FR2836473A1 - Procede de fabrication d'organoacyloxysilanes - Google Patents
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Abstract
Pour préparer un organoacyloxysilane (I), on fait réagir un précurseur silané (II) avec un anhydride carboxylique (III) ou (IV), ce qui conduit à un composé (I) dans laquelle R représente B ou -D (CO) A, la réaction pouvant également être conduite avec un acide carboxylique (V) comme co-réactif, auquel cas le composé (I) obtenu est un composé dans lequel R représente R5.R1, R2, R3 - alkyle, aryle, aralkyleA = H, -OR4 (R4 = alkyle, aryle, arylalkyle)B = alkyle, alcényle, aryle, aralkyle, arylalcényleD = - (CH2)2-, -CH=CH-, arylène, arylène-alkylène, arylènealcénylèneR5 - alkyle, aryle, aralkyle, alcényle, arylalcényleR = B, -D (CO) A ou R5.
Description
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PROCEDE DE FABRICATION D'ORGANOACYLOXYSILANES
La présente invention porte sur un procédé de fabrication d'un organoacyloxysilane de formule (I) :
dans laquelle :
1 2 3 R, R et R3 représentent chacun indépendamment un radical alkyle, linéaire ou ramifié, en Cl-Cl0, un radical aryle ou un radical aralkyle, ces radicaux pouvant être substitués et contenir des hétéroatomes ; et R représente un radical alkyle, linéaire ou ramifié, en Cl-Cl0, un radical alcényle en C2-Cio, un radical aryle, un
radical aralkyle, un radical arylalcényle, ces radicaux pouvant être substitués et pouvant contenir des
hétéroatomes, ou un radical-D-C-A, D représentant un Il o groupement groupement divalent choisi parmi les radicaux alkylène en C2 (- (CH2) 2-) alcénylène en C2 (-CH=CH-), arylène, arylène-alkylène et arylène-alcénylène, et A représentant hydrogène ou-OR\ R représentant un radical alkyle, linéaire ou ramifié, en Ci-Cio, un radical aryle ou un radical arylalkyle, ces radicaux pouvant être substitués et contenir des hétéroatomes.
La présente invention porte sur un procédé de fabrication d'un organoacyloxysilane de formule (I) :
dans laquelle :
1 2 3 R, R et R3 représentent chacun indépendamment un radical alkyle, linéaire ou ramifié, en Cl-Cl0, un radical aryle ou un radical aralkyle, ces radicaux pouvant être substitués et contenir des hétéroatomes ; et R représente un radical alkyle, linéaire ou ramifié, en Cl-Cl0, un radical alcényle en C2-Cio, un radical aryle, un
radical aralkyle, un radical arylalcényle, ces radicaux pouvant être substitués et pouvant contenir des
hétéroatomes, ou un radical-D-C-A, D représentant un Il o groupement groupement divalent choisi parmi les radicaux alkylène en C2 (- (CH2) 2-) alcénylène en C2 (-CH=CH-), arylène, arylène-alkylène et arylène-alcénylène, et A représentant hydrogène ou-OR\ R représentant un radical alkyle, linéaire ou ramifié, en Ci-Cio, un radical aryle ou un radical arylalkyle, ces radicaux pouvant être substitués et contenir des hétéroatomes.
Les organoacyloxysilanes sont des composés ayant des applications très variées parmi lesquelles on peut citer la synthèse de produits pharmaceutiques et de liants réactifs.
Par ailleurs, dans le cas où R dans la formule (I) ci-dessus est un radical insaturé polymérisable, notamment un radical CH2=C (CH3)- ou CH2=CH-, ces organoacyloxysilanes représentent une famille de monomères dont certains sont
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connus pour leur utilisation en tant que monomères hydrolysables servant à la préparation de liants dans le domine des peintures marines antisalissures ( antifouling ), autolissantes, destinées par exemple au revêtement des coques de bateaux ou plus généralement des matériaux en contact avec le milieu marin (brevets américains US-A-4 593 055 et US-A-4 687 792).
Différentes voies de synthèse sont décrites dans la littérature pour fabriquer les organoacyloxysilanes.
A titre d'exemples, on peut citer : - la réaction entre un chlorosilane et un acide carboxylique : Gilman J. Am. Chem. Soc. 71,2066 (1949) ;
J. Polym. Sci. Al, 8,319 (1970) ; Eur. Polym. J., vol. 28, n 4, 335-338 (1992) ; US-A-4 593 055 ;
JP-A-04-342 593 ; JP-A-04-342 595 ; - la réaction entre un chlorosilane et un sel d'acide carboxylique : Larsson, Trans. Chalm. Univ. 25, non15, 9, (1951) ; Eur. Polym. J. vol. 28, n 4, 335-339 (1992) ;
Andreev Zh. Obsch. Khim. 30,2782 (1960) ; - la réaction entre un chlorosilane et un anhydride d'acide carboxylique : Dolgov J. Gen. Chem. 1967,27, 1593 ; - la réaction entre un organosilane et un-acide carboxylique : JP-A-04-154 790 ; JP-A-05-25 187 ;
JP-A-10-212 293 ; J. Gen. Chem. USSR, 24,859-65 (1954) ;
Zhur. Obshchei Khim. 24,861-8 (1954) ; - la réaction entre un polyalcoxysilane et l'anhydride acétique : Friedel & Crafts, Ann. Chim. et Phys. 4 (9), 5 (1866) ; Post, J. Org. Ch. 16,387, (1951) ; J. Indian
Chem. Soc. Vol. 39, n 12, (1962).
J. Polym. Sci. Al, 8,319 (1970) ; Eur. Polym. J., vol. 28, n 4, 335-338 (1992) ; US-A-4 593 055 ;
JP-A-04-342 593 ; JP-A-04-342 595 ; - la réaction entre un chlorosilane et un sel d'acide carboxylique : Larsson, Trans. Chalm. Univ. 25, non15, 9, (1951) ; Eur. Polym. J. vol. 28, n 4, 335-339 (1992) ;
Andreev Zh. Obsch. Khim. 30,2782 (1960) ; - la réaction entre un chlorosilane et un anhydride d'acide carboxylique : Dolgov J. Gen. Chem. 1967,27, 1593 ; - la réaction entre un organosilane et un-acide carboxylique : JP-A-04-154 790 ; JP-A-05-25 187 ;
JP-A-10-212 293 ; J. Gen. Chem. USSR, 24,859-65 (1954) ;
Zhur. Obshchei Khim. 24,861-8 (1954) ; - la réaction entre un polyalcoxysilane et l'anhydride acétique : Friedel & Crafts, Ann. Chim. et Phys. 4 (9), 5 (1866) ; Post, J. Org. Ch. 16,387, (1951) ; J. Indian
Chem. Soc. Vol. 39, n 12, (1962).
Les voies de synthèse décrites dans la littérature présentent, à un titre ou un autre, nombre de désavantages que la Société déposante a réussi à surmonter en effectuant
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la synthèse à partir d'un silane ou d'un alcoxyorganosilane, d'un anhydride d'acide carboxylique et éventuellement d'un acide carboxylique comme troisième réactif.
Le procédé selon l'invention pour la préparation des organoacyloxysilanes correspondant à la formule (I) définie ci-dessus, permet d'obtenir ceux-ci dans de bonnes conditions de conversion, sélectivité, productivité, sans rejets, sans séparation de solides, et sans génération de dihydrogène. De ce fait, la fabrication des organoacyloxysilanes (I) peut se faire en toute sécurité dans de simples réacteurs agités, chauffés, en simple acier inoxydable, contrairement aux procédés qui génèrent du dihydrogène ou du chlorure d'hydrogène comme sous-produits.
En outre ce procédé ne nécessite pas de lourdes étapes unitaires de filtration, lavage, séchage de solides.
Dans la demande de brevet français n 01-08998 déposée le 6 juillet 2001, est décrite la fabrication des composés de formule (a) :
2 3 où R représente hydrogène ou méthyle et R, R2, R3 représentent chacun indépendamment alkyle en Ci-Cio, linéaire ou ramifié, aryle ou aralkyle, ces radicaux pouvant être substitués et pouvant contenir des hétéroatomes, par réaction de l'anhydride :
avec un composé silané R4OSi(R1R2R3), R4 représentant hydrogène ou un radical entrant dans la définition qui vient
2 3 d'être donnée pour R1, R2 et R3. La présente invention porte sur de nouveaux développements du procédé décrit par la Société déposante dans sa précédente demande 01-08998.
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La présente invention a donc d'abord pour objet un procédé de fabrication d'un organoacyloxysilane de formule (I), tel que défini dans le paragraphe d'introduction de la présente description, caractérisé par le fait que l'on fait réagir un précurseur silané de formule (II) :
dans laquelle :
1 2 3 R, R et R3 sont représentent chacun indépendamment alkyle en Cl-Clo, linéaire ou ramifié, aryle ou aralkyle, ces radicaux pouvant être substitués et pouvant contenir des hétéroatomes ; et
A représente hydrogène ou -OR4, R4 représentant un radical alkyle, linéaire ou ramifié, en Cl-Clo, un radical aryle ou un radical arylalkyle, ces radicaux pouvant être substitués et contenir des hétéroatomes, avec un anhydride carboxylique de formule (III) ou (IV) :
dans laquelle B représente un radical alkyle, linéaire ou ramifié, en Ci-Clo, un radical alcényle CrC1o, un radical aryle, un radical aralkyle, ou un radical aryl-alcényle ;
dans laquelle D est un groupement divalent choisi parmi les radicaux alkylène en C2 (- (CH2) 2-), alcénylène en
dans laquelle :
1 2 3 R, R et R3 sont représentent chacun indépendamment alkyle en Cl-Clo, linéaire ou ramifié, aryle ou aralkyle, ces radicaux pouvant être substitués et pouvant contenir des hétéroatomes ; et
A représente hydrogène ou -OR4, R4 représentant un radical alkyle, linéaire ou ramifié, en Cl-Clo, un radical aryle ou un radical arylalkyle, ces radicaux pouvant être substitués et contenir des hétéroatomes, avec un anhydride carboxylique de formule (III) ou (IV) :
dans laquelle B représente un radical alkyle, linéaire ou ramifié, en Ci-Clo, un radical alcényle CrC1o, un radical aryle, un radical aralkyle, ou un radical aryl-alcényle ;
dans laquelle D est un groupement divalent choisi parmi les radicaux alkylène en C2 (- (CH2) 2-), alcénylène en
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C2 (-CH=CH-), arylène, arylène-alkylène et arylènealcénylène,
ce qui conduit à un composé (I) dans laquelle R représente
respectivement B ou-D-C-A, il Il o
ladite réaction pouvant également être conduite avec un acide carboxylique de formule (V) comme co-réactif
dans laquelle R5 représente un radical alkyle en C2-Cio, linéaire ou ramifié, un radical aryle, un radical aralkyle, un radical alcényle en C2-C1O ou un radical aryl-alcényle, ces radicaux pouvant être substitués et pouvant contenir des hétéroatomes, auquel cas le composé de formule (I) obtenu est un composé
5 dans lequel R représente R, la réaction d'un composé (II) avec A =-oR4 et d'un composé (III) ne pouvant être réalisée qu'avec un co-réactif (V) dans le cas de la préparation d'un composé (I) avec R = CH2=CH- ou CH=C (CH3)-.
ce qui conduit à un composé (I) dans laquelle R représente
respectivement B ou-D-C-A, il Il o
ladite réaction pouvant également être conduite avec un acide carboxylique de formule (V) comme co-réactif
dans laquelle R5 représente un radical alkyle en C2-Cio, linéaire ou ramifié, un radical aryle, un radical aralkyle, un radical alcényle en C2-C1O ou un radical aryl-alcényle, ces radicaux pouvant être substitués et pouvant contenir des hétéroatomes, auquel cas le composé de formule (I) obtenu est un composé
5 dans lequel R représente R, la réaction d'un composé (II) avec A =-oR4 et d'un composé (III) ne pouvant être réalisée qu'avec un co-réactif (V) dans le cas de la préparation d'un composé (I) avec R = CH2=CH- ou CH=C (CH3)-.
La réaction d'un composé (II) et d'un composé (III) pour la préparation d'un (méth) acrylate (I) est déjà décrite dans la demande de brevet français n 01-08998 précitée.
Ainsi, pour préparer un (méth) acrylate silané, on peut, conformément à cette précédente demande, faire réagir un composé R1R2R3SiA avec l'anhydride (méth) acrylique, ou conformément à la présente invention, faire réagir le composé RRRSiA avec un mélange d'anhydride symétrique (III) (et plus particulièrement d'anhydride acétique) et d'acide (méth) acrylique. La présente invention offre donc une voie d'accès supplémentaire pour de tels (méth) acrylates silanés.
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Dans les formules ci-dessus : les radicaux R1 à R4 peuvent être substitués par exemple par des atomes d'halogène, tels que Cl, Br, ou des groupements-NRR (R et R représentant des groupements alkyle en Cl à Cg) ; également, la chaîne de ces radicaux peut être interrompue par un hétéroatome tel que 0 et S.
2 3 Par ailleurs, R1, R, R3 et R4 sont choisis notamment parmi les radicaux méthyle, éthyle, n-propyle, isopropyle, nbutyle, isobutyle, tert.-butyle, phényle et alkylphényle avec alkyle en Ci-Cio ; - B est notamment choisi parmi les radicaux méthyle, éthyle, n-propyle, isopropyle, n-butyle, isobutyle, tert.-butyle, phényle ; D représente notamment -(CH2)2- ou -CH=CH- ; et le radical R5 peut être substitué par des atomes d'halogène, tels que Cl ou Br, ou des groupements-NRR (R et R9 représentant des groupements alkyle en Cl à Cg) ; également, la chaîne de ce radical peut être interrompue par un hétéroatome, tel que 0 et S. Par ailleurs, R5 est choisi notamment parmi les radicaux éthyle, n-propyle,
isopropyle, n-butyle, isobutyle, tert.-butyle, H2C=CH-, H2C=C (CH3)-.
isopropyle, n-butyle, isobutyle, tert.-butyle, H2C=CH-, H2C=C (CH3)-.
Selon l'invention, on peut charger tous les réactifs au départ dans le réacteur (y compris le co-réactif (V) lorsqu'il est utilisé) ou bien ne charger qu'une partie des réactifs au départ dans le réacteur.
Dans un mode de réalisation préféré du procédé selon la présente invention, les réactifs (II), (III) (ou (IV) ) sont introduits en une fois à la charge, le composé (V) étant pour sa part, lorsqu'il est mis en oeuvre, introduit après 1 à 2 heures de mise en réaction des réactifs (II), (III) (ou (IV) ) et sur une durée de coulée de 1 à 3 heures.
On conduit avantageusement la réaction de l'invention avec un rapport molaire composé (II)/composé (III) ou composé (IV) qui est compris entre 0, 3/1 et 3/1,
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bien que des rapports molaires inférieurs à 0, 3/1 ou supérieurs à 3/1 puissent théoriquement être utilisables.
Conformément à une réalisation préférée de l'invention, on conduit la réaction avec un rapport molaire composé (II)/ composé (III) ou composé (IV) qui est compris entre 0, 7/1 et 2/1, de préférence entre 0, 7/1 et 1, 2/1.
Par ailleurs, on conduit avantageusement la réaction de l'invention avec un rapport molaire composé (II) /composé (V) qui est compris entre 0, 3/1 et 3/1, et notamment entre 0, 4/1 et 1, 2/1.
On conduit avantageusement la réaction de l'invention à une température de 50 à 200 C selon le type de composé (I) préparé. Si cela est possible, on opère de préférence à une température de 70 à 1500C, en particulier si le composé (I) recherché est polymérisable. La réaction de l'invention est conduite à la pression atmosphérique ou sous une pression supérieure ou inférieure à la pression atmosphérique.
Le suivi de l'avancement de la réaction de l'invention est effectué à l'aide des méthodes analytiques usuelles, telles que la chromatographie en phase gazeuse par exemple. La durée de mise en réaction est fonction des conditions opératoires et de la nature des réactifs (II) et (III) ou (IV) et le cas échéant (V) engagés dans la synthèse.
Elle est généralement comprise entre 4 et 20 heures. Les durées de mise en réaction supérieures à 10 heures peuvent être observées dans le cas de précurseurs silanés peu réactifs, plus particulièrement lorsqu'on utilise comme précurseur silané le composé (II) avec A = H.
Les sous-produits légers de réaction sont éliminés par distillation au fur et à mesure de leur formation.
La réaction de l'invention (entre les réactifs (II) et (III) ou (IV) et le cas échéant (V) ) est avantageusement effectuée avec au moins un catalyseur. Parmi les catalyseurs utilisables, individuellement ou en mélange de deux d'entre eux ou davantage, on peut citer le 1-méthylimidazole, la N, N-
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diméthyl-4-pyridinamine, la 4- (4-méthyl-1-pipéridinyl) - pyridine, la 4-morpholinopyridine, les triflates, la tributylphosphine, la triéthylamine, les montmorillonites telles que les montmorillonites K10 et KSF, et les acides de Lewis tels que le chlorure de zinc et le chlorure d'étain, le ou les catalyseurs étant utilisés généralement à raison de 0,05 à 1% en poids par rapport au mélange de réactifs.
L'utilisation de quantités supérieures de catalyseur est possible sans que cela n'apporte un gain supplémentaire en terme de réduction de la durée de réaction. Les catalyseurs
préférés sont le 1-méthylimidazole, la N, N-diméthyl-4pyridinamine, la 4- (4-méthyle-1 pipéridinyl) pyridine, les acides de Lewis tel que ZnClz.
préférés sont le 1-méthylimidazole, la N, N-diméthyl-4pyridinamine, la 4- (4-méthyle-1 pipéridinyl) pyridine, les acides de Lewis tel que ZnClz.
Par ailleurs et si les réactifs utilisés ou le produit (I) formé sont facilement polymérisables (acides ou esters (méth) acryliques par exemple), le procédé selon la présente invention est avantageusement mis en oeuvre en présence d'au moins un inhibiteur de polymérisation choisi notamment parmi l'hydroquinone, l'éther monométhylique de l'hydroquinone, la phénothiazine, le 2,2, 5, 5-tétraméthyl-lpyrrolidinyloxy (TEMPO) et ses homologues tels que le 3carboxy-2,2, 5, 5-tétraméthyl-1-pyrrolidinyloxy, le 2,2, 6,6-
tétraméthyl-1-pipéridinyloxy, le 4-hydroxy-2, 2, 6, 6tétraméthyl-1-pipéridinyloxy, le 4-méthoxy-2, 2, 6, 6tétraméthyl-l-pipéridinyloxy et le 4-oxo-2, 2, 6, 6-tétraméthyl- 1-pipéridinyloxy, et les inhibiteurs phénoliques encombrés tels que le 2, 4-diméthyl-6-tert.-butyl phénol et le 2, 6-ditert.-butyl paracrésol, et leurs homologues, le ou les inhibiteurs de polymérisation étant utilisés à raison de 0,05 à 0,5 % en poids par rapport au mélange de réactifs.
tétraméthyl-1-pipéridinyloxy, le 4-hydroxy-2, 2, 6, 6tétraméthyl-1-pipéridinyloxy, le 4-méthoxy-2, 2, 6, 6tétraméthyl-l-pipéridinyloxy et le 4-oxo-2, 2, 6, 6-tétraméthyl- 1-pipéridinyloxy, et les inhibiteurs phénoliques encombrés tels que le 2, 4-diméthyl-6-tert.-butyl phénol et le 2, 6-ditert.-butyl paracrésol, et leurs homologues, le ou les inhibiteurs de polymérisation étant utilisés à raison de 0,05 à 0,5 % en poids par rapport au mélange de réactifs.
La réaction selon l'invention est avantageusement effectuée en présence d'air. La fin de réaction est déterminée par analyse du milieu réactionnel (par CPG par exemple).
La réaction selon l'invention conduit à un mélange brut contenant, outre le composé (I), des produits légers, à
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la suite de quoi ledit mélange peut être débarrassé des composés les plus légers par distillation (étêtage) ou peut être soumis, pour obtenir le composé (I) pur, à une distillation, généralement à l'aide d'une colonne à distiller pour les composés (I) plus volatils ou d'un évaporateur à film mince à court temps de séjour pour ceux qui ont les points d'ébullition les plus élevés (de tels évaporateurs à film mince à court temps de séjour permettent d'effectuer la distillation à des vides inférieurs à 1, 33 x 102 Pa (1 mmHg)).
Dans le cas où le composé (I) recherché comporte une insaturation polymérisable, la présente invention porte également sur l'utilisation du mélange brut ou débarrassé des composés les plus légers ou du composé (I) pur, tel qu'obtenu par le procédé ci-dessus, comme monomère (s) hydrolysable (s) d'une composition de monomères dont la polymérisation conduit à un liant destiné aux peintures marines antisalissures autolissantes. Le liant est généralement présent dans la composition de peinture à raison de 10 à 30% en poids (à l'état sec).
La composition de peinture comprend les autres ingrédients usuels, tels que : les adjuvants, comme la lécithine de soja, l'huile de ricin hyrogénée modifiée, les stabilisants de viscosité (tels que le Viscostab CNF 896 fabriqué par la Société
ATOFINA) ; les pigments et charges, tels que l'oxyde de zinc non aciculaire, l'oxyde cuivreux et l'oxyde de titane rutile ; et les solvants et diluants tels que le solvant naphta, le toluène et le xylène.
ATOFINA) ; les pigments et charges, tels que l'oxyde de zinc non aciculaire, l'oxyde cuivreux et l'oxyde de titane rutile ; et les solvants et diluants tels que le solvant naphta, le toluène et le xylène.
Les Exemples suivants illustrent la présente invention sans toutefois en limiter la portée. Les pourcentages sont exprimés en poids sauf indication contraire. Les abréviations utilisées sont les suivantes :
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. AMA : acide méthacrylique . AA : acide acrylique . Bu3SiH : tri (n-butyl) silane . Bu3SiOMe : tri (n-butyl) méthoxysilane . Me2tBuSiOMe : diméthylterbutylméthoxysilane . Bu3SiMA : méthacrylate de tri (n-butyl) silyle
. Me2tBuSiMA : méthacrylate de diméthylterbutylsilyle . Bu3SiA : acrylate de tri (n-butyl) silyle . l-MIM : 1-méthylimidazole (catalyseur) . BHT : 2, 6-di-tert.-butyl-paracrésol (inhibiteur de polymérisation) - TOPANOL A : 2, 4-diméthyl-6-tert.-butylphénol (inhibiteur de polymérisation) . Me : radical méthyle 'Et : radical éthyle . Bu : radical n-butyle # tBu : radical tert.-butyle EXEMPLE 1 : Préparation du composé de formule :
. Me2tBuSiMA : méthacrylate de diméthylterbutylsilyle . Bu3SiA : acrylate de tri (n-butyl) silyle . l-MIM : 1-méthylimidazole (catalyseur) . BHT : 2, 6-di-tert.-butyl-paracrésol (inhibiteur de polymérisation) - TOPANOL A : 2, 4-diméthyl-6-tert.-butylphénol (inhibiteur de polymérisation) . Me : radical méthyle 'Et : radical éthyle . Bu : radical n-butyle # tBu : radical tert.-butyle EXEMPLE 1 : Préparation du composé de formule :
Dans un réacteur en verre, agité mécaniquement, chauffé, surmonté par une colonne à distiller (garnissage Sultzer - efficacité de 15 plateaux théoriques) avec tête de reflux, recette et pièges, l'ensemble pouvant fonctionner sous vide, on introduit : - 102 g (1 mole) d'anhydride acétique ; - 1 g de chlorure de zinc (ZnCl2).
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On chauffe le mélange à 100 C, et on introduit à cette température 1 g de BHT et 1 g de TOPANOL A. On introduit alors 230 g de Bu3SiOMe (1 mole) et 172 g d'AMA (2 moles). On maintient un bullage d'air durant toute la synthèse. Les sous-produits légers formés sont éliminés au fur et à mesure de l'avancement de la réaction par distillation.
La réaction est effectuée à une température comprise entre 100 et 140 C. La pression de service est ajustée au fur et à mesure de l'avancement de la réaction entre la pression atmosphérique et 1,33 x 104 Pa (100 mm Hg) afin de maintenir la température de réaction à 140 C maximum.
La durée de réaction est de 6 heures.
Le brut réactionnel est ensuite distillé sous pression réduite (pression d'environ à 9,33 x 102 Pa (7 mmHg) - température de distillation : environ 135 C).
La pureté du produit obtenu en final est supérieure à 97%.
Le rendement de la synthèse est d'environ 93%.
Le résidu de distillation est parfaitement fluide et recyclable à une opération ultérieure.
EXEMPLE 2 : Préparation du composé de formule :
On a procédé comme à l'Exemple 1, excepté que l'on a remplacé le ZnClz par de la 4- (4-méthyle-1 pipéridinyl) pyridine comme catalyseur à raison de 0, 01 mole/ mole de Bu3SiOMe.
Le rendement calculé au stade du brut, après étêtage des sous-produits légers est d'environ 94%.
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EXEMPLE 3 : Préparation du composé de formule :
On a procédé comme à l'Exemple 1, excepté que l'on a remplacé le ZnCl2 par du 1-MIM comme catalyseur à raison de 0,01 mole/mole de Bu3SiOMe.
Après étêtage, le rendement en MASiBu3 est d'environ 95%.
EXEMPLE 4 : Préparation du composé de formule :
Dans l'appareillage décrit à l'Exemple 1, on charge 146 g (1 mole) de Me2tBuSiOMe et 102 g (1 mole) d'anhydride acétique. On ajoute 0,5 g de ZnCl2 (catalyseur), 0,7 g de BHT et 0,7 g de TOPANOL A.
La totalité de la synthèse est effectuée sous bullage d'air.
La température du milieu est portée à 115 C sous pression atmosphérique.
Après 1 heure de mise en réaction, 81,7 g (0,95 mole) d'AMA sont introduits en continu en 3 heures, tout en éliminant les sous-produits légers au fur et à mesure de leur formation par distillation.
La durée de la réaction est de 6 heures.
Le Me2tBuSiMA formé est distillé sous pression réduite à 107 C/9, 33 x 102 Pa (7 mmHg).
Le résidu de distillation est recyclé à l'opération suivante. Le Me2tBuSiMA est obtenu avec un rendement supérieur à 95 % et une pureté de 97,2 %.
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EXEMPLE 5 : Préparation du tributylacétoxysilane
Dans une installation du type de celle décrite à l'Exemple 1, on charge 40 g (0,2 mole) de Bu3SiH, 30,4 g (0,3 mole) d'anhydride acétique, 0, 1 g de ZnCl2.
On chauffe le mélange à pression atmosphérique en maintenant dans le réacteur une température comprise entre 110 C et 1300C pendant 20 heures tout en éliminant l'acétaldéhyde formé par distillation au fur et à mesure de sa formation.
Le brut obtenu en final (59 g) contient 70, 1 % d'acétoxytributylsilane, 18,5 % de tributylsilane et 11, 1 % d'anhydride acétique.
EXEMPLE 6 : Préparation du triéthylacétoxysilane
On reprend l'Exemple 5 en utilisant du triéthylsilane en lieu et place du tributylsilane.
On charge 69, 1 g (0,7 mole) d'anhydride acétique et 0,3 g de ZnCIs (dans l'anhydride préalablement chauffé à 80 C). On charge ensuite 0, 1 g de BHT, 0,3 g de TOPANOL A et 65,8 g (0,55 mole) de triéthysilane.
Le mélange est chauffé à une température comprise entre 90 et 120 C pendant 9h en distillant l'acétaldéhyde généré au fur et à mesure de sa formation. On obtient en final un brut qui a la composition suivante :
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<tb>
<tb> Triéthylsilane.......... <SEP> 2,2%
<tb> Anhydride <SEP> acétique <SEP> 5,4%
<tb> Triéthysilanol........... <SEP> 5,5%
<tb> Triéthylacétoxysilane.... <SEP> 80,3%
<tb>
Le rendement en triéthylacétoxysilane est de 96%.
<tb> Triéthylsilane.......... <SEP> 2,2%
<tb> Anhydride <SEP> acétique <SEP> 5,4%
<tb> Triéthysilanol........... <SEP> 5,5%
<tb> Triéthylacétoxysilane.... <SEP> 80,3%
<tb>
Le rendement en triéthylacétoxysilane est de 96%.
EXEMPLE 7 : Préparation du composé de formule :
Dans l'appareillage décrit à l'Exemple 1, on charge 106,7 g (0,45 mole) de Bu3SiOMe, 45,45 g d'anhydride succinique (0,45 mole) préalablement dissous dans 53 g d'acide acétique et 0,23 g de ZnCl2.
On chauffe le mélange à une température comprise entre 100 et 1300C pendant 6 heures à la pression atmosphérique.
On élimine ensuite les produits légers par distillation à une température comprise entre 3,99 x 104 Pa (300 mmHg) en début de distillation et 2,66 x 103 Pa (20 mmHg) en fin de distillation. La température en pied est comprise entre 130 et 150 C.
On obtient en final 146 g de brut ayant la composition suivante : - 0, 70% du composé :
- 91, 7% du composé de l'intitulé ; et
- 91, 7% du composé de l'intitulé ; et
<Desc/Clms Page number 15>
- 7, 2% du composé :
EXEMPLE 8 : Préparation du composé de formule :
EXEMPLE 8 : Préparation du composé de formule :
Dans l'appareillage décrit à l'Exemple 1, on charge : - 80 g (0,61 mole) d'anhydride propionique ; - 128, 6 g (0,56 mole) de Bu3SiOMe ; et - 0, 28 g de ZnCl2.
On porte le mélange à une température comprise entre 140 et 1700C pendant 6 heures sous pression atmosphérique en distillant le propionate de méthyle formé au fur et à mesure de sa formation.
On obtient en final 161,2 g de brut contenant 95,1% du composé de l'intitulé.
EXEMPLE 9 : Préparation du composé de formule :
On reprend l'Exemple 8 en remplaçant l'anhydride propionique par de l'anhydride butyrique.
On charge 80 g d'anhydride butyrique, 105,8 g de Bu3SiOMe et 0,23 g de ZnCis.
<Desc/Clms Page number 16>
On porte le mélange à une température comprise entre 150 et 180 C sous pression atmosphérique pendant 3 heures tout en distillant les produits légers.
On obtient en final 132,6 g de brut contenant 94, 8% du composé de l'intitulé.
EXEMPLE 10 : Préparation du composé de formule :
Dans l'installation décrite à l'Exemple 1, on charge : 204, 0 g (2 moles) d'anhydride acétique, 0, 5 g de ZnCl2 (dans l'anhydride préalablement chauffé à 100 C), 469, 4 g (2 moles) de Bu3SiOMe, 0, 86 g de BHT et 0, 86 g de TOPANOL A.
On porte la température du mélange à 100 C sous pression atmosphérique. Après 1 heure de mise en réaction, on charge 187, 2 g (2, 6 moles) d'AA sous forme d'une coulée continue (durée d'introduction Ih) tout en distillant les sous-produits légers formés.
La température du milieu réactionnel est maintenue entre 100 et 140 C en ajustant la pression entre 1, 01 x 105 Pa (760 mmHg) et 2, 27 x 104 Pa (170 mmHg).
On obtient en final 430 g de brut qui est purifié par distillation.
L'acrylate de tributylsilane (Bu3SiA) est distillé à une pression comprise entre 1, 73 x 103 Pa (13 mmHg) et 1, 99 x 103 Pa à une température de 138 C environ.
On obtient ainsi un produit à 98, 5% de pureté avec un rendement de 95%.
Claims (2)
1 2 3 4 le fait que RI, R2, R3 et R4 sont choisis parmi les radicaux méthyle, éthyle, n-propyle, isopropyle, n-butyle, isobutyle, tert.-butyle, phényle et alkylphényle avec alkyle en Cl-Cl0.
3-Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que B est choisi parmi les radicaux méthyle, éthyle, n-propyle, isopropyle, n-butyle, isobutyle, tert.-butyle, phényle.
4-Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que D représente notamment- (CHs) ou-CH=CH-.
5-Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que R5 est choisi parmi les radicaux éthyle, n-propyle, isopropyle, n-butyle, isobutyle, tert.-butyle, PC=CH-, H2C=C (CH3)-.
6-Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que l'on charge au départ dans le réacteur tous les réactifs ou une partie de ces réactifs.
7-Procédé selon la revendication 6, caractérisé par le fait que l'on introduit les réactifs (II), (III) (ou (IV)) en une fois à la charge, le composé (V) étant pour sa part, lorsqu'il est mis en oeuvre, introduit après 1 à 2 heures de mise en réaction des réactifs (II), (III) (ou (IV) ) et sur une durée de coulée de 1 à 3 heures.
8-Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que l'on conduit la réaction avec un rapport molaire composé (II) /composé (III) ou composé (IV)
<Desc/Clms Page number 20>
qui est compris entre 0, 3/1 et 3/1, notamment entre 0, 7/1 et 2/1 et, de préférence, entre 0, 7/1 et 1, 2/1.
9-Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que l'on conduit la réaction avec un rapport molaire composé (II) /composé (V) qui est compris entre 0, 3/1 et 3/1, et notamment entre 0, 4/1 et 1, 2/1.
10-Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que l'on conduit la réaction à une température de 50 à 200 C, de préférence de 70 à 150 C.
11-Procédé selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait que l'on conduit la réaction à la pression atmosphérique ou à une pression inférieure ou supérieure à la pression atmosphérique.
12-Procédé selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé par le fait que l'on élimine les sous-produits légers de réaction au fur et à mesure de leur formation.
13-Procédé selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé par le fait que l'on conduit la réaction pendant une durée de 4 à 20 heures.
14-Procédé selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé par le fait que l'on conduit la réaction en présence d'au moins un catalyseur choisi notamment parmi le 1-méthylimidazole, la N, N-diméthyl-4-pyridinamine, la 4- (4- méthyl-1-pipéridinyl) pyridine, la 4-morpholinopyridine, les triflates, la tributylphosphine, la triéthylamine, les montmorillonites telles que les montmorillonites et les acides de Lewis tels que le chlorure de zinc et le chlorure d'étain, le ou les catalyseurs étant utilisés généralement à raison de 0,05 à 1% en poids par rapport au mélange de réactifs.
15-Procédé selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé par le fait que l'on conduit la réaction en présence d'au moins un inhibiteur de polymérisation choisi notamment parmi l'hydroquinone, l'éther monométhylique de l'hydroquinone, la phénothiazine, le 2,2, 5, 5-tétraméthyl-1- pyrrolidinyloxy et ses homologues tels que le 3-carboxy-
<Desc/Clms Page number 21>
2, 2, 5, 5-tétraméthyl-1-pyrrolidinyloxy, le 2, 2, 6, 6tétraméthyl-1-pipéridinyloxy, le 4-hydroxy-2, 2, 6, 6tétraméthyl-1-pipéridinyloxy, le 4-méthoxy-2, 2, 6, 6- tétraméthyl-1-pipéridinyloxy et les inhibiteurs phénoliques encombrés, le ou les inhibiteurs de polymérisation étant utilisés à raison de 0,05 à 0,5 % en poids par rapport au mélange des réactifs.
16-Procédé selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisé par le fait qu'il conduit à un mélange brut contenant, outre le composé (I), des produits légers, à la suite de quoi ledit mélange peut être débarrassé des composés les plus légers par distillation ou peut être soumis à une distillation pour obtenir le composé (I) pur.
17-Utilisation du mélange brut ou débarrassé des composés les plus légers ou du composé (I) pur, tel qu'obtenu par le procédé de l'une des revendications 1 à 16, le composé (I) comportant une insaturation polymérisable, comme monomère (s) hydrolysable (s) d'une composition de monomères dont la polymérisation conduit à un liant destiné aux peintures marines antisalissures autolissantes.
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