FR2986793A1 - Procede de synthese de dinitrile, de diamine et de polymere a partir de di-sel d'acide - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un procédé de fabrication de dinitrile, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une étape de réaction entre un di-sel de sodium de diacide et une source d'ammoniac, dans les conditions suivantes : - le ratio molaire source d'ammoniac/di-sel est compris dans la gamme de 1 à 20, - la température de réaction est comprise dans la gamme de 200 à 350°C, - la pression de réaction est comprise dans la gamme allant de 0,1 à 20 MPa. Ce procédé comprend une étape d'ammoniation des fonctions di-sel d'acide et ne nécessite pas d'étape(s) d'hydrolyse intermédiaire du di-sel en acide. La présente invention a également pour objet la fabrication de diamine, ledit procédé comprenant en outre une étape d'hydrogénation des fonctions nitriles en fonctions amines primaires.

Description

-1- PROCÉDÉ DE SYNTHÈSE DE DINITRILE, DE DIAMINE ET DE POLYMERE A PARTIR DE Dl-SEL D'ACIDE DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne un procédé de synthèse de dinitrile à partir 5 d'un di-sel de diacide. Les dinitriles servent notamment à fabriquer des diamines, susceptibles d'entrer dans la composition de nombreux polymères, tels que les polyamides. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE 10 Dans les procédés actuels, le di-sel de diacide n'est pas utilisable en tant que tel. C'est le diacide, isolé et récupéré du di-sel par double lavage à l'acide sulfurique et recristallisation, qui trouve de nombreuses applications. A titre d'exemple, l'acide sébacique ou acide décanedioïque de formule HOOC(CH2)8COOH sert notamment à former la Bécane diamine (diamine en C10) 15 par un procédé en 2 étapes : transformation des fonctions carboxyliques en fonctions nitriles par action de l'ammoniac en présence d'un catalyseur (généralement oxyde de zinc), puis conversion des fonctions nitriles en fonctions amines en présence d'un catalyseur d'hydrogénation (par exemple Nickel de Raney) pour obtenir une diamine. La diamine forme avec un diacide un monomère 20 utilisé dans les polyamides. L'intérêt majeur de cette diamine formée à partir de l'acide sébacique réside dans le fait qu'elle est issue de matière première végétale et donc renouvelable. En effet, le di-sel de sodium de l'acide sébacique est obtenu par « craquage basique » ou « pyrolyse alkaline » ou décomposition à 250°C en présence de 25 soude, d'acide ou d'ester ricinoléique, lui-même issu de l'huile de ricin. Au cours de ce craquage basique, une succession de réactions ont lieu simultanément. La première est une déshydrogénation (transfert d'hydrogène) du groupement hydroxyle pour donner une cétone, puis une isomérisation de la double liaison C=C, suivie d'une hydratation de cette double liaison, elle-même suivie d'une 30 réaction de rétro-aldolisation. A ce stade on devrait obtenir le 2-octanone et un aldéhyde-acide(sel) à 10 atomes de carbone. Les réactions de transfert d'hydrogène se poursuivant, c'est en fait du 2-octanol qui distille du milieu réactionnel. La réaction se faisant à chaud et en présence de soude, une réaction de type rédox se met en place et l'aldéhyde-acide(sel) est oxydé en diacide ou -2- plus exactement en di-sel de sodium de diacide. Dans ces procédés, le di-sel de l'acide sébacique, pour être transformé en diacide correspondant, est hydrolysé en présence d'acide sulfurique pour donner d'une part de l'acide sébacique récupéré par recristallisation à froid (température ambiante de 15 à 25°C) et d'autre part des sels polluants, corrosifs et irritants. Ce procédé d'hydrolyse acide est long, compliqué, coûteux en énergie et polluant, notamment à cause des volumes de rejets importants liés à la neutralisation des sels, le procédé produisant une grande quantité de sulfate d'ammonium. En ciblant les diamines, on cherche à reconsidérer complètement ce procédé, notamment en évitant d'avoir à isoler le diacide. La présente invention a donc pour but de trouver un procédé plus simple de fabrication de diamine d'origine renouvelable, qui présente le moins d'étapes possible et qui ne nécessite pas d'étape d'hydrolyse acide ni d'étape de cristallisation, coûteuse en énergie ou polluante.

La Demanderesse a maintenant trouvé un nouveau procédé qui permet de s'affranchir de l'étape de purification des diacides en permettant la fabrication directe de dinitriles précurseurs de diamines. DESCRIPTION DE L'INVENTION La présente invention a donc pour objet un nouveau procédé de fabrication de dinitrile, voire de diamine, directement à partir du di-sel de sodium du diacide correspondant, c'est-à-dire de même nombre de carbones. La présente invention a plus particulièrement pour objet un procédé de fabrication de dinitrile, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une étape de 25 réaction entre un di-sel de sodium de diacide et une source d'ammoniac, dans les conditions suivantes : - le ratio molaire source d'ammoniac/di-sel est compris dans la gamme de 1 à 20, de préférence de 1 à 10, de préférence de 2 à 6, - la température de réaction est comprise dans la gamme de 200 à 350°C, de 30 préférence dans la gamme de 250°C à 325°C, - la pression de réaction est comprise dans la gamme allant de 0,1 à 20 MPa, de préférence de 0,1 à 10 MPa, de préférence de 0,1 à 3 MPa, de préférence de 0,1 à 1,5 MPa, -3- - en présence optionnelle de catalyseur d'ammoniation, de préférence ZnO, de préférence selon une teneur de 0 à 0,5%, de préférence de 0 à 0,2% en poids par rapport à la charge de di-sel, et de préférence sans catalyseur. Le dinitrile ainsi obtenu est aisément distillable, et sa récupération ne nécessite pas de cristallisation. Ce nouveau procédé de fabrication de dinitriles précurseurs de diamines renouvelables ne nécessite pas de passer par un diacide, donc ne nécessite pas d'étape de purification associée, d'hydrolyse, ni de cristallisation et ne présente pas les inconvénients susmentionnés. Le dinitrile obtenu est purifié par exemple par simple distillation. Le di-sel d'acide, plus précisément le di-sel de diacide, mis en oeuvre dans le procédé de l'invention est de préférence issu, notamment par fusion alcaline (aussi appelée décomposition ou pyrolyse), d'acide ou d'ester d'origine renouvelable, de préférence d'un acide ou ester gras hydroxylé issu des plantes oléagineuses, de préférence celles à vocations industrielles et donc non alimentaires, et comprenant un radical -(CH2-CH=CH-CH2-CHOH)-. Selon un mode de réalisation particulier du procédé de l'invention, les di-sels sont obtenus par fusion alcaline desdits acides/esters en présence de soude NaOH, ladite fusion comprenant les étapes suivantes : deshydrogénation, isomérisation, hydratation, rétroaldolisation, réaction rédox avec de la soude de façon à obtenir un di-sel de sodium de diacide et une cétone. Avantageusement, l'acide ou ester gras hydroxylé est choisi parmi : l'acide/ester ricinoléique (acide 12-hydroxy-9-octadécénoïque), l'acide/ester lesquérolique (acide 14-hydroxy-cis-11-eicosénoïque), l'acide/ester densipolique (12-hydroxy-9,15-octadecadiénoïque) et l'acide/ester auricolique (acide 14- hydroxy-11,17-eicosadiénoïque). Les formules des ces acides/esters gras sont représentées ci-dessous : Acide Ricinoléique 10 -4- Acide Lesquérolique Acide Densipolique Acide Auricolique 2986 793 -5- Les acides gras hydroxyles préférés sont les acides ricinoléique et lesquérolique, qui forment respectivement des di-sels d'acide en C10 et C12, qui donnent des dinitriles en C10 et C12 selon le procédé de l'invention, puis conduisent à des diamines en C10 et C12 respectivement. De même, les acides Densipolique et 5 Auricolique forment des di-sels qui donnent respectivement selon le procédé de l'invention des dinitriles en C10 et C12, puis les diamines correspondantes en C10 et C12 respectivement. De préférence, le di-sel utilisé dans le procédé de l'invention est donc choisi parmi : - le di-sel d'acide sébacique (acide en C10) issu notamment de l'acide ricinoléique ou de l'acide densipolique ; ou - le di-sel d'acide dodécanedioïque (acide en C12) issu notamment de l'acide lesquérolique ou de l'acide auricolique. De préférence, le di-sel de sodium d'acide utilisé dans le procédé de l'invention est sous forme fondue pour améliorer sa réactivité avec la source d'ammonium. Le di-sel initial peut notamment se trouver sous forme de produit brut issu de pyrolyse, c'est-à-dire en mélange avec d'autres produits (co-produits), tels que les sels sodiques de l'acide oléique, l'acide stéarique, l'acide palmitique et l'acide linoléique, qui ne réagissent pas au cours du procédé selon l'invention. Ces co- produits se retrouvent en mélange avec le dinitrile obtenu, en tout ou partie sous forme de nitrile gras et leur séparation se fait par simple distillation et/ou extraction au solvant à l'issue du procédé selon l'invention. La source d'ammoniac mise en oeuvre peut être notamment choisie parmi l'ammoniac, le sulfate d'ammonium - ce qui permet par ailleurs de valoriser ou de recycler le sulfate d'ammonium, déchet de nombreuses industries -, le carbonate d'ammonium, l'urée, leurs mélanges, et toute autre source d'ammoniac disponible. Le sulfate d'ammonium est une source d'ammoniac avantageuse permettant de déplacer les réactions en formant du sulfate de sodium (ou de potassium lorsque la fusion alcaline a été effectuée avec de la potasse). De préférence, on utilisera de l'ammoniac ce qui permet d'envisager un recyclage de la soude dans les étapes amont du procédé. L'urée et le carbonate d'ammonium sont aussi des -6- sources d'ammoniac utilisables, la réaction étant déplacée par la formation de carbonate de sodium qui est facilement récupéré et recyclé dans le procédé. Avantageusement, la source d'ammoniac est sous forme de granulés broyés pour faciliter leur réaction dans le milieu de sels fondus. Cette forme broyée permet une meilleure aptitude à la fusion et une meilleure réactivité de la source d'ammoniac avec le di-sel de diacide, le milieu réactionnel étant plus homogène. Dans le cadre de la présente invention, le ratio molaire source d'ammoniac / di-sel est compris dans la gamme de 1 à 20, de préférence de 1 à 10, de préférence de 2 à 6. Par ratio molaire source d'ammoniac / di-sel, on entend le rapport entre le nombre de moles de la source d'ammoniac introduites et le nombre de moles de di-sel présentes dans le milieu réactionnel. Le nombre de moles de di-sel présentes dans le milieu réactionnel peut être déterminé par toute méthode d'analyse quantitative connue de l'homme du métier, notamment par analyse quantitative par spectrométrie infrarouge, par gravimétrie, par analyse élémentaire (teneur en sodium et/ou teneur en carbone). La réaction est réalisée éventuellement en présence de catalyseur, tel que le ZnO. La quantité de catalyseur de nitrilation (ou « d'ammoniation », qualifiant une réaction de nitrilation qui met en jeu de l'ammoniac) mise en oeuvre représente de 0% à 0,5%, préférentiellement de 0 % à 0,2 % en poids de la charge de di-sel.

Mais de préférence, le procédé de l'invention n'utilise pas de catalyseur. Le catalyseur hétérogène dans la réaction mise en oeuvre se retrouve à l'issue de la réaction en mélange avec les sels des acides gras qui n'ont pas réagi. La pression totale du réacteur lors de cette réaction est en général comprise dans la gamme de 0,1 à 20,0 MPa, de préférence de 0,1 à 10,0 MPa, mais on pourrait opérer à pression plus élevée sans inconvénient et sans sortir du cadre de l'invention. La réaction peut être conduite dans un milieu solvanté, le solvant étant choisi parmi les solvants classiques utilisés pour ce type de réaction, tels que les diphényl éthers, les aryl-arylènes ou diarylarylènes tels que les Jarytherm, les paraffines lourdes (à plus de 20 atomes de carbone par molécule), les nitro- alkanes (à plus de 10 atomes de carbone), les alkyl sulfoxydes (à plus de 2 atomes de carbone), le sulfolane, les nitrobenzènes, les mono- et di-nitriles gras, les alkyls naphtalènes. -7- De préférence, la réaction est conduite en l'absence de solvant, car les solvants ont pour la plupart tendance à se dégrader aux températures élevées nécessaires au procédé de l'invention. La réaction de transformation de di-sel d'acide en dinitrile se déroule de 5 préférence dans un réacteur sous pression, par exemple dans un autoclave, sous agitation, en présence ou non d'un catalyseur. Le di-sel, et le catalyseur éventuel, est(sont) chargé(s) dans le réacteur qui est ensuite purgé à l'azote. Dans un mode de fonctionnement batch, la source d'ammoniac solide est introduite à température ambiante de façon à créer une pression partielle 10 d'ammoniac et on porte le milieu réactionnel sous agitation à une température comprise entre 200 °C et 350 °C. La température de la réaction est généralement comprise dans la gamme de 250 °C à 325 °C. Lorsque, la source d'ammoniac est de l'ammoniac gazeux, la source d'ammoniac peut être introduite à une température comprise dans la gamme de la température ambiante (15-25°C) à la 15 température de réaction, et tout au long de la réaction. De préférence la source d'ammoniac est introduite à partir du moment où le sel de sodium est fondu. Avantageusement, la réaction est réalisée sous flux d'ammoniac et/ou sous agitation et/ou pendant une durée comprise entre 1 heure et 8 heures. La réaction est poursuivie ainsi jusqu'à ce que la consommation d'ammoniac 20 cesse. En mode batch, lorsque la source d'ammoniac est un solide introduit à température ambiante, la production d'ammoniac se caractérise par une augmentation de la pression totale et la consommation de l'ammoniac se caractérise par une diminution de la pression. La réaction est poursuivie jusqu'à ce que la pression n'évolue plus de manière significative. 25 De préférence la réaction est effectuée en continu dans un réacteur sous pression qui permet une distillation en continu du dinitrile au fur et à mesure de sa production. En mode continu, lorsque la source d'ammoniac est de préférence de l'ammoniac gazeux ou une source d'ammoniac solide. Le dinitrile présente un point d'ébullition beaucoup plus bas que le diacide correspondant. Par 30 conséquent, le dinitrile formé est de préférence extrait, notamment par distillation, en continu, ceci pour deux raisons, d'une part pour contrôler l'avancement de la 2 986 793 -8- réaction, d'autre part pour éviter sa dégradation possible en présence des coproduits de la réaction (eau, carbonate, phosphate ou sulfate, soude). Avantageusement, le sel de sodium ou de potassium (sulfate, phosphate, carbonate..) formé est éliminé parallèlement au fur et à mesure de sa formation.

Les nitriles obtenus selon le procédé de l'invention peuvent être utilisés tels quels, c'est-à-dire sans purification intermédiaire, pour former des diamines par hydrogénation. Selon un mode de réalisation avantageux, le procédé selon l'invention comprend donc en outre une étape de synthèse de diamine à partir de dinitrile comprenant la conversion des fonctions nitriles en fonctions amines primaires par hydrogénation, en présence d'un catalyseur d'hydrogénation et de dihydrogène, et d'ammoniac, caractérisé en ce que : - après mise en contact des nitriles et du catalyseur d'hydrogénation, on introduit de l'ammoniac à température ambiante et on porte le milieu réactionnel sous agitation avant d'introduire le dihydrogène, la température de réaction allant de 110 °C à 170 °C et préférentiellement de 130 °C à 150 °C, - la quantité de catalyseur d'hydrogénation mise en oeuvre représente de 0,1% à 15% poids de la charge de nitriles, et - le ratio molaire ammoniac / fonctions nitriles est compris dans la gamme allant de 0,2 à 3. De préférence, lorsque le ratio molaire ammoniac / fonctions nitriles est compris dans la gamme allant de 0,2 à 1,3, et préférentiellement de 0,5 à 1, on ajoute au milieu réactionnel au moins une base forte, de préférence sous forme aqueuse, à raison de 0,07 à 1 % molaire, de préférence de 0,35 à 0,75 % molaire, par rapport aux fonctions nitriles. De préférence, lorsque le ratio molaire ammoniac / fonctions nitriles est compris dans la gamme de 1,3 à 3, et préférentiellement de 1,5 à 2,6, la présence de base forte est facultative. Avantageusement, la réaction d'hydrogénation est mise en oeuvre à une pression totale comprise entre 2 MPa et 15 MPa, de préférence entre 2 MPa et 30 4 MPa (soit 40 bars). Le catalyseur d'hydrogénation est choisi de préférence parmi : Nickel de Raney, Cobalt de Raney, Ruthénium, Palladium et/ou ou -9- Rhodium supportés sur charbon, chromites de cuivre, carbure de silicium et alumine. L'étape d'hydrogénation du procédé selon l'invention permet de convertir à 100 % les fonctions nitriles en fonctions amines primaires avec une sélectivité supérieure à 97 % en amines primaires, ce qui permet d'utiliser la décanediamine directement et sans purification dans les applications où la pureté requise est très importante. La présente invention a donc également pour objet un procédé de synthèse de diamine de haute pureté à partir de di-sel de diacide en deux étapes, qui ne nécessite aucune étape de purification, comprenant les étapes suivantes : - dans une te étape (étape A), on transforme les fonctions di-sel d'acides en fonction nitriles pour obtenir des dinitriles (réaction d'ammoniation ou nitrilation décrite précédemment), et - dans la seconde étape (étape B), on convertit les fonctions nitriles en fonction 15 amines primaires par hydrogénation, comme indiqué plus haut. La présente invention a également pour objet un procédé de synthèse de diamines à partir d'acides/esters gras hydroxylés comprenant un radical -(CH2- CH=CH-CH2-CHOH)-, comprenant les étapes suivantes : 0/ fusion alcaline en présence de soude NaOH ou de potasse KOH des 20 acides/esters gras hydroxylés, ladite fusion comprenant les étapes suivantes : deshydrogénation, isomérisation, hydratation, (coupure par) rétroaldolisation, oxydation par réaction avec la soude/potasse, de façon à obtenir un di-sel de sodium de diacide et une cétone (2-octanone) et/ou un alcool (2-octanol) ; N dans un réacteur sous agitation, transformation des fonctions di-sel de 25 diacide en fonctions nitriles pour obtenir le di-nitrile correspondant par mise en oeuvre du procédé selon l'invention ; B/ dans un réacteur sous pression, conversion des fonctions nitriles du produit issu de l'étape N en fonction amines primaires par mise en oeuvre du procédé d'hydrogénation tel que décrit ci-dessus. 30 En particulier, le procédé de l'invention peut être avantageusement mis en oeuvre pour la préparation de diamines, notamment de décane diamine ou de dodécane diamine d'origine renouvelable, de haute pureté, avec une haute sélectivité. Par « haute sélectivité », on entend que les fonctions nitriles sont - 10- transformées en fonctions amines primaires, notamment transformés à plus de 95% en fonctions amines primaires, par rapport au nombre total de fonctions amines formées, plus spécifiquement à plus de 97% en fonctions amines primaires.

En raison de leur grande pureté et de leur grande sélectivité (> 95% d'amines primaires), les amines primaires obtenues selon le procédé de la présente invention trouvent des applications dans de très nombreux domaines, et sont notamment utilisées pour la fabrication de polymères, en particulier ceux à base de polyamide (PA) comprenant des monomères de type « diamine.diacide », tels que le (PA(diamine).(diacide)) PA10.10, PA10.12, PA10.6, PA10.4, PA12.12, PA6.12, PA4.12 À titre d'exemple d'utilisation de ces diamines, on peut également citer leur utilisation comme agents anti-corrosion, agents de détergence, dans les polyuréthanes, comme additifs dans les revêtements et encres, dans la fabrication de copolymères, comme agents de réticulation et prolongateurs de chaîne, comme ingrédients pour applications pharmaceutique, ingrédients pour élastomères, comme additifs pour bitume, agents de flottation, anti-mottants, antipoussières, agents de réticulation, additifs pétroliers, agents de lubrification, additifs dans le traitement des eaux, additifs pour béton.

Les exemples qui suivent sont proposés à titre d'illustration de la présente invention sans apporter un quelconque caractère limitatif à la portée de la protection définie par les revendications annexées à la présente description.

Comparatif 1 : Synthèse d'un dinitrile en C10 Dans un réacteur en verre préalablement séché de 3 L, muni d'une agitation mécanique, d'un chauffage électrique, d'un déflegmateur, d'un réfrigérant et d'un piège à carboglace, d'un système d'introduction d'ammoniac, on charge 2,516 g d'acide sébacique. On ajoute une charge catalytique d'oxyde de zinc de 1,57 g soit 0,0625 % du poids du diacide mis en oeuvre. Le milieu réactionnel est mis sous agitation puis chauffé jusqu'à 160 °C. Puis on introduit l'ammoniac gazeux à raison de 0,417 L/min.kg. Le milieu réactionnel est porté à 300 °C. L'introduction d'ammoniac se poursuit jusqu'à ce que l'indice d'acidité du milieu réactionnel soit - 11 - inférieur à 0,1 mg de KOH/g. La durée de la réaction est environ de 12 à 14 h. En fin de réaction, on refroidit le milieu réactionnel à 40 °C et on vidange le réacteur. Le rendement est voisin de 100 % et la sélectivité est quasi totale en dinitrile. Exemples selon l'invention : Les essais ont été effectués en autoclave - mode batch - en mélangeant une masse connue de sébaçate de sodium (disel de l'acide sébacique) et une masse connue d'urée. Le cas échéant, un catalyseur (oxyde de zinc pulvérulent) est ajouté. Le mélange de solide est homogénéisé dans l'autoclave. La synthèse est réalisée en réacteur fermé après une purge à l'azote pour 10 éliminer les traces d'oxygène. Le paramètre imposé au cours des essais est la température et la durée. Au cours de la réaction on relève la pression maximale atteinte par l'autoclave. A l'issue de la réaction, on relève la masse de produit formé. Le produit obtenu est extrait et purifié selon le protocole suivant : 15 Mode opératoire : 1) peser précisément à 0,1g près 10g du mélange réactionnel dans un bécher de 100 ml 2) ajouter 50 ml d'eau déminéralisée afin de liquéfier le milieu réactionnel et bien dissoudre tous les sels formés (utiliser si besoin le bain ultrason) et verser ce 20 mélange dans une ampoule de 250 ml 3) Introduire 50m1 de diéthylether dans le bécher de 100m1 afin de le rincer et verser les 50 ml dans l'ampoule à décanter 4) Agiter l'ampoule et laisser décanter 5) La phase lourde est ensuite lavée de la même façon par 2 fois 50 ml de 25 diéthylether 6) Les trois phases éthérées sont ensuite regroupées dans une ampoule à décanter de 250 ml et lavées jusqu'à neutralité par 50 ml d'eau déminéralisée. 3 lavages sont réalisés. 7) La phase éthérée lavée et décantée et alors évaporée à 90°C sous 20 mbar 30 8) L'extrait sec obtenu est alors pesé puis analysé en CPG Les conditions opératoires des exemples A4 à A17 et comparatif A16 sont détaillées dans le tableau 1 ci-dessous : - 12 - Tableau 1 Paramètres A4 A6 A9 A10 A11 A16 A17 Température 350°C 350°C 350°C 325°C 325°C 340°C 340°C Sel diacide 100,0 100,0 100,0 72,2 72,2 60,8 (Sébacate de sodium), g Acide sébacique, 100 50,0 g ZnO, g 0,125 - 0,125 - - - - Urée 24,0 24,0 24,4 52,8 52,8 89,1 89,1 (bille) (poudre) (poudre) (poudre) (poudre) (poudre) (poudre) Ratio molaire 1 1 1 3 3 3 6 urée/SD ou AS Pression initiale atmosph atmosph atmosph atmosph atmosph atmosph atmosph érique érique érique érique érique érique érique d'azote d'azote d'azote d'azote d'azote d'azote d'azote Pression max pdt 1,28 1,64 1,60 0,25 5,44 14,9 10,0 synthèse MPa MPa MPa MPa (1) MPa MPa MPa Agitation 250 250 250 250 250 500 500 tr/min tr/min tr/min tr/min tr/min tr/min tr/min Durée 5h 5h 5h 1h 5h 5h 5h Masse théorique 66,7 66,7 66,7 48,2 48,2 81,1 81,1 de DN, g Rdt total, % 12,1 15,2 10,1 37,4 34,9 48,2 46,4 Commentaires : A6 : En absence de ZnO et lorsque l'urée est finement broyée avant réaction, le rendement s'avère supérieur (15%) à la réaction réalisée en présence de ZnO et d'urée en bille. Ce résultat confirme que le conditionnement de l'urée est un paramètre important, la forme poudre apportant une meilleure aptitude à la fusion et de fait, une meilleure réactivité au sein d'un milieu réactionnel plus homogène ; A9 : En présence de ZnO et d'urée en poudre, le rendement en dinitrile (DN) est diminué par rapport à la réaction réalisée en présence d'urée en bille A4.

A10 : A 325°C, en présence d'un excès d'urée, et après une heure de réaction, le rendement de la réaction est élevé : 37%. Ce résultat indique que la réaction est rapide dans ces conditions. - 13 - A11 : (répétition du test A10) Après 5 heures de réaction, une légère chute du rendement est observée, par rapport au test A10, ce qui s'explique par une décomposition consécutive du dinitrile dans les conditions de synthèse. Il est donc souhaitable d'opérer en continu, ou tout au moins en semi-continu avec élimination progressive du dinitrile formé. A16-A17 : Les billes d'acide sébacique et d'urée ont été préalablement réduites en poudre et intimement mélangées (avec en plus le sébaçate de sodium dans A17) avant d'être introduites dans le réacteur. A16 (comparatif 2) : le rendement en dinitrile obtenu est de l'ordre de 48%. Pour rappel, en présence du di-sel (A10) le rendement le plus élevé était de 37%, montrant que la différence de réactivité entre le diacide et le sel n'est pas si importante qu'on aurait pu le supposer. A17: le rendement en dinitrile obtenu est de l'ordre de 46% c'est-à-dire sensiblement proche de celui obtenu avec moins d'urée engagée.

Exemple 2 : Synthèse de décane diamine Dans un autoclave de 500 cm3, on charge 200 g de dinitrile et 15 g de Nickel de Raney essoré et lavé à l'isopropanol soit 7,5 % en poids de la charge initiale de dinitrile. On referme le réacteur sous pression, on vérifie l'étanchéité et on procède à l'inertage à l'azote par compression/décompression. On introduit ensuite l'ammoniac gaz à température ambiante ce qui donne une pression de 0,5 à 0,6 MPa à 25 °C. Cela correspond dans ce cas à un poids d'environ 25 à 35 g d'ammoniac anhydre. Le milieu réactionnel est porté à 120-130 °C sous agitation puis on introduit l'hydrogène pour avoir une pression totale de 2,3 à 2,5 MPa. La consommation d'hydrogène est immédiate. Le suivi est assuré par une mesure de l'alcalinité au fur et à mesure de l'avancement de la réaction. Celle ci dure aux alentours de 10 h. En fin de réaction, on refroidit le milieu réactionnel à température ambiante, on purge à l'azote l'hydrogène et l'ammoniac, puis on vidange le brut réactionnel. On récupère le catalyseur par filtration sous azote et ce dernier peut être recyclé. La conversion du nitrile est de 100 % et la teneur en amines secondaires est inférieure à 3 % (limite de quantification par RMN).

Claims (13)

1. REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication de dinitrile, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une étape de réaction entre un di-sel de sodium de diacide et une source d'ammoniac, dans les conditions suivantes : - le ratio molaire source d'ammoniac/di-sel est compris dans la gamme de 1 à 20, - la température de réaction est comprise dans la gamme de 200 à 350°C, - la pression de réaction est comprise dans la gamme allant de 0,1 à 20 MPa.
2. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le di-sel est issu d'un acide/ester gras hydroxyle diacide comprenant un radical -(CH2-CH=CH-CH2- CHOH)-, choisi de préférence parmi l'acide/ester ricinoléique, l'acide/ester lesquerolique, l'acide/ester densipolique et l'acide/ester auricolique.
3. 3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le di-sel est choisi de préférence parmi le di-sel d'acide sébacique ou le di-sel d'acide dodécanedidique.
4. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la source d'ammoniac est choisie parmi : l'urée, le carbonate d'ammonium, le sulfate d'ammonium, l'ammoniac, et leurs mélanges.
5. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la réaction est réalisée en présence optionnelle d'un catalyseur d'ammoniation, tel que le ZnO, de préférence selon une teneur de 0 à 0,5%, de préférence de 0 à 0,2% en poids par rapport à la charge de di-sel, de préférence sans catalyseur.
6. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la réaction est réalisée en continu.
7. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le dinitrile formé est extrait en continu du milieu réactionnel, de préférence par distillation.- 15-
8. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre une étape de synthèse de diamine à partir du dinitrile obtenu, comprenant la conversion des fonctions nitriles en fonctions amines primaires par hydrogénation, en présence d'un catalyseur d'hydrogénation et de dihydrogène, caractérisé en ce que : - après mise en contact des nitriles et du catalyseur d'hydrogénation, on introduit de l'ammoniac à température ambiante et on porte le milieu réactionnel sous agitation avant d'introduire le dihydrogène, la température de réaction allant de 1 10 °C à 170 °C, - la quantité de catalyseur d'hydrogénation mise en oeuvre représente de 0,1% à 15% poids de la charge de nitriles, et - le ratio molaire ammoniac / fonctions nitriles est compris dans la gamme allant de 0,2 à 3.
9. 9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel la réaction d'hydrogénation est mise en oeuvre à une pression totale comprise entre 2 MPa et 15 MPa, de préférence entre 2 MPa et 4 MPa.
10. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que le catalyseur d'hydrogénation est choisi parmi : Nickel de Raney, Cobalt de Raney, Palladium et/ou ou Rhodium supportés sur charbon, et alumine.
11. 11. Procédé de synthèse de diamines à partir d'acides/esters gras 25 hydroxyles comprenant un radical -(CH2-CH=CH-CH2-CHOH)-, ledit procédé comprenant les étapes suivantes : 0/ fusion alcaline desdits acides/esters en présence de soude NaOH, ladite fusion comprenant les étapes suivantes : deshydrogénation, isomérisation, hydratation, rétroaldolisation, oxydation par réaction avec la soude (ou la potasse), 30 de façon à obtenir un di-sel de sodium (ou de potassium) de diacide; N dans un réacteur sous agitation, transformation des fonctions di-sel de diacide en fonctions nitriles pour obtenir le di-nitrile correspondant par mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 ;- 16- B/ dans un réacteur sous pression, conversion des fonctions nitriles du produit issu de l'étape A/ en fonction amines primaires par mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 10.
12. 12. Diamine susceptible d'être obtenue selon le procédé tel que défini par l'une quelconque des revendications 8 à 11.
13. 13. Polymère, notamment polyamide, comprenant au moins une diamine conforme à la revendication 12.