Brevet FR2137578A1 — publié le 19721229

-1- 2137578 La présente invention concerne un procédé d'obtention d'acide diphénylsulfone-dicarboxylique-4,4' pur à partir de mélanges contenant des composés isomères comme impuretés par purification à l'aide d'alcools et/ou de cétones aliphatiaues . 5 A côté des polyacides carboxyliques monocycliques, les poly- acides carboxyliques bicycliques trouvent récemment eux aussi un intérêt sans cesse croissant dans le domaine des matières plastiques. Parmi les polyacides carboxyliques bicycliques, ce sont surtout les diacides carboxyliques tels que par exemple les 10 acides benzophénonique, oxydibenzoïque et diphénylsulfone dicar-boxylique. Parmi eux, on préfère à leur tour les composés 4,4'-purs parce qu'ils conviennent particulièrement pour la formation de polymères définis. Lors de la préparation des produits de départ pour ces dia-15 cides carboxyliques, on obtient toujours comme produits secondaires des quantités plus ou moins grandes de composés isomères (on entendra par là tous les composés ne portant pas les substituants en 4,4'). Lors de la préparation de la diméthyl-4,4'-diphénylsulf one, du produit de départ de l'acide diphénylsulfone-20 dicarboxylique-4,4', la fraction de composés isomères peut ainsi s'élever à environ 30 - 40 %. La séparation du composé 4,4' iésiré peut s'effectuer aussi bien au stade de la diméthyldiphénylsuifone (voir brevet français 71 39 109) que sous forme des esters des diacides carboxy-25 liques (voir brevet français 71 14-3 54-3)• La purification au stade de la diméthyldiphénylsuifone comporte cependant l'inconvénient que des quantités appréciables du composé 4,4' se perdent alors également. Elle ne convient en outre pas lorsque l'on peut utiliser sous forme de leurs acides carboxyliques les com-30 posés isomères obtenus comme produits secondaires. On devrait alors oxyder ceux-ci séparément. La séparation des composés isomères sous forme des esters des acides carboxyliques est très dispendieuse lorsque l'on a besoin de l'acide libre ou du chlorure d'acide. L'estérification 35 et; la saponification seraient alors des opérations additionnelles, seulement nécessaires pour la purification. Or on a trouvé que l'on peut séparer les acides diphényl-sulfone-dicarboxyliques isomères de manière simple de l'acide diphénylsulfone dicarboxylique-4,4' désiré, en traitant par des 40 alcools et/ou des cétones le mélange d'acides diphénylsulfone- COPY 72 16219 _2. 2137578 diearboxylique-4,4' désiré, traitant par des alcools et/ou des cétones le mélange d'acides diphénylsulfone-diearboxyli-ques obtenu lors de l'oxydation de ditolylsulfone. Il s'est avéré de façon surprenante que l'acide diphénylsulfoiEdicarbo-5 xylique-4,4' est presque insoluble dans ces solvants, tandis que les composés isomères y sont très facilement solubles. C'est pourquoi on peut effectuer la séparation pratiquement sans perte d'acide diphéBylsulfone-dicarboxylique-4,4'. On effectue avantageusement le traitement par le solvant, 10 en faisant bouillir le mélange d'isomères avec l'alcool et/ou la cétone afin de raccourcir le temps de dissolution, en refroidissant, en filtrant et en lavant à l'alcool et/ou à la cétone. Après la séparation complète des acides diphénylsulfone-die arboxyli que s isomères, ceux-ci ne contiennent que 1 à 2 % du 15 composé 4,4'. La solubilité des acides diphénylsulfone-dicarboxyliques isomères est plus grande dans les alcools que dans les cétones, mais la mise en oeuvre de mélanges d'alcool et de cétone comme solvants s'est avérée avantageuse lorsque les produits à puri-20 fier contiennent encore de faibles quantités de méthyl-4-carbo-xy-4'-diphénylsulfone provenant d'une oxydation incomplète. Dans le cas des acides diphénylsulfone-dicarboxyliques, il s'agit essentiellement de deux composés présents dans des proportions de poids de 1 : 1,5 à 1 : 2,5 selon les conditions 25 ré actionne lie s de la préparation de ditolylsulfone. Il s'agit très probablement de l'acide diphénylsulfone-dic arboxylique-2,4' et de l'acide diphénylsulfone-dicarboxylique-2,2'. On peut obtenir l'acide diphénylsulfone-dic arboxylique-4,41 pur indépendamment de la composition des isomères qui l'accompagnent. Le 30 fait surprenant est alors que cette purification s'effectue pratiquement sans perte de substance d'acide diphénylsuifone-dicarboxylique-4,4 ' . Il est recommandé d'utiliser l'alcool et/ou la cétone à raison d'au moins 10 fois le poids des impuretés.1 35 Les acides diphénylsulfone—diearboxylique s isomères sépa rés ont, sous forme de leurs esters ou de leurs sèls, de bonnes propriétés lubrifiantes et sont utilisables comme composants de lubrifiants ou comme composants d'huiles pour l'usinage de métaux, par exemple d'huiles de coupe et de forage. En utilisant 40 par exeaple une solution aqueuse à 50 % des sels de Ha des aci 72 16219 -3- 2137578 10 des diphénylsulfone-dicarboxyliques isomères, on a mesuré les valeurs ci-après : Appareil à quatre billes Charge de soudure (Projet DIH 51 350) 750/800 kg Balance d'usure par frottement selon Reichert (charge 1 500 g longueur de course 100m) Bruits de course a 0 Surface d'usure 3*2 2 Contrainte de compression spécif. kg/cm 940 Les exemples ci-après montrent la manière simple dont 1'a-cide diphény 1sulfone-dicarboxylique-4,4' peut être débarrassé des impuretés isomères qui l'accompagnent. Exemple 1 Deux fois, on fait bouillir à reflux pendant 30 minutes, ^ chaque fois avec 350 ml de méthanol, 100 g d'acide diphénylsulfone -die arboxylique de la composition suivante : 57»4 % en poids d'acide diphénylsulfone-dicarboxylique-4,4' 40,3 % en poids d'acides diphénylsulfone-dic arboxylique s isomères 20 1,6 % en poids de méthyl-4-carboxy-4' -diphénylsulfone 0,7 % en poids de composés inconnus, on refroidit, on filtre et on lave chaque fois avec 50 ml de méthanol. On obtient 56 g de résidu de filtration de la composition suivante : 25 98,5 # en poids d'acide diphénylsulfone-dicarboxylique-4,4' 0,0 % en poids d'acides diphénylsulfone-die arboxylique s isomères 1,2 % en poids de méthyl-4-carboxy-4'-diphénylsulfone 0,3 % en poids de composés inconnus. 30 A partir du filtrat, on obtient par évaporation du méthanol 43,6 g de produit. Dans ces fractions dissoutes, on ne trouve que 1,4 % d'acide diphénylsulfone-dicarboxylique-4,4'. Cela veut dire que 96 % du composé 4,4' présent dans lé mélange d'isomères ont été obtenus sous forme pure. 35 Exemple 2 On opère comme dans l'exemple 1, mais en utilisant, au lieu du méthanol, de l'isopropanol. Les rendements et les états de pureté correspondent à ceux de l'exemple 1. Exemple 3 40 On opère coraae dans l'exemple 1, mais en utilisant coasie 72 16219 -4- 2137578 solvant chaque fois un mélange de 280 ml de méthanol et de 70 ml d'acétone» On obtient 55,7 S de produit pur de la composition suivante : 5 99,1 % en poids d'acide diphénylsulfone-diearboxylique-4,4' 0,7 % en poids de méthyl-4-carboxy-4' -diphénylsulfone 0,2 % en poids de composés inconnus. Exemple 4 Deux fois on fait bouillir, pendant 30 minutes à reflux, 10 ehaque fois avec 3 000 ml de méthanol, 1 000 g d'acide diphénylsulfone-dic arboxylique de la composition suivante : 64,6 % en poids d'acide diphénylsulfone-dic arboxylique-4,4* 34,9 % en poids d'acides diphénylsulfone-dicarboxyliques isomères 15 0,1 % en poids de méthyl-4-carboxy-4'-diphénylsulfone 0,4 % en poids de composés inconnus, on refroidit et l'on filtre. On obtient 626 g d'acide diphénylsulfone-dic arboxylique-4,4' d'une pureté de 99,85 %• Exemple 5 20 1 000 g du produit indiqué dans l'exemple 4 ne sont trai tés qu'une fois par 4 500 ml de méthanol. On obtient 629 g d'acide diphénylsulfone-diearboxylique-4,4' d'une pureté de 99,7 %• i 72 16219 -5- "137578 REVENDICATIONS 1.- Procédé d'obtention d'acide dipiiénylsulfone-dicarboxylique-4,4' pur à partir de mélanges contenant des composés isomères comme impuretés, caractérisé par le fait que l'on traite 5 ces mélanges à une température de 10 - 100°C par des alcools aliphatiques ou des cétones aliphatiques ou par les deux à la fois. 2.- Procédé selon la revendication 1, dans lequel, si l'on effectue la filtration à la température ordinaire, on chauffe 10 le mélange d'acides et l'alcool ou la cétone ou les deux pendant peu de temps afin d'augmenter la vitesse de dissolution. 3.- Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel on utilise l'alcool ou la cétone ou les deux à raison d'au moins 10 fois le poids des impuretés. 15