WO2021032679A1 - Alcanes ramifiés et fonctionnalisés et leur procédé de préparation - Google Patents

Alcanes ramifiés et fonctionnalisés et leur procédé de préparation Download PDF

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WO2021032679A1
WO2021032679A1 PCT/EP2020/072998 EP2020072998W WO2021032679A1 WO 2021032679 A1 WO2021032679 A1 WO 2021032679A1 EP 2020072998 W EP2020072998 W EP 2020072998W WO 2021032679 A1 WO2021032679 A1 WO 2021032679A1
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carbon atoms
branched
group
groups
mixture
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PCT/EP2020/072998
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Serge Ratton
Marc Lemaire
Luc MATHIS
Estelle METAY
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Global Bioenergies
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    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C41/00—Preparation of ethers; Preparation of compounds having groups, groups or groups
    • C07C41/01—Preparation of ethers
    • C07C41/02—Preparation of ethers from oxiranes
    • C07C41/03—Preparation of ethers from oxiranes by reaction of oxirane rings with hydroxy groups
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C07D301/00—Preparation of oxiranes
    • C07D301/02—Synthesis of the oxirane ring
    • C07D301/03—Synthesis of the oxirane ring by oxidation of unsaturated compounds, or of mixtures of unsaturated and saturated compounds
    • C07D301/12—Synthesis of the oxirane ring by oxidation of unsaturated compounds, or of mixtures of unsaturated and saturated compounds with hydrogen peroxide or inorganic peroxides or peracids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D1/00—Detergent compositions based essentially on surface-active compounds; Use of these compounds as a detergent
    • C11D1/66—Non-ionic compounds

Definitions

  • the present invention relates to functionalized branched alkanes or mixture of isomers of functionalized branched alkanes comprising n carbon atoms, n representing 8, 12, 16, 20, 24, 28 or 32.
  • Functionalized branched alkanes comprising a large number of carbon atoms, in particular 8 or more carbon atoms, have various applications. They can in particular be used as a raw material for preparing surfactants, emollients, as a solvent, entering into the composition of antifoams or for the synthesis of monomers for the preparation of various polymers.
  • these compounds are generally derived from fossil resources, in particular petroleum.
  • the use of fossil resources, and in particular oil results in alkanes with impurities such as aromatic compounds.
  • these reactions lead to mixtures of olefins and then to mixtures of alkanes (after hydrogenation of the olefins) comprising n carbon atoms which have impurities at n-4 and n + 4 carbon atoms.
  • impurities may not be desired.
  • One of the objectives of the present invention is to provide such novel compounds which can in particular be used as surfactant, emollient, etc. totally or partially bio-sourced
  • Another objective of the present invention is also to provide such compounds having a lower level of impurity.
  • Another objective of the present invention is also to provide a process for the preparation of such alkanes. Still other objectives will become apparent on reading the description of the invention which follows.
  • the present invention relates to a functionalized branched alkane comprising n carbon atoms, n being equal to 8 + 4x with x an integer between 0 and 6 (n equal to 8, 12, 16, 20, 24, 28 or 32) and comprising in addition two pendant groups A and B carried by two adjacent carbon atoms, A representing OH and B being chosen from the group consisting of H, OH, OR, OR'-OH, 0C (0) R, SR, NHR, in which :
  • R is chosen from the group consisting of an alkyl group, linear or branched, comprising from 1 to 10 carbon atoms; an alkenyl group, linear or branched, comprising from 2 to 10 carbon atoms; an alkynyl group, linear or branched, comprising from 2 to 10 carbon atoms; an aryl group, mono or polycyclic, comprising from 6 to 12 carbon atoms; a mono or polycyclic heteroaryl group comprising from 5 to 12 members including at least 1 heteroatoms, preferably 1 to 3 heteroatoms, in particular chosen from O, N, S, said alkyl, alkenyl, alkynyl, aryl or heteroaryl being unsubstituted or substituted with at least one group chosen from OH, O- (C1 -C10) -linear or branched alkyl, 0C (0) - (C1-C10) -linear or branched alkyl, -SH; and
  • R ' is selected from the group consisting of (CH 2 ) m-CH 3 , m being between 1 and 15 and (CH2) p- (CH (OH)) q - (CH2) r-CH 3 , p being included between 1 and 12, q being between 1 and 6, r being between 1 and 12.
  • R is chosen from the group consisting of an alkyl group, linear or branched, comprising from 1 to 10 carbon atoms and an alkenyl group, linear or branched, comprising from 2 to 10 carbon atoms.
  • x is equal to 1.
  • the present invention relates to a functionalized branched alkane comprising n carbon atoms, n being equal to 8 + 4x with x an integer between 0 and 6 (n equal to 8, 12, 16, 20, 24, 28 or 32 ) and further comprising two pendant groups A and B carried by two adjacent carbon atoms, A representing OH and B being chosen from the group consisting of H, OH, OR, OR'-OH, 0C (0) R, SR, NHR, in which:
  • R is chosen from the group consisting of an alkyl group, linear or branched, comprising from 1 to 10 carbon atoms; an alkenyl group, linear or branched, comprising from 2 to 10 carbon atoms; an alkynyl group, linear or branched, comprising from 2 to 10 carbon atoms; an aryl group, mono or polycyclic, comprising from 6 to 12 carbon atoms; a mono or polycyclic heteroaryl group comprising from 5 to 12 members including at least 1 heteroatoms, preferably 1 to 3 heteroatoms, in particular chosen from O, N, S, said alkyl, alkenyl, alkynyl, aryl or heteroaryl being unsubstituted or substituted with at least one group chosen from OH, O- (C1 -C10) -linear or branched alkyl, 0C (0) - (C1-C10) -linear or branched alkyl, -SH; and
  • R ' is selected from the group consisting of (CH 2 ) m-CH 3 , m being between 1 and 15 and (CH2) p- (CH (OH)) q - (CH2) r-CH 3 , p being included between 1 and 12, q being between 1 and 6, r being between 1 and 12.
  • R is chosen from the group consisting of an alkyl group, linear or branched, comprising from 1 to 10 carbon atoms and an alkenyl group, linear or branched, comprising from 2 to 10 carbon atoms
  • the alkane comprises at less one tert-butyl group (C (CH 3 ) 3 ), preferably, the alkane comprises a tert-butyl group in the terminal position, with the exception of the compounds 3,5,7,7-tetraméthyM -octanol and 2,5,7 , 7-tetramethyM - octanol.
  • x is equal to 1.
  • these compounds are free from by-products of aromatic compound type, preferably with the exception of the compound from which part A or B is derived when A or B is aromatic.
  • the functionalized alkane is free from by-products such as aromatic compounds and alkanes comprising n- 4 or n + 4 carbon atoms.
  • the branched alkane is free from alkanes comprising n-4 or n + 4 carbon atoms which the alkane does not contain, as impurities, alkanes comprising n- 4 or n + 4 carbon atoms.
  • the branched alkanes according to the invention are of formula (I) below:
  • R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are chosen from H, alkyls, linear, branched, comprising from 1 to 30 carbon atoms and the total number of carbon atoms of the R 1 groups, R 2 , R 3 and R 4 being equal to 6 + 4x, x being an integer from 0 to 6; provided that :
  • a and B being as defined above.
  • x is equal to 1.
  • branched alkanes according to the invention are of formula (I) below:
  • R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are chosen from H, alkyls, linear, branched, comprising from 1 to 30 carbon atoms and the total number of carbon atoms of the R 1 groups, R 2 , R 3 and R 4 being equal to 6 + 4x, x being an integer from 0 to 6; provided that :
  • At least one of the groups R 1 , R 2 , R 3 or R 4 comprises or is a tert-butyl group, with the exception of the compound 2,5,7,7-tetramethyl- 1-octanol.
  • x is equal to 1.
  • alkane is understood to mean at least one tert-butyl group (C (CH 3 ) 3), that at least one of R1, R2, R3 or R4 is a tert-butyl group or contains a group tert-butyl.
  • the branched alkanes according to the invention are of formula (I) below:
  • R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are chosen from H, alkyls, linear, branched, comprising from 1 to 30 carbon atoms and the total number of carbon atoms of the R 1 groups, R 2 , R 3 and R 4 being equal to 6 + 4x, x being an integer from 0 to 6; provided that :
  • At least one of the groups R 1 , R 2 , R 3 or R 4 comprises or is a tert-butyl group, with the exception of the compound 2,5,7,7-tetramethyl- 1 -octanol.
  • an alkyl group denotes a saturated, linear or branched aliphatic hydrocarbon group comprising, unless otherwise specified, from 1 to 30 carbon atoms. Mention may be made, by way of examples, of methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, tertbutyl, pentyl, undecenyl, lauryl, palmyl, oleyl, linoleyl, erucyl or ricinoleyl groups.
  • one of the groups R 1 , R 2 , R 3 or R 4 contains a tert-butyl group. According to one embodiment, in formula (I), one of the groups R 1 , R 2 , R 3 or R 4 is a tert-butyl group.
  • one of the groups R 1 , R 2 , R 3 or R 4 contains a tert-butyl group and corresponds to the formula -DC (CH 3 ) 3, D representing a radical alkylene comprising from 1 to 6 carbon atoms.
  • alkylene denotes according to the invention a radical comprising from 1 to 6 carbon atoms, and preferably from 1 to 4 carbon atoms. corresponds to an alkyl radical as defined here from which a hydrogen atom has been removed.
  • the compounds of formula (I) therefore correspond to isomers of branched alkanes functionalized according to the nature of the groups A and B.
  • These compounds comprise in total (without counting the groups A and B 8 + 4x carbon atoms x being an integer between 0 and 6, which corresponds to the total number of carbon atoms of the groups R 1 , R 2 , R 3 and R 4 and two carbon atoms bearing these groups.
  • the compounds of formula (I) according to the invention are therefore branched compounds comprising in total 8, 12, 16, 20, 24, 28 or 32 carbon atoms (which does not take into account the carbon atoms of A and B) and bearing two side groups A and B as defined above.
  • x 1
  • an alkyl group denotes a saturated, linear or branched aliphatic hydrocarbon group comprising, unless otherwise specified, from 1 to 30 carbon atoms. Mention may be made, by way of examples, of methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, tertbutyl, pentyl, undecenyl, lauryl, palmyl, oleyl, linoleyl, erucyl or ricinoleyl groups.
  • an alkenyl group denotes an aliphatic hydrocarbon group corresponding to the radical derived from an alkene.
  • Such a group therefore comprises an unsaturation and can be represented by the formula C n H 2n , n representing the number of carbon atoms.
  • an aryl group denotes a cyclic aromatic group comprising between 6 and 10 carbon atoms.
  • aryl groups mention may be made of phenyl or naphthyl groups.
  • a heteroaryl group denotes a monocyclic or bicyclic aromatic group of 5 to 10 members containing from 1 to 4 heteroatoms chosen from O, S or N.
  • heteroaryl comprising 5 to 6 atoms, including 1 to 4 nitrogen atoms
  • pyrrolyl pyrazolyl
  • 1, 2,3-triazolyl 1, 2,4-triazolyl
  • tetrazolyl 1, 2,3-triazinyl
  • hetero arylalkyls denotes both heteroarylalkyl and arylalkyl groups.
  • arylalkyl When an alkyl radical is substituted by an aryl group, it is referred to as an "arylalkyl” or “aralkyl” radical.
  • the “arylalkyl” or “aralkyl” radicals are aryl-alkyl- radicals, the aryl and alkyl groups being as defined above.
  • arylalkyl radicals mention may in particular be made of the benzyl or phenethyl radical.
  • heteroarylalkyl When an alkyl radical is substituted by a heteroaryl group, it is called a "heteroarylalkyl” radical.
  • the “heteroarylalkyl” radicals are heteroaryl-alkyl- radicals, the heteroaryl and alkyl groups being as defined above.
  • heteroarylalkyl radicals mention may in particular be made of the furfuryl radical.
  • the branched alkanes according to the invention are free from by-products of aromatic compound type, preferably with the exception of the compound from which part A or B is derived when A or B is aromatic.
  • the present application also relates to mixtures of branched alkane isomers comprising n carbon atoms, n being equal to 8, 12, 16, 20, 24, 28 or 32, and further comprising two pendant groups A and B carried by two adjacent carbon atoms, A and B being as defined above.
  • the alkanes are of formula (I) above.
  • the alkanes comprise at least one tert-butyl (C (CH 3 ) 3 ) group, preferably, the alkanes comprise a tert-butyl group in the terminal position, preferably, this mixture of alkane isomers does not cover the compounds 3 , 5,7,7-tetramethyM -octanol and 2,5,7,7-tetramethyM -octanol.
  • the alkanes are of formula (I) above.
  • the mixture of isomers may be composed of different alkane isomers comprising n carbon atoms, n having a single value chosen from 8, 12, 16, 20, 24, 28 or 32.
  • the mixture of isomers according to the invention can also be composed of different alkane isomers comprising 8 carbon atoms and / or 12 carbon atoms and / or 16 carbon atoms and / or 20 carbon atoms and / or 24 carbon atoms carbon and / or 28 carbon atoms and / or 32 carbon atoms.
  • the mixture of branched alkane isomers according to the invention comprises at least two branched alkane isomers of the following formula (I):
  • R 1 , R 2 , R 3 and R 4 which are identical or different, are chosen from H, alkyls, linear or branched, comprising from 1 to 30 carbon atoms; the total number of carbon atoms of the groups R 1 , R 2 , R 3 and R 4 being equal to 6 + 4x, x being an integer from 0 to 6 provided that:
  • a and B being as defined above.
  • the mixture of branched alkane isomers according to the invention comprises at least two branched alkane isomers of the following formula (I):
  • R 1 , R 2 , R 3 and R 4 which are identical or different, are chosen from H, alkyls, linear or branched, comprising from 1 to 30 carbon atoms; the total number of carbon atoms of the groups R 1 , R 2 , R 3 and R 4 being equal to 6 + 4x, x being an integer from 0 to 6 provided that:
  • At least one of the groups R1, R2, R3 or R4 comprises or is a tert-butyl group, with the exception of the compound 2,5,7,7-tetramethyl-1-octanol.
  • the mixture of branched alkane isomers according to the invention comprises at least two branched alkane isomers of the following formula (I):
  • R 1 , R 2 , R 3 and R 4 which are identical or different, are chosen from H, alkyls, linear or branched, comprising from 1 to 30 carbon atoms; the total number of carbon atoms of the groups R 1 , R 2 , R 3 and R 4 being equal to 6 + 4x, x being an integer from 0 to 6 provided that:
  • At least one of the groups R 1 , R 2 , R 3 or R 4 comprises or is a tert-butyl group, with the exception of the compound 2,5,7,7-tetramethyl- 1-octanol.
  • the mixtures of the invention are such that all the compounds of formula (I) as defined above comprise 8 + 4x atoms of carbon (without counting groups A and B), x being as defined above and being identical for all the compounds of said mixture.
  • the present application also relates to a process for preparing branched alkanes or a mixture of branched alkanes according to the invention.
  • This preparation process includes:
  • the epoxidation reaction is carried out by any method known to those skilled in the art, for example in the presence of FI2O2, of a catalyst chosen from Bronsted acids, for example in solution or sulfonic resins, zeolites, metal compounds chosen in particular from W, Mo, Ti, and an organic acid, for example acetic acid or formic acid.
  • a catalyst chosen from Bronsted acids, for example in solution or sulfonic resins, zeolites, metal compounds chosen in particular from W, Mo, Ti, and an organic acid, for example acetic acid or formic acid.
  • the epoxidation reaction is preferably carried out at a temperature between 0 and 120 ° C, preferably between 0 and 100 ° C, preferably between 20 and 80 ° C.
  • the addition reaction (opening of the epoxide formed following the epoxidation) is carried out in the presence of a catalyst chosen from Bronsted acids or Lewis acids, the conjugate base of which has no nucleophilic in nature, for example H2SO4, H 3 PO4, CF 3 SO 3 H, CH 3 SO 3 H, HBF, ZnCh, FeCl 3 .
  • a catalyst chosen from Bronsted acids or Lewis acids, the conjugate base of which has no nucleophilic in nature, for example H2SO4, H 3 PO4, CF 3 SO 3 H, CH 3 SO 3 H, HBF, ZnCh, FeCl 3 .
  • the addition reaction is preferably carried out at a temperature between 0 and 150 ° C, preferably between 20 and 100 ° C.
  • the branched olefin according to the invention is preferably of formula (II) in which R 1, R 2, R and R 4 have the definition given for formula (I).
  • the groups R 1 and R 2 are (Ci-C 3 o) alkyl groups.
  • the olefin (II) comprises at least one tert-butyl (C (CH 3 ) 3 ) group, preferably in the terminal position, therefore at least one of the groups R 1 , R 2 , R 3 or R 4 comprises or is a tert-butyl group
  • the process of the invention can use a branched olefin of formula (II) or a mixture of branched olefins of formula (II) comprising the same number of carbon atoms or a different number of carbon atoms, from preferably the same number of carbon atoms.
  • the mixture of branched olefin isomers comprises at least two branched olefin isomers of formula (II).
  • the olefins of formula (II) therefore correspond to one of the following formulas: in which R'1, R'2, R ' 3 and R'4 are (Ci-C 3 o) alkyl groups. preferably according to one embodiment, the olefins of formula (II) may comprise two hydrogen atoms, one corresponding to the group R'i or R ' 2 and the other to the group R' 3 or R'4.
  • the compounds of formula (II) are branched compounds comprising a total of 8 + 4x carbon atoms with x an integer between 0 and 6.
  • the compounds of formula (II) are therefore branched compounds whose main chain contains 8, 12, 16, 20, 24, 28 or 32 carbon atoms.
  • the mixture of branched olefin isomers according to the invention is a mixture comprising at least two olefins of formula (II).
  • the mixtures of the invention are such that all the compounds of formula (II) as defined above comprise 8 + 4x carbon atoms, x being as defined above and being identical for all the compounds of said mixed.
  • branched olefins or mixture of branched olefin isomers according to the invention in particular when n represents 8, 16, 24 or 32, can be obtained by dimerization of a mixture of branched olefin isomers comprising n / 2 atoms of carbon.
  • the branched olefins or the mixture of branched olefin isomers as defined above is obtained by dimerization of a mixture of branched olefin isomers comprising 4 + 2x carbon atoms, preferably x being a number even, preferably obtained from bioresources.
  • branched olefins comprising 8 carbon atoms can be obtained by dimerization of branched olefins comprising 4 carbon atoms.
  • Branched olefins comprising 16 carbon atoms can be obtained by dimerization of branched olefins comprising 8 carbon atoms.
  • Branched olefins comprising 24 carbon atoms can be obtained by dimerization of branched olefins comprising 12 carbon atoms.
  • Branched olefins comprising 32 carbon atoms can be obtained by dimerization of branched olefins comprising 16 carbon atoms.
  • the dimerization step is preferably carried out at a temperature between 30 and 250 ° C.
  • the branched olefins comprising 8 and 12 and 16 carbon atoms are obtained from isobutene.
  • said isobutene is obtained from bioresources, in particular as described in application WO2012052427, for example from polysaccharides (sugars, starches, celluloses, etc.).
  • the production of branched olefins by dimerization makes it possible to obtain branched olefins or a mixture of branched olefins free of n-4 and n + 4 olefins.
  • At least one of the starting olefins comprises at least one tert-butyl (C (CFl3) 3) group, preferably comprises a tert-butyl group in the terminal position.
  • C (CFl3) 3 tert-butyl
  • the co-dimerization step can also be followed by one or more purification steps, for example to remove or significantly reduce the olefins in n-4 and n + 4.
  • the branched olefins or mixture of branched olefin isomers according to the invention can also be obtained by metathesis of at least two mixtures of branched olefins comprising respectively m and p carbon atoms so as to have m + p greater than not.
  • the metathesis step can also be followed by one or more purification steps, for example by distillation, for example to remove the olefins in n-4 and n + 4.
  • the branched olefins comprising m + p carbon atoms are obtained from bioresources and in particular from isobutene obtained according to the process described in application WO2012052427, WO2017085167 and
  • WO2018206262 for example from polysaccharides (sugars, starches, celluloses, etc.).
  • polysaccharides sucroses, starches, celluloses, etc.
  • one of the olefins comprising m or p carbon atoms are obtained from bioresources and in particular from isobutene obtained according to the process described in application WO2012052427, WO2017085167 and WO2018206262 , for example from polysaccharides (sugars, starches, celluloses, etc.).
  • the present application also relates to functionalized branched alkanes or mixture of functionalized branched alkane isomers comprising n carbon atoms, n being equal to 8, 12, 16, 20, 24, 28 or 32, and further comprising an epoxy function .
  • the epoxidized branched alkane or the mixture of epoxidized branched alkane isomers are preferably free from aromatics and alkanes comprising n-4 or n + 4 carbon atoms.
  • the epoxidized branched alkanes or a mixture of epoxidized branched alkanes are obtained by dimerization of the corresponding n / 2 compounds, or by oligomerization of isobutene compounds followed by purification, then an epoxidation step.
  • At least one of the starting olefins comprises at least one ter-butyl (C (CH 3 ) 3) group, preferably comprises a ter-butyl group in the terminal position.
  • the epoxidized branched alkane compounds are of formula (III): in which R 1 , R 2 , R 3 and R 4 have the definition given for formula (I).
  • the present application also relates to the use of branched alkanes comprising groups A and B according to the invention or the mixture of branched alkane isomers comprising groups A and B according to the invention and compound of formula (I) according to l 'invention, as an ingredient in cosmetic formulations, in particular as an emollient, surfactant, in agrochemical formulations, in particular as surfactants or solvent or as monomers for the synthesis of polymers such as, for example, polyurethanes, polyesters.
  • the present invention also relates to the use of the epoxidized branched alkanes according to the invention as an HCl trap in products or materials capable of releasing HCl during their aging, such as for example PVC.
  • the mixture is heated to 70 ° C
  • the duration of the introduction is 30 minutes.
  • the mixture is maintained under stirring at 70 ° C. for 2h30mn.
  • the mixture is cooled to room temperature.
  • the organic phase is washed with sodium bicarbonate solution and then with water.
  • Epoxyisooctane yield between 75 and 95%
  • Example 2 Addition of methanol to the epoxide obtained in Example 1
  • the mixture is heated at 60 ° C for 1 hour.
  • reaction mixture is neutralized with sodium bicarbonate and then it is diluted with a neutral solvent of diisopropyl ether, for analytical needs.

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Abstract

La présente invention concerne des alcanes ramifiés comprenant n atomes de carbone, n étant égale à 8, 12, 16, 20, 24, 28 ou 32 et comprenant en outre deux groupements pendants A et B portés par deux atomes de carbone adjacents, A représentant OH et B étant choisi dans le groupe constitué par H, OH, OR, OR'-OH, OC(O)R, SR, NHR, leurs procédés de préparation et leurs utilisations.

Description

Alcanes ramifiés et fonctionnalisés et leur procédé de préparation
La présente invention concerne des alcanes ramifiés fonctionnalisés ou mélange d’isomères d’alcanes ramifiés fonctionnalisés comprenant n atomes de carbone, n représentant 8, 12, 16, 20, 24, 28 ou 32.
Les alcanes ramifiés fonctionnalisés comprenant un nombre important d’atomes de carbone, notamment 8 atomes de carbone ou plus, ont des applications variées. Ils peuvent notamment être utilisés en tant que matière première pour préparer des tensioactifs, des émollients, comme solvant, entrer dans la composition d’antimousses ou pour la synthèse monomères pour la préparation de polymères variés.
Cependant, ces composés sont généralement issus de ressources fossiles, notamment pétrole. En plus d’avoir un impact négatif sur l’environnement, l’utilisation de ressources fossiles, et notamment pétrole, aboutissent à des alcanes présentant des impuretés de type composés aromatiques. De plus, pour obtenir des alcanes fonctionnalisés supérieurs, notamment avec un nombre d’atomes de carbone au moins égale à 16, il est nécessaire notamment de passer par des réactions d’oligomérisation, ces réactions mènent à des mélanges d’oléfines puis à des mélanges d’alcanes (après hydrogénation des oléfines) comprenant n atomes de carbone qui présentent des impuretés en n-4 et n+4 atomes de carbone. De telles impuretés peuvent ne pas être souhaitées.
Il convient de fournir de nouveaux composés pouvant être utilisés dans de nombreux domaines technologiques et notamment dans les compositions cosmétiques, dans les compositions agrochimiques ou des composés additifs alimentaires ou en synthèse de polymères.
Un des objectifs de la présente invention est de fournir de tels nouveaux composés pouvant notamment être utilisés en tant que tensio-actif, émollient, etc. totalement ou partiellement bio-sourcés
Un autre objectif de la présente invention est également de fournir de tels composés présentant un taux d’impureté moindre.
Un autre objectif de la présente invention est également de fournir un procédé pour la préparation de tels alcanes. D’autres objectifs encore apparaîtront à la lecture de la description de l’invention qui suit.
La présente invention concerne un alcane ramifié fonctionnalisé comprenant n atomes de carbone, n étant égale à 8+4x avec x un entier compris entre 0 et 6 (n égale à 8, 12, 16, 20, 24, 28 ou 32) et comprenant en outre deux groupements pendants A et B portés par deux atomes de carbone adjacents, A représentant OH et B étant choisi dans le groupe constitué par H, OH, OR, OR’-OH, 0C(0)R, SR, NHR, dans lesquels :
R est choisi dans le groupe constitué par un groupe alkyle, linéaire ou ramifié, comprenant de 1 à 10 atomes de carbone ; un groupe alkényle, linéaire ou ramifié, comprenant de 2 à 10 atomes de carbone ; un groupe alkynyle, linéaire ou ramifié, comprenant de 2 à 10 atomes de carbone ; un groupe aryle, mono ou polycyclique, comprenant de 6 à 12 atomes de carbone ; un groupe hétéroaryle mono ou polycyclique comprenant de 5 à 12 membres dont au moins 1 hétéroatomes, de préférence 1 à 3 hétéroatomes, notamment choisis parmi O, N, S, lesdits alkyle, alkényle, alkynyle, aryle ou hétéroaryle étant non-substitutés ou substitués par au moins un groupe choisi parmi OH, O-(C1 -C10)-alkyl linéaire ou ramifié, 0C(0)-(C1- C10)-alkyl linéaire ou ramifié, -SH ; et
R’ est choisi dans le groupe constitué par (CH2)m-CH3, m étant compris entre 1 et 15 et (CH2)p-(CH(OH))q-(CH2)r-CH3, p étant compris entre 1 et 12, q étant compris entre 1 et 6, r étant compris entre 1 et 12.
De préférence, R est choisi dans le groupe constitué par un groupe alkyle, linéaire ou ramifié, comprenant de 1 à 10 atomes de carbone et un groupe alkényle, linéaire ou ramifié, comprenant de 2 à 10 atomes de carbone.
De préférence x est égale à 1 .
De préférence, la présente invention concerne un alcane ramifié fonctionnalisé comprenant n atomes de carbone, n étant égale à 8+4x avec x un entier compris entre 0 et 6 (n égale à 8, 12, 16, 20, 24, 28 ou 32) et comprenant en outre deux groupements pendants A et B portés par deux atomes de carbone adjacents, A représentant OH et B étant choisi dans le groupe constitué par H, OH, OR, OR’-OH, 0C(0)R, SR, NHR, dans lesquels :
R est choisi dans le groupe constitué par un groupe alkyle, linéaire ou ramifié, comprenant de 1 à 10 atomes de carbone ; un groupe alkényle, linéaire ou ramifié, comprenant de 2 à 10 atomes de carbone ; un groupe alkynyle, linéaire ou ramifié, comprenant de 2 à 10 atomes de carbone ; un groupe aryle, mono ou polycyclique, comprenant de 6 à 12 atomes de carbone ; un groupe hétéroaryle mono ou polycyclique comprenant de 5 à 12 membres dont au moins 1 hétéroatomes, de préférence 1 à 3 hétéroatomes, notamment choisis parmi O, N, S, lesdits alkyle, alkényle, alkynyle, aryle ou hétéroaryle étant non-substitutés ou substitués par au moins un groupe choisi parmi OH, O-(C1 -C10)-alkyl linéaire ou ramifié, 0C(0)-(C1- C10)-alkyl linéaire ou ramifié, -SH ; et
R’ est choisi dans le groupe constitué par (CH2)m-CH3, m étant compris entre 1 et 15 et (CH2)p-(CH(OH))q-(CH2)r-CH3, p étant compris entre 1 et 12, q étant compris entre 1 et 6, r étant compris entre 1 et 12.
De préférence, R est choisi dans le groupe constitué par un groupe alkyle, linéaire ou ramifié, comprenant de 1 à 10 atomes de carbone et un groupe alkényle, linéaire ou ramifié, comprenant de 2 à 10 atomes de carbone, l’alcane comprend au moins un groupe tertiobutyl (C(CH3)3), de préférence, l’alcane comprend un groupe tertiobutyl en position terminale, à l’exception des composés 3,5,7,7-tetraméthyM -octanol et 2,5,7,7-tetraméthyM - octanol.
De préférence x est égale à 1 .
De façon particulièrement avantageuse, ces composés sont exempts de sous-produits de type composés aromatiques, de préférence à l’exception du composé dont est issu la partie A ou B lorsque A ou B est aromatique.
De préférence, lorsque n représente 16, 24 ou 32, l’alcane fonctionnalisé est exempt de sous-produits de type composés aromatiques et d’alcanes comprenant n- 4 ou n+4 atomes de carbone.
Dans le cadre de la présente invention on entend par le fait que l’alcane ramifié est exempt d’alcane comprenant n-4 ou n+4 atomes de carbone que l’alcane ne comporte pas en tant qu’impuretés des alcanes comprenant n-4 ou n+4 atomes de carbone.
De préférence, les alcanes ramifiés selon l’invention sont de formule (I) suivante : R1, R2, R3 et R4, identiques ou différents, sont choisis parmi H, les alkyles, linéaires, ramifiés, comprenant de 1 à 30 atomes de carbone et le nombre total d’atomes de carbone des groupes R1, R2, R3 et R4 étant égal à 6+4x, x étant un nombre entier de 0 à 6; sous réserve que :
- deux au plus parmi les groupes R1, R2, R3 et R4 sont H ;
- lorsque l’un des groupes R1 ou R2 est H ou lorsque les groupes Ri et R2 sont H, alors les groupes R3 et R4 sont des groupes (Ci-C3o)alkyles, et
- lorsque l’un des groupes R3 ou R4 est H ou lorsque les groupes R3 et R4 sont H, alors les groupes R1 et R2 sont des groupes (Ci-C3o)alkyles
A et B étant tel que défini ci-dessus.
De préférence x est égale à 1.
De préférence, les alcanes ramifiés selon l’invention sont de formule (I) suivante :
Figure imgf000005_0001
R1, R2, R3 et R4, identiques ou différents, sont choisis parmi H, les alkyles, linéaires, ramifiés, comprenant de 1 à 30 atomes de carbone et le nombre total d’atomes de carbone des groupes R1, R2, R3 et R4 étant égal à 6+4x, x étant un nombre entier de 0 à 6; sous réserve que :
- deux au plus parmi les groupes R1, R2, R3 et R4 sont H ;
A et B étant tel que défini ci-dessus, au moins un des groupes R1, R2, R3 ou R4 comporte ou est un groupe tertiobutyle, à l’exception du composé 2,5,7,7-tetraméthyl-1-octanol.
De préférence x est égale à 1.
Dans le cadre de l’invention on entend par l’alcane comprend au moins un groupe tertiobutyl (C(CH3)3), que l’un au moins de R1 , R2, R3 ou R4 est un groupe tertiobutyle ou comporte un groupe tertiobutyle. De préférence, les alcanes ramifiés selon l’invention sont de formule (I) suivante :
Figure imgf000006_0001
R1, R2, R3 et R4, identiques ou différents, sont choisis parmi H, les alkyles, linéaires, ramifiés, comprenant de 1 à 30 atomes de carbone et le nombre total d’atomes de carbone des groupes R1, R2, R3 et R4 étant égal à 6+4x, x étant un nombre entier de 0 à 6; sous réserve que :
- deux au plus parmi les groupes R1, R2, R3 et R4 sont H ;
- lorsque l’un des groupes R1 ou R2 est H ou lorsque les groupes Ri et R2 sont H, alors les groupes R3 et R4 sont des groupes (Ci-C3o)alkyles, et
- lorsque l’un des groupes R3 ou R4 est H ou lorsque les groupes R3 et R4 sont H, alors les groupes R1 et R2 sont des groupes (Ci-C3o)alkyles
A et B étant tel que défini ci-dessus, au moins un des groupes R1, R2, R3 ou R4 comporte ou est un groupe tertiobutyle, à l’exception du composé 2,5,7,7-tetraméthyl-1 -octanol.
Selon l’invention, un groupe alkyle désigne un groupe aliphatique hydrocarboné, saturé, linéaire ou ramifié comprenant, sauf mention contraire, de 1 à 30 atomes de carbone. A titre d’exemples, on peut citer les groupes méthyle, éthyle, n-propyle, isopropyle, butyle, isobutyle, tertbutyle, pentyle, undecényle, lauryle, palmyle, oléyle, linoléyle, érucyle ou ricinoléyle.
Dans la formule (I) susmentionnée, selon un mode de réalisation, l’un des groupes R1, R2, R3 ou R4 comporte un groupe tertiobutyle. Selon un mode de réalisation, dans la formule (I), l’un des groupes R1, R2, R3 ou R4 est un groupe tertiobutyle.
Selon un mode de réalisation, dans la formule (I), l’un des groupes R1, R2, R3 ou R4 comporte un groupe tertiobutyle et répond à la formule -D-C(CH3)3, D représentant un radical alkylène comprenant de 1 à 6 atomes de carbone.
Le terme "alkylène” désigne selon l’invention un radical comprenant de 1 à 6 atomes de carbone, et de préférence de 1 à 4 atomes de carbone. Un radical alkylène correspond à un radical alkyle tel que défini ici auquel on a retiré un atome d’hydrogène.
Les composés de formule (I) correspondent donc à des isomères d’alcanes ramifiés fonctionnalisés selon la nature des groupements A et B.
Ces composés comprennent au total (sans compter les groupements A et B 8+4x atomes de carbone x étant un entier compris entre 0 et 6, ce qui correspond au nombre total d’atomes de carbone des groupes R1, R2, R3 et R4 et des deux atomes de carbone portant ces groupes. Les composés de formule (I) selon l’invention sont donc des composés ramifiés comprenant au total 8, 12, 16, 20, 24, 28 ou 32 atomes de carbone (qui ne prend pas en compte les atomes de carbone de A et B) et portant deux groupes latéraux A et B tel que définis ci-dessus.
De préférence x représente 1 .
Selon l’invention, un groupe alkyle désigne un groupe aliphatique hydrocarboné, saturé, linéaire ou ramifié comprenant, sauf mention contraire, de 1 à 30 atomes de carbone. A titre d’exemples, on peut citer les groupes méthyle, éthyle, n-propyle, isopropyle, butyle, isobutyle, tertbutyle, pentyle, undecényle, lauryle, palmyle, oléyle, linoléyle, érucyle ou ricinoléyle.
Selon l’invention, un groupe alcényle désigne un groupe aliphatique hydrocarboné correspondant au radical issu d’un alcène. Un tel groupe comprend donc une insaturation et peut être représenté par la formule CnH2n, n représentant le nombre d’atomes de carbone.
Selon l’invention, un groupe aryle désigne un groupe aromatique cyclique comprenant entre 6 et 10 atomes de carbone. A titre d’exemples de groupes aryles, on peut citer les groupes phényle ou naphtyle.
Selon l’invention, un groupe hétéroaryle désigne un groupe monocyclique ou bicyclique aromatique de 5 à 10 chaînons contenant de 1 à 4 hétéroatomes choisis parmi O, S ou N. A titre d’exemples, on peut citer les groupes imidazolyle, thiazolyle, oxazolyle, furanyle, thiophényle, pyrazolyle, oxadiazolyle, tétrazolyle, pyridinyle, pyrazinyle, pyrimidinyle, pyridazinyle, indolyle, benzofuranyle, benzothiophényle, benzoxazolyle, benzimidazolyle, indazolyle, benzothiazolyle, isobenzothiazolyle, benzotriazolyle, quinoléinyle, isoquinoléinyle.
A titre d’hétéroaryle comprenant 5 à 6 atomes, dont 1 à 4 atomes d’azote, on peut notamment citer les groupes représentatifs suivants : pyrrolyle, pyrazolyle, 1 ,2,3- triazolyle, 1 ,2,4-triazolyle, tétrazolyle, 1 ,2,3-triazinyle ; On peut également citer, à titre d’hétéroaryle, le thiophényle, l'oxazolyle, le furazanyle, le 1 ,2,4-thiadiazolyle, le naphthyridinyle, le quinoxalinyle, le phtalazinyle, rimidazo[1 ,2-a]pyridine, l'imidazo[2,1-b]thiazolyle, le cinnolinyle, le benzofurazanyle, l'azaindolyle, le benzimidazolyle, le benzothiophényle, le thiénopyridyle, le thiénopyrimidinyle, le pyrrolopyridyle, l'imidazopyridyle, le benzoazaindole, le 1 ,2,4- triazinyle, l'indolizinyle, l'isoxazolyle, l'isoquinolinyle, l'isothiazolyle, le purinyle, le quinazolinyle, le quinolinyle, l’isoquinolyle, le 1 ,3,4-thiadiazolyle, le thiazolyle, l’isothiazolyle, le carbazolyle, ainsi que les groupes correspondants issus de leur fusion ou de la fusion avec le noyau phényle.
Selon l’invention, le terme « (hétéro)arylalkyles » désigne à la fois les groupes hétéroarylalkyles et arylalkyles.
Lorsqu’un radical alkyle est substitué par un groupe aryle, on parle de radical "arylalkyle" ou "aralkyle". Les radicaux "arylalkyles" ou "aralkyles" sont des radicaux aryl-alkyl-, les groupes aryles et alkyles étant tels que définis ci-dessus. Parmi les radicaux arylalkyles, on peut notamment citer le radical benzyle ou phénéthyle.
Lorsqu’un radical alkyle est substitué par un groupe hétéroaryle, on parle de radical "hétéroarylalkyle". Les radicaux "hétéroarylalkyles" sont des radicaux hétéroaryl-alkyl-, les groupes hétéroaryles et alkyles étant tels que définis ci-dessus. Parmi les radicaux hétéroarylalkyles, on peut notamment citer le radical furfuryle.
De préférence, les alcanes ramifiés selon l’invention sont exempts de sous- produits de type composés aromatiques, de préférence à l’exception du composé dont est issu la partie A ou B lorsque A ou B est aromatique.
La présente demande concerne également des mélanges d’isomères d’alcanes ramifiés comprenant n atomes de carbone, n étant égale à 8, 12, 16, 20, 24, 28 ou 32, et comprenant en outre deux groupements pendants A et B portés par deux atomes de carbone adjacents, A et B étant tel que défini ci-dessus. Les alcanes sont de formule (I) ci-dessus.
De préférence, les alcanes comprennent au moins un groupe tertiobutyl (C(CH3)3), de préférence, les alcanes comprennent un groupe tertiobutyl en position terminale, de préférence, ce mélange d’isomères d’alcanes ne couvrent pas les composés 3,5,7,7-tetraméthyM -octanol et 2,5,7,7-tetraméthyM -octanol. Les alcanes sont de formule (I) ci-dessus. Dans le cadre de la présente invention, le mélange d’isomères peut être composé de différents isomères d’alcanes comprenant n atomes de carbone, n ayant une valeur unique choisie parmi 8, 12, 16, 20, 24, 28 ou 32. Le mélange d’isomères selon l’invention peut également être composé de différents isomères d’alcanes comprenant 8 atomes de carbone et/ou 12 atomes de carbone et/ou 16 atomes de carbone et/ou 20 atomes de carbone et/ou 24 atomes de carbone et/ou 28 atomes de carbone et/ou 32 atomes de carbone.
De préférence, le mélange d’isomères d’alcanes ramifiés selon l’invention comprenant n = 16, 24 ou 32 atomes de carbone est exempt de composés aromatiques, de préférence à l’exception du composé dont est issu la partie A ou B lorsque A ou B est aromatique et d’alcanes comprenant n-4 ou n+4 atomes de carbone.
De préférence, le mélange d’isomères d’alcanes ramifiés selon l’invention comprend au moins deux isomères d’alcanes ramifiés de formule (I) suivante :
Figure imgf000009_0001
R1, R2, R3 et R4, identiques ou différents, sont choisis parmi H, les alkyles, linéaires ou ramifiés, comprenant de 1 à 30 atomes de carbone ; le nombre total d’atomes de carbone des groupes R1, R2, R3 et R4 étant égal à 6+4x, x étant un nombre entier de 0 à 6 sous réserve que :
- deux au plus parmi les groupes R1, R2, R3 et R4 sont H ;
- lorsque l’un des groupes R1 ou R2 est H ou lorsque les groupes Ri et R2 sont H, alors les groupes R3 et R4 sont des groupes (Ci-C3o)alkyles, et
- lorsque l’un des groupes R3 ou R4 est H ou lorsque les groupes R3 et R4 sont H, alors les groupes R1 et R2 sont des groupes (Ci-C3o)alkyles
A et B étant tel que défini ci-dessus.
De préférence, le mélange d’isomères d’alcanes ramifiés selon l’invention comprend au moins deux isomères d’alcanes ramifiés de formule (I) suivante : R1, R2, R3 et R4, identiques ou différents, sont choisis parmi H, les alkyles, linéaires ou ramifiés, comprenant de 1 à 30 atomes de carbone ; le nombre total d’atomes de carbone des groupes R1, R2, R3 et R4 étant égal à 6+4x, x étant un nombre entier de 0 à 6 sous réserve que :
- deux au plus parmi les groupes R1, R2, R3 et R4 sont H ;
A et B étant tel que défini ci-dessus, au moins un des groupes R1 , R2, R3 ou R4 comporte ou est un groupe tertiobutyle, à l’exception du composé 2,5,7,7-tetraméthyl-1-octanol.
De préférence, le mélange d’isomères d’alcanes ramifiés selon l’invention comprend au moins deux isomères d’alcanes ramifiés de formule (I) suivante :
Figure imgf000010_0001
R1, R2, R3 et R4, identiques ou différents, sont choisis parmi H, les alkyles, linéaires ou ramifiés, comprenant de 1 à 30 atomes de carbone ; le nombre total d’atomes de carbone des groupes R1, R2, R3 et R4 étant égal à 6+4x, x étant un nombre entier de 0 à 6 sous réserve que :
- deux au plus parmi les groupes R1, R2, R3 et R4 sont H ;
- lorsque l’un des groupes R1 ou R2 est H ou lorsque les groupes Ri et R2 sont H, alors les groupes R3 et R4 sont des groupes (Ci-C3o)alkyles, et
- lorsque l’un des groupes R3 ou R4 est H ou lorsque les groupes R3 et R4 sont H, alors les groupes R1 et R2 sont des groupes (Ci-C3o)alkyles
A et B étant tel que défini ci-dessus, au moins un des groupes R1, R2, R3 ou R4 comporte ou est un groupe tertiobutyle, à l’exception du composé 2,5,7,7-tetraméthyl-1-octanol.
Selon un mode de réalisation, les mélanges de l’invention sont tels que tous les composés de formule (I) telle que définie ci-dessus comprennent 8+4x atomes de carbone (sans compter les groupes A et B), x étant tel que défini ci-dessus et étant identique pour tous les composés dudit mélange.
La présente demande concerne également un procédé de préparation des alcanes ramifiés ou mélange d’alcanes ramifiés selon l’invention. Ce procédé de préparation comprend :
- l’époxydation d’une oléfine ramifiée ou d’un mélange d’isomères d’oléfines ramifiées comprenant n atomes de carbone, n étant tel que défini ci-dessus ;
- une réaction d’addition d’un composé BFH, B étant tel que défini ci-dessus.
De préférence, la réaction d’époxydation est mise en oeuvre par toute méthode connue de l’homme du métier, par exemple en présence de FI2O2, d’un catalyseur choisi parmi les acides de Bronsted par exemple en solution ou résines sulfoniques, zéolites, composés métalliques notamment choisi parmi W, Mo, Ti, et d’un acide organique, par exemple acide acétique ou acide formique.
La réaction d’époxydation est de préférence mise en oeuvre à une température comprise entre 0 et 120°C, de préférence entre 0 et 100°C, de préférence entre 20 et 80°C.
De préférence, la réaction d’addition (ouverture de l’époxyde formé suite à l’époxydation) est mise en oeuvre en présence d’un catalyseur choisi parmi les acides de Bronsted ou les acides de Lewis dont la base conjuguée n’a pas de caractère nucléophile, par exemple H2SO4, H3PO4, CF3SO3H, CH3SO3H, HBF , ZnCh, FeCl3.
La réaction d’addition est de préférence mise en oeuvre à une température comprise entre 0 et 150°C, de préférence entre 20 et 100°C.
L’oléfine ramifiée selon l’invention est de préférence de formule (II)
Figure imgf000011_0001
dans laquelle Ri, R2, Rset R4 ont la définition donnée pour la formule (I).
Dans cette formule (II) de préférence :
- deux au plus parmi les groupes R1, R2, R3 et R4 sont Fl, et de préférence - lorsque l’un des groupes R1 ou R2 est H ou lorsque les groupes R1 et R2 sont
H, alors les groupes R3 et R4 sont des groupes (Ci-C3o)alkyles, et
- lorsque l’un des groupes R3 et R4 ou H ou lorsque les groupes R3 et R4 sont
H, alors les groupes R1 et R2 sont des groupes (Ci-C3o)alkyles.
De préférence, l’oléfine (II) comprend au moins un groupe tertiobutyl (C(CH3)3), de préférence en position terminale, donc au moins un des groupes R1, R2, R3 ou R4 comporte ou est un groupe tertiobutyle
Le procédé de l’invention peut mettre en oeuvre une oléfine ramifiée de formule (II) ou un mélange d’oléfines ramifiées de formule (II) comportant le même nombre d’atomes de carbone ou un nombre d’atomes de carbone différent, de préférence le même nombre d’atomes de carbone.
Selon un mode de réalisation du procédé de l’invention, le mélange d’isomères d’oléfines ramifiées comprend au moins deux isomères d’oléfines ramifiées de formule (II).
Les oléfines de formule (II) répondent donc à l’une des formules suivantes :
Figure imgf000012_0001
dans lesquelles R’1, R’2, R’3 et R’4 sont des groupes (Ci-C3o)alkyles. de préférence
Figure imgf000012_0002
Selon un mode de réalisation, les oléfines de formule (II) peuvent comprendre deux atomes d’hydrogène, l’un correspondant au groupe R’i ou R’2 et l’autre au groupe R’3 ou R’4.
Comme mentionné ci-dessus, les composés de formule (II) sont des composés ramifiés comprenant au total 8+4x atomes de carbone avec x un entier compris entre 0 et 6. Les composés de formule (II) sont donc des composés ramifiés dont la chaîne principale comprend 8, 12, 16, 20, 24, 28 ou 32 atomes de carbone.
Le mélange d’isomères d’oléfines ramifié selon l’invention est un mélange comprenant au moins deux oléfines de formule (II). De préférence, les mélanges de l’invention sont tels que tous les composés de formule (II) telle que définie ci-dessus comprennent 8+4x atomes de carbone, x étant tel que défini ci-dessus et étant identique pour tous les composés dudit mélange.
Les oléfines ramifiées ou mélange d’isomères d’oléfines ramifiées selon l’invention, notamment lorsque n représente 8, 16, 24 ou 32, peuvent être obtenus par dimérisation d’un mélange d’isomères d’oléfine ramifiée comprenant n/2 atomes de carbone.
Ainsi, les oléfines ramifiées ou le mélange d’isomères d’oléfines ramifiées tel que défini ci-dessus est obtenu par dimérisation d’un mélange d’isomères d’oléfines ramifiées comprenant 4+2x atomes de carbone, de préférence x étant un nombre pair, de préférence obtenu à partir de bioressources.
Ainsi, les oléfines ramifiées comprenant 8 atomes de carbone peuvent être obtenues par dimérisation d’oléfines ramifiées comprenant 4 atomes de carbone. Les oléfines ramifiées comprenant 16 atomes de carbone peuvent être obtenues par dimérisation d’oléfines ramifiées comprenant 8 atomes de carbone. Les oléfines ramifiées comprenant 24 atomes de carbone peuvent être obtenues par dimérisation d’oléfines ramifiées comprenant 12 atomes de carbone. Les oléfines ramifiées comprenant 32 atomes de carbone peuvent être obtenues par dimérisation d’oléfines ramifiées comprenant 16 atomes de carbone. L’étape de dimérisation peut être réalisée en présence d’un catalyseur choisi parmi les acides de Bronsted en solution, par exemple H2SO4, H3PO4, HF, CF3SO3H, CFI3SO3FI ; les acides de Bronsted solides, par exemple résines organiques, argiles, zéolites, FI3PO4 sur silice ; les acides de Lewis, par exemple ZnCh, AICI3 ; les composés organométalliques, par exemple complexes Ni, mélanges de complexes de Ni et de Al ; les liquides ioniques, par exemple [BMIm][N(CF3S02)2] / HN(CF3SC>2)2 ; les argiles à structures lamellaires comme la Montmorillonite ; les résines organiques comme les Amberlysts, résine sulfonique ; les composés organométalliques comme tel que par exemple [LNiCH2Ft9][AICL] dans lequel L = PR10, R9 représente un alkyle, linéaire ou ramifié, comprenant 9 atomes de carbone et R10 représente un groupe -CH2-R9.
L’étape de dimérisation est de préférence mise en oeuvre à une température comprise entre 30 et 250°C.
De façon particulièrement avantageuse, les oléfines ramifiées comprenant 8 et 12 et 16 atomes de carbone sont obtenues à partir d’isobutène. De préférence, ledit isobutene est obtenu à partir de bioressources, notamment tel que décrit dans la demande WO2012052427, par exemple à partir de polysaccharides (sucres, amidons, celluloses, etc).
De façon particulièrement avantageuse, l’obtention des oléfines ramifiées par dimérisation permet d’obtenir des oléfines ramifiées ou mélange d’oléfines ramifiées exempte d’oléfines en n-4 et n+4.
Les oléfines ramifiées ou mélange d’isomères d’oléfines ramifiées selon l’invention, peuvent également être obtenus par co-dimérisation d’au moins deux mélanges d’oléfines ramifiées comprenant respectivement m et p atomes de carbone de façon à avoir m+p=n=8+4x.
De préférence, au moins une des oléfines de départ (oléfine comprenant m ou p atomes de carbone) comprend au moins un groupe tertiobutyl (C(CFl3)3), de préférence comprend un groupe tertiobutyl en position terminale.
L’étape de co-dimérisation peut également être suivie d’une ou plusieurs étapes de purification par exemple pour supprimer ou réduire significativement les oléfines en n-4 et n+4. Les oléfines ramifiées ou mélange d’isomères d’oléfines ramifiées selon l’invention, peuvent également être obtenus par métathèse d’au moins deux mélanges d’oléfines ramifiées comprenant respectivement m et p atomes de carbone de façon à avoir m+p supérieure à n. L’étape de métathèse peut également être suivie d’une ou plusieurs étapes de purification, par exemple par distillation, par exemple pour supprimer les oléfines en n-4 et n+4.
De préférence, les oléfines ramifiées comprenant m +p atomes de carbone sont obtenus à partir de bioressources et notamment à partir d’isobutène obtenu selon le procédé décrit dans la demande WO2012052427, WO2017085167 et
WO2018206262, par exemple à partir de polysaccharides (sucres, amidons, celluloses, etc). Dans le cas des procédés par co-dimérisation ou métathèse, l’une des oléfines comprenant m ou p atomes de carbone sont obtenus à partir de bioressources et notamment à partir d’isobutène obtenu selon le procédé décrit dans la demande WO2012052427, WO2017085167 et WO2018206262, par exemple à partir de polysaccharides (sucres, amidons, celluloses, etc).
La présente demande concerne également des alcanes ramifiés fonctionnalisé ou mélange d’isomères d’alcanes ramifiés fonctionnalisés comprenant n atomes de carbone, n étant égale à 8, 12, 16, 20, 24, 28 ou 32, et comprenant en outre une fonction époxyde.
Lorsque n représente 16, 24 ou 32 l’alcane ramifié époxydé ou le mélange d’isomères d’alcanes ramifiés époxydés sont de préférence exempt de composés aromatiques et d’alcanes comprenant n-4 ou n+4 atomes de carbone. Dans ce mode de réalisation particulier les alcanes ramifiés époxydés ou mélange d’alcanes ramifiés époxydés sont obtenus par dimérisation des composés correspondant n/2, ou par oligomérisation de composés isobutène puis purification, puis une étape d’époxydation.
De préférence, au moins une des oléfines de départ (oléfine comprenant n/2 atomes de carbone) comprend au moins un groupe ter-butyl (C(CH3)3), de préférence comprend un groupe ter-butyl en position terminale.
De préférence les composés alcanes ramifiés époxydés sont de formule (III) : dans laquelle R1, R2, R3 et R4 ont la définition donnée pour la formule (I).
La présente demande concerne également l’utilisation des alcanes ramifiés comprenant des groupes A et B selon l’invention ou le mélange d’isomères d’alcanes ramifiés comprenant des groupes A et B selon l’invention et composé de formule (I) selon l’invention, comme ingrédient dans des formulations cosmétiques notamment en tant qu’émollient, tensio-actif, dans les formulations agrochimiques, notamment en tant que tensio-actifs ou solvant ou comme monomères pour la synthèse de polymères tels que par exemple les polyuréthanes, les polyesters.
La présente invention concerne également l’utilisation des alcanes ramifiés époxydés selon l’invention en tant que piège à HCl dans des produits ou matériaux pouvant libérer du HCl au cours de leur vieillissement, tel que par exemple les PVC.
La présente demande va maintenant être décrite à l’aide des exemples qui suivent.
Exemple 1 : Epoxydation d’isooctène
On charge dans un réacteur muni d’une agitation
- 100 g d’isooctène
- 50 g d’acide formique
Le mélange est chauffé à 70°C
On introduit ensuite lentement en maintenant la température à 70°C 175 g d’eau oxygénée à la concentration de 35% dans l’eau
La durée de l’introduction est 30mn.
On maintient le mélange sous agitation à 70°C pendant 2h30mn.
On refroidit le mélange à température ambiante.
On additionne du sulfite de sodium jusqu’à la destruction totale de l’eau oxygénée encore présente en fin de réaction. Puis on sépare les 2 phases organique et aqueuse par décantation.
La phase organique est lavée par une solution de bicarbonate de sodium puis par de l’eau.
La phase organique est alors analysée :
Conversion de l’Isooctène : entre 85 et 95%
Rendement en époxyisooctane : entre 75 et 95%
Exemple 2 : Addition de méthanol sur l'époxyde obtenu à l’exemple 1
On charge dans un réacteur muni d’une agitation - 100 g d’époxyisooctane de l’exemple 1 - 100 g de méthanol (composé BH = CH3-OH)
- 2 g d’acide tétrafluoroborique HBF
Le mélange est chauffé à 60°C pendant 1 h.
En fin de réaction, le mélange réactionnel est neutralisé par le bicarbonate de sodium puis il est dilué avec un solvant neutre éther diisopropylique, pour les besoins analytiques.
La solution est analysée :
Conversion de l’époxyisooctane engagé : 100%
Rendement en produit d’addition de BH sur l’époxyisooctane : 80 à 98%

Claims

REVENDICATIONS
1. Alcane ramifié comprenant n atomes de carbone, n étant égale à 8+4x avec x entier compris entre 0 et 6 et comprenant en outre deux groupements pendants A et B portés par deux atomes de carbone adjacents, A représentant OH et B étant choisi dans le groupe constitué par H, OH, OR, OR’-OH, 0C(0)R, SR, NHR, dans lesquels :
R est choisi dans le groupe constitué par un groupe alkyle, linéaire ou ramifié, comprenant de 1 à 10 atomes de carbone ; un groupe alkényle, linéaire ou ramifié, comprenant de 2 à 10 atomes de carbone ; un groupe alkynyle, linéaire ou ramifié, comprenant de 2 à 10 atomes de carbone ; un groupe aryle, mono ou polycyclique, comprenant de 6 à 12 atomes de carbone ; un groupe hétéroaryle mono ou polycyclique comprenant de 5 à 12 membres dont au moins 1 hétéroatomes, de préférence 1 à 3 hétéroatomes, notamment choisis parmi O, N, S, lesdits alkyle, alkényle, alkynyle, aryle ou hétéroaryle étant non-substitutés ou substitués par au moins un groupe choisi parmi OH, O-(C1 -C10)-alkyl linéaire ou ramifié, 0C(0)-(C1- C10)-alkyl linéaire ou ramifié, -SH ; et
R’ est choisi dans le groupe constitué par (CH2)m-CH3, m étant compris entre 1 et 15 et (CH2)p-(CH(OH))q-(CH2)r-CH3, p étant compris entre 1 et 12, q étant compris entre 1 et 6, r étant compris entre 1 et 12, l’alcane comprend au moins un groupe tertiobutyl (C(CH3)3), de préférence, l’alcane comprend un groupe tertiobutyl en position terminale, à l’exception des composés 3,5,7,7-tetraméthyM -octanol et 2,5,7,7-tetraméthyM - octanol.
2. Alcane selon la revendication 1 de formule (I)
Figure imgf000018_0001
R1, R2, R3 et R4, identiques ou différents, sont choisis parmi H, les alkyles, linéaires ou ramifiés, comprenant de 1 à 30 atomes de carbone et le nombre total d’atomes de carbone des groupes R1, R2, R3 et R4 étant égal à 6+4x, x étant un entier compris entre 0 et 6; sous réserve que : - deux au plus parmi les groupes R1, R2, R3 et R4 sont Fl ;
A et B étant tel que défini à la revendication 1 , au moins un des groupes R1, R2, R3 ou R4 comporte ou est un groupe tertiobutyle à l’exception du composé 2,5,7,7-tetraméthyl-1-octanol.
3. Mélange d’isomères d’alcanes ramifiés comprenant n atomes de carbone, n étant égale à 8, 12, 16, 20, 24, 28 ou 32, et comprenant en outre deux groupements pendants A et B portés par deux atomes de carbone adjacents, A et B étant tel que défini à la revendication 1 .
4. Mélange selon la revendication 3 comprenant 16, 24 ou 32 atomes de carbone exempt de composés aromatiques et d’alcanes comprenant n-4 ou n+4 atomes de carbone.
5. Procédé d’obtention de l’alcane selon les revendications 1 à 2 ou du mélange selon les revendications 3 et 4 comprenant :
- l’époxydation d’une oléfine ramifiée ou d’un mélange d’isomères d’oléfines ramifiées comprenant n atomes de carbone, n étant tel que défini à la revendication 1 ;
- une réaction d’addition d’un composé BH, B étant tel que défini à la revendication
1.
6. Procédé selon la revendication 5 dans lequel :
- la réaction d’époxydation est de préférence mise en oeuvre en présence de H2O2, d’un catalyseur choisi parmi les acides de Bronsted par exemple en solution ou résines sulfoniques, zéolites, composés métalliques notamment choisi parmi W, Mo, Ti, et d’un acide organique, par exemple acide acétique ou acide formique ;
- la réaction d’addition est mise en oeuvre en présence d’un catalyseur choisi parmi les acides de Bronsted ou les acides de Lewis dont la base conjuguée n’a pas de caractère nucléophile, par exemple H2SO4, H3PO4, CF3SO3H, CH3SO3H, HBF , ZnCh, FeCl3.
7. Procédé selon la revendication 5 ou 6, dans lequel l’oléfine ramifiée ou le mélange d’isomères d’oléfine ramifiée est obtenu par dimérisation d’un mélange d’isomères d’oléfine ramifiée comprenant n/2 atomes de carbone.
8. Procédé selon la revendication 5 ou 6, dans lequel l’oléfine ramifiée ou le mélange d’isomères d’oléfine ramifiée est obtenu par oligomérisation d’au moins deux mélanges d’oléfines ramifiées comprenant respectivement m et p atomes de carbone de façon à avoir m+p=n.
9. Procédé selon la revendication 7, dans lequel le mélange d’oléfine ramifiée comprenant n/2 atomes de carbone est obtenu à partir de bioressources.
10. Mélange d’isomères d’alcanes ramifiés comprenant n atomes de carbone, n étant égale à 8, 12, 16, 20, 24, 28 ou 32, comprenant en outre une fonction époxyde.
11. Mélange selon la revendication 10 comprenant 16, 24 ou 32 atomes de carbone et étant exempt de composés aromatiques et d’alcanes comprenant n-4 ou n+4 atomes de carbone.
12. Utilisation des alcanes ramifiés selon la revendication 1 à 2 ou le mélange selon les revendications 3 à 4, comme ingrédient dans des formulations cosmétiques notamment en tant qu’émollient, tensio-actif, dans les formulations agrochimiques, ou additif alimentaire notamment en tant que tensio-actifs ou solvant ou comme monomères pour la synthèse de polymères tels que par exemple les polyuréthanes, les polyesters.
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