Brevet FR2003243A1 — publié le 19691107

200324* La présente invention se rapporte à Tin procédé de stabilisation ae substances organiques et aux nouveaux produits ainsi obtenus. En général, de nombreuses substances organiques, lorsqu'elles 5 sont exposées à l'air, sont oxydées et ainsi dégradées. Par exposition à l'air, l'essence fabriquée par le cracking de pétrole ou la polymérisation d'hydrocarbures gazeux est oxydée pour former une matière caoutchouteuse et une substance colorée, et est ainsi dégradée. Les produits alimentaires, en particulier les substan-10 ces grasses, telles que le beurre, le saindoux,etc... deviennent acides, et les vitamines A, Bg et K, par exposition à la lumière, sont oxydées et leur valeur nutritive est abaissée. Ces substances organiques ont d'ordinaire été rendues résistantes à la dégradation par oxydation, sans endommager leurs propriétés utiles, 15 en les mélangeant avec une 'faible quantité d'un agent de stabilisation. Dans ce but, en général, on utilise des composés de phénol et dfaminé, bien qu'on puisse utiliser divers agents de stabilisation. La présente invention se rapporte à un procédé de stabili-20 sation de substances organiques en utilisant le 5-aminouracile, la 5-aminocytosine et/ou leurs dérivés pour empêcher la dégradation par oxydation et/ou par la lumière. Les'dérivés de 5-aminouracile (I) et les dérivés de 5-aminocytosine (II), utilisés comme agents de stabilisation dans le 25 procédé de stabilisation selon des caractéristiques de la présente invention, sont des composés représentés respectivement par les formules suivantes : dans lesquelles est un atome d'hydrogène, un groupe hydroxyle, un groupe amino ou un groupe alkyle ayant 1 à 18 atomes de 35 carbone, tel que le groupe méthyle, le groupe éthyle ou le groupe propyle, et R2 est un atome d'hydrogène, un groupe alkyle ayant 1 à 18 atomes de carbone, tel que le groupe méthyle, le groupe éthyle ou le groupe propyle, ou un pentose ou un hexose, tel que le glucose, le xylose ou le ribose. 40 Par suite de ses recherches, la demanderesse a trouvé que 69 05832 2 2003243 le 5-aminouracile, la 5-aminocytosine et leurs dérivés, qui n'étaient pas jusqu'à présent utilisés dans ce but, pouvaient être employés comme agents de stabilisation pour divers composés organiques tels que, par exemple, l'essence, les polyoléfines, 5 le caoutchouc, la graisse naturelle et les vitamines A, C et K, pour empêcher leur dégradation par oxydation et/ou par la lumière. Pour donner plus de détails, parmi les polyoléfines, le polyéthylène et le polypropylène, par exposition à l'air, sont 10 dégradés du fait que leur résistance à l'isolement est abaissée, ils se décolorent et deviennent cassants ou bien ils sont géla-tinisés par décomposition par oxydation au stade du moulage à une température élevée. Cependant, ces défauts peuvent être empêchés en ajoutant le 5-aminouracile, la 5-aminocytosine ou 15 leurs dérivés. Des effets semblables sont obtenus avec des poly-halooléfines telles que le chlorure de polyvinyle et les polyamides, telles que celles connues sous la marque déposée "Nylon". Le 5-aminouracile, la 5-aminocytosine et leurs dérivés sont utiles pour empêcher la dégradation du polystyrène choc à 20 résistance élevée aux chocs, y compris des copolymères de buta-diène et de styrène, du caoutchouc de polyisoprène, du caoutchouc butyle, du caoutchouc nitrile, du caoutchouc au néoprène et du caoutchouc naturel. En outre, les composés selon des caractéristique de la pré-25 sente invention sont non seulement utiles pour stabiliser divers types de lubrifiants, comprenant des esters d'acides gras, Tin oxyde de polyîfeylène, les silicones, les esters d'acide phos-phorique et d'acide silicique et les hydrocarbures fluorés supérieurs, mais aussi des graisses et des huiles comestibles telles 30 que, par exemple, l'huile de lin, l'huile de foie, l'huile d'olive, l'huile d'arachide, l'huile de soja, le beurre et le saindoux, ainsi que les vitamines instables vis-à-vis de la lumière et de l'oxygène, telles que les vitamines A, Bg, C et K, etc. .. 35 La quantité appropriée de 5-aminouracile, de 5-aminocyto sine ou de leurs dérivés, exigée pour l'utilisation dans la présente invention, est généralement 0,0001 à 1 $ en poids, en se basant sur la substance organiquer bien que la quantité puisse être modifiée selon l'efficacité du composé à utiliser 40 et la facilité et l'importance suivant lesquelles la substance 69 05832 3 2003243 organique est détériorée par oxydation. Par exemple, dans les carburants de distillât tels que l'essence, le kérosène et l'huile de four, la quantité appropriée est 0,001 à 0,01 $ en poids ; dans les compositions exposées à aes conditions plus sévères, 5 telles que le caoutchouc, elle est d'environ 1 % et, dans des substances telles que les produits alimentaires dans lesquels, bien que la dégradation par oxydation soit modérée, une légère oxydation dégrade de manière marquée la saveur en détériorant ainsi la qualité, la quantité est 0,01 à 0,1 #. Les composés à 10 ajouter doivent être distribués dans toute la substance organique aussi uniformément que possible ; ces composés peuvent être dissous ou dispersés dans l'eau ou dans un solvant approprié et peuvent être ajoutés au moyen de la pulvérisation, du mélange ou du revêtement. Le temps d'addition est facultatif ; on peut faire 15 l'addition avant ou après le traitement ou en cours de traitement et le temps exigé pour l'addition peut être modifié selon la substance organique à laquelle le composé est ajouté. Le 5-aminouracile, la 5-aminocytosine et leurs dérivés utilisés dans la présente invention sont des cristaux blancs ou de 20 la poudre blanche, stables à la chaleur, à la lumière, aux acides, aux alcalis etc... et ils peuvent être employés en combinaison avec d'autres anti-oxydants, d'autres produits de conservation, d'autres émulsionnants, d'autres plastifiants, d'autres colorants, d'autres pigments et d'autres additifs pour stabiliser 25 les substances organiques et, également, dans certaines circonstances, ils présentent un effet synergique. Les dérivés de 5-aminouracile et les dérivés de 5-aminocytosine sont bien connus pour avoir l'effet mutuel synergique et pour avoir l'action synergique avec un agent de stabilisation comprenant des compo-30 nés connus à base de phénol, d»aminé ou de sulfite. En conséquence, dans certains cas, il est préférable de mélanger ces matières de manière appropriée en cours d'utilisation. Le 5-aminouracile et ses dérivés, utilisés dans la présente invention, peuvent être fabriqués au moyen d'un procédé classique 35 tel que décrit dans T.B. Johnson, Synthèse des TJraciles, Journal of American Chemical Society 63,, 263 (1941 ). Le 5-aminouracile ou le 5-amino-6-alkyluracile peut être préparé en faisant réagir l'urée avec de l'acétate de formyle ou un/5 -cétoester pour synthétiser l'uracile ou le 6-alkyluracile, suivi de la nitration - 40 en position 5 et de la réduction, et également les dérivés cor- 69 05832 4 2003243 respondants de 5-aminouridine peuvent être préparés en faisant réagir ces uraciles avec un acétobromosucre selon le procédé de synthèse des nucleotides de pyrimidine. La 5-aminocytosine et ses dérivés peuvent être préparés au moyen du procédé de synthèse 5 classique de la cytosine, tel que décrit par C.'vV. Whitehead, J.A.C.S. 74, 4267 (1952) ; 75, 671 (1953; ; 77, 5867 (1965). Les dérivés de cytosine sont dérivés de l'urée, du cyanoacétate d'éthyle et du formiate d'éthyle. La 6-alkylcytosine est synthétisée en dérivant le 6-alkyluraciie au moyen du procédé décrit 10 par Kazinskaya, Journal of G-eneral Chemistry 27., 2113 (1950), suivi d'un procédé classique. Lorsqu'on nitre la position 5 et qu'on fait suivre d'une réduction, on obtient la 5-aminocytosine ou la 5-amino-6-alkylcytosine. Egalement lorsqu'on fait réagir ces cytosines avec un acétobromosucre selon le procédé de syn-15 thèse des nucléotides de pyrimidine, on peut préparer les dérivés correspondants de 5-aminocytidine. La présente invention sera mieux illustrée par les exemples suivant s. EXEMPLE 1 20 Stabilisation du polypropylène : On ajoute et on mélangé avec de la poudre de polypropylène 0,5 % en poids de 5-aminouracile. Après broyage sur un broyeur •à deux rouleaux à 180°C pendant 5 minutes, le mélange a été retiré sous forme de feuille et a été refroidi. La feuille de 25 polypropylène, après traitement au broyeur, a été coupée en petits morceaux et comprimée dans une presse à eau à 218°C sous 135 atmosphères pendant 7 minutes. La résistance au vieillissement de la feuille de 0,6 mm d'épaisseur ainsi obtenuea été testée dans un four à air forcé à 149°C. 30 Le polypropylène contenant le 5-aminouracile a résisté à la dégradation par oxydation pendant 250 heures. Par- opposition, le polypropylène de contrôle a été dégradé après 3 heures. EXEMPLE 2 stabilisation d'une résine de polystyrène : 35 Un élastomère tel que, par exemple, une résine de poly styrène choc (.résistance élevée aux chocs) contenant du buta-diène et du styrène a été rendu résistant à la perte d'allongement, par compoundage avec 0,5 en poids de 5-amino-6-méthyl-uracile. La résine a été dissoute dans du chloroforme et on y a 40 ajouté le 5-amino-6-méthyluracile. Le mélange a été étalé sur 69 05832 5 2003243 une plaque de verre et le solvant a été évaporé pour obtenir un film. Le film a été séché, coupé et comprimé à une température de 160°C sous 135 atmosphères pendant 7 minutes pour en faire une 5 feuille de 0,6 mm d'épaisseur. On a coupé un petit morceau de la feuille (approximativement 10 x 1,25 cm). Ensuite, l'allongement d'une partie des pièces a été mesuré par un dispositif d'expérience dit Instron. Universal Tension Tester, et l'allongement des pièces restantes, 10 après un vieillissement dans un four à air forcé à 75 °C pendant 6 semaines, a été mesuré. Par suite, la résine à laquelle on avait ajouté du 5-amino-6-méthyluracile conservait 80 $ de la propriété d'allongement d'origine, tandis que la résine de contrôle ne maintenait que 15 15 de la propriété d'allongement d'origine. EXEMPLE 3 Stabilisation pour la gélification du caoutchouc : 1,5 # de 5-aminouracile a été ajouté à du caoutchouc brut ne contenant pas d'inhibiteur de gélification, qui avait été 20 obtenu en traitant aux acides une feuille de latex de SBR, et vieilli thermiquement dans un four à air forcé à 100°C, pendant 4 jours,. La viscosité du caoutchouc brut, auquel on avait ajouté le 5-aminouracile, a légèrement augmenté pour donner un SBR ayant 25 une excellente stabilité à la gélification, tandis que le caoutchouc brut de contrôle était remarquable au point de vue de l'élévation de viscosité. 5-aminourac ile Viscosité Mooney Avant vieillissement Après vieillissement Non ajouté 4,0 66 Ajouté 4,0 4,8 EXEMPLE 4 Stabilisation de l'essence : Une essence disponible dans le commerce, comprenant sensiblement 10 95 de butane, 30 $ d'essence à chaîne droite, 20 % 40 d'essence provenant du cracking thermique, 20 # de pentène, 69 05832 6 2003243 le restant étant un mélange d ' essences çpla été soumis à l'hydro-ccacking catalytique, a été totalement lavée pour retirer les inhibiteurs naturels et les inhibiteurs ajoutés. On a ajouté à 1 g d'essence 0,1 en poids de 5-amino-6-isobutyluracile et on l'a 5 placé dans un ballon du type Warburg, rempli d4oxygène sous pression atmosphérique, le ballon a été scellé et connecté à un manomètre ae Warburg, qui est utilisé pour mesurer le changement de pression quand l'oxygène est absorbé par l'échantillon dans le ballon. 10 D'après la chute de pression dans le ballon après 100 minu tes dans ces conditions, la quantité d'oxygène absorbé était 153 JlL • Par opposition, la quantité d'oxygène absorbé était 725 ^-1 pour le contrôle. EXEMPLE 5 15 Empêchement d'acidification du saindoux : 0,02 io de 5-amino-6-butyluracile a été ajouté à 1 g de saindoux disponible dans le commerce et a été pesé dans une éprouvette, l'air lavé étant passé à travers au taux de 2,33 ml/ minute. Ensuite, I'éprouvette a été immergée dans un bain d'huile 20 à 98,7°C. Il a fallu 54 heures et demie pour que la valeur de peroxyde de cet échantillon traité atteigne 30 ; par opposition, le contrôle n'exigeait que 11,0 heures. EXEMPLE 6 Stabilisation de la vitamine B2 : 25 300 mg de L-méthionine, 50?fde vitamine 5 ag de vita mine et 10 mg ae 5,6-diaminouracile ont été ajoutés à 10 ml d'eau et scellés dans une ampoule brune ; après que l'ampoule soit restée à la température ambiante pendant 10 jours, la quantité de vitamine B^ a été analysée par le procédé de fluorescence 30 de la riboflavine. On a trouvé que seulement 4,2 i» de la vitamine B2 s'étaient décomposés, ce qui démontre la stabilisation remarquable par comparaison avec le contrôle dans lequel 18,5 # s'étaient décomposés. EXEMPLE 7 35 Stabilisation de la vitamine C : 1,01 g de sel de sodium ^ ' d'acide - L-ascorbique (902 mg sous forme de vitamine 0) et 100 mg de 5,6-diaminouridine ont été ajoutés et mélangés à 10 litres de lait de vache disponible dans le commerce, stérilisés de manière instantanée à 113°C pen-40 dant 3 secondes (teneur en vitamine C : 98 mg) ; après l'avoir 69 05832 7 2003243 laissé reposer dans un réfrigérateur pendant 7 heures, le spécimen a été analysé par voie quantitative pour déterminer la teneur en vitamine C. On a trouvé que la décomposition de la vitamine C n'était que de 3,6 tandis que, pour le contrôle, elle était de 5 18,5 1o. EXEMPLE 8 ^ Stabilisation du polypropylène : On a ajoute à de la poudre de polypropylène 0,5 i° en poids de 5-aminocytosine et on l'a mélangé complètement. Le mélange a 10 été broyé sur un broyeur à deux rouleaux à 180°0, pendant 5 minutes, et la feuille a été retirée du broyeur et refroidie. La feuille de polypropylène traitée au broyeur a été coupée en petits morceaux et comprimée dans une presse à eau à 218°C sous 135 atmosphères pendant 7 minutes. La feuille de 0,6 mm d'épais-15 seur ainsi obtenue a été testée pour déterminer la résistance au vieillissement dans un four à air forcé à 149°C. Le polypropylène avec du stabilisant a résisté à la dégradation par oxydation pendant 280 heures, tandis que le contrôle n'était dégradé qu'après 3 heures. 20 EXEMPLE 9 Stabilisation de résines contenant des élastomères : Une résine de polystyrène choc (résistance aux chocs élevée) contenant un élastomère, par exemple du polybutadiène, a été mélangée avec 0,5 i° en poids de 5-anino-6-hydroxycytosine 25 et a été testée pour déterminer la perte d'allongement. La résine a été dissoute dans du chloroforme et ultérieurement on y a ajouté de la 5-amino-6-hydroxycytosine. Le mélange a été étalé sur une plaque de verre et le solvant a été évaporé pour donner un film.. Le film a été séché, coupé et comprimé à une température 30 de ,16-0-°G sous une pression de 135 atmosphères pendant 7 minutes pour faire une feuille de 0,6 mm d'épaisseur. On a coupé dans la feuille un petit morceau de 10 x 1,25 cm, et une partie de ce morceau a été retirée pour examiner l'allongement dans un dispositif d'expérience dit Instron Universai Tension Tester. 35 Le restant du morceau a été vieilli dans un four à air forcé à 75°C pendant 6 heures, puis on a mesuré son allongement. La résine avec la 5-amino-6-hydroxycytosine a conservé 78 io de sa propriété d'allongement d'origine, tandis que la résine non traitée n'a conservé que 13 i°. 69 05832 8 2003243 10 15 25 35 EXEMPLE 10 Stabilisation de la gélification du caoutchouc : 1,5 % de 5,6-diaminocytosine a été ajouté à du caoutchouc ne contenant pas d'inhibiteur de gélification, qu'on avait obtenu en traitant aux acides une bande de latex SBR, et " on v.li à " vieilli dans un four à air forcé à 100°C pendant 4 jours. Il n'y avait qu'une légère augmentation de viscosité du caoutchouc brut avec la 5,6-diaminocytosine pour donner un SBR ayant une excellente stabilité à la gélification, tandis que, dans le caoutchouc brut de contrôle, il y avait une remarquable augmentation de viscosité. 20 5,6-diaminocytosine Viscosité Mooney Avant le vieillissement Après le vieillissement Non ajoutée 40 67 Ajoutée 40 44 30 40 EXEMPLE 11 Stabilisation de l'huile minérale : Une huile minérale purifiée, blanche comme de l'eau (qualité dite Esso-Brimile D.U.S.P.), a été stabilisée dans les conditions expérimentales suivantes ï Un échantillon de 10 g d'huile minérale a été placé dans un ballon du type Sly, rempli d'oxygène à 25°G sous la pression atmosphérique. Ensuite, le ballon a été scellé et connecté à un manomètre de mercure pour mesurer le changement de pression quand l'oxygène est absorbé par l'échantillon dans le ballon. îuis, l'échantillon a été chauffé jusqu'à ce que le manomètre ait indiqué que la pression dans le ballon était tombée à 300 mmHg par comparaison avec la pression maxima obtenue à 150°C. Dans ce cas, l'huile minérale avec 0,1 ^ en poids de 5-amino-6-isobutylcytosine n'avait pas été dégradée jusqu'à ce que 150 heures se soient écoulées, tandis que le contrôle était dégradé après 20 heures. EXEMPLE 12 Empêchement de l'acidification du suif de boeuf : 0,02 $> de 5-aminocytidine a été ajouté à 20 g de suif de 69 05832 9 2003243 "boeuf disponible dans le commerce, et a été pesé dans une éprouvette, puis ûe l'air lavé a été passé à travers au taux de 2,33ml par minute. Ensuite, 1'éprouvette a été immergée dans un bain d'huile a 98,7°C. Il a fallu 56 heures pour que la valeur de 5 peroxyde atteigne 30 ; par opposition, le contrôle n'exigeait que 10,5 heure s. EXEMPLE 13 Stabilisation de la vitamine C : 550 g de cerises rouges à noyaux acides et 350 g de sirop 10 de jus de cerises ont été placés dans une boite revêtue d'émail, dite Sanitary U° 2, et, ensuite, on y a ajouté 1 g d'acide L-ascorbique et 0,1 g de 5-amino-6-hydroxycytidine. Après dégazage dans un bain-marie pendant 8 minutes, le récipient a été scellé au moyen d'une machine de scellement à double enroulement. La 15 boîte a été placée dans un autoclave et, après avoir fait passer de la vapeur jusqu'à ce que la température de 1'eau atteigne 90°C, on a laissé reposer pendant 12 minutes, et puis la boîte a été retirée et refroidie par pulvérisation d'eau. Après être restée dans un réfrigérateur pendant 3 semaines, la boîte a été ouverte 20 et la qualité des cerises rouges à noyaux acides a été évaluée selon la spécification de TTnited States Standard for Grades des cerises rouges à noyaux acides mises en boîte. L'échantillon avec le stabilisant était excellent au point de vue aspect, couleur, toucher et saveur, par comparaison avec le contrôle. 25 EXEMPLE 14 4 mg de chacun des composés suivants ont été ajoutés à 20 g de suif de boeuf disponible dans le commerce, placés dans une éprouvette et on a fait passer de l'air lavé à travers. L'éprou-> vette a été placée dans un bain d'huile à 9^7°C et, quand la 30 valeur de peroxyde a atteint 30, on a obtenu les résultats suivants, montrant l'excellente stabilisation par rapport à celle du contrôle (10,5 heures) : 69 05832 10 2003243 Nombre d'heures jusqu'à ce que Stabilisant la valeur de peroxyde atteigne 30 5-aminouridine 62 5-aminocytidine 56 5 1-méthyl-5-aminouracile 52,5 1-méthyl-5-aminocytosine 58 Contrôle 10,5 La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire 10 susceptible de variantes et de modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. 69 05832 2003243 REVENDICATIONS 1 - Procédé de stabilisation d'une substance organique, caractérisé en ce qu'on ajoute un composé choisi dans le groupe comprenant le 5-aminouracile et ses dérivés ayant la formule 5 suivante : OH 15 10 O^^j^^R., dans laquelle R^ est un atome d'hydrogène, un groupe hydroxyle, Tin groupe amino ou un radical alkyle ayant 1 à 18 atomes de carbone tel que le radical méthyle, éthyle et propyle, et Rg est un atome d'hydrogène,- un radical alkyle ayant 1 à 18 atomes de carbone, tel:, que le radical méthyle, éthyle et propyle, ou m.pentose ou un hexose tel que le glucose, le xylose et le ribose, et la 5-aminocytosine et ses dérivés ayant la formule suivante : 20 25 où R^ et Rg sont tels qu'indiqués ci-dessus. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on ajoute un 5-amino-6-alkyluracile. 3 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce 30 qu'on ajoute le 5,6-diaminouracile . 4- - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on ajoute le 5-amino-6-hydroxyuracile. 5 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on ajoute la 5-aminouridine. 35 6 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on ajoute une 5-amino-alkyluridine. 7 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on ajoute la 5»6-diaminouridine. 69 05832 12 2003243 8 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on ajoute la 5-amino-6-h.ydroxyuridine. 9 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on ajoute une 5-amino-6-alkylcytosine. 5 10 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on ajoute la 5,6-diaminocytosine. 11 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on ajoute la 5-amino-6-hydroxycytosine. 12 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce 10 qu'on ajoute la 5-aminocytidine. 13 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on ajoute une 5-amino-6-alkylcytidine. H - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on ajoute la 5,6-diaminocytidine. 15 15 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on ajoute la 5-amino-6-hydroxycytidine. 16 - Produits organiques stabilisés, tels que des essences, des matières alimentaires et des vitamines, à titre de produits industriels nouveaux.