FR2796639A1

FR2796639A1 - Procede de preparation d'un acide carboxylique

Info

Publication number: FR2796639A1
Application number: FR9909449A
Authority: FR
Inventors: Pascal Metivier; Thierry Walter
Original assignee: Rhodia Chimie SAS
Current assignee: Rhodia Chimie SAS
Priority date: 1999-07-21
Filing date: 1999-07-21
Publication date: 2001-01-26
Also published as: WO2001005737A1; WO2001005738A1; AU7005700A; AU7005800A

Abstract

La présente invention a pour objet un procédé de préparation d'un acide carboxylique comprenant au moins 3 atomes de carbone. L'invention vise la préparation d'un tel acide carboxylique selon un procédé faisant intervenir l'acide formique, comme réactif d'hydrocarboxylation. Le procédé de préparation d'un acide carboxylique comprenant au moins 3 atomes de carbone, à partir d'une source d'acide formique est caractérisé par le fait qu'il consiste à faire réagir avec l'acide formique, un composé organique comprenant au moins 2 atomes de carbone et au moins un groupe fonctionnel réactif choisi parmi les atomes ou fonctions tels que alcène, alcyne, halogène, alcool, thioalcool, ester, thioester, carboxamide, thioamide, sulfonamide, ester sulfonique, amine ou sel de diazonium, en présence d'une quantité efficace d'un catalyseur à base d'iridium.

Description

PROCEDE DE PREPARATION D'UN ACIDE CARBOXYLIQUE.

La présente invention a pour objet un procédé de préparation d'un acide carboxylique comprenant au moins 3 atomes de carbone. Plus précisément, l'invention vise la préparation d'un tel acide carboxylique selon un procédé faisant intervenir l'acide formique, comme réactif d'hydrocarboxylation.

Les procédés classiques et industriels de préparation d'un acide carboxylique font appel au monoxyde de carbone et éventuellement à l'eau, comme réactif de carbonylation. Ainsi, l'acide carboxylique peut être préparé selon une réaction de carbonylation d'un alcool. L'acide carboxylique obtenu présente un carbone supplémentaire par rapport à l'alcool de départ. La réaction de carbonylation peut notamment être mise en oeuvre en phase liquide, sous pression de monoxyde de carbone, qui est l'un des réactifs, en présence d'un système catalytique homogène comprenant un composé à base de rhodium et/ou d'iridium et un promoteur iodé [H.M. Colquhoun et al, Carbonylation Direct Synthesis of Carbonyl Compound, p. 99 (1991) Plenum Press].

Il est également connu de préparer un acide carboxylique à partir d'un alcène, selon une réaction couramment appelée 'hydroxycarbonylation" qui consiste à faire réagir l'alcène avec de l'eau et du monoxyde de carbone. La réaction est catalysée par de nombreux complexes de métaux de transition tels que Ni(CO)4, C02(CO)8 et HPtCl6 et par des acides forts.

Il est à noter que la mise en oeuvre du monoxyde de carbone, nécessite un équipement industriel lourd dû à sa toxicité.

Il existe peu de voies d'accès à un acide carboxylique selon un procédé ne faisant pas intervenir le monoxyde carbone.

On peut citer un procédé d'hydrocarboxylation d'un alcène, en présence d'un catalyseur au cuivre dénommé "procédé Koch-Haaf". Ce procédé est conduit en milieu superacide (HF/SbF5 ou H2SO4 concentré) ce qui implique des problèmes de corrosion (loc. cit. p. 105).

On a également proposé des procédés totalement différents [EP-A- 0889870 et Roy L. Pruen et al Organometallics 1982, 1, 1693 - 1699 ] qui consiste à isomériser un ester de l'acide formique en acide carboxylique.

Ainsi, on prépare un acide carboxylique de formule RCOOH, dans laquelle le groupe R1 présentent (n-1) atomes de carbone, avec n supérieur ou égal à 3, par réaction d'au moins un ester de formule HCOOR2 dans laquelle le groupe R2 présente (n-1) atomes de carbone, avec n supérieur ou égal à 3,

en présence d'eau, d'un solvant et d'un système catalytique comprenant au moins un promoteur halogéné et au moins un composé à base d'iridium. Les caractéristiques du procédé précité sont de maintenir une pression partielle en monoxyde de carbone comprise entre 0,1.105 Pa et 25.105 Pa, et de maintenir une quantité en ester de formule HCOOR2 inférieure à 20 % en poids du mélange réactionnel.

L'inconvénient de ces procédés est de faire appel aux formiates d'alkyle qu'il faut au préalable synthétiser. Par ailleurs, la cinétique réactionnelle est relativement lente.

Il était donc souhaitable de disposer d'un nouveau procédé de préparation d'un acide carboxylique ne faisant pas appel au monoxyde de carbone.

Il a maintenant été trouvé, un procédé de préparation d'un acide carboxylique qui s'exonère de la présence du monoxyde de carbone.

Il a maintenant été trouvé et c'est ce qui constitue l'objet de la présente invention un procédé de préparation d'un acide carboxylique comprenant au moins 3 atomes de carbone, à partir d'une source d'acide formique caractérisé par le fait qu'il consiste à faire réagir avec l'acide formique, un composé organique comprenant au moins 2 atomes de carbone et au moins un groupe fonctionnel réactif choisi parmi les atomes ou fonctions tels que alcène, alcyne, halogène, alcool, thioalcool, ester, thioester, carboxamide, thioamide, sulfonamide, ester sulfonique, amine ou sel de diazonium, en présence d'une quantité efficace d'un catalyseur à base d'iridium.

Selon une première variante de l'invention, on effectue la préparation d'un acide carboxylique selon une réaction d'addition de l'acide formique sur une insaturation.

Ainsi, lorsque le substrat de départ est un composé insaturé tel qu'un alcène (R symbolisant un groupe hydrocarboné ayant de 1 à 40 atomes de carbone), un exemple de réaction conduisant à la formation d'un acide carboxylique, selon une réaction d'addition, peut être le suivant :

Selon une autre variante de l'invention, le substrat de départ est un composé comprenant un groupe partant et qui est l'un des groupes

fonctionnels précités. L'acide carboxylique est alors obtenu selon une réaction de substitution du groupe partant symbolisé par G telle que précisée ci-après :
R - G + HCOOH # R-COOH + HG
Quel que soit le mode de l'invention mis en oeuvre, la caractéristique de l'invention est de faire appel à un catalyseur à base d'iridium qui permet l'obtention d'un acide carboxylique.

Le réactif de départ susceptible de réagir avec l'acide formique est appelé par la suite "substrat".

L'acide carboxylique obtenu contient toujours un atome de carbone de plus que le substrat de départ qui contient au moins deux atomes de carbone.

Le substrat est symbolisé par la formule suivante :
R - G (I) dans ladite formule (I) : - R représente un groupe hydrocarboné ayant de 1 à 40 atomes de carbone qui peut être un groupe aliphatique acyclique saturé ou insaturé, linéaire ou ramifié ; un groupe carbocyclique ou hétérocyclique saturé, insaturé ou aromatique, monocyclique ou polycyclique ; un enchaînement de groupes aliphatique et/ou carbocyclique et/ou hétérocyclique tels que précités, - G représente un atome ou groupe fonctionnel choisi parmi : alcène, alcyne, halogène, alcool, thioalcool, ester, thioester, carboxamide, thioamide, sulfonamide, ester sulfonique, amine ou sel de diazonium, - G peut être porté par le groupe R ou bien compris dans R lorsque G est un alcène ou un alcyne ou un groupe fonctionnel inclus dans un cycle.

Dans le cas où G représente certains groupes fonctionnels divalents, de préférence, ester ou amide, G est inclus dans le cycle et le composé de formule (I) est alors une lactone ou un lactame.

Il en est de même lorsque G est une insaturation, elle peut être contenue dans un enchaînement de carbone cyclique.

Selon la nature de G, le nombre d'atomes de carbone du groupe R est d'au moins 1 atome de carbone quand G symbolise un groupe insaturé, alcène ou alcyne et d'au moins 2 atomes de carbone, lorsque G est un atome d'halogène ou autre groupe fonctionnel tel que précité.

Le substrat intervenant dans le procédé de l'invention répond plus particulièrement, à la formule (I) dans laquelle R représente un groupe aliphatique acyclique, saturé ou insaturé, linéaire ou ramifié.

Plus précisément, R représente un groupe alkyle linéaire ou ramifié ayant de 1 à 20 atomes de carbone.

R représente également un groupe alcényle, alcadiényle ou alcynyle, linéaire ou ramifié ayant de préférence de 1 à 20 atomes de carbone.

La chaîne hydrocarbonée peut être éventuellement interrompue par un hétéroatome (par exemple, oxygène ou soufre) ou par un groupe fonctionnel dans la mesure où celui-ci ne réagit pas et l'on peut citer en particulier un groupe tel que notamment-CO-.

La chaîne hydrocarbonée peut être éventuellement porteuse de un ou plusieurs substituants dans la mesure où ils ne réagissent pas dans les conditions réactionnelles et l'on peut mentionner notamment un groupe aldéhyde, un groupe nitrile, un groupe nitro ou un groupe trifluorométhyle.

R-G représente un alcène, un diène ou un alcyne, linéaire ou ramifié ayant de 2 à 20 atomes de carbone.

Dans les composés répondant à la formule (I), R peut représenter un groupe carbocyclique, monocyclique. Le nombre d'atomes de carbone dans le cycle peut varier largement de 3 à 8 atomes de carbone mais il est de préférence égal à 5 ou 6 atomes de carbone.

Le carbocycle peut être saturé ou comprenant 1 ou 2 insaturations dans le cycle, de préférence de 1 à 2 doubles liaisons.

Comme exemples préférés de groupes R, on peut citer le groupe cyclohexyle, le groupe cyclohéxène-yle.

R-G représente un composé carbocyclique ayant de 3 à 8 atomes de carbone dans le cycle, de préférence, 5 ou 6 et comprenant 1 ou 2 insaturations dans le cycle, de préférence, 1 ou 2 doubles liaisons.

Comme exemples préférés de groupes R-G, on peut mentionner notamment le cyclohexène, le méthylcyclohexène ou le menthène.

Le groupe R peut être également carbocyclique, polycyclique, de préférence bicyclique ce qui signifie qu'au moins deux cycles ont deux atomes de carbone en commun. Dans le cas des groupes polycycliques, le nombre d'atomes de carbone dans chaque cycle varie entre 3 et 6 : le nombre total d'atomes de carbone étant égal de préférence à 7.

Chaque cycle peut être saturé ou comprendre selon la taille du cycle, une ou deux insaturations.

On donne ci-après à titre de R, des exemples de structure bicyclique, couramment rencontrée :

R-G représente un compose carbocyclique poiycyciique comprenant de 3 à 6 atomes de carbone dans chaque cycle et dont au moins l'un des cycles comprend une insaturation.

Comme exemples de R-G, on peut mentionner entre autres, le norbornène et le norbornadiène.

Le groupe R peut représenter un groupe carbocyclique aromatique, monocyclique ayant de préférence 6 atomes de carbone dans le cycle ou un groupe aromatique polycyclique ayant de 12 à 24 atomes de carbone : les cycles pouvant former entre eux des systèmes ortho-condensés, ortho- et péricondensés.

Comme exemples préférés, on peut citer un groupe phényle, tolyle, xylyle ou naphtyle.

Dans la formule générale (I), R peut également représenter un groupe hétérocyclique, saturé, insaturé ou aromatique comportant notamment 5 ou 6 atomes dans le cycle dont 1 ou 2 hétéroatomes tels que les atomes d'azote, de soufre et d'oxygène.

R-G peut donc représenter un composé hétérocylique insaturé comportant 5 ou 6 atomes dans le cycle dont 1 ou 2 hétéroatomes et comprenant de 1 à 2 insaturations selon la taille du cycle.

R peut aussi représenter un groupe hétérocyclique polycyclique défini comme étant soit un groupe constitué par au moins 2 hétérocycles aromatiques ou non contenant au moins un hétéroatome dans chaque cycle et formant entre eux des systèmes ortho- ou ortho- et péri-condensés ou soit un groupe constitué par au moins un carbocyle aromatique ou non et au moins un hétérocycle aromatique ou non formant entre eux des systèmes ortho- ou orthoet péri-condensés.

A titre d'exemples de groupes R de type hétérocyclique, on peut citer entre autres, les groupes furyle, pyrrolyle, thiényle, isoxazolyle, furazannyle, isothiazolyle, imidazolyle, pyrazolyle, pyridyle, pyridazinyle, pyrimidinyle, pyrannyle et les groupes quinolyle, naphtyridinyle, benzopyrannyle, benzofurannyle, indolyle.

R-G représente un composé hétérocyclique polycyclique consitué par au moins deux hétérocycles ou par au moins un carbocycle et au moins un hétérocyle dont au moins l'un des cycles comprend une insaturation.

Comme exemples de R-G, on peut mentionner notamment, le dihydrofurane, le dihydrothiofène, le dihydropyrole, le dihydropyrane.

Il est également possible de partir d'un substrat résultant de l'enchaînement d'un groupe aliphatique saturé ou insaturé et/ou d'un carbocycle saturé, insaturé ou aromatique et/ou d'un hétérocycle saturé, insaturé ou aromatique.

On vise en particulier les substrats de formule (I) dans laquelle R représente un groupe aliphatique saturé ou insaturé, linéaire ou ramifié, porteur d'un substituant cyclique. Par cycle, on entend de préférence, un cycle carbocyclique ou hétérocyclique, saturé, insaturé ou aromatique, de préférence cycloaliphatique ou aromatique notamment cycloaliphatique comprenant 6 atomes de carbone dans le cycle ou benzénique.

Le groupe aliphatique acyclique peut être relié au cycle par un lien valentiel, un hétéroatome ou un groupe fonctionnel et des exemples sont donnés ci-dessus.

Comme exemples plus spécifiques, on peut citer les groupes cyclo- ou arylalkyles ayant de 6 à 20 atomes de carbone et l'on peut citer notamment les groupes cyclohexylméthyle, cyclohexylbutyle, benzyle, 2-phényléthyle, [(2butyl)-4-phényl]-2-éthyle, styryle, a-phénylcyclohexylméthyle, phénoxyméthyle, phénoxyéthyle.

Comme exemples d'enchaînements de cycles, on peut mentionner entre autres, les groupes biphényle, 1,1'-méthylènebiphényle, 1,1'isopropylidènebiphényle, 1,1'-carboxybiphényle, 1,1'-oxybiphényle, 1,1'aminobiphényle.

R-G représente un composé aliphatique porteur d'un substituant cyclique présentant au moins une insaturation sur la chaîne aliphatique ou dans le cycle.

Il est à noter que si le groupe R ou le composé R-G comprend un cycle quelconque, il est possible que ce cycle porte un substituant. La nature du substituant est quelconque dans la mesure où il n'interfère pas au niveau du produit désiré. Les substituants portés le plus souvent par le cycle sont un ou plusieurs groupes alkyle ayant de 1 à 4 atomes de carbone, un groupe trifluorométhyle.

Concernant la fonction réactive du substrat, il s'agit d'une insaturation qui est une ou plusieurs doubles liaisons ou une triple liaison dans le cas d'un alcène, d'un diène ou d'un alcyne ou d'un atome ou groupe fonctionnel G choisi parmi : - un atome d'halogène, de préférence, un atome de chlore, de brome ou d'iode,

- un groupe alcool OH, - un groupe thioalcool SH, - un groupe ester - 0 - CO - # - un groupe thioester - S - CS - # - un groupe carboxamide - NH - CO - # - un groupe thioamide - NH - CS - # - un groupe sulfonamide - NH - OSO2 - # - un groupe ester sulfonique - OSO2 - #
Dans les différentes formules précitées qui représentent G, # est un groupe hydrocarboné d'une nature quelconque. Toutefois, étant donné que G est un groupe partant, il est intéressant d'un point de vue économique que ? soit d'une nature simple, et représente plus particulièrement un groupe alkyle linéaire ou ramifié ayant de 1 à 4 atomes de carbone, de préférence, un groupe méthyle ou éthyle mais il peut par exemple représenter un groupe phényle ou benzyle. Dans le cas où G est un ester sulfonique, par exemple , un tosylate ou un triflate, il est donc possible que ? représente un groupe tolyle ou un groupe trifluorométhyle mais le groupe mésylate est préféré.

Comme groupes fonctionnels G, on peut également citer : - un groupe amine -N (R1)2,dans lequel R1, identiques ou différents représente un atome d'hydrogène ou un groupe alkyle ayant de 1 à 6 atomes de carbone ou un groupe phényle, - un sel de diazonium - N = N+Y- dans lequel Y représente un atome d'halogène X, de préférence un atome de chlore ou de brome, un groupe
BF4, un groupe SO4=.

Il est également possible selon l'invention que le substrat de départ présente deux ou plus de deux groupes fonctionnels réactifs. Il est alors possible de préparer un acide di- ou polycarboxylique.

On donne ci-après, une liste en aucun cas limitative de substrats de départ susceptibles d'être mis en oeuvre dans le procédé de l'invention.

Comme exemples de substrats de type insaturé, on peut citer plus particulièrement les alcènes aliphatiques tels que le n-propylène, l'isopropylène, le n-butylène, l'isobutylène, le butadiène, l'acide 3-pentèneoïque ; les alcènes cycloaliphatiques tels que l'hex-1-ène, le cyclohexène, le 1-méthylcyclohex-1- ène, le menthène ; les alcènes aromatiques tels que notamment le styrène, l'acide cinamique.

Comme exemples particuliers d'halogénures, on peut citer les halogénures aliphatiques saturés ou insaturés tels que le bromure d'éthyle, le bromure de n-

propyle, le bromoisopropane, le bromohexane, le bromoheptane, le bromooctane, le 1-bromo-2-méthylbutane, le 1-bromo-3-méthylbutane, le 2bromo-2-méthylbutane, le bromure d'allyle, le chlorure d'allyle, le chlorure de crotyle, le 3-chloro2-méthylpropène, le 1-chloro-2-butène, le 1-chloro-3-méthyl- 2-butène, le bromure de prényle, le bromure de géranyle, le chlorure de géranyle ; les halgénures cycloaliphatiques tels que le bromocyclobutane, le bromocyclopentane, le bromocyclohexane, le bromocycloheptane, le (bromométhyl)cyclopropane ; les halogénures aliphatiques porteurs d'un hétérocycle ou d'un carbocycle tels le (2-chlorométhyl)pyridine, le (3chlorométhyl)pyridine, le (4-chlorométhyl)pyridine, le bromure de benzyle, le chlorure de benzyle, le 4-chlorométhylstilbène, le (1-bromométhyl)naphtalène, le (2-bromométhyl)naphtalène, les halogénures aromatiques comme par exemple l'iodobenzène, le p-nitrochlorobenzène.

Comme exemples d'alcools, on peut citer les alcools aliphatiques inférieurs ayant de 2 à 5 atomes de carbone, tels que par exemple, l'éthanol, le trifluoroéthanol, le propanol, l'alcool isopropylique, le butanol, l'alcool isobutylique, l'alcool sec-butylique, l'alcool tert-butylique, le pentanol, l'alcool isopentylique, l'alcool sec-pentylique et l'alcool tert-pentylique, le 1-hexanol, l'éther monoéthylique d'éthylèneglycol, le lactate de méthyle, le lactate d'isobutyle, le D-lactate de méthyle, le D-lactate d'isobutyle ainsi que les alcools aliphatiques supérieurs ayant au moins 6 et jusqu'à environ 20 atomes de carbone, tels que par exemple, l'hexanol, l'heptanol, l'alcool isoheptylique, l'octanol, l'alcool isooctylique, le 2-éthylhexanol, l'alcool sec-octylique, l'alcool tert-octylique, le nonanol, l'alcool isononylique, le décanol, le dodécanol, le tétradécanol, l'octadécanol, l'hexadécanol, l'alcool oléylique, l'alcool eicosylique, l'alcool 12-hydroxydodécanoïque, l'éther monoéthylique de diéthylèneglycol. On peut citer les alcools cycloaliphatiques ayant de 3 à environ 20 atomes de carbone, tel que, par exemple, le cyclopropanol, le cyclobutanol, le cyclopentanol, le cyclohexanol, le cycloheptanol, le cyclooctanol, le cyclododécanol, le tripropylcyclohexanol, le méthylcyclohexanol et le méthylcycloheptanol, ou bien un alcool aliphatique porteur d'un groupement aromatique ayant de 7 à environ 20 atomes de carbone tel que par exemple l'alcool benzylique, l'alcool a-phénéthylique, l'alcool (3-phénéthylique, l'alcool styralique, l'alcool phénylpropylique, l'alcool phényloctadécylique et l'alcool naphtyldécylique.

Comme esters, on peut mentionner les esters d'alkyle ou de benzyle, et entre autres l'acétate d'éthyle qui conduit à l'acide propionique et l'acétate de benzyle, à l'acide phénylacétique.

En ce qui concerne les amides, on peut citer notamment les N-alkyl- ou N-benzylcarboxamides tels que notamment le N-éthylacétamide, le Nbenzylacétamide.

Les lactones mis en oeuvre comme substrats de départ sont plus particulièrement les lactones ayant de 3 à 12 atomes de carbone, dans le cycle, de préférence, la y-valérolactone ou 4-méthylbutyrolactone, la ôvalérolactone ou 2-méthylbutyrolactone, la E-valérolactone, la #- valérolactone, la 3-éthylpropiolactone, la 2-éthylpropiolactone, la 2,3diméthyllactone, la caprolactone, la 12-dodécanelactone.

Les lactones préférées sont la y-valérolactone, la caprolactone et la 12dodécanelactone qui donnent respectivement l'acide adipique, l'acide pimélique et l'acide brassylique.

On peut citer comme lactames, les lactames ayant de 3 à 12 atomes dans le cycle et plus particulièrement le caprolactame, le ô-valérolactame, le #-valérolactame, le y-valérolactame, le w-valérolactame, le 11-undécalactame et le 12-dodécanelactame. Les lactames préférés sont le caprolactame, le ôvalérolactame, le 11-undécalactame et le 12-dodécanelactame qui conduisent respectivement à l'acide pimélique, l'acide adipique, l'acide dodécanoïque et à l'acide brassylique.

On peut également mettre en oeuvre un composé comprenant un ester sulfonique comme groupe partant. On donne ci-après des exemples de composés mais pour des raisons économiques, ils ne seront pas préférés par rapport à d'autres composés plus courants.

Comme exemples, on peut mentionner entre autres, le ptoluènesulfonate de cyclohexyle permettant de préparer l'acide cyclohexanecarboxylique.

Conformément au procédé de l'invention, on fait réagir le substrat de départ avec une source d'acide formique.

On fait appel de préférence, à la forme liquide commerciale de l'acide formique.

La réaction est conduite en présence d'un catalyseur à base d'iridium.

Tout d'abord, la réaction selon l'invention est plus particulièrement mise en oeuvre en présence d'un catalyseur homogène. En d'autres termes, cela signifie que le composé à base d'iridium notamment se trouve sous une forme soluble dans le mélange réactionnel. Il est à noter que la présence d'une partie dudit composé à base d'iridium sous une forme non solubilisée, ne présente pas de difficulté majeure pour la mise en oeuvre de la réaction.

Tous les composés de l'iridium solubles ou pouvant être solubilisés dans le milieu réactionnel, dans les conditions de réalisation de l'invention, peuvent être utilisés. A titre d'exemple et sans intention de se limiter, conviennent notamment à la mise en oeuvre de l'invention, l'iridium à l'état métallique, les sels simples de ce métal, les oxydes ou encore les complexes de coordination.

En tant que sels simples d'iridium, on utilise habituellement les halogénures d'iridium. L'halogène est plus particulièrement choisi parmi le chlore, le brome ou l'iode, ce dernier étant préféré. Ainsi les composés comme Irl3, IrBr3, IrCI3, Ir13.4H20, Irl4, IrBr3.4H20 peuvent être utilisés dans le procédé selon l'invention.

Les oxydes choisis parmi IrO2, Ir203. éventuellement hydratés peuvent de même être convenablement mis en oeuvre dans le procédé selon l'invention.

En ce qui concerne les complexes solubles de coordination de l'iridium, les composés les plus couramment mis en oeuvre sont ceux présentant des ligands choisis parmi le monoxyde de carbone ou une combinaison monoxyde de carbone/halogène, l'halogène étant choisi parmi le chlore, le brome ou plus particulièrement l'iode. Il n'est toutefois pas exclu d'utiliser des complexes solubles d'iridium dont les ligands sont choisis parmi des composés organo phosphorés ou organo azotés, par exemple.

En tant que complexes de coordination, connus de l'homme du métier, convenant particulièrement à la mise en oeuvre de l'invention, on peut citer sans intention de se limiter les composés suivants : lr4(CO)12, lr2(CO)8, lr2(CO)4CI2,

Ir2(CO)412, Ir(CO)212H, lr(CO)2Br2H, lr(CO)2C12H, Ir(CO)[P(C6H5)]21, Ir(CO)[P(C6H5)]2C1, Ir[P(C6H5)]31, lr[P(C6H5)3]3(CO)H, [lr{NH:JsCI]CI2, [Ir(NH3)6]Cl2. On peut également mentionner les complexes suivants : lr(acac)(CO)2 et IrCI(cod)2 avec acac = actéylacétonate et cod = 1,5cyclooctadiène.

Ces catalyseurs peuvent être obtenus par toute méthode connue de l'homme du métier. Ainsi, on pourra se reporter aux demandes de brevets EP 657 386 et WO 95/17963 pour la préparation de solutions catalytiques à base d'iridium convenant à la réalisation de la présente invention.

La quantité de catalyseur mis en oeuvre exprimée en poids de métal iridium est choisie préférentiellement entre 10-6 et 1 % en poids.

Il est possible dans le procédé de l'invention d'associer le catalyseur à base d'iridium avec un ligand.

On choisit avantageusement des dérivés hydrocarbonés des éléments de la colonne V.

Dans le présent texte, on se réfère ci-après à la Classification périodique des éléments publiée dans le Bulletin de la Société Chimique de France, n 1 (1966).

Lesdits dérivés hydrocarbonés des éléments de la colonne V dérivent de l'état de valence III de l'azote telles les amines, du phosphore telles les phosphines, de l'arsenic telles les arsines et de l'antimoine telles les stibines.

On choisit préférentiellement, les dérivés hydrocarbonés des éléments de la colonne VB de préférence du phosphore tels que les phosphines.

On fait appel avantageusement à des phosphines aliphatiques, cycloaliphatiques ou arylaliphatiques ou à des phosphines mixtes, aliphatiques et/ou cycloaliphatiques et/ou arylaliphatiques et/ou aromatiques.

Ces phosphines sont notamment celles qui répondent à la formule générale (II) :

dans laquelle les symboles R3, R4 et R5, identiques ou différents, représentent : - un groupe alkyle ayant de 1 à 12 atomes de carbone, - un groupe cycloalkyle ayant de 5 ou 6 atomes de carbone, - un groupe cycloalkyle ayant de 5 ou 6 atomes de carbone, substitué par un ou plusieurs groupes alkyle ayant 1 à 4 atomes de carbone, alkoxy ayant 1 ou 4 atomes de carbone, - un groupe phénylalkyle dont la partie aliphatique comporte de 1 à 6 atomes de carbone, - un ou deux des groupes R3, R4 et R5, représentent un groupe phényle ou un groupe phényle substitué par un ou plusieurs groupes alkyle ayant 1 à
4 atomes de carbone ou alkoxy ayant de 1 à 4 atomes de carbone.

A titres d'exemples de telles phosphines, on peut citer non limitativement : la tricyclohexylphosphine, la triméthylphosphine, la triéthylphosphine, la tri-nbutylphosphine, la tri isobutylphosph ine, la tri-tert-butylphosphine, la triphénylphosphine, la tribenzylphosphine, la dicyclohexylphénylphosphine, la diméthylphényl-phosphine, la diéthylphénylphosphine, la di-tert- butylphénylphosphine.

Le rapport molaire entre le ligand et l'iridium (exprimé en mol de métal) peut varier largement par exemple entre 1 et 1.000. Il est de préférence, choisi entre 1 et 100.

Selon une variante de l'invention, il est possible d'associer le catalyseur à base d'iridium et un promoteur halogéné.

Le promoteur halogéné est choisi de préférence parmi les composés iodés.

Le promoteur halogéné peut se présenter sous la forme d'iode seul, ou en combinaison avec d'autres éléments comme par exemple l'hydrogène, un groupe alkyle en C1-C10, un groupe acyle en C1-C10, un groupe aryle en CgC10, ou encore des iodures de métal alcalin ou des iodures métalliques, tels que les iodures de métaux de transition, ou de la colonne IIIB.

Il est à noter que le promoteur halogéné peut être constitué d'un mélange de plusieurs des promoteurs précités.

On ne sortirait pas du cadre de la présente invention en préparant in situ lesdits promoteurs halogénés, à l'aide de précurseurs appropriés.

A titre d'exemple de promoteurs convenant à la présente invention, on peut notamment citer, sans intention de se limiter, l'iode, l'acide iodhydrique, l'iodure de méthyle, l'iodure d'éthyle, le 1,1-diiodure d'éthyle, l'iodure d'acétyle, l'iodure d'aluminium, l'iodure de chrome, l'iodure de lithium, l'iodure de potassium.

Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, le promoteur mis en oeuvre comprend l'hydrogène ou un groupe alkyle en C1-C10. De préférence, le promoteur halogéné comprend l'iode et un groupe du type méthyle.

Le rapport molaire entre le co-catalyseur et l'iridium est compris de préférence entre 0,1et 10, de préférence, voisin de 1.

Selon une autre variante de l'invention, il est possible d'associer le catalyseur à base d'iridium et un co-catalyseur de type acide de Lewis.

Comme exemples de ces catalyseurs, on peut citer les sels comprenant un contre-ion organique, on peut citer notamment l'acétate, le propionate, le benzoate, le méthanesulfonate, le trifluorométhanesulfonate des éléments métalliques ou métalloidiques des groupes (IIIA), (IVA), (VIII), (IIB), (IIIB), (IVB), (VB) et (VIB) de la classification périodique des éléments.

En ce qui concerne les sels comprenant un contre-ion inorganique, on peut citer les chlorures, bromures, iodures, sulfates, phosphates, nitrates, oxydes et produits analogues des éléments métalliques ou métalloïdiques des groupes (IIA), (IIIA), (IVA), (VIII), (IIB), (IIIB), (IVB), (VB) et (VIB) de la classification périodique des éléments.

Les sels mis en oeuvre dans le procédé de l'invention sont plus particulièrement ceux des éléments du groupe (IIA) de la classification périodique de préférence, le magnésium ; du groupe (IIIA) de préférence, le scandium, l'yttrium et les lanthanides ayant un numéro atomique de 57 à 71 et l'yttrium ainsi que le scandium, plus préférentiellement, le praséodyme ; du groupe (IVA) de préférence, le titane, le zirconium ; du groupe (VIII) de

préférence, le fer, le ruthénium ; du groupe (IIB) de préférence, le zinc ; du groupe (IIIB) de préférence, le bore, l'aluminium, le gallium, l'indium ; du groupe (IVB) de préférence, l'étain ; du groupe (VB) de préférence, l'arsenic, l'antimoine et le bismuth ; du groupe (VIB) de préférence, le tellure.

Parmi les sels inorganiques, on peut citer les halogénures métalliques et préférentiellement le chlorure de magnésium, le chlorure de zirconium, le chlorure ferrique, le chlorure de zinc, le chlorure d'aluminium, le bromure d'aluminium, le chlorure de gallium, le chlorure d'indium, le chlorure stannique, le chlorure de bismuth, le trifluorure de bore.

Il est possible de générer un halogénure in situ et donc, mettre en oeuvre tout composé des éléments précités dans la mesure où il est associé à une source d'halogène.

Ainsi, on peut faire appel au métal ou sous n'importe quelle forme. On peut les apporter sous forme de métal ou d'oxyde ou sous forme saline, sel simple ou double, minéral ou organique.

Comme mentionné précédemment, les éléments précités peuvent être apportés sous forme d'un métal ou sous forme d'un oxyde ou d'un hydroxyde. Il est possible de faire appel à un sel minéral de préférence, nitrate, sulfate, oxysulfate, halogénure, oxyhalogénure, silicate, carbonate, oxalate ou à un sel organique de préférence, acétylacétonate ; alcoolate et encore plus préférentiellement méthylate ou éthylate ; carboxylate et encore plus préférentiellement acétate.

On peut citer notamment l'oxyde ferreux, l'oxyde ferrique et l'oxyde de gallium.

En ce qui concerne la source d'halogène, on peut faire appel à tout composé susceptible d'apporter des ions halogène permettant de générer in situ l'halogénure métallique ou métalloïdique.

Comme exemples de sources d'halogène, on peut faire appel à l'halogène sous forme moléculaire ; à tout halogénure d'acide minéral ou organique, et plus particulièrement des acides carboxyliques aliphatiques ; à tout sel métallique ou métalloïdique, minéral ou organique susceptible de générer une forme halogénée.

Comme exemples plus spécifiques, on peut mentionner entre autres, le chlore ou le brome : l'acide chlorhydrique, l'acide bromhydrique ; le chlorure d'acétyle ; le chlorure de silicium SiCl4, les halogénosilanes tels que Me3SiCI, Me2SiCl2,, MeSiCl3, PhMe2SiCI, les chlorures de phosphore PCl3 ou PCl5, le chlorure de soufre SCl2, le chlorure de sulfuryle S02CI2.

En ce qui concerne les sels organiques, on met en oeuvre préférentiellement les sels de terres rares et/ou de bismuth de l'acide trifluorométhanesulfonique dénommé couramment "acide triflique".

Par "terre rare", on entend les lanthanides ayant un numéro atomique de 57 à 71 et l'yttrium ainsi que le scandium.

Concernant le triflate de terre rare mis en oeuvre comme catalyseur, il s'agit plus particulièrement d'une terre rare choisie parmi les lanthanides, l'yttrium le scandium et leurs mélanges, de préférence les lanthanides tels que le lanthane, le cérium, le praséodyme, le néodyme, le samarium, l'europium, le gadolinium, le terbium, le dysprosium, l'holmium, l'erbium, le thulium, l'ytterbium et le lutécium et leurs mélanges.

Dans le procédé de l'invention, on envisage plus particulièrement les terres rares suivantes : le lanthane, l'ytterbium, le lutécium et/ou le scandium.

Les triflates de terres rares sont des produits connus qui sont décrits dans la littérature, notamment dans US-A-3 615 169. Ils sont généralement obtenus par réaction de l'oxyde de terre rare et de l'acide trifluorométhanesulfonique.

Les sels de bismuth de l'acide triflique décrits dans la demande de brevet PCT/FR96/01488 peuvent être également mis en oeuvre dans le procédé de l'invention.

La quantité de promoteur mise en oeuvre est telle que le rapport molaire entre le promoteur et l'iridium est compris de préférence entre 0,1 et 10, de préférence, voisin de 1.

La réaction peut être conduite en l'absence de solvant organique, l'acide formique ou le substrat de départ pouvant servir de solvant réactionnel.

Le rapport molaire entre l'acide formique et le substrat varie avantageusement entre 0,4 et 20, de préférence, entre 1 et 10.

Il est également possible de faire la réaction en présence d'un solvant organique.

On choisit un solvant qui soit inerte dans les conditions réactionnelles.

Comme exemples plus spécifiques de solvants convenant à la présente invention, on peut citer notamment les hydrocarbures aliphatiques et aromatiques, les éthers et les acides carboxyliques.

A titre d'exemples d'hydrocarbures aliphatiques, on peut citer plus particulièrement les paraffines tels que notamment, l'hexane, le cyclohexane, le méthylcyclohexane, les hydrocarbures aromatiques et plus particulièrement les hydrocarbures aromatiques comme notamment le benzène, le toluène, les xylènes, le cumène, les coupes pétrolières constituées de mélange d'alkylbenzènes notamment les coupes de type Solvesso.

On peut aussi utiliser à titre de solvants organiques, les éther-oxydes aliphatiques, cycloaliphatiques ou aromatiques et, plus particulièrement, l'oxyde de dipropyle, l'oxyde de diisopropyle, l'oxyde de dibutyle, le méthyltertiobutyl- éther, le diméthyléther de l'éthylèneglycol (ou glyme), le diméthyléther du diéthylèneglycol (ou diglyme) ; l'oxyde de phényle ; le dioxane, le tétrahydrofuranne (THF).

Une classe préférée de solvants convenant également bien à l'invention sont les acides carboxyliques aliphatiques saturés ayant de 2 à 12 atomes de carbone, de préférence, 2 ou 3 atomes de carbone.

On choisit préférentiellement l'acide acétique ou l'acide propionique.

Les solvants préférés sont l'acide acétique, l'acide propionique et le toluène.

On peut également utiliser un mélange de solvants organiques.

La quantité de solvant organique mis en oeuvre est telle que la concentration du substrat dans le milieu (hors acide formique) est comprise entre 5 et 100 %, de préférence, entre 20 et 30 %.

Le procédé de l'invention est conduit à une température choisie dans une gamme de températures allant de 20 C à 300 C et choisie plus particulièrement entre 80 C et 220 C.

Généralement, la réaction est conduite sous pression autogène, mais des pressions plus élevées de l'ordre de 1 à 100 Bar peuvent également convenir.

Selon une variante préférée du procédé de l'invention, on conduit le procédé de l'invention, sous atmosphère contrôlée de gaz inertes. On peut établir une atmosphère de gaz rares, de préférence l'argon mais il est plus économique de faire appel à l'azote.

On ne sortira pas du cadre de l'invention à utiliser comme atmosphère inerte, le monoxyde de carbone mis en oeuvre en sous stoechiométrie par exemple entre 1 et 10 Bar.

Le procédé de l'invention est simple à mettre en oeuvre. On charge tous les réactifs, substrat, acide formique, catalyseur éventuellement promoteur et co-catalyseur.

On établit l'atmosphère inerte puis l'on porte à la température réactionnelle choisie. On récupère l'acide carboxylique, d'une manière classique, soit par extraction à l'aide d'un solvant organique, soit par cristallisation ou soit par distillation.

Le procédé de l'invention est particulièrement intéressant car il présente de nombreux avantages, en particulier le catalyseur à base d'iridium reste stable

dans le milieu et parfaitement homogène car aucune précipitation n'est observée.

Il permet d'obtenir un acide carboxylique selon un procédé ne faisant pas intervenir de monoxyde de carbone à titre de réactif.

On donne ci-après des exemples de réalisation de l'invention.

Exemple 1
Préparation d'un catalyseur de formule Ir(CO)2l2H
Dans un réacteur en hastelloy B2 de 1.5 litre, on charge : - 910 g d'acide acétique, - 90 g d'acide iodhydrique à 57 % en poids dans l'eau, - 105 g d'iodure d'iridium (IV).

L'agitation est mise à 1200 tours par minute.

Le réacteur est purgé trois fois avec 20 Bar de monoxyde de carbone puis on pressurise sous 50 Bar de monoxyde de carbone.

On chauffe 4 heures à 150 C.

Après refroidissement, on ramène à la pression atmosphérique, et l'on filtre la masse réactionnelle sur un fritté n 4.

La teneur du catalyseur est voisine de 3 % en poids d'iridium.

Exemple 2
Dans un tube en saphir de 3 cm3, on charge : - 0,8326 g d'hex-1-ène (9,91 mmol), - 0,5084 g du catalyseur préparé dans l'exemple 1 (0,015 g d'Ir), - 1,2118 g d'acide acétique, - 0,1574 g d'iodure de méthyle, - 0,544 d'acide formique (11,8 mmol).

Le tube est purgé trois fois avec de l'azote avec 5 Bar relatif puis on pressurise le tube sous 5 Bar relatif d'azote.

On chauffe sous pression autogène, 8 heures à 190 C, en agitant le tube par un système à secousses latérales.

Après refroidissement et retour à la pression atmosphérique, on récupère une solution limpide.

On détermine par analyse du milieu réactionnel par chromatographie en phase gazeuse avec étalonnage externe : - 3,29 mmol d'acide heptanoïque soit un rendement de 33 %, -1,20 mmol d'acide 2-méthylhexanoïque soit un rendement de 12 %.

Exemple 3
On prépare une solution mère avec : - 7,18 g de cyclohexène (87,4 mmol), - 4,91 g du catalyseur préparé dans l'exemple 1 (0,15 g d'Ir), - 24,04 g d'acide acétique, - 16,07 g d'acide formique (349,3 mmol).

On prend 6 g à l'aide d'une propipette que l'on verse dans un autoclave en hastelloy B2 de 25 cm3.

L'autoclave est purgé trois fois avec de l'azote sous vingt Bar relatif.

L'autoclave est pressurisé sous 20 Bar relatif d'azote.

On chauffe sous pression autogène, 30 min à 190 C, en agitant par un bâtit à secousses latérales.

On refroidit dans un bain d'eau, on détend, on récupère une solution limpide.

On détermine par analyse du milieu réactionnel par chromatographie en phase gazeuse avec étalonnage externe : - 6,2 mmol d'acide cyclohexanecarboxylique soit un rendement de 62 %.

Exemple 4
Dans un autoclave de 125 cm3 en hastelloy B2, on charge : - 3,95 g d'acide 12-hydroxylaurique (18,3 mmol), - 22,86 g d'acide acétique, - 8,32 g d'acide formique (181 mmol), - 3,1 g du catalyseur préparé dans l'exemple 1 (0,0903 g d'Ir).

L'autoclave est purgé trois fois avec de l'azote sous 20 Bar relatif.

Le tube est pressurisé sous 20 Bar relatif d'azote.

On chauffe sous pression autogène, 37 heures à 190 C, en agitant par un bâtit à secousses latérales.

On laisse refroidir lentement.

Après retour à la pression atmosphérique,, on récupère 30,69 g.

14,05 g de la masse réactionnelle sont traités.

Après précipitation et lavage on récupère 0,15 g d'une poudre blanche.

L'analyse par RMN donne : acide brassylique à 95 %.

Exemple 5
Dans un autoclave de 125 cm3en hastelloy B2, on charge : - 150 g d'iodobenzène (7,35 mmol),

- 1,10 g du catalyseur préparé dans l'exemple 1 (0,033 g d'Ir), - 1,38 g d'acide formique (30,0 mmol), -18,28 g d'acide acétique.

L'autoclave est purgé trois fois avec de l'azote sous 20 Bar relatif.

L'autoclave est pressurisé sous 20 Bar relatif d'azote.

On chauffe sous pression autogène, 5 heures 30 à 190 C, en agitant par un bâtit à secousses latérales.

Après retour à la pression atmosphérique, on récupère une solution limpide.

On détermine par analyse du milieu réactionnel par chromatographie en phase gazeuse avec étalonnage externe : - 0,06 mmol d'acide benzoïque soit un rendement de 0,8 %.

Exemple 6
Dans un autoclave de 125 cm3 en hastelloy HB2, on charge : - 1,17 g de 3-phényl-1-propanol (8,59 mmol), - 1,05 g du catalyseur préparé dans l'exemple 1 (0,0315 g d'Ir), - 1,70 g d'acide formique (36,9 mmol), - 17,83 g d'acide acétique.

L'autoclave est purgé trois fois avec de l'azote sous 20 Bar relatif.

L'autoclave est pressurisé sous 20 Bar relatif d'azote.

On détermine par analyse du milieu réactionnel par chromatographie en phase gazeuse avec étalonnage externe : - 0,18 mmol d'acides soit un rendement de 2 %.

Exemple 7
Dans un tube en saphir de 3 cm3, on charge : - 1,0052 g de 1-hexanol (9,84 mmol), - 0,8425 g d'acide acétique, - 0,6435 g d'acide formique (13,9 mmol), - 0,17190 g d'iodure de méthyle, - 0,5239 g du catalyseur préparé dans l'exemple 1 (0,016 g d'Ir).

Le tube est purgé trois fois avec de l'azote sous 5 Bar relatif.

On chauffe sous pression autogène, 7 heures 40 à 190 C, en agitant par un plateau à hémolyse.

On détermine par analyse du milieu réactionnel par chromatographie en phase gazeuse avec étalonnage externe : - 2,49 mmol d'acide heptanoïque soit un rendement relatif de 25 %.

- 0,92 mmol d'acide 2-méthylhexanoïque soit un rendement de 9,4 %.

Exemple 8
Dans un tube en saphir de 3 cm3, on charge : - 1,0005 g d'acétate d'éthyle (11,4 mmol), - 0,5657 g du catalyseur préparé dans l'exemple 1 (0,016 g d'Ir), - 0,5242 g d'acide acétique, - 0,6895 g d'acide formique (15,0 mmol).

- 0,1683 g d'iodure de méthyle.

Le tube est purgé trois fois avec de l'azote sous 5 Bar relatif.

On chauffe sous pression autogène, 8 heures 02 à 190 C, en agitant par un plateau à hémolyse.

On détermine par analyse du milieu réactionnel par chromatographie en phase gazeuse avec étalonnage externe : - taux de transformation : 100 %, rendement en acide propanoïque :
86%.

Exemple 9
Dans un autoclave en hastelloy B2 de 25 cm3, on charge : - 0,85 g de cyclohexène (10 mmol), - 2,92 g d'acide acétique, - 1,84 g d'acide formique (40 mmol), - 0,08 g d'iodure d'iridium ( IV ) soit 0,02 g d'Ir.

L'autoclave est purgé trois fois avec de l'azote sous 20 Bar relatif puis on pressurise l'autoclave sous 20 Bar relatif d'azote.

On chauffe sous pression autogène, 5 heures à 190 C, en agitant le tube par un système à secousses latérales.

On détermine par analyse du milieu réactionnel par chromatographie en phase gazeuse avec étalonnage externe : - 9,9 mmol d'acide cyclohexanecarboxylique soit un rendement de 99 %.

Exemple 10
Dans un autoclave en hastelloy B2 de 25 cm3, on charge : - 1,15 g de cyclohexanol (11,5 mmol), - 0,91 g du catalyseur préparé dans l'exemple 1 (0,027 g d'Ir) - 2,06 g d'acide acétique, - 2,17 g d'acide formique (47,1 mmol).

On chauffe sous pression autogène, 67 heures à 190 C, en agitant par un bâtit à secousses latérales.

On détermine par analyse du milieu réactionnel par chromatographie en phase gazeuse avec étalonnage externe : - 7,25 mmol d'acide cyclohexanecarboxylique soit un rendement de 63 %.

Exemple 11
Dans un autoclave en hastelloy B2 de 25 cm3, on charge : - 0,21 g de 1-méthylcyclohex-1-ène (2,2 mmol), - 0,91 g du catalyseur préparé dans l'exemple 1 (0,027 g d'Ir), - 4,17 g d'acide acétique, - 0,34 g d'acide formique (7,4 mmol).

On chauffe sous pression autogène, 5 heures à 190 C, en agitant par un bâtit à secousses latérales.

Après refroidissement et retour à la pression atmosphérique, on récupère une solution opalescente.

On détermine par analyse du milieu réactionnel par chromatographie en phase gazeuse avec étalonnage externe : - 0,048 mmol d'acide 1-méthylcyclohexane-1-oïque soit un rendement de 2,2%.

Exempte 12
Dans une ampoule en verre de 35 cm3, on charge : - 0,9512 g de y-valérolactone (9. 51 mmol), - 0,6879 g d'acide formique (14.9 mmol), - 3,0531 g d'acide acétique, - 0,4510 g du catalyseur préparé dans l'exemple 1 (0,013 g d'Ir).

Cette ampoule est placée dans un autoclave en hastelloy B2 de 125 cm3.

L'autoclave est purgé quatre fois avec de l'azote sous 20 bar relatif puis on pressurise l'autoclave sous 20 bar relatif d'azote.

On chauffe sous pression autogène, 3 heures à 190 C, en agitant par un bâtit à secousses latérales.

On détermine par analyse du milieu réactionnel par chromatographie en phase gazeuse : - 1,22 mmol de y-valérolactone soit un taux de transformation de 87 %.

- 2,59 mmol d'acide adipique soit un rendement de 27 %.

Exemple 13
Dans un tube en saphir de 3 cm3, on charge : - 0,4024 g de e-caprolactone (3,53 mmol), - 0,1687 g d'acide formique (3,67 mmol), - 0,9924 g d'acide acétique, - 0,2056 g du catalyseur préparé dans l'exemple 1 (0,0062 g d'Ir).

Le tube est purgé trois fois avec de l'azote sous 5 bar relatif.

On chauffe sous pression autogène, 2 heures 30 à 190 C, en agitant le tube par un système à secousses latérales.

On détermine par analyse du milieu réactionnel par chromatographie en phase gazeuse : - 0,18 mmol d'acide glutarique soit un rendement de 5%, - 0,78 mmol d'acide pimélique soit un rendement de 22%.

Claims

REVENDICATIONS 1 - Procédé de préparation d'un acide carboxylique comprenant au moins 3 atomes de carbone, à partir d'une source d'acide formique caractérisé par le fait qu'il consiste à faire réagir avec l'acide formique, un composé organique comprenant au moins 2 atomes de carbone et au moins un groupe fonctionnel réactif choisi parmi les atomes ou fonctions tels que alcène, alcyne, halogène, alcool, thioalcool, ester, thioester, carboxamide, thioamide, sulfonamide, ester sulfonique, amine ou sel de diazonium, en présence d'une quantité efficace d'un catalyseur à base d'iridium.
2 - Procédé selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le composé organique de départ répond à la formule (I) :

R-G (I) dans ladite formule (I) : - R représente un groupe hydrocarboné ayant de 1 à 40 atomes de carbone qui peut être un groupe aliphatique acyclique saturé ou insaturé, linéaire ou ramifié ; un groupe carbocyclique ou hétérocyclique saturé, insaturé ou aromatique, monocyclique ou polycyclique ; un enchaînement de groupes aliphatique et/ou carbocyclique et/ou hétérocyclique tels que précités, - G représente un atome ou groupe fonctionnel choisi parmi : alcène, alcyne, halogène, alcool, thioalcool, ester, thioester, carboxamide, thioamide, sulfonamide, ester sulfonique, amine ou sel de diazonium, - G peut être porté par le groupe R ou bien compris dans R lorsque G est un alcène ou un alcyne ou un groupe fonctionnel inclus dans un cycle.
3 - Procédé selon l'une des revendications 1 et 2 caractérisé par le fait que le composé organique de départ répond à la formule (I) dans laquelle R représente un groupe aliphatique acyclique, saturé ou insaturé, linéaire ou ramifié ; un groupe carbocyclique, monocyclique comprenant de 3 à 8 atomes de carbone, de préférence 5 ou 6, saturé ou comprenant 1 ou 2 insaturations dans le cycle, de préférence 1 ou 2 doubles liaisons ; un groupe carbocyclique, polycyclique comprenant au moins deux cycles saturés ou insaturés ayant de 3 à 8 atomes de carbone dans chaque cycle ; un groupe carbocyclique aromatique ayant de préférence 6 atomes dans le cycle ; un groupe aromatique polycyclique ayant de 12 à 24 atomes de carbone ; un groupe hétérocyclique saturé, insaturé ou aromatique comportant 5 ou 6 atomes dans le cycle dont 1

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ou 2 hétéroatomes ; groupe hétérocyclique polycyclique comprenant au moins 2 hétrocycles aromatiques ou non ou comprenant au moins un carbocyle aromatique ou non ou un hétérocycle aromatique ou non.
4 - Procédé selon l'une des revendications 1 et 2 caractérisé par le fait que le composé organique de départ répond à la formule (I) dans laquelle R-G représente un alcène, un diène ou un alcyne, linéaire ou ramifié ayant de 2 à 20 atomes de carbone ; un composé carbocyclique ayant de 3 à 8 atomes de carbone dans le cycle, de préférence, 5 ou 6, comprenant 1 ou 2 insaturations dans le cycle, de préférence, 1 ou 2 doubles liaisons ; un composé carbocyclique polycyclique comprenant de 3 à 6 atomes de carbone dans chaque cycle et dont au moins l'un des cycles comprend une insaturation ; composé hétérocylique insaturé comportant 5 ou 6 atomes dans le cycle dont 1 ou 2 hétéroatomes et comprenant de 1 à 2 insaturations ; composé hétérocyclique polycyclique consitué par au moins deux hétérocycles ou par au moins un carbocycle et au moins un hétérocyle dont au moins l'un des cycles comprend une insaturation ; composé aliphatique porteur d'un substituant cyclique présentant au moins une insaturation sur la chaîne aliphatique ou dans le cycle.
5 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé par le fait que le groupe fonctionnel réactif est : - une double ou une triple liaison, - un groupe amine -N (R1)2,dans lequel R1, identiques ou différents représente un atome d'hydrogène ou un groupe alkyle ayant de 1 à 6 atomes de carbone ou un groupe phényle, - un sel de diazonium - N =- N+Y- dans lequel Y représente un atome d'halogène X, de préférence un atome de chlore ou de brome, un groupe

BF4 , un groupe SO4=.

- un atome ou groupe fonctionnel G choisi parmi : . un atome d'halogène, de préférence, un atome de chlore, brome ou iode, . un groupe alcool OH, . un groupe thioalcool SH, . un groupe ester - 0 - CO - #, . un groupe thioester - S - CS - #, . un groupe carboxamide - NH - CO - #,

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. un groupe thioamide - NH - CS - #, . un groupe sulfonamide - NH - OS02 - #, . un groupe ester sulfonique - OS02 - #, dans lesdits groupes 12 représente un groupe alkyle linéaire ou ramifié ayant de 1 à 4 atomes de carbone, un groupe benzyle, un groupe phényle, un groupe tolyle, de préférence, un groupe méthyle ou éthyle.
6 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé par le fait que le composé organique de départ est un alcène aliphatique, un alcène cycloaliphatique, un alcène aromatique ; un halogénure aliphatique saturé ou insaturé, un halgénure cycloaliphatique ; un halogénure aliphatique porteur d'un hétérocycle ou d'un carbocycle, un halogénure aromatique ; un alcool aliphatique, un alcool cycloaliphatique, un alcool aliphatique porteur d'un groupement aromatique ; un ester d'alkyle ou de benzyle ; un N-alkyl ou Nbenzylcarboxamide ; une lactone ou lactame ayant de 3 à 12 atomes de carbone.
7 - Procédé selon la revendication 6 caractérisé par le fait que le composé organique de départ est l'hex-1-ène, le cyclohexène, le 1-méthylcyclohex-1- ène ; l'iodobenzène ; le 1-hexanol, l'acide 12-hydroxylaurique, le 3-phényl-1propanol, le cyclohexanol ; l'acétate d'éthyle ; la [gamma]-valérolactone, la caprolactone et la 12-dodécanelactone ; le caprolactame, le ô -valérolactame, le 11-undécalactame et le 12-dodécanelactame.
8 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 7 caractérisé par le fait que le catalyseur à base d'iridium est l'iridium à l'état métallique, les sels simples de ce métal, les oxydes ou les complexes de coordination dans lesquels le ligand est le monoxyde de carbone, un atome d'halogène ou un composé organophosphoré oou azoté.
9 - Procédé selon la revendication 8 caractérisé par le fait que le catalyseur à base d'iridium est choisi parmi : lrl3, IrBr3, IrCI3, Ir13.4H20, Irl4, IrBr3.4H20, IrO2, Ir203. lr4(CO)12, lr2(CO)8, lr2(CO)4CI2, Ir2(CO)4l2, Ir(CO)2l2H, lr(CO)2Br2H, Ir (CO)2Cl2H.

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10 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 9 caractérisé par le fait que la quantité de catalyseur mis en oeuvre exprimée en poids de métal iridium est choisie entre 10-6 et 1 % en poids.
11 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 10 caractérisé par le fait que le catalyseur à base d'iridium est associé à un ligand.
12 - Procédé selon la revendication 11 caractérisé par le fait que le ligand est une phosphine aliphatique, cycloaliphatique ou arylaliphatique ou une phosphine mixte, aliphatique et/ou cycloaliphatique et/ou arylaliphatique et/ou aromatique.
13 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 12 caractérisé par le fait que le catalyseur à base d'iridium est associé à un promoteur halogéné.
14 - Procédé selon la revendication 13 caractérisé par le fait que le promoteur halogéné est un composé iodé ou l'un de ses précurseurs.
15 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 14 caractérisé par le fait que le catalyseur à base d'iridium est associé à un co-catalyseur de type acide de Lewis.
16 - Procédé selon la revendication 15 caractérisé par le fait que l'acide de Lewis est un sel des éléments du groupe (IIA) de la classification périodique de préférence, le magnésium ; du groupe (IIIA) de préférence, le scandium, l'yttrium et les lanthanides ayant un numéro atomique de 57 à 71 et l'yttrium ainsi que le scandium, plus préférentiellement le praséodyme ; du groupe (IVA) de préférence, le titane, le zirconium ; du groupe (VIII) de préférence, le fer, le ruthénium ; du groupe (IIB) de préférence, le zinc ; du groupe (IIIB) de préférence, le bore, l'aluminium, le gallium, l'indium ; du groupe (IVB) de préférence, l'étain ; du groupe (VB) de préférence, l'arsenic, l'antimoine et le bismuth ; du groupe (VIB) de préférence, le tellure.
17 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 16 caractérisé par le fait que la réaction est conduite en l'absence de solvant organique, l'acide formique ou le substrat de départ pouvant servir de solvant réactionnel.

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18 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 17 caractérisé par le fait que le rapport molaire entre l'acide formique et le substrat varie entre 0,4 et 20, de préférence, entre 1 et 10.
19 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 18 caractérisé par le fait que le solvant réactionnel est choisi parmi les hydrocarbures aliphatiques et aromatiques, les éthers et les acides carboxyliques.
20 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 19 caractérisé par le fait que la réaction est conduite à une température choisie dans une gamme de températures allant de 20 C à 300 C et choisie plus particulièrement entre 80 C et 220 C.
21 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 20 caractérisé par le fait que la réaction est conduite sous pression autogène, mais sous atmosphère contrôlée de gaz inertes.