demanderese a proposé dans la demande de brevet français n" 93 00120, déposée le 08 janvier 1993, un nouveau procédé de prépararation d'une fuchsone dont la caractéristique est de faire réagir un composé phénolique présentant un atome d'hydrogène en position para du groupe hydroxyle et un composé cétonique non énolisable, en présence d'une quantité efficace d'un acide. The applicant proposed in French patent application No. 93 00120, filed on January 8, 1993, a new process for the preparation of a fuchsone, the characteristic of which is to react a phenolic compound having a hydrogen atom in the para position of the hydroxyl group and a non-insoluble ketone compound, in the presence of an effective amount of an acid.
Par "composé cétonique non énolisable", on entend une cétone qui possède deux atomes de carbone tertiaire en position a du groupe carbonyle. By "non-enolisable ketone compound" is meant a ketone which has two tertiary carbon atoms in position a of the carbonyl group.
Poursuivant ses recherches, la demanderesse a trouvé que ledit procédé pouvait être perfectionné, en conduisant la réaction en présence d'un additif, à savoir un composé soufré ionisable. Continuing her research, the Applicant has found that the said process could be improved, by conducting the reaction in the presence of an additive, namely an ionizable sulfur compound.
Ainsi, il a maintenant été trouvé et c'est ce qui fait l'objet de la présente invention, un procédé de préparation d'une fuchsone qui consiste à faire réagir un composé phénolique présentant au moins un atome d'hydrogène en position para et un composé cétonique non énolisable, en présence d'un catalyseur acide caractérisé par le fait que la réaction est conduite en présence d'une quantité efficace d'un composé soufré ionisable. Thus, it has now been found, and this is what is the subject of the present invention, a process for the preparation of a fuchsone which consists in reacting a phenolic compound having at least one hydrogen atom in the para position and a non-insoluble ketone compound, in the presence of an acid catalyst, characterized in that the reaction is carried out in the presence of an effective amount of an ionizable sulfur compound.
Par "composé soufré ionisable", on entend tout composé soufré qui s'ionise en présence d'eau pour donner un ion présentant une valence libre sur l'atome de soufre. By "ionizable sulfur compound" is meant any sulfur compound which ionizes in the presence of water to give an ion having a free valence on the sulfur atom.
Conformément à l'invention, il a été trouvé que la mise en oeuvre d'un tel composé permettait d'accroître la cinétique réactionnelle. Ainsi, on a constaté que la vitesse de formation de la fuchsone était considérablement augmentée et qu'elle pouvait être multipliée par dix ou voire même plus. In accordance with the invention, it has been found that the use of such a compound makes it possible to increase the reaction kinetics. Thus, it has been found that the speed of formation of fuchsone was considerably increased and that it could be multiplied by ten or even more.
On fait donc réagir selon l'invention, un composé phénolique et un composé cétonique, en présence d'un catalyseur acide et d'un composé soufré.
La présente invention s'applique tout particulièrement au composé phénolique de formule qénérale (I):
dans ladite formule (I) - la position en para est libre, - R1, R2, R3 et R4, identiques ou différents représentent un atome d'hydrogène ou un substituant quelconque, - deux groupes R1 et R2 et/ou R3 et R4 placés sur deux atomes de carbone vicinaux peuvent former ensemble et avec les atomes de carbone qui les portent un carbocycle saturé, insaturé ou aromatique ayant de 4 à 7 atomes de carbone, - R' représente un atome d'hydrogène, un radical alkyle linéaire ou ramifié ayant de 1 à 12 atomes de carbone, un radical carbocyclique éventuellement substitué qui peut être un radical cycloalkyle ayant de 5 à 12 atomes de carbone, un radical aryle ayant de 6 à 12 atomes de carbone, un radical aralkyle ayant de 7 à 14 atomes de carbone.A phenolic compound and a ketone compound are therefore reacted according to the invention, in the presence of an acid catalyst and a sulfur compound.
The present invention applies very particularly to the phenolic compound of general formula (I):
in said formula (I) - the position in para is free, - R1, R2, R3 and R4, identical or different, represent a hydrogen atom or any substituent, - two groups R1 and R2 and / or R3 and R4 placed on two vicinal carbon atoms can form together and with the carbon atoms which carry them a saturated, unsaturated or aromatic carbocycle having from 4 to 7 carbon atoms, - R 'represents a hydrogen atom, a linear or branched alkyl radical having from 1 to 12 carbon atoms, an optionally substituted carbocyclic radical which may be a cycloalkyl radical having from 5 to 12 carbon atoms, an aryl radical having from 6 to 12 carbon atoms, an aralkyl radical having from 7 to 14 atoms of carbon.
Le procédé de l'invention s'applique à tout composé phénolique répondant à la formule générale (I) et, plus particulièrement, aux composés phénoliques de formule (I) dans laquelle - le radical R' représente l'un des groupes suivants:
un atome d'hydrogène
un radical alkyle linéaire ou ramifié ayant de 1 à 6 atomes de carbone,
un radical cyclohexyle,
un radical phényle,
un radical benzyle, - R1, R21 R3 et R4, identiques ou différents représentent Rg, I'un des groupes suivants
un atome d'hydrogène,
un radical alkyle, linéaire ou ramifié, ayant de 1 à 6 atomes de carbone, de
préférence de 1 à 4 atomes de carbone, tel que méthyle, éthyle, propyle,
isopropyle, butyle, isobutyle, sec-butyle, tert-butyle,
un radical alcényle linéaire ou ramifié ayant de 2 à 6 atomes de carbone,
de préférence, de 2 à 4 atomes de carbone, tel que vinyle, allyle,
un radical alkoxy linéaire ou ramifié ayant de 1 à 6 atomes de carbone, de
préférence de 1 à 4 atomes de carbone tel que les radicaux méthoxy,
éthoxy, propoxy, isopropoxy, butoxy,
un groupe acyle ayant de 2 à 6 atomes de carbone,
un radical de formule:
-Rs-OH
- R5-COOR6
-Rs-X
-R5-CF3
dans lesdites formules, R5 représente un lien valentiel ou un radical
hydrocarboné divalent, linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé, ayant de 1 à 6
atomes de carbone tel que, par exemple, méthylène, éthylène, propylène,
isopropylène, isopropylidène ; R6 représente un radical alkyle linéaire ou
ramifié ayant de 1 à 6 atomes de carbone ; X symbolise un atome
d'halogène, de préférence un atome de chlore, de brome ou de fluor.The process of the invention applies to any phenolic compound corresponding to the general formula (I) and, more particularly, to the phenolic compounds of formula (I) in which - the radical R 'represents one of the following groups:
a hydrogen atom
a linear or branched alkyl radical having from 1 to 6 carbon atoms,
a cyclohexyl radical,
a phenyl radical,
a benzyl radical, - R1, R21 R3 and R4, identical or different, represent Rg, one of the following groups
a hydrogen atom,
an alkyl radical, linear or branched, having from 1 to 6 carbon atoms, of
preferably from 1 to 4 carbon atoms, such as methyl, ethyl, propyl,
isopropyl, butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl,
a linear or branched alkenyl radical having from 2 to 6 carbon atoms,
preferably from 2 to 4 carbon atoms, such as vinyl, allyl,
a linear or branched alkoxy radical having from 1 to 6 carbon atoms, of
preferably from 1 to 4 carbon atoms such as methoxy radicals,
ethoxy, propoxy, isopropoxy, butoxy,
an acyl group having from 2 to 6 carbon atoms,
a radical of formula:
-Rs-OH
- R5-COOR6
-Rs-X
-R5-CF3
in said formulas, R5 represents a valential bond or a radical
divalent hydrocarbon, linear or branched, saturated or unsaturated, having from 1 to 6
carbon atoms such as, for example, methylene, ethylene, propylene,
isopropylene, isopropylidene; R6 represents a linear alkyl radical or
branched having from 1 to 6 carbon atoms; X symbolizes an atom
halogen, preferably a chlorine, bromine or fluorine atom.
- R1, R2, R3 et R4, identiques ou différents représentent R7, I'un des radicaux plus complexes suivants:
un radical cyclohexyle,
un radical de formule
dans lequel R5 représente un lien valentiel ou un radical hydrocarboné divalent, linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé ayant de 1 à 6 atomes de carbone tel que par exemple, méthylène, éthylène, propylène, isopropylène, isopropylidène et Rg ayant la signification donnée précédemment et m est un nombre entier de O à 4, un radical - R5 - A - R8 dans lequel R5 a la signification donnée précédemment, R8 représente un radical alkyle linéaire ou ramifié ayant de 1 à 6 atomes de carbone ou un radical
et A symbolise l'un des groupes suivants:
dans ces formules, Rg représente un atome d'hydrogène ou un radical alkyle ayant de 1 à 4 atomes de carbone, un radical cyclohexyle ou phényle. - R1, R2, R3 and R4, identical or different, represent R7, one of the following more complex radicals:
a cyclohexyl radical,
a radical of formula
in which R5 represents a valential bond or a divalent, linear or branched, saturated or unsaturated hydrocarbon radical having from 1 to 6 carbon atoms such as, for example, methylene, ethylene, propylene, isopropylene, isopropylidene and Rg having the meaning given above and m is an integer from O to 4, a radical - R5 - A - R8 in which R5 has the meaning given above, R8 represents a linear or branched alkyl radical having from 1 to 6 carbon atoms or a radical
and A symbolizes one of the following groups:
in these formulas, Rg represents a hydrogen atom or an alkyl radical having from 1 to 4 carbon atoms, a cyclohexyl or phenyl radical.
- deux groupes R1 et R2 et/ou R3 et R4 placés sur deux atomes de carbone vicinaux peuvent former ensemble et avec les atomes de carbone qui les portent un carbocycle saturé, insaturé ou aromatique ayant 6 atomes de carbone,
Le composé phénolique de formule (I) peut être porteur d'un ou plusieurs substituants. Des exemples de substituants sont donnés ci-dessus mais cette liste ne présente aucun caractère limitatif. N'importe quel substituant peut être présent sur le cycle dans la mesure où il n'interfère pas au niveau du produit désiré.- two groups R1 and R2 and / or R3 and R4 placed on two vicinal carbon atoms can form together and with the carbon atoms which carry them a saturated, unsaturated or aromatic carbocycle having 6 carbon atoms,
The phenolic compound of formula (I) can carry one or more substituents. Examples of substituents are given above, but this list is in no way limiting. Any substituent can be present on the cycle as long as it does not interfere with the desired product.
Parmi les composés de formule (I), on met en oeuvre plus particulièrement ceux répondant à la formule (I) dans laquelle: - le radical R' représente l'un des groupes suivants:
un atome d'hydrogène
un radical alkyle linéaire ou ramifié ayant de 1 à 4 atomes de carbone,
un radical cyclohexyle,
un radical phényle, - R1, R2( R3 et R4, identiques ou différents représentent l'un des groupes suivants:
un atome d'hydrogène,
un radical alkyle, linéaire ou ramifié ayant de 1 à 4 atomes de carbone,.
un radical alkoxy linéaire ou ramifié ayant de 1 à 4 atomes de carbone,
un groupe hydroxyle,
un atome d'halogène, un groupe -CF3
un radical cyclohexyle,
un radical phényle, - deux groupes R1 et R2 et/ou R3 et R4 placés sur deux atomes de carbone vicinaux peuvent former ensemble et avec les atomes de carbone qui les portent un cycle benzénique.Among the compounds of formula (I), use is more particularly made of those corresponding to formula (I) in which: the radical R ′ represents one of the following groups:
a hydrogen atom
a linear or branched alkyl radical having from 1 to 4 carbon atoms,
a cyclohexyl radical,
a phenyl radical, - R1, R2 (R3 and R4, identical or different, represent one of the following groups:
a hydrogen atom,
an alkyl radical, linear or branched having from 1 to 4 carbon atoms ,.
a linear or branched alkoxy radical having from 1 to 4 carbon atoms,
a hydroxyl group,
a halogen atom, a group -CF3
a cyclohexyl radical,
a phenyl radical, - two groups R1 and R2 and / or R3 and R4 placed on two vicinal carbon atoms can form together and with the carbon atoms which carry them a benzene ring.
Encore plus préférentiellement, on choisit les composés de formule (I) dans laquelle R' représente un atome d'hydrogène et R1 représente un atome d'hydrogène, un groupe hydroxyle, un radical méthyle, un radical méthoxy et R2,
R3 et R4 représentent un atome d'hydrogène.Even more preferably, the compounds of formula (I) are chosen in which R ′ represents a hydrogen atom and R1 represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, a methyl radical, a methoxy radical and R2,
R3 and R4 represent a hydrogen atom.
A titre illustratif de composés phénoliques de formule (I) susceptibles d'être mis en oeuvre dans le procédé de l'invention, on peut mentionner plus particulièrement:
- ceux répondant à la formule (I) dans laquelle R1, R2, R3 et R4
représentent un atome d'hydrogène, tels que le phénol ou l'an isole,
- ceux répondant à la formule (I) avec un substituant sur le cycle
benzénique, tels que l'ortho-crésol, le métacrésol, le méthoxy-2 phénol,
I'éthyl-2 phénol, I'éthyl-3 phénol, le propyl-2 phénol, le sec-butyl-2 phénol, le
tert-butyl-2 phénol, le tert-butyl-3 phénol, le méthoxy-2 phénol, le méthoxy-3
phénol, le salicylate de méthyle, le chloro-2 phénol, le chloro-3 phénol,
- ceux répondant à la formule (I) avec deux substituants sur le cycle
benzénique, tels que le diméthyl-2,3 phénol, le diméthyl-2,5 phénol, le
diméthyl-2,6 phénol, le diméthyl-3,5 phénol, le dichloro-2,3 phénol, le
dichloro-2,5 phénol, le dichloro-2,6 phénol, le dichloro-3,5 phénol,
- ceux répondant à la formule (I) avec trois substituants sur le cycle
benzénique, tels que le triméthyl-2,3,5 phénol, le triméthyl-2,3,6 phénol, le
ditert-butyl-2,6 phénol, le ditert-butyl-3,5 phénol, le trichloro-2,3,5 phénol, le
trichloro-2,3,6 phénol,
- ceux répondant à la formule (I) dans laquelle R1 et R2 forment un cycle
benzénique, tels que l'hydroxy-i naphtalène,
- ceux répondant à la formule (I) dans laquelle R1 représente un radical de
type R7, tels que le phénoxy-2 phénol, le phénoxy-3 phénol.By way of illustration of phenolic compounds of formula (I) capable of being used in the process of the invention, there may be mentioned more particularly:
- those corresponding to formula (I) in which R1, R2, R3 and R4
represent a hydrogen atom, such as phenol or an isolate,
- those corresponding to formula (I) with a substituent on the cycle
benzene, such as ortho-cresol, metacresol, 2-methoxyphenol,
Ethyl 2-phenol, ethyl 3-phenol, propyl-2 phenol, sec-butyl-2-phenol,
tert-butyl-2 phenol, tert-butyl-3 phenol, methoxy-2 phenol, methoxy-3
phenol, methyl salicylate, 2-chloro-phenol, 3-chloro-phenol,
- those corresponding to formula (I) with two substituents on the cycle
benzene, such as 2,3-dimethylphenol, 2,5-dimethylphenol,
2,6-dimethyl phenol, 3,5-dimethyl phenol, 2,3-dichloro phenol,
2,5-dichloro-phenol, 2,6-dichloro-phenol, 3,5-dichloro-phenol,
- those corresponding to formula (I) with three substituents on the cycle
benzene, such as 2,3,5,5-trimethylphenol, 2,3,6-trimethylphenol,
ditert-butyl-2,6 phenol, ditert-butyl-3,5 phenol, trichloro-2,3,5 phenol,
2,3,6-trichloro phenol,
- those corresponding to formula (I) in which R1 and R2 form a ring
benzene, such as hydroxy-naphthalene,
- those corresponding to formula (I) in which R1 represents a radical of
type R7, such as phenoxy-2 phenol, phenoxy-3 phenol.
Parmi les composés phénoliques de formule (I) qui pourront être mis en oeuvre dans le procédé de l'invention, on peut citer à titre non limitatif, le phénol,
I'anisole, I'orthocrésol, le métacrésol.Among the phenolic compounds of formula (I) which may be used in the process of the invention, non-limiting mention may be made of phenol,
Anisole, orthocresol, metacresol.
Comme mentionné précédemment, la caractéristique du composé cétonique intervenant dans le procédé de l'invention est qu'il s'agit d'une cétone non énolisable. As mentioned above, the characteristic of the ketone compound involved in the process of the invention is that it is a non-insoluble ketone.
Plus spécifiquement, il répond à la formule (II) suivante:
dans ladite formule (Il) - Ra et Rb, identiques ou différents sont des radicaux hydrocarbonés ayant chacun de 3 à 30 atomes de carbone; les atomes de carbone de chaque radical
Ra et Rb en position a par rapport au groupe carbonyle étant des carbones tertiaires.More specifically, it corresponds to the following formula (II):
in said formula (II) - Ra and Rb, identical or different are hydrocarbon radicals each having from 3 to 30 carbon atoms; the carbon atoms of each radical
Ra and Rb in position a with respect to the carbonyl group being tertiary carbons.
A titre d'exemples de radicaux Ra et Rb convenant bien à la présente invention, on peut citer entre autres, les radicaux alkyle ramifiés ayant au moins 3 atomes de carbone et les radicaux aryle ayant au moins 6 atomes de carbone et plus particulièrement les radicaux tert-butyle, tert-pentyle, tert-hexyle ou phényle éventuellement substitué. Examples of radicals Ra and Rb which are very suitable for the present invention, there may be mentioned, among others, branched alkyl radicals having at least 3 carbon atoms and aryl radicals having at least 6 carbon atoms and more particularly radicals tert-butyl, tert-pentyl, tert-hexyl or optionally substituted phenyl.
Les composés cétoniques convenant à la présente invention peuvent être représenter plus précisément par la formule générale (II') suivante:
dans ladite formule (Il') - Rai, Ra2, Ra3 et Rabi, Rb2, Rb3 identiques ou différents, représentent des radicaux alkyle linéaires ou ramifiés ayant de 1 à 10 atomes de carbone, des radicaux cyclohexyle, phényle ou napthyle éventuellement substitués, Ral, Ra2, Ra3 et/ou Rbl, Rb2, Rb3 peuvent former ensemble et avec l'atome de carbone qui les porte un cycle benzénique ou naphtalénique éventuellement substitué ; éventuellement les deux groupes Ral et Rbl peuvent être liés ensemble par un lien valentiel ou par un groupe -CH2- formant ainsi un cycle cétonique qui peut être saturé ou insaturé.The ketone compounds suitable for the present invention can be represented more precisely by the following general formula (II ′):
in said formula (II ') - Rai, Ra2, Ra3 and Rabi, Rb2, Rb3 identical or different, represent linear or branched alkyl radicals having from 1 to 10 carbon atoms, cyclohexyl, phenyl or naphthyl radicals optionally substituted, Ral , Ra2, Ra3 and / or Rbl, Rb2, Rb3 can form together and with the carbon atom which carries them an optionally substituted benzene or naphthalene ring; optionally the two groups Ral and Rbl can be linked together by a valential bond or by a group -CH2- thus forming a ketone cycle which can be saturated or unsaturated.
Parmi tous les composés cétoniques répondant à la formule (II), on fait appel tout particulièrement aux composés cétoniques répondant à la formule (lla) suivante:
dans ladite formule (lla): - Rc et Rd identiques ou différents représentent un atome d'hydrogène ou un substituant, - n1, n2 identiques ou différents est un nombre égal à 0, 1,2 ou 3, - éventuellement les deux atomes de carbone situés en position a par rapport aux deux atomes de carbone portant le groupe - CO peuvent être liés ensemble par un lien valentiel ou par un groupe - CH2 - formant ainsi un cycle cétonique qui peut être saturé mais aussi insaturé.Among all the ketone compounds corresponding to formula (II), special use is made of ketone compounds corresponding to the following formula (IIa):
in said formula (IIIa): - Rc and Rd identical or different represent a hydrogen atom or a substituent, - n1, n2 identical or different is a number equal to 0, 1,2 or 3, - optionally the two atoms of carbon located in position a with respect to the two carbon atoms carrying the group - CO can be linked together by a valential bond or by a group - CH2 - thus forming a ketone cycle which can be saturated but also unsaturated.
Le substituant est choisi de telle sorte qu'il ne réagisse pas dans les conditions d'acidité de l'invention. II peut s'agir entre autres, d'un groupe fonctionnel. The substituent is chosen so that it does not react under the acidity conditions of the invention. Among other things, it may be a functional group.
Des exemples de substituants convenant bien à l'invention sont les suivants: - les radicaux alkyle linéaires ou ramifiés ayant de 1 à 4 atomes de carbone, - le radical phényle, - les radicaux alkoxy R10 - O dans lesquels R10 représente un radical alkyle linéaire ou ramifié ayant de 1 à 4 atomes de carbone ou le radical phényle, - le groupe hydroxyle, - I'atome de fluor. Examples of substituents which are very suitable for the invention are the following: - linear or branched alkyl radicals having from 1 to 4 carbon atoms, - the phenyl radical, - the alkoxy radicals R10 - O in which R10 represents a linear alkyl radical or branched having from 1 to 4 carbon atoms or the phenyl radical, - the hydroxyl group, - the fluorine atom.
Comme exemples de composés cétoniques particulièrement adaptés à l'invention, on peut citer tout particulièrement les composés cétoniques répondant à la formule générale (lla) dans laquelle Ru et Rd, identiques ou différents représentent un atome d'hydrogène ou un substituant tel que précité, de préférence en position 4,4' et n1, n2 identiques ou différents sont égaux à 0 ou 1. As examples of ketone compounds which are particularly suitable for the invention, mention may very particularly be made of ketone compounds corresponding to the general formula (IIa) in which Ru and Rd, identical or different, represent a hydrogen atom or a substituent as mentioned above, preferably in position 4,4 ′ and n1, n2 identical or different are equal to 0 or 1.
On fait appel préférentiellement aux composés cétoniques répondant à la formule (lla) dans laquelle Rc et Rd identiques ou différents représentent un atome d'hydrogène ; un radical méthyle, éthyle, tert-butyle, phényle ; un radical méthoxy ou éthoxy; un groupe hydroxyle, de préférence en position 3,3' ou 4,4'. Use is preferably made of ketone compounds corresponding to formula (IIa) in which Rc and Rd identical or different represent a hydrogen atom; a methyl, ethyl, tert-butyl, phenyl radical; a methoxy or ethoxy radical; a hydroxyl group, preferably in the 3.3 ′ or 4.4 ′ position.
Comme exemples spécifiques de cétones qui peuvent être utilisées dans le procédé de l'invention, on peut citer plus particulièrement:
- la benzophénone
- la méthyl-2 benzophénone
- la diméthyl-2,4 benzophénone
- la diméthyl-4,4' benzophénone
- la diméthyl-2,2' benzophénone
- la diméthoxy-4,4' benzophénone
- l'hydroxy-4 benzophénone
- la dihydroxy-4-4' benzophénone
- le benzoyl-4 biphényle
Selon le procédé de l'invention, on fait réagir, le composé phénolique de formule (I) avec le composé cétonique de formule générale (II), en présence d'un catalyseur acide et d'un composé soufré.As specific examples of ketones which can be used in the process of the invention, there may be mentioned more particularly:
- benzophenone
- 2-methyl benzophenone
- 2,4-dimethyl benzophenone
- 4,4 'dimethyl benzophenone
- 2,2-dimethyl benzophenone
- 4,4 'dimethoxy benzophenone
- 4-hydroxy benzophenone
- dihydroxy-4-4 'benzophenone
- 4-benzoyl biphenyl
According to the process of the invention, the phenolic compound of formula (I) is reacted with the ketonic compound of general formula (II), in the presence of an acid catalyst and of a sulfur compound.
Le catalyseur convenant à l'invention est choisi de telle sorte qu'il présente une fonction d'acidité - Ho comprise entre 5 et 20, de préférence entre 10 et 15. The catalyst suitable for the invention is chosen such that it has an acidity function - Ho of between 5 and 20, preferably between 10 and 15.
Le catalyseur intervenant dans le procédé de l'invention est un catalyseur acide. II peut s'agir d'une catalyse homogène ou hétérogène. The catalyst involved in the process of the invention is an acid catalyst. It can be a homogeneous or heterogeneous catalysis.
On peut faire appel à un acide protonique fort et/ou un acide de Lewis. A strong protonic acid and / or a Lewis acid can be used.
Comme exemples non limitatifs de tels acides forts, on peut citer les acides halogénés tels que l'acide chlorhydrique, I'acide bromhydrique, I'acide fluorhydrique, les oxyacides halogénés ou non tels que l'acide sulfurique, I'acide pyrosulfurique, I'acide perchlorique, les acides halogénosulfoniques tels que l'acide fluorosulfonique, I'acide chlorosulfonique ou l'acide trifluorométhanesulfonique, I'acide méthanesulfonique, I'acide éthanesulfonique, I'acide éthanedisulfonique, I'acide benzènesulfonique, les acides benzènedisulfoniques, les acides toluènesulfoniques, les acides naphtalènesulfoniques et les acides naphtalènedisulfoniques. As nonlimiting examples of such strong acids, there may be mentioned halogenated acids such as hydrochloric acid, hydrobromic acid, hydrofluoric acid, halogenated or non-halogenated oxyacids such as sulfuric acid, pyrosulfuric acid, I perchloric acid, halosulfonic acids such as fluorosulfonic acid, chlorosulfonic acid or trifluoromethanesulfonic acid, methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, ethanedisulfonic acid, benzenesulfonic acid, benzenedisulfonic acids, acids toluenesulfonic, naphthalenesulfonic acids and naphthalenedisulfonic acids.
Parmi ces acides1 on utilisera de préférence l'acide fluorhydrique, I'acide perchlorique, I'acide trifluorométhanesu Ifonique, I'acide paratoluènesulfonique,
I'acide chlorosulfonique, I'acide fluorosulfonique, I'acide méthanesulfonique,
I'acide benzène sulfonique.Among these acids1, hydrofluoric acid, perchloric acid, trifluoromethanesu Ifonic acid, paratoluenesulfonic acid, will preferably be used,
Chlorosulfonic acid, fluorosulfonic acid, methanesulfonic acid,
Benzene sulfonic acid.
On choisit, tout particulièrement, I'acide fluorhydrique, I'acide perchlorique ou l'acide trifluorométhanesulfonique. Very particularly, hydrofluoric acid, perchloric acid or trifluoromethanesulfonic acid is chosen.
Comme autres exemples de catalyseurs acides protoniques, on peut citer les résines sulfoniques. As other examples of protonic acid catalysts, there may be mentioned sulfonic resins.
Ainsi, on peut mettre en oeuvre dans le procédé de l'invention, les résines sulfoniques existant sur le marché, résines commercialisées sous différentes dénominations commerciales. On peut citer, entre autres, les résines suivantes
TEMEX 50, AMBERLYST 15, AMBERLYST 35, AMBERLYST 36, DOWEX 50W.Thus, it is possible to use in the process of the invention, the sulphonic resins existing on the market, resins marketed under different commercial names. Mention may be made, among others, of the following resins
TEMEX 50, AMBERLYST 15, AMBERLYST 35, AMBERLYST 36, DOWEX 50W.
Les résines précitées qui conviennent bien à la présente invention sont constituées d'un squelette polystyrénique qui porte des groupes fonctionnels qui sont des groupes sulfoniques. The aforementioned resins which are well suited to the present invention consist of a polystyrenic backbone which carries functional groups which are sulfonic groups.
Le squelette polystyrénique est obtenu par polymérisation du styrène et du divinylbenzène, sous l'influence d'un catalyseur d'activation, le plus souvent un peroxyde organique, ce qui conduit à un polystyrène réticulé. La polymérisation se fait le plus souvent en suspension et l'on obtient des billes ou des granules de polymère. Ceux-ci sont traités par de l'acide sulfurique ou sulfochlorique concentré. On obtient un copolymère styrène-divinylbenzène sulfoné. The polystyrene skeleton is obtained by polymerization of styrene and divinylbenzene, under the influence of an activation catalyst, most often an organic peroxide, which leads to a crosslinked polystyrene. The polymerization is most often carried out in suspension and beads or granules of polymer are obtained. These are treated with concentrated sulfuric or sulfochloric acid. A sulfonated styrene-divinylbenzene copolymer is obtained.
II est également possible de faire appel à des résines sulfoniques qui sont des copolymères phénol-formol et qui portent sur le noyau aromatique un groupe méthylène sulfonique. Comme exemples desdites résines, on peut mentionner entre autres, la résine commercialisée sous la dénomination DUOLITE ARC 9359. It is also possible to use sulfonic resins which are phenol-formaldehyde copolymers and which carry on the aromatic nucleus a methylene sulfonic group. As examples of said resins, mention may be made, among others, of the resin marketed under the name DUOLITE ARC 9359.
D'autres résines sont également disponibles sur le marché et l'on peut citer les résines perfluorées porteuses de groupes sulfoniques et, plus particulièrement le NAFION qui présente la structure générale donnée ci-après:
dans ladite formule, q est un nombre entier égal à 1,2,3,---, p est compris entre 5 et 13,5 et y est égal à environ 1000.Other resins are also available on the market and mention may be made of perfluorinated resins carrying sulfonic groups and, more particularly NAFION which has the general structure given below:
in said formula, q is an integer equal to 1,2,3, ---, p is between 5 and 13.5 and y is equal to approximately 1000.
Le NAFION est préparé à partir d'un copolymère de tétrafluoroéthylène et de perfluoro-(fluornsu lfonyléthoxy)-propyl] vinyl éther.NAFION is prepared from a copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoro- (fluornsu lfonylethoxy) -propyl] vinyl ether.
Les résines en cause peuvent être du type gel ou du type macroréticulé. The resins in question may be of the gel type or of the macroreticulated type.
Elles sont mises en oeuvre sous la forme acide.They are used in the acid form.
De nombreuses résines sont des produits disponibles sur le marché sous forme sèche ou humide. L'une ou l'autre des formes peuvent être utilisées dans le procédé de l'invention. Many resins are products available on the market in dry or wet form. Either form can be used in the process of the invention.
Elles se présentent habituellement sous forme de particules sensiblement sphériques ayant un diamètre variant de 0,3 à 1,5 mm, de préférence entre 0,5 et 1,2 mm. They are usually in the form of substantially spherical particles having a diameter varying from 0.3 to 1.5 mm, preferably between 0.5 and 1.2 mm.
Les résines précitées sont mises en oeuvre préférentiellement dans le procédé de l'invention et plus préférentiellement les résines ayant un squelette polystyrénique. Toutefois, I'invention n'exclut pas la mise en oeuvre de résines ayant un squelette d'une autre nature dans la mesure où elle porte les groupes sulfoniques adéquates. The aforementioned resins are preferably used in the process of the invention and more preferably resins having a polystyrenic backbone. However, the invention does not exclude the use of resins having a skeleton of another nature insofar as it carries the appropriate sulphonic groups.
La proportion de groupes sulfoniques par rapport à la masse polymérique peut être variable et l'on en tiendra compte lors de la détermination de la quantité de polymère à mettre en oeuvre. The proportion of sulfonic groups relative to the polymer mass can be variable and this will be taken into account when determining the amount of polymer to be used.
La concentration en sites acides du polymère sulfonique varie avantageusement entre 1 et 10 milliéquivalents d'ions H+ par gramme de polymère sec, et, de préférence, entre 2 et 7 milliéquivalents d'ions H+ par gramme de polymère sec. The concentration of acid sites of the sulfonic polymer advantageously varies between 1 and 10 milliequivalents of H + ions per gram of dry polymer, and preferably between 2 and 7 milliequivalents of H + ions per gram of dry polymer.
On assimilera également dans ce qui suit aux acides protoniques forts, les formes acides des oxydes mixtes, des argiles et des zéolithes. We will also assimilate in the following to strong protonic acids, the acid forms of mixed oxides, clays and zeolites.
Comme exemples de catalyseurs à propriétés acides, on peut citer, tout particulièrement les combinaisons d'oxydes métalliques et métalloidiques telles que: silice-alumine, silice-Ga203,si lice-B203. As examples of catalysts with acidic properties, mention may be made, very particularly of combinations of metal and metalloid oxides such as: silica-alumina, silica-Ga203, if lice-B203.
Un autre type de catalyseurs minéraux acides convenant tout à fait bien à la mise en oeuvre du procédé de l'invention sont les argiles acides. Another type of acid mineral catalysts which is entirely suitable for carrying out the process of the invention are acid clays.
Pour préparer les argiles acides, on part préférentiellement des argiles naturelles présentant une structure dite "TOT ou tétraèdre-octaèdre-tétraèdre. To prepare the acid clays, it is preferable to start with natural clays having a structure called "TOT or tetrahedron-octahedron-tetrahedron.
Les argiles TOT se présentent sous forme de feuillets élémentaires comprenant deux couches de tétraèdres d'atomes d'oxygène dans lesquels sont inclus les atomes de silicium séparées par une couche d'octaèdres d'atomes d'oxygène dans lesquels est inclus le métal M de type MO4(OH)2 ou M est un cation divalent ou trivalent. TOT clays are in the form of elementary sheets comprising two layers of tetrahedra of oxygen atoms in which are included the silicon atoms separated by a layer of octahedra of oxygen atoms in which is included the metal M of type MO4 (OH) 2 or M is a divalent or trivalent cation.
Lorsque tous les tétraèdres sont occupés par des ions Si4+, la neutralité électrique du feuillet peut être mesurée de deux façons, selon la charge du cation octaédrique: - s'il est divalent (Mg2+, Fe2+,...), toutes les cavités octaédriques sont occupées; le feuillet est alors dit trioctaédrique, - s'il est trivalent (Al3+, Fe3+,...), deux cavités octaédriques sur trois sont occupées et le feuillet est dioctaédrique. When all the tetrahedra are occupied by Si4 + ions, the electrical neutrality of the sheet can be measured in two ways, depending on the charge of the octahedral cation: - if it is divalent (Mg2 +, Fe2 +, ...), all the octahedral cavities are busy; the sheet is then said to be trioctahedral, - if it is trivalent (Al3 +, Fe3 +, ...), two out of three octahedral cavities are occupied and the sheet is dioctahedral.
Mais de nombreuses substitutions sont possibles, aussi bien dans la couche tétraédrique que dans la couche octaédrique. Celles-ci peuvent entraîner un déficit de charge du feuillet et la neutralité du cristal est alors réalisée par insertion de cations compensateurs entre les feuillets. However, many substitutions are possible, both in the tetrahedral layer and in the octahedral layer. These can lead to a deficit in charge of the sheet and the neutrality of the crystal is then achieved by inserting compensating cations between the sheets.
On trouve parmi les argiles TOT, les trois classes suivantes : les smectites, les vermiculites et les micas. Among the TOT clays are the following three classes: smectites, vermiculites and micas.
Parmi les argiles, la classe utilisée préférentiellement selon l'invention est celle des smectites. Among clays, the class preferentially used according to the invention is that of smectites.
Les smectites sont classifiées selon la nature du métal M (aluminium, magnésium, fer, lithium), la nature du cation compensateur (sodium, potassium, calcium) et la nature de la substitution tétraédrique ou octaédrique. Smectites are classified according to the nature of the metal M (aluminum, magnesium, iron, lithium), the nature of the compensating cation (sodium, potassium, calcium) and the nature of the tetrahedral or octahedral substitution.
On peut ainsi citer parmi la classe des smectites:
- les montmorillonites de formule Si4(AI2 y Mgy)O10(OH)2,M+y
- les beidellites de formule (Si4.xAlx)Al2Ol0(OH)2,M+x
- les nontronites de formule (Si4.xAIx)Fe2Oi0(OH)2,M+x
- les hectorites de formule Si4(Mg3 y Liy)Oio(OH)21M+y
- les stévensites de formule Si4(Mg3y)Oi0(OH îM+2y
- les saponites de formule (Si4,,AI,)M9301 O(OH2),M+,
On préfère encore tout particulièrement dans le cadre de la présente invention utiliser les montmorillonites.We can thus cite among the class of smectites:
- the montmorillonites of formula Si4 (AI2 y Mgy) O10 (OH) 2, M + y
- the beidellites of formula (Si4.xAlx) Al2Ol0 (OH) 2, M + x
- the nontronites of formula (Si4.xAIx) Fe2Oi0 (OH) 2, M + x
- hectorites of formula Si4 (Mg3 y Liy) Oio (OH) 21M + y
- stevensites of formula Si4 (Mg3y) Oi0 (OH îM + 2y
- the saponites of formula (Si4,, AI,) M9301 O (OH2), M +,
It is still more particularly preferred in the context of the present invention to use montmorillonites.
On peut utiliser les argiles commerciales déjà acides telles que notamment: les argiles suivantes : KSF, TONSIL OPTIMUM FF et K 10 vendues par Sud
Chemie.Commercial clays which are already acidic can be used, such as in particular: the following clays: KSF, TONSIL OPTIMUM FF and K 10 sold by Sud
Chemie.
On peut également traiter les argiles commerciales, déjà acides ou non par une solution aqueuse d'un acide. La concentration de la solution aqueuse en acide est variable, cependant elle devra avoir un pH supérieur ou égal à 2 de façon à ne pas détruire l'argile et elle devra contenir une quantité d'ions H+ exprimé en milliéquivalents correspondant à au moins la capacité d'échange de l'argile. On définit la capacité d'échange d'une argile comme le nombre de cations monovalents, exprimé en milliéquivalents que peuvent échanger 1 9 d'échantillon. It is also possible to treat commercial clays, already acidic or not, with an aqueous solution of an acid. The concentration of the aqueous acid solution is variable, however it must have a pH greater than or equal to 2 so as not to destroy the clay and it must contain a quantity of H + ions expressed in milliequivalents corresponding to at least the capacity clay exchange. The exchange capacity of a clay is defined as the number of monovalent cations, expressed in milliequivalents that 1 9 of sample can exchange.
Cette capacité d'échange (ou charge par demi-maille) varie pour les smectites entre 0,2 et 0,6 et pour les vermiculites entre 0,6 et 0,9. Il est préférable donc dans le cadre de la présente invention d'utiliser une solution acide contenant autant d'équivalents H+ qu'il y aura de cations à échanger dans l'argile, donc contenant au moins 0,6 et de préférence au moins 1 milliéquivalent acide pour 1 g d'argile. This exchange capacity (or charge per half-mesh) varies for smectites between 0.2 and 0.6 and for vermiculites between 0.6 and 0.9. It is therefore preferable in the context of the present invention to use an acid solution containing as many H + equivalents as there will be cations to be exchanged in the clay, therefore containing at least 0.6 and preferably at least 1 milliequivalent acid for 1 g of clay.
On peut éventuellement, pour améliorer la surface d'échange de l'argile, la traiter ensuite avec un alcool tel que le méthanol, puis la sécher. Optionally, to improve the exchange surface of the clay, then treat it with an alcohol such as methanol, then dry it.
Conviennent également à la mise en oeuvre du procédé de l'invention, les argiles de type pontée. Also suitable for implementing the method of the invention, bridged type clays.
On entend par argile pontée, des argiles entre les feuillets desquelles ont été introduits des ponts ou piliers qui maintiennent un espacement basal. Bridged clay is understood to mean clays between the sheets of which bridges or pillars have been introduced which maintain a basal spacing.
L'espacement basal (ou distance interfoliaire) est la somme de l'épaisseur d'un feuillet de l'argile et de l'espacement interfoliaire.The basal spacing (or interfoliar distance) is the sum of the thickness of a clay sheet and the interfoliar spacing.
Comme exemples d'espèces minérales créant les piliers ou ponts, on peut citer celles dérivées des éléments suivants : aluminium, nickel, cobalt, vanadium, molybdène, rhénium, fer, cuivre, ruthénium, chrome, lanthane, cérium, titane, bore, gallium, zirconium, niobium, tantale, silicium. As examples of mineral species creating the pillars or bridges, mention may be made of those derived from the following elements: aluminum, nickel, cobalt, vanadium, molybdenum, rhenium, iron, copper, ruthenium, chromium, lanthanum, cerium, titanium, boron, gallium , zirconium, niobium, tantalum, silicon.
Les argiles pontées mises en oeuvre préférentiellement dans le procédé de l'invention sont les argiles pontées par des piliers d'oxyde d'aluminium, de zirconium, de chrome, de silicium et de cérium. The bridged clays preferably used in the process of the invention are the clays bridged by pillars of aluminum oxide, zirconium, chromium, silicon and cerium.
Les dites argiles sont préparées selon les procédés décrits dans la littérature. Said clays are prepared according to the methods described in the literature.
On peut se référer, entre autres, pour la préparation d'argiles pontées à l'aluminium à FR-A 2 563 446 et à FR-A 2 656 298; d'argiles pontées au titane à
FR-A 2 669 016 et d'argiles pontées au cérium à la demande de brevet française n 91 /04409. Reference may be made, inter alia, for the preparation of clay bridged with aluminum, to FR-A 2 563 446 and to FR-A 2 656 298; titanium bridged clays at
FR-A 2 669 016 and clay bridged with cerium at French patent application No. 91/04409.
Parmi les argiles pontées, on fait appel tout particulièrement aux argiles de type smectite. Parmi ces smectites, on peut citer à titre d'exemples non limitatifs, les beidellites, en particulier les beidellites synthétiques et les montmorillonites. Among bridged clays, special use is made of smectite-type clays. Among these smectites, non-limiting examples that may be mentioned include beidellites, in particular synthetic beidellites and montmorillonites.
Les argiles pontées peuvent être obtenues par un procédé comportant les étapes suivantes:
a) le traitement d'une argile naturelle ou synthétique, sous forme d'une
suspension aqueuse, par une solution aqueuse contenant au moins un
hydroxyde d'au moins un métal,
b) I'élimination de l'excès d'hydroxyde de métal n'ayant pas réagi sur
l'argile; ladite élimination et séchage de l'argile traitée,
c) le traitement thermique de l'argile traitée ; ledit traitement conduisant à
l'obtention de l'argile pontée.Bridged clays can be obtained by a process comprising the following stages:
a) the treatment of a natural or synthetic clay, in the form of a
aqueous suspension, with an aqueous solution containing at least one
hydroxide of at least one metal,
b) elimination of the excess of unreacted metal hydroxide on
clay; said elimination and drying of the treated clay,
c) heat treatment of the treated clay; said treatment leading to
obtaining bridged clay.
Pour la préparation des argiles pontées utilisables dans le cadre de l'invention, on peut également mettre en oeuvre que les étapes a) et b). For the preparation of bridged clays which can be used in the context of the invention, it is also possible to use only steps a) and b).
Le pontage des argiles peut être effectué à l'aide des hydroxydes des métaux précités. The bridging of the clays can be carried out using the hydroxides of the aforementioned metals.
De préférence, on utilise comme catalyseur dans le procédé de l'invention, une beidellite ou une montmorillonite pontée à l'aide d'hydroxyde d'aluminium, par exemple selon le procédé décrit dans FR-A 2 563 446. Preferably, a catalyst or a montmorillonite bridged with aluminum hydroxide is used as catalyst in the process of the invention, for example according to the process described in FR-A 2,563,446.
Comme exemples de catalyseurs convenant également à la présente invention, on peut citer les zéolithes naturelles telles que par exemple : la chabazite, la clinoptilolite, l'érionite, la mordénite, la phillipsite, l'offrétite. As examples of catalysts which are also suitable for the present invention, mention may be made of natural zeolites such as for example: chabazite, clinoptilolite, erionite, mordenite, phillipsite, offerite.
Conviennent tout à fait bien à la mise en oeuvre de l'invention, les zéolithes synthétiques telles que la zéolithe ZSM-5, la zéolithe Y, la ferrierite; la zéolithe X de type faujasite, la zéolithe de type L, la mordénite, la zéolithe ZSM-11; la mazzite, 'offrétite. Quelle que soit la zéolithe, on fait un traitement qui la rend acide. Synthetic zeolites such as zeolite ZSM-5, zeolite Y, ferrierite are entirely suitable for implementing the invention. faujasite-type zeolite X, type L zeolite, mordenite, zeolite ZSM-11; mazzite, 'offretite. Whatever the zeolite, we make a treatment which makes it acidic.
On fait appel préférentiellement aux zéolithes synthétiques et plus particulièrement aux zéolithes commerciales qui sont sous les formes suivantes:
- des zéolithes sous forme acide telles que les zéolithes ZSM-5 ou silicalite
d'aluminium de rapport molaire Si/AI de 10 à 500 ; les zéolithes Y en
particulier les zéolithes obtenues après traitement de désalumination (par
exemple hydrotraitement, lavage à l'aide d'acide chlorhydrique ou traitement
par SiC 14) et l'on peut citer plus particulièrement les zéolithes US-Y de
rapport molaire Si/AI supérieur à 3, de préférence compris entre 6 et 60; les
zéolithes telles que la ferrierite de rapport molaire Si/AI de 5 à 10,
- des zéolithes sous forme sodique ou potassique échangeable telles que la
zéolithe X de type faujasite de rapport molaire Si/AI de 1 à 1,5, la zéolithe de
type L de rapport molaire Si/AI de 3 à 3,5, la mordénite de rapport molaire
Si/AI de 5 à 6, la zéolithe ZSM-11 de rapport molaire Si/AI de 5 à 30,
- des zéolithes à la fois sous forme acide ou sous forme sodique ou
potassique échangeable telles que la mazzite de rapport molaire Si/AI de
3,41 'offrétite de rapport molaire Si/AI de 4. We preferentially use synthetic zeolites and more particularly commercial zeolites which are in the following forms:
- zeolites in acid form such as zeolites ZSM-5 or silicalite
aluminum with an Si / AI molar ratio of 10 to 500; zeolites Y in
in particular the zeolites obtained after dealumination treatment (by
example hydrotreating, washing with hydrochloric acid or treatment
by SiC 14) and mention may be made more particularly of the US-Y zeolites of
Si / AI molar ratio greater than 3, preferably between 6 and 60; the
zeolites such as ferrierite with an Si / AI molar ratio of 5 to 10,
- exchangeable zeolites in sodium or potassium form such as
zeolite X of faujasite type with Si / AI molar ratio of 1 to 1.5, the zeolite of
type L with Si / AI molar ratio from 3 to 3.5, mordenite with molar ratio
Si / AI from 5 to 6, the zeolite ZSM-11 of Si / AI molar ratio from 5 to 30,
- zeolites both in acid form or in sodium form or
exchangeable potassium such as the mazzite of Si / AI molar ratio of
3.41 'offretite with an Si / AI molar ratio of 4.
Conformément au procédé de l'invention, la zéolithe mise en oeuvre dans le procédé de l'invention est une zéolithe acidifiée. In accordance with the process of the invention, the zeolite used in the process of the invention is an acidified zeolite.
Pour acidifier la zéolithe si nécessaire, on fait appel aux traitements classiques. To acidify the zeolite if necessary, conventional treatments are used.
Ainsi, on peut échanger les cations alcalins en soumettant la zéolithe à un traitement réalisé avec de l'ammoniaque conduisant ainsi à un échange du cation alcalin par un ion ammonium puis à calciner la zéolithe échangée afin de décomposer thermiquement le cation ammonium et le remplacer par un ion H+. Thus, the alkali cations can be exchanged by subjecting the zeolite to a treatment carried out with ammonia thus leading to an exchange of the alkaline cation with an ammonium ion and then to calcining the exchanged zeolite in order to thermally decompose the ammonium cation and replace it with an H + ion.
La quantité d'ammoniaque à mettre en oeuvre est au moins égale à la quantité nécessaire pour échanger tous les cations alcalins en ions NH4+. The amount of ammonia to be used is at least equal to the amount necessary to exchange all the alkaline cations into NH4 + ions.
On met donc au moins en jeu de 5.10-3 à 10-5 mole d'ammoniaque par gramme de zéolithe. We therefore put at least 5.10-3 to 10-5 mole of ammonia per gram of zeolite into play.
La réaction d'échange du cation échangeable par NH4+ est effectuée à une température qui se situe entre la température ambiante et la température de reflux du milieu réactionnel. L'opération dure quelques heures et peut être répétée. The exchange reaction of the cation exchangeable with NH4 + is carried out at a temperature which is between ambient temperature and the reflux temperature of the reaction medium. The operation lasts a few hours and can be repeated.
Les zéolithes peuvent être également acidifiées en soumettant celles-ci à un traitement acide classique. Ce traitement peut être effectué par addition d'un acide tel que notamment l'acide chlorhydrique, l'acide sulfurique, l'acide nitrique,
I'acide perchlorique, l'acide phosphorique et l'acide trifluorométhanesulfonique.Zeolites can also be acidified by subjecting them to conventional acid treatment. This treatment can be carried out by adding an acid such as in particular hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid,
Perchloric acid, phosphoric acid and trifluoromethanesulfonic acid.
Selon un mode préférentiel de mise en oeuvre, la zéolithe est acidifiée par passage d'un volume d'acide présentant une normalité comprise entre 0,1 et 2 N par gramme de zéolithe comprise entre 10 ml/g et 100ml/g. Ce passage peut être réalisé en une seule étape ou de préférence en plusieurs étapes successives. According to a preferred embodiment, the zeolite is acidified by passing a volume of acid having a normality of between 0.1 and 2 N per gram of zeolite between 10 ml / g and 100ml / g. This passage can be carried out in a single step or preferably in several successive steps.
On ne sortira pas du cadre de la présente invention, à faire appel à une zéolithe acide modifiée par exemple en faisant appel à des zéolithes de type
ZSM-5 et ZSM-11 dans lesquelles une partie de l'aluminium est rempl littérature et l'on peut se référer entre autres aux travaux de ALBERTI et al - J. of
Inorg. Nucl. Chem. p. 1113(1978).It will not depart from the scope of the present invention to use a modified acid zeolite for example by using type zeolites
ZSM-5 and ZSM-11 in which part of the aluminum is filled literature and one can refer among others to the work of ALBERTI et al - J. of
Inorg. Nucl. Chem. p. 1113 (1978).
On peut également mettre en oeuvre. des phosphonates lamellaires de métaux tétravalents et tout particulièrement les phosphonates lamellaires de zirconium (US-A 4 436 899). It can also be implemented. lamellar phosphonates of tetravalent metals and very particularly lamellar zirconium phosphonates (US-A 4,436,899).
Conviennent également à l'invention, les oxydes rendus acides par un traitement. On peut citer les oxydes sulfatés, chlorés ou fluorés. Ceux qui sont mis en oeuvre préférentiellement sont les oxydes sulfatés de titane, de zirconium ou de fer. Ces oxydes sont décrits dans la littérature et l'on peut se référer entre autres à EP-A 0 397 553. Also suitable for the invention are the oxides made acidic by treatment. Mention may be made of sulfated, chlorinated or fluorinated oxides. Those which are preferably used are the sulfated oxides of titanium, zirconium or iron. These oxides are described in the literature and reference may be made, inter alia, to EP-A 0 397 553.
II est également possible de faire appel dans le procédé de l'invention, à un catalyseur de type acide de Lewis. It is also possible to use, in the process of the invention, a catalyst of Lewis acid type.
Par acide de Lewis, on entend dans le présent texte, selon la définition usuelle, des composés accepteurs de doublets électroniques. By Lewis acid is meant in the present text, according to the usual definition, compounds that accept electronic doublets.
On peut utiliser notamment les acides de Lewis cités dans l'ouvrage édité par G.A. OLAH "Friedel-Crafts and related Reactions", tome I, pages 191 à 197 (1963). One can use in particular the Lewis acids cited in the work published by G.A. OLAH "Friedel-Crafts and related Reactions", volume I, pages 191 to 197 (1963).
Les acides de Lewis pouvant servir dans le procédé, sont plus particulièrement les halogénures d'éléments des groupes 3a, 4a, 5a lb, 2b, 3b, 4b, 5b, 6b, 7b et 8 de la classification périodique des éléments tels que les chlorures, bromures, fluorures et iodures d'aluminium, d'étain, de phosphore, d'antimoine, d'arsenic, de bismuth, de titane, de tantale, de tellure, de sélénium, de zirconium, de vanadium, de samarium, de niobium, de tungstène, de platine, de molybdène, de fer, de colbalt, de nickel, de zinc et de cadmium. The Lewis acids which can be used in the process are more particularly the halides of elements from groups 3a, 4a, 5a lb, 2b, 3b, 4b, 5b, 6b, 7b and 8 of the periodic table of elements such as chlorides , bromides, fluorides and iodides of aluminum, tin, phosphorus, antimony, arsenic, bismuth, titanium, tantalum, tellurium, selenium, zirconium, vanadium, samarium, niobium, tungsten, platinum, molybdenum, iron, colbalt, nickel, zinc and cadmium.
Comme exemples spécifiques de tels halogénures, on peut citer le chlorure d'aluminium, le tétrachlorure de titane, le tétrachlorure de zirconium, le trichlorure de vanadium, le chlorure de samarium, le pentafluorure d'antimoine, le trichlorure de bismuth, le chlorure stanneux. As specific examples of such halides, there can be mentioned aluminum chloride, titanium tetrachloride, zirconium tetrachloride, vanadium trichloride, samarium chloride, antimony pentafluoride, bismuth trichloride, stannous chloride .
Les modes préférés de réalisation de l'invention consistent à faire appel aux catalyseurs acides suivants : I'acide fluorhydrique, I'acide perchlorique, I'acide trifluorométhanesulfonique, I'acide triflurométhanesu Ifonique, I'acide fluorhydrique, I'acide perchlorique et les résines sulfoniques de type NAFION. The preferred embodiments of the invention consist in using the following acid catalysts: hydrofluoric acid, perchloric acid, trifluoromethanesulfonic acid, trifluromethanesu Ifonic acid, hydrofluoric acid, perchloric acid and sulfonic resins of the NAFION type.
Pour ce qui est du composé soufré intervenant dans le procédé de l'invention, on peut faire appel plus particulièrement aux composés suivants:
composés minéraux soufrés:
- les halogénures de soufre, de préférence le monochlorure de soufre ou le
bichlorure de soufre,
- les thiosulfates d'ammonium, de métal alcalin ou alcalino-terreux, de
préférence le thiosulfate d'ammonium, de sodium ou de potassium,
- I'hydrogène sulfuré ou ses précurseurs tels que, par exemple, le sulfure de
calcium ou de potassium qui, ajoutés au milieu réactionnel acide,
conduisent à la formation d'hydrogène sulfuré, .composés organiques soufrés:
- les mercaptans notamment les alkylmercarptans, phénylmercaptans et
phénylalkylmercaptans tels que par exemple, I'éthylmercaptan, le
butylmercaptan, le 1 -nonylmercaptan, le benzylmercaptan,
- les thioalcools comme par exemple, le 2-mercaptoéthanol, le 3-mercapto
2-butanol,
- les thiophénols tels que notamment, le thiophénol, I'o-thiocrésol, le m
thiocrésol, le p-thiocrésol, le thioxylénol, le p-méthylthiophénol, I'o-
éthylthiophénol, le thiohydroquinone, le thionaphtol,
- les acides thioorganiques, leurs sels ou leurs esters tels que l'acide
thioacétique, I'acide thiopropionique, I'acide thiolactique, I'acide thio
salicylique, I'acide 2-mercaptoéthanesulfonique, I'acide 3-mercapto
propanesulfonique, I'acide mercaptosuccinique, I'acide thioglycolique, le
thioglycolate de méthyle, d'éthyle,
- les résines échangeuses de cations modifiées par réaction avec une alkyl
mercaptoamine, de préférence les résines à squelette polystyrénique
porteuses de groupes sulfoniques telles que précédemment définies, ayant
réagi avec une alkyl mercaptoamine, de préférence celle avec un groupe
amine primaire et encore plus préférentiellement celle ayant de 1 à 4
atomes de carbone, et notamment, la 2-mercaptoéthylamine, la 2
mercaptoisopropylam ine, la 3-mercaptobutylam ine.As regards the sulfur compound involved in the process of the invention, use may more particularly be made of the following compounds:
sulfur-containing mineral compounds:
- sulfur halides, preferably sulfur monochloride or
sulfur bichloride,
- ammonium thiosulphates, of alkali or alkaline-earth metal, of
preferably ammonium, sodium or potassium thiosulfate,
- hydrogen sulfide or its precursors such as, for example, sulfide
calcium or potassium which, added to the acid reaction medium,
lead to the formation of hydrogen sulfide, sulfur-containing organic compounds:
- the mercaptans, in particular the alkylmercarptans, phenylmercaptans and
phenylalkylmercaptans such as, for example, ethylmercaptan,
butylmercaptan, 1 -nonylmercaptan, benzylmercaptan,
- thioalcohols such as, for example, 2-mercaptoethanol, 3-mercapto
2-butanol,
- thiophenols such as in particular, thiophenol, o-thiocresol, m
thiocresol, p-thiocresol, thioxylenol, p-methylthiophenol, I'o-
ethylthiophenol, thiohydroquinone, thionaphthol,
- thioorganic acids, their salts or their esters such as acid
thioacetic, thiopropionic acid, thiolactic acid, thio acid
salicylic, 2-mercaptoethanesulfonic acid, 3-mercapto acid
propanesulfonic, mercaptosuccinic acid, thioglycolic acid,
methyl, ethyl thioglycolate,
- cation exchange resins modified by reaction with an alkyl
mercaptoamine, preferably polystyrene skeleton resins
carriers of sulfonic groups as defined above, having
reacted with an alkyl mercaptoamine, preferably one with a group
primary amine and even more preferably that having from 1 to 4
carbon atoms, and in particular, 2-mercaptoethylamine, 2
mercaptoisopropylam ine, 3-mercaptobutylam ine.
Conformément au procédé de l'invention, on effectue la préparation de la fuchsone par réaction du composé phénolique de formule (I) et du composé cétonique de formule (II), en présence du catalyseur acide et d'un composé soufré. In accordance with the process of the invention, the preparation of fuchsone is carried out by reaction of the phenolic compound of formula (I) and of the ketonic compound of formula (II), in the presence of the acid catalyst and of a sulfur compound.
La quantité de composé phénolique de formule (I) mis en oeuvre et exprimée par rapport au composé cétonique de formule (II) est généralement au moins égale à la quantité stoechiométrique. On choisit avantageusement un rapport molaire entre le composé phénolique de formule (I) et le composé cétonique de formule (II) compris entre 1 et 20, de préférence entre 1 et 10. The amount of phenolic compound of formula (I) used and expressed relative to the ketone compound of formula (II) is generally at least equal to the stoichiometric amount. A molar ratio between the phenolic compound of formula (I) and the ketone compound of formula (II) of between 1 and 20, preferably between 1 and 10, is advantageously chosen.
Pour ce qui est du catalyseur acide, la quantité d'acide exprimée par le rapport d'équivalents de protons au nombre de moles de composé cétonique de formule (II) peut varier entre 1.10-3 et 1,0, de préférence entre 5.10-3 et 0,5 . As regards the acid catalyst, the amount of acid expressed by the ratio of proton equivalents to the number of moles of ketone compound of formula (II) can vary between 1.10-3 and 1.0, preferably between 5.10- 3 and 0.5.
II est également possible d'utiliser l'acide en tant que milieu réactionnel. On peut citer notamment le cas de l'acide fluorhydrique et de l'acide trifluorométhanesulfonique. Ainsi, le rapport précité peut être supérieur à 1,0 et être très élevé et dépassé 20. D'une manière préférée, il est compris entre 5,0 et 10. It is also possible to use the acid as a reaction medium. Mention may in particular be made of the case of hydrofluoric acid and trifluoromethanesulfonic acid. Thus, the abovementioned ratio can be greater than 1.0 and be very high and exceed 20. Preferably, it is between 5.0 and 10.
S'agissant d'un catalyseur hétérogène solide, la quantité à mettre en oeuvre est déterminée de telle sorte que le catalyseur représente en poids par rapport au composé phénolique de formule (I) engagé, de 0,1 à 20 %, de préférence de 0,5 à 10 %. Cependant si l'on réalise le procédé en continu, par exemple en faisant réagir un mélange de composé phénolique de formule (I) et de composé cétonique de formule (II), sur un lit fixe de catalyseur, ces rapports catalyseur /composé cétonique de formule (II) n'ont pas de sens et à un instant donné, on pourra avoir un excès pondéral de catalyseur par rapport au composé cétonique de formule (II). Being a solid heterogeneous catalyst, the quantity to be used is determined so that the catalyst represents, by weight relative to the phenolic compound of formula (I) used, from 0.1 to 20%, preferably of 0.5 to 10%. However, if the process is carried out continuously, for example by reacting a mixture of phenolic compound of formula (I) and of ketone compound of formula (II), on a fixed catalyst bed, these catalyst / ketone compound ratios formula (II) do not make sense and at a given time, there may be an excess weight of catalyst compared to the ketone compound of formula (II).
La quantité de composé soufré mis en oeuvre exprimée par rapport au composé cétonique de formule (II) est choisie avantageusement de telle sorte que le rapport molaire entre le composé soufré et le composé cétonique de formule (II) soit compris entre 0,001 et 1,0, de préférence entre 0,005 et 0,20. The quantity of sulfur compound used expressed relative to the ketone compound of formula (II) is advantageously chosen such that the molar ratio between the sulfur compound and the ketone compound of formula (II) is between 0.001 and 1.0 , preferably between 0.005 and 0.20.
La préparation de la fuchsone conformément au procédé de l'invention, est réalisée à une température qui peut être comprise entre 45"C et 200"C. The preparation of fuchsone according to the process of the invention is carried out at a temperature which can be between 45 "C and 200" C.
Une variante préférée du procédé de l'invention consiste à choisir la température entre 60"C et 150"C. A preferred variant of the process of the invention consists in choosing the temperature between 60 "C and 150" C.
La réaction est conduite avantageusement sous pression atmosphérique. The reaction is advantageously carried out at atmospheric pressure.
D'un point de vue pratique, le procédé selon l'invention est simple à mettre en oeuvre de façon continue ou discontinue. From a practical point of view, the method according to the invention is simple to implement continuously or discontinuously.
Les différents réactifs peuvent être introduits dans n'importe quel ordre. The different reagents can be introduced in any order.
D'une manière préférée, on choisit l'ordre des réactifs suivants : on introduit le composé phénolique de formule (I), le composé cétonique de formule (II), le catalyseur acide et le composé soufré.Preferably, the order of the following reactants is chosen: the phenolic compound of formula (I), the ketonic compound of formula (II), the acid catalyst and the sulfur compound are introduced.
On porte le milieu réactionnel à la température désirée, tout en maintenant le milieu réactionnel sous agitation. The reaction medium is brought to the desired temperature, while maintaining the reaction medium with stirring.
Au cours de la réaction, il y a formation d'eau dans le milieu réactionnel. During the reaction, water forms in the reaction medium.
Une variante préférée de l'invention consiste à limiter la concentration de l'eau dans le milieu réactionnel, en éliminant celle-ci au fur et à mesure de sa formation, par tout moyen connu, notamment par distillation azéotropique. A preferred variant of the invention consists in limiting the concentration of water in the reaction medium, by eliminating it as it is formed, by any known means, in particular by azeotropic distillation.
En fin de réaction, on récupère la fuchsone formée à partir du milieu réactionnel. At the end of the reaction, the fuchsone formed is recovered from the reaction medium.
On commence par séparer le catalyseur. S'il s'agit d'une catalyse homogène, on lave la masse réactionnelle à l'eau et l'on additionne un solvant organique convenant pour extraire les réactifs n'ayant pas réagi et la fuchsone formée. Comme exemples de solvants organiques, on peut citer notamment l'acétate d'éthyle, le dichlorométhane, le p-xylène, le toluène, I'éther isopropylique. Le catalyseur acide passe en phase aqueuse et l'on récupère en phase organique, la fuchsone formée et éventuellement les réactifs qui n'ont pas été transformés. We start by separating the catalyst. If it is a homogeneous catalysis, the reaction mass is washed with water and an organic solvent suitable for extracting the unreacted reagents and the fuchsone formed is added. As examples of organic solvents, mention may in particular be made of ethyl acetate, dichloromethane, p-xylene, toluene, isopropyl ether. The acid catalyst passes into the aqueous phase and the fuchsone formed and optionally the reactants which have not been transformed are recovered in the organic phase.
Dans le cas d'un catalyseur acide hétérogène, le catalyseur acide solide est séparé selon les techniques classiques de séparation solide-liquide, de préférence par filtration puis le milieu réactionnel traité par un solvant organique tel que précité. In the case of a heterogeneous acid catalyst, the solid acid catalyst is separated according to conventional solid-liquid separation techniques, preferably by filtration and then the reaction medium treated with an organic solvent as mentioned above.
On peut récupérer la fuchsone à partir de la phase organique, par chromatographie liquide préparative sur colonne de silice. The fuchsone can be recovered from the organic phase, by preparative liquid chromatography on a silica column.
II est également possible de séparer la fuchsone, du composé phénolique non transformé et du composé cétonique de formule (II), par les moyens usuels, notamment, par cristallisation. It is also possible to separate the fuchsone from the unprocessed phenolic compound and the ketone compound of formula (II), by the usual means, in particular, by crystallization.
En ce qui concerne le composé soufré, celui-ci peut selon sa nature, se retrouver, soit dans la phase aqueuse, soit dans la phase organique. Il peut être récupéré selon les procédés habituels de séparation, notamment par distillation. As regards the sulfur-containing compound, the latter may, depending on its nature, be found either in the aqueous phase or in the organic phase. It can be recovered according to the usual separation methods, in particular by distillation.
Le procédé de l'invention permet d'obtenir une fuchsone que l'on peut symboliser par la formule générale suivante (III):
dans ladite formule (III), les différents symboles R1, R2, R3, R4, Ra et Rb ont la signification donnée précédemment.The process of the invention makes it possible to obtain a fuchsone which can be symbolized by the following general formula (III):
in said formula (III), the different symbols R1, R2, R3, R4, Ra and Rb have the meaning given above.
Le présent procédé convient tout particulièrement bien à la préparation de fuchsone à partir de phénol et de benzophénone. The present process is particularly suitable for the preparation of fuchsone from phenol and benzophenone.
Le perfectionnement apporté par la présente invention permet d'augmenter la vitesse réactionnelle de formation de la fuchsone, d'une manière appréciable. The improvement provided by the present invention makes it possible to increase the reaction rate of formation of fuchsone, appreciably.
Les exemples qui suivent, illustrent l'invention sans toutefois la limiter. The examples which follow illustrate the invention without however limiting it.
Dans les exemples, les abréviations suivantes signifient
nombre de moles de cétone transformées
TTBENZOPHENONE = --------------------------------- %
nombre de moles de benzophénone introduites
nombre de moles de fuchsone formées
RRFuCHsoNE = -------------------------------------- %
nombre de moles de benzophénone introduites
nombre de moles de fuchsone formées
RTFUCHSONE = -------------------------------------- %
nombre de moles de benzophénone transformées
Exemple 1
Dans un ballon de verre de 50 ml, muni d'une agitation centrale, d'un
réfrigérant, d'un thermomètre, on charge:
- 23,5 g (0,25 mol) de phénol
- 4,55 g (0,025 mol) de benzophénone
- 7,9 g (0,05 mol) d'acide benzènesulfonique
- 0,621 g (0,005 mol) de benzylmercaptan
On porte le mélange réactionnel à la température de réaction choisie, 110"C, tout en maintenant I' agitation à 1200 tours/mn.In the examples, the following abbreviations mean
number of moles of ketone processed
TTBENZOPHENONE = ---------------------------------%
number of moles of benzophenone introduced
number of moles of fuchsone formed
RRFuCHsoNE = --------------------------------------%
number of moles of benzophenone introduced
number of moles of fuchsone formed
RTFUCHSONE = --------------------------------------%
number of moles of benzophenone transformed
Example 1
In a 50 ml glass flask, fitted with a central shaker, a
refrigerant, thermometer, we charge:
- 23.5 g (0.25 mol) of phenol
- 4.55 g (0.025 mol) of benzophenone
- 7.9 g (0.05 mol) benzenesulfonic acid
- 0.621 g (0.005 mol) of benzylmercaptan
The reaction mixture is brought to the chosen reaction temperature, 110 ° C., while maintaining the stirring at 1200 rpm.
Au bout de 4 heures, on refroidit le mélange réactionnel et l'on effectue le
dosage des produits de la réaction : la fuchsone et la benzophénone résiduelle
sont dosées par chromatographie en phase gazeuse.After 4 hours, the reaction mixture is cooled and the
determination of the reaction products: fuchsone and residual benzophenone
are determined by gas chromatography.
Les résultats obtenus sont les suivants:
RR FUCHSONE = 57,6 49
TT BENZOPHENONE = 62 %
RT FUCHSONE =92,9%
Le même essai effectué sans benzylmercaptan, conduit après 4 heures de réaction à110"C, aux résultats suivants:
RR FUCHSONE = 14%
TT BENZOPHENONE = 15,2%
RT FUCHSONE = 92,1 %
La figure 1 représente un graphe sur lequel sont portées deux courbes de variation du rendement (RR exprimé en %) en fonction de la durée de la réaction (exprimée en heures), I'une en présence de benzylmercaptan (B) et l'autre en l'absence de thiol (A).The results obtained are as follows:
RR FUCHSONE = 57.6 49
TT BENZOPHENONE = 62%
RT FUCHSONE = 92.9%
The same test carried out without benzylmercaptan, conducted after 4 hours of reaction at 110 "C, with the following results:
RR FUCHSONE = 14%
TT BENZOPHENONE = 15.2%
RT FUCHSONE = 92.1%
FIG. 1 represents a graph on which are plotted two yield variation curves (RR expressed in%) as a function of the reaction time (expressed in hours), one in the presence of benzylmercaptan (B) and the other in the absence of thiol (A).
On note que la présence d'un thiol permet d'accroître considérablement la vitesse de formation de la fuchsone. It is noted that the presence of a thiol makes it possible to considerably increase the rate of formation of fuchsone.
Exemple 2
Dans un ballon de verre de 50 ml, muni d'une agitation centrale, d'un réfrigérant, d'un thermomètre, on charge:
- 23,5 g (0,25 mol) de phénol
- 4,55 g (0,025 mol) de benzophénone
- 7,5 g (0,05 mol) d'acide trifluoromethanesulfonique
- 0,621 g (0,005 mol) de benzylmercaptan
On porte le mélange réactionnel à la température de réaction choisie, 80"C tout en maintenant I' agitation à 1200 tours/mn.Example 2
In a 50 ml glass flask, fitted with a central stirring, a condenser, a thermometer, we load:
- 23.5 g (0.25 mol) of phenol
- 4.55 g (0.025 mol) of benzophenone
- 7.5 g (0.05 mol) of trifluoromethanesulfonic acid
- 0.621 g (0.005 mol) of benzylmercaptan
The reaction mixture is brought to the chosen reaction temperature, 80 ° C. while maintaining the stirring at 1200 rpm.
Au bout de 4 heures, on refroidit le mélange réactionnel et l'on effectue le dosage des produits de la réaction : la fuchsone et la benzophénone résiduelle sont dosées par chromatographie en phase gazeuse. After 4 hours, the reaction mixture is cooled and the reaction products are assayed: the fuchsone and the residual benzophenone are determined by gas chromatography.
Les résultats obtenus sont les suivants:
RR FUCHSONE = 94,8 %
TT BENZOPHENONE = 99,2 %
RT FUCHSONE = 95,6 %
Le même essai effectué sans benzylemercaptan, conduit après 4 heures de réaction à 80"C, aux résultats suivants:
RR FUCHSONE = 63,2 %
TT BENZOPHENONE = 64,8%
RT FUCHSONE = 97X5 %
Exemple3
Dans un ballon de verre de 50 ml, muni d'une agitation centrale, d'un réfrigérant, d'un thermomètre, on charge:
- 23,5 g (0,25 mol) de phénol
- 4,55 g (0,025 mol) de benzophénone
- 7,9 g (0,05 mol) d'acide benzènesulfonique
- 0,801 g (0,005 mol) de 1-nonylmercaptan
On porte le mélange réactionnel à la température de réaction choisie, il 00C tout en maintenant I' agitation à 1200 tours/mn.The results obtained are as follows:
RR FUCHSONE = 94.8%
TT BENZOPHENONE = 99.2%
RT FUCHSONE = 95.6%
The same test carried out without benzylemercaptan, carried out after 4 hours of reaction at 80 "C, with the following results:
RR FUCHSONE = 63.2%
TT BENZOPHENONE = 64.8%
RT FUCHSONE = 97X5%
Example3
In a 50 ml glass flask, fitted with a central stirring, a condenser, a thermometer, we load:
- 23.5 g (0.25 mol) of phenol
- 4.55 g (0.025 mol) of benzophenone
- 7.9 g (0.05 mol) benzenesulfonic acid
- 0.801 g (0.005 mol) of 1-nonylmercaptan
The reaction mixture is brought to the chosen reaction temperature, it 00C while maintaining the stirring at 1200 rpm.
Au bout de 4 heures, on refroidit le mélange réactionnel et l'on effectue le dosage des produits de la réaction : la fuchsone et la benzophénone résiduelle sont dosées par chromatographie en phase gazeuse. After 4 hours, the reaction mixture is cooled and the reaction products are assayed: the fuchsone and the residual benzophenone are determined by gas chromatography.
Les résultats obtenus sont les suivants:
RR FUCHSONE = 62 %
TT BENZOPHENONE =67,6 %
RT FUCHSONE = 91,7%
Le même essai effectué sans 1 -nonylmercaptan, conduit après 4 heures de réaction à 110 C, aux résultats suivants:
RR FUCHSONE = 14 %
TT BENZOPHENONE =15,2%
RT FUCHSONE = 92,1 %
Exemple 4
Dans un ballon de verre de 250 ml, muni d'une agitation centrale, d'un réfrigérant, d'un thermomètre, on charge:
- 94 g (1 mol) de phénol
- 18,2 g (0,1 mol) de benzophénone
- 76,8 g (0,8 mol) d'acide méthanesulfonique
- 1,8 g (0,02 mol) de 1 -butanethiol
On porte le mélange réactionnel à la température de réaction choisie, 80"C tout en maintenant I' agitation à 1200 tours/mn.The results obtained are as follows:
RR FUCHSONE = 62%
TT BENZOPHENONE = 67.6%
RT FUCHSONE = 91.7%
The same test carried out without 1-nonyl mercaptan, carried out after 4 hours of reaction at 110 ° C., with the following results:
RR FUCHSONE = 14%
TT BENZOPHENONE = 15.2%
RT FUCHSONE = 92.1%
Example 4
In a 250 ml glass flask, fitted with a central stirring, a condenser, a thermometer, we load:
- 94 g (1 mol) of phenol
- 18.2 g (0.1 mol) of benzophenone
- 76.8 g (0.8 mol) of methanesulfonic acid
- 1.8 g (0.02 mol) of 1 -butanethiol
The reaction mixture is brought to the chosen reaction temperature, 80 ° C. while maintaining the stirring at 1200 rpm.
Au bout de 7 heures, on refroidit le mélange réactionnel et l'on effectue le dosage des produits de la réaction : la fuchsone et la benzophénone résiduelle sont dosées par chromatographie en phase gazeuse. After 7 hours, the reaction mixture is cooled and the reaction products are assayed: the fuchsone and the residual benzophenone are assayed by gas chromatography.
Les résultats obtenus sont les suivants:
RR FUCHSONE = 96,5 %
TT BENZOPHENONE = 9794 %
RT FUCHSONE = 99,1 %
Exemple 5
Dans un ballon de verre de 100 ml, muni d'une agitation centrale, d'un réfrigérant, d'un thermomètre, on charge:
- 28,2 g (0,3 mol) de phénol
- 5,46 g (0,03 mol) de benzophénone
- 23,04 g (0,24 mol) d'acide méthanesulfonique
- 0,984 g (0,006 mol) de 2 - mercaptoéthanesulfonate de sodium
On porte le mélange réactionnel à la température de réaction choisie, il 00C tout en maintenant l'agitation à 1200 tours/mn.The results obtained are as follows:
RR FUCHSONE = 96.5%
TT BENZOPHENONE = 9794%
RT FUCHSONE = 99.1%
Example 5
In a 100 ml glass flask, provided with a central stirring, a condenser, a thermometer, we load:
- 28.2 g (0.3 mol) of phenol
- 5.46 g (0.03 mol) of benzophenone
- 23.04 g (0.24 mol) of methanesulfonic acid
- 0.984 g (0.006 mol) of sodium 2 - mercaptoethanesulfonate
The reaction mixture is brought to the chosen reaction temperature, it 00C while maintaining stirring at 1200 rpm.
Au bout de 4 heures, on refroidit le mélange réactionnel et l'on effectue le dosage des produits de la réaction : la fuchsone et la benzophénone résiduelle sont dosées par chromatographie en phase gazeuse. After 4 hours, the reaction mixture is cooled and the reaction products are assayed: the fuchsone and the residual benzophenone are determined by gas chromatography.
Les résultats obtenus sont les suivant:
RR FUCHSONE = 83,7 %
TT BENZOPHENONE = 99 %
RT FUCHSONE = 84s5 %
Le même essai est effectué sans thiol. Les résultats obtenus sont les suivants:
RR FUCHSONE = 46,3 %
TT BENZOPHENONE = 47 %
RT FUCHSONE = 98,5 %
Exemple 6
On reproduit l'exemple 5 sauf que l'on met en oeuvre 0,246 g (0,0015 mol) de 2 - mercaptoéthanesulfonate de sodium au lieu de 0,984 g (0,006 mol).The results obtained are as follows:
RR FUCHSONE = 83.7%
TT BENZOPHENONE = 99%
RT FUCHSONE = 84s5%
The same test is carried out without thiol. The results obtained are as follows:
RR FUCHSONE = 46.3%
TT BENZOPHENONE = 47%
RT FUCHSONE = 98.5%
Example 6
Example 5 is repeated except that 0.246 g (0.0015 mol) of sodium 2-mercaptoethanesulfonate is used instead of 0.984 g (0.006 mol).
Au bout de 4 heures à 110"C, les résultats obtenus sont les suivants:
RR FUCHSONE = 86,3 %
TT BENZOPHENONE = 91 %
RT FUCHSONE = 94s8 %
Exemple 7
On reproduit l'exemple 5 sauf que l'on met en oeuvre 0,025 g (0,00015 mol) de 2-mercaptoéthanesulfonate de sodium au lieu de 0,984 g (0,006 mol).After 4 hours at 110 "C, the results obtained are as follows:
RR FUCHSONE = 86.3%
TT BENZOPHENONE = 91%
RT FUCHSONE = 94s8%
Example 7
Example 5 is reproduced except that 0.025 g (0.00015 mol) of sodium 2-mercaptoethanesulfonate is used instead of 0.984 g (0.006 mol).
Au bout de 4 heures à 110"C, les résultats obtenus sont les suivants:
RR FUCHSONE = 65 %
TT BENZOPHENONE = 65,7 %
RT FUCHSONE = 98,9 %
Exemple 8
Dans un réacteur muni d'une agitation centrale, d'un réfrigérant et d'un thermomètre, on charge:
8,049 (0,085 mol) de phénol
1,559 (0,0085 mol) de benzophénone
1 ,67g (0,0085 équivalent H+) de résine BAYER K2431
0,2129 (0,0017 mol) de benzylmercaptan
La résine BAYER K2431 est une résine macroporeuse à squelette polystyrénique portant des groupes sulfonique, avec une concentration de sites acides de 5,1 milliéquivalents d'H+ par gramme de polymère sec.After 4 hours at 110 "C, the results obtained are as follows:
RR FUCHSONE = 65%
TT BENZOPHENONE = 65.7%
RT FUCHSONE = 98.9%
Example 8
In a reactor fitted with a central agitation, a condenser and a thermometer, the following are charged:
8.049 (0.085 mol) phenol
1.559 (0.0085 mol) benzophenone
1.67g (0.0085 H + equivalent) of BAYER K2431 resin
0.2129 (0.0017 mol) of benzylmercaptan
BAYER K2431 resin is a macroporous resin with a polystyrene skeleton carrying sulfonic groups, with a concentration of acid sites of 5.1 milliequivalents of H + per gram of dry polymer.
On porte le mélange réactionnel à la température choisie, 145"C, tout en maintenant l'agitation à 1200 tours/mn. The reaction mixture is brought to the selected temperature, 145 "C, while maintaining stirring at 1200 rpm.
Après 4 heures de réaction, la résine est séparée du mélange réactionnel par filtration sur verre fritté, lavée avec 20ml de phénol à 80"C. On réunit le filtrat et le lavage. After 4 hours of reaction, the resin is separated from the reaction mixture by filtration on sintered glass, washed with 20 ml of phenol at 80 ° C. The filtrate and the washing are combined.
La résine est agitée 1 heure à température ambiante avec un mélange d'eau et d'acétate d'éthyle 50/50, puis filtrée. La phase organique est séparée par décantation. The resin is stirred for 1 hour at room temperature with a mixture of water and ethyl acetate 50/50, then filtered. The organic phase is separated by decantation.
La fuchsone et la benzophénone résiduelle contenues dans la phase phénolique et dans la phase acétate d'éthyle, sont dosées par chromatographie en phase en phase gazeuse. The fuchsone and the residual benzophenone contained in the phenolic phase and in the ethyl acetate phase are assayed by gas phase chromatography.
Les résultats obtenus sont les suivants:
RR FUCHSONE = 11,8%
TT BENZOPHENONE = 14 %
RT FUCHSONE = 84,3 %
Le même essai réalisé sans benzylmercaptan, après 4 heures de réaction à 145"C, conduit aux résultats suivants:
RR FUCHSONE = 6,2 %
TT BENZOPHENONE = 6,2 %
RT FUCHSONE = 100 %
Exemple9
Dans un réacteur muni d'une agitation centrale, d'un réfrigérant et d'un thermomètre, on charge:
8,049 (0,085 mol) de phénol
1 ,55g (0,0085 mol) de benzophénone
1 ,67g (0,0085 équivalent H+) de résine BAYER K2431
0,2749 (0,0017 mol) de 1-nonylmercaptan
On porte le mélange réactionnel à la température choisie 145"C tout en maintenant l'agitation à 1200 tours/mn.The results obtained are as follows:
RR FUCHSONE = 11.8%
TT BENZOPHENONE = 14%
RT FUCHSONE = 84.3%
The same test carried out without benzylmercaptan, after 4 hours of reaction at 145 "C, leads to the following results:
RR FUCHSONE = 6.2%
TT BENZOPHENONE = 6.2%
RT FUCHSONE = 100%
Example 9
In a reactor fitted with a central agitation, a condenser and a thermometer, the following are charged:
8.049 (0.085 mol) phenol
1.55 g (0.0085 mol) of benzophenone
1.67g (0.0085 H + equivalent) of BAYER K2431 resin
0.2749 (0.0017 mol) of 1-nonylmercaptan
The reaction mixture is brought to the selected temperature 145 "C while maintaining stirring at 1200 rpm.
Après 4 heures de réaction, la résine est séparée du mélange réactionnel par filtration sur verre fritté, lavée avec 20ml de phénol à 80"C. On réunit le filtrat et le lavage. After 4 hours of reaction, the resin is separated from the reaction mixture by filtration on sintered glass, washed with 20 ml of phenol at 80 ° C. The filtrate and the washing are combined.
La résine est agitée 1 heure à température ambiante avec un mélange d'eau et d'acétate d'éthyle 50/50, puis filtrée. La phase organique est séparée par décantation. The resin is stirred for 1 hour at room temperature with a mixture of water and ethyl acetate 50/50, then filtered. The organic phase is separated by decantation.
La fuchsone et la benzophénone résiduelle contenues dans la phase phénolique et dans la phase acétate d'éthyle, sont dosées par chromatographie en phase en phase gazeuse. The fuchsone and the residual benzophenone contained in the phenolic phase and in the ethyl acetate phase are assayed by gas phase chromatography.
Les résultats obtenus sont les suivants:
RR FUCHSONE = 11,6%
TT BENZOPHENONE = 17,8 %
RT FUCHSONE= 65s17 %
Le même essai réalisé sans 1-nonylmercaptan, après 4 heures de réaction à 145"C, conduit aux résultats suivants:
RR FUCHSONE = 6,2 %
TT BENZOPHENONE = 6,2 %
RT FUCHSONE = 100 %
Exemple 10
Dans un réacteur de 50 ml muni d'une agitation centrale, d'un thermomètre, et d'un réfrigérant, on charge:
0,47 g (0,005 mol) de phénol
0,91g (0,005 mol) de benzophénone
8,9 g (0,05 mol) d'acide orthophosphorique
0,164 g (0,001 moi) de 2-mercaptoéthanesufonate de sodium
On porte le milieu réactionnel à la température choisie, 80"C en maintenant l'agitation à 1200 tours/mn.The results obtained are as follows:
RR FUCHSONE = 11.6%
TT BENZOPHENONE = 17.8%
RT FUCHSONE = 65s17%
The same test carried out without 1-nonylmercaptan, after 4 hours of reaction at 145 "C, leads to the following results:
RR FUCHSONE = 6.2%
TT BENZOPHENONE = 6.2%
RT FUCHSONE = 100%
Example 10
In a 50 ml reactor equipped with a central agitation, a thermometer, and a refrigerant, the following are charged:
0.47 g (0.005 mol) phenol
0.91g (0.005 mol) of benzophenone
8.9 g (0.05 mol) orthophosphoric acid
0.164 g (0.001 me) sodium 2-mercaptoethanesufonate
The reaction medium is brought to the chosen temperature, 80 ° C. while maintaining stirring at 1200 rpm.
Au bout de 5 heures de réaction le mélange réactionnel est refroidi et l'on effectue le dosage des produits de la réaction. La fuchsone et la benzophénone résiduelle sont dosées par chromatographie liquide haute performance. After 5 hours of reaction, the reaction mixture is cooled and the reaction products are assayed. The fuchsone and the residual benzophenone are assayed by high performance liquid chromatography.
Les résultats obtenus sont les suivants:
RR FUCHSONE = 29,6 %
TT BENZOPHENONE = 35,6 %
RT FUCHSONE = 83s1 %
Le même essai réalisé sans 2-mercaptoéthanethiol, conduit après 5 heures de réaction à 80"C aux résultats suivants:
RR FUCHSONE = 4 %
TT BENZOPHENONE = 4 %
RT FUCHSONE= 100 %
Exemple 1 1
Dans un réacteur de 50 ml muni d'une agitation centrale1 d'un thermomètre, et d'un réfrigérant, on charge:
- 0,47 g (0,005 mol) de phénol
0,91g (0,005 mol) de benzophénone
- 8,9 g (0,05 mol) d'acide orthophosphorique
- 0,164 g (0,001 mol) de 2-mercaptoéthanesufonate de sodium
On porte le milieu réactionnel à la température choisie, 110 C en maintenant l'agitation à 1200 tours/mn.The results obtained are as follows:
RR FUCHSONE = 29.6%
TT BENZOPHENONE = 35.6%
RT FUCHSONE = 83s1%
The same test carried out without 2-mercaptoethanethiol, leads after 5 hours of reaction at 80 "C to the following results:
RR FUCHSONE = 4%
TT BENZOPHENONE = 4%
RT FUCHSONE = 100%
Example 1 1
In a 50 ml reactor fitted with a central agitation1 of a thermometer, and of a refrigerant, the following are charged:
- 0.47 g (0.005 mol) of phenol
0.91g (0.005 mol) of benzophenone
- 8.9 g (0.05 mol) of orthophosphoric acid
- 0.164 g (0.001 mol) of sodium 2-mercaptoethanesufonate
The reaction medium is brought to the chosen temperature, 110 ° C. while stirring is maintained at 1200 rpm.
Au bout de 5 heures de réaction le mélange réactionnel est refroidi et l'on effectue le dosage des produits de la réaction. La fuchsone et la benzophénone résiduelle sont dosées par chromatographie liquide haute performance. After 5 hours of reaction, the reaction mixture is cooled and the reaction products are assayed. The fuchsone and the residual benzophenone are assayed by high performance liquid chromatography.
Les résultats obtenus sont les suivants:
RR FUCHSONE = 30,4 %
TT BENZOPHENONE = 49s6 %
RT FUCHSONE = 61,3
Le même essai réalisé sans 2-mercaptoéthanethiol, conduit après 5 heures de réaction à 110"C aux résultats suivants:
RR FUCHSONE = 3 %
TT BENZOPHENONE = 10 %
RT FUCHSONE = 30 % The results obtained are as follows:
RR FUCHSONE = 30.4%
TT BENZOPHENONE = 49s6%
RT FUCHSONE = 61.3
The same test carried out without 2-mercaptoethanethiol, leads after 5 hours of reaction at 110 "C to the following results:
RR FUCHSONE = 3%
TT BENZOPHENONE = 10%
RT FUCHSONE = 30%
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