Brevet FR2414487A1 — publié le 19790810

La présente invention a pour objet de nouveaux composés aro atlques polyalkylés contenant au moins trois noyaux aromatiques non condensés. Il est connu d'alcoyler les hydrocarbures aromatiques tels que-le benzène, les diphényles, les terphényles par des oléfines à chaîne longue, et d'utiliser les dérivés alkyl aromatiques ainsi obtenus comme bases lubrifiantes (brevet US n 3.173.065 brevet français n 1.405.711, brevet allemand n 1.229.222....). La demanderesse a trouvé de nouveaux composés alcoylaromatiques pouvant être utilisés comme bases lubrifiantes de -caracté- ristiques améliorées. Ces nouveaux composés objet de l'invention sont caractérisés en ce qu'ils sont obtenus par alkylation de composés aromatiques contenant au moins trois noyaux aromatiques non condensés, chaque noyau aromatique ayant au moins quatre atomes de carbone alkylables par un agent d'alkylation choisi parmi les oléfines linéaires alpha ou internes en C6 - C40, les oléfines ramifiées alpha ou internes en C6 - C60 et les paraffines chlorées en C6 - C40, selon un rapport molaire agent d'alkylation/composé aromatique supérieur ou égal à 3, de préférence compris entre 3 et 4. Parmi les composés polyaromat iques pouvant être mis en oeuvre on peut citer ceux contenant 3 ou 4 noyaux aromatiques non condensés tels que les terphényles, les quaterphényles, les tri phénylalcanes contenant de 1 à 5 atomes de carbone aliphatiques(en particulier les triphénylméthanes), les di(alkylbenzyl)benzebnes dont le radical alkyle contient de 1 à 5 atomes de carbone, les dibenzylbenzènes, pris seuls ou en mélanges. Parmi les oléfines linéaires pouvant être mises en oeuvre on peut citer de préférence celles en C1O-C30 telles.que l'a-décène l'&alpha;-dodecène, l'&alpha;-tétradecène, l'&alpha;-hexadecène, l'&alpha;-octadecène, lefl coupes oléfiniques a ou internes en C11-C14, C15-C18 ou C24 C28. Parmi les oléfines ramifiées pouvant être mises en oeuvre, on peut citer de préférence celles en Cg-C60 telles que le trinère,de propylène, le tétramère de propylène, le pentamère de propylène, Itoctalère de propylène, les dimères ou trimères d'oléfines linéaires en C8-C20. Parmi les paraffines chlorées on peut citer les coupes paraffiniques chlorées en C10-C40. L'opération d'alkylation permettant d'obtenir les nouveaux composés objet de l'invention peut être réalisée en présence d'un catalyseur de Friedel et Crafts ou d'un catalyseur acide, à une température comprise entre 60 et 2000 C, de préférence entre 80 et 1600C. Parmi les catalyseurs de Friedel et Crafts pouvant être utilisés on peut citer ceux de formule BF3, ZnCl2 et tout particulièrement AlCl3. Les quantités de catalyseurs à mettre en oeuvre sont fonction de la nature même du catalyseur, ainsi lorsque le catalyseur choisi est AlCl3, la quantité nécessaire de catalyseur est comprise entre 0,1 et 10 % en poids de la charge totale, de préférence comprise entre 0,5 et 5 % en poids de la charge totale. Parmi les catalyseurs acides pouvant être utilisés, on peut citer ceux de formule HF, H2S04, CH3S03H ainsi que les terres acides. Les quantités de catalyseurs à mettre en oeuvre dépendent également du catalyseur utilisé ; ainsi lorsque le catalyseur choisi est une terre acide, la quantité de catalyseur à mettre en oeuvre est comprise entre 1 et 20 % en poids de la charge totale, de préférence entre 5 à 15 % de la charge totale. L'opération d'alkylation peut être réalisée en l'absence de solvant ou en présence de solvants paraffiniques ou cycloparaffiniques, tels que lthexane, ltheptane, le cyclohexane. Les exemples suivants sont donnés à titre indicatif et ne peuvent être considérés comme une limite du domaine et de ltesprit de l'invention. Exemple 1 Dans un réacteur de 3 litres, on introduit 230 g (soit 1 mole) d'un mélange A de O-,m- et p-terphényles composé d'environ - 25 % d'o-terphényle - 72 % de m-terphényle - 3 % de p-terphényle que lton porte à 80"C. On introduit alors 9 g (soit 0,067 mole ou 1 % en poids par rapport à la charge) de chlorure d'aluminium anhydre. On coule ensuite sous forte agitation 672 g (soit 3 moles) da-hexadecène de manière à maintenir la température du mélange réactionnel entre 80 et 85"C. On laisse la réaction se dérouler encore une demi-heure après la fin de l'addition de l'oléfine, puis on laisse refroidir le mélange réactionnel jusqu'à environ 60 C, et on l'hydrolyse à l'aide de 500 g d'eau glacée. On réalise une décantation à l'aide de 1 litre de toluène la phase organique est lavée 3 fois par 300 cm3 d'eau permutée, 1 fois par 300 cm3 d'une solution de potasse å 1 % puis deux fois par 300 cm3 d'eau permutée. On séche ensuite la phase organique par distillation azéotropique du toluène. Après élimination du toluène, on distille sous pression réduite le mélange d'o-, m- et p-terphényles et d'o lésine non réagis On obtient ainsi 850 g (ce qui représente un rendement de 94 %) d'une huile dont les propriétés physiques figurent au tableau I Bxeiple 2 L'opération décrite à l'exemple 1 est réalisée à 1600C à partir de - 240 g d'un mélange B constitué de . environ 10 % d'o-terphényle environ 50 % de m-terphényle . environ 25 % de p-terphényle environ 15 % de quaterphényle - 672 g (soit 3 moles) d'a-hexadecène - 9 g (soit 0,067 mole ou 1 % en poids par rapport à la charge) de chlorure d'aluminium anhydre Après élimination des réactifs non consommés, on obtient 793 g (ce qui représente un rendement de 87 %) d'une huile dont les propriétés physiques figurent au tableau I. Exemple 3 L'opération décrite à l'exemple 1 est réalisée à 950C à partir de - 230 g (soit 1 mole) de mélange A - 924 g d'une coupe oléfinique interne en C15-C18 - 6 g (soit 0,045 mole ou 0,5 % en poids par rapport à la charge) de chlorure d'aluminium anhydre. Après élimination des réactifs non consommés, on obtient 715 g (ce qui représente un rendement de 62 %) d'une huile dont les propriétés figurent au tableau I. Exemple 4 L'opération décrite à l'exemple 3 est réalisée en présence de 60 g (soit 0,45 mole ou 5 % en poids par rapport à la charge) de chlorure d'aluminium au lieu de 6 g. Après élimination des réactifs non consommées, on obtient 785 g (ce qui représente un rendement de 68 %) d'une huile dont les propriétés figurent au tableau I. Exemple 5 L'opération décrite à l'exemple 1 est effectuée à 105 C à partir de - 230 g (1 mole) de mélange A - 560 g (4 moles) d'&alpha;-decène - 8 g (0,06 mole ou 1 % en poids par rapport à la charge) de chlorure d'aluminium. Après élimination des réactifs non consommés, on obtient 743 g (ce qui représente un rendement de 94 %) d'une huile dont les propriétés figurent au tableau I. Exemple 6 L'opération décrite à l'exemple 1 est effectuée à 1000C à partir de - 286 g (soit 1 mole) de di(méthylbenzyl)benzène - 672 g (3 moles) d'a-hexadecène - 9,4 g (0,07 mole ou 1 % en poids par rapport à la charge) de chlorure d'aluminium. Après élimination des réactifs non consommés, on obtient 906 g (ce qui représente un rendement de 94 %) d'une huile dont les proprités figurent au tableau I. Exemple 7 L'opération décrite à l'exemple 1 est effectuée à 1000C à partir de - 244 g (1 mole) de triphénylméthane - 1176 g (3 moles) de dimère de l'a-tétradecène - 15 g (0,112 mole ou 1 % en poids par rapport à la charge) de chlorure d'aluminium. Après élimination des réactifs nai consommés, on obtient 1334 g (ce qui représente un rendement de 94 %) d'une huile dont les propriétés figurent au tableau I. Exemple 8 Dans un réacteur de 3 litres, on introduit 230 g (1 mole) de mélange A que l'on porte à 1400C. On introduit ensuite 60 g (soit 5 % en poids par rapport à la charge) de terre acide activée à 1200C. On coule alors 896 g (4 moles) d'a-hexadecène tout en maintenant la température du milieu réactionnel à 140-1500C. On laisse la réaction se dérouler encore 1 heure à 140-150 C après la fin de l'addition de l'oléfine. On filtre le mélange réactionnel sur verre fritté, puis on élimine par distillation sous pression réduite les réactifs non consommés. On obtient 766 g (ce qui représente un rendement de 68 %) d'une huile dont les propriétés figurent au tableau I. Exemple 9 Dans un réacteur de 3 litres, on introduit 230 g (1 mole) de mélange A que l'on porte à 1400C. On introduit ensuite 160 g (soit 15 % en poids par rapport à la charge) de terre acide activée à 1200C. On coule alors 672 g (3 moles) d'a-hexadecène tout en maintenant la température du milieu réactionnel à 140-1500C. A la fin de l'addition de l'a-hexadecène, on coule dans les mêmes conditions 140 g (1 mole) d'a-decène. On laisse la réaction se dérouler encore 1 heure à 140-1500C après la fin de l'addition de l'a-decène. On filtre le mélange réactionnel sur verre fritté, puis on élimine par distillation sous pression réduite les réactifs non consommés. On obtient 646 g (soit un rendement de 62 %) d'une huile d > nt les propriétés figurent au tableau I. TABLEAU I Viscosité en cst Indice de viscosité Point de coulée Volatilité en % Exemple AFNOR NF.T 60-100 C AFNOR NF.T60 ASTM D 972 - 56 ASTM D 2270 - 74 105 100 C 40 C 1 35,24 445,30 118 - 9 0 2 26,09 496,6 111 - 15 0,8 3 23,0 302 95 - 15 0 4 33,5 582,3 90 - 12 0,8 5 33,3 590,8 90 - 12 0,9 6 24,4 276,68 112 - 18 0,8 7 54,6 883 115 - 10 0 8 12,93 119,59 101 - 27 1,5 9 13,38 132,37 95 - 27 1,5 REVENDICATIONS t. Nouveaux composés aromatiques polyalcoylés caractérisés en ce qu'ils sont obtenus par alkylation de composés polyaron- tiques, contenant au moins trois noyaux aromatiques non condensés, chaque noyau aromatique ayant au moins quatre atomes de carbone alkylables, par un agent d'alkylation choisi parmi les oléfines linéaires alpha ou internes en C6 - C40, les oléfines ramifiées alpha ou internes en C6 - C60 et les paraffines chlorées en C6 - C40, selon un rapport molaire agent d'alkylation composé aromatique au moins égal à 3 2. Nouveaux composés selon la revendication 1) caractérisés en ce que ledit rapport molaire agent d'alkylation composé aromatique est compris entre 3 et 4. 3. Nouveaux composés selon la revendication 1) ou la revendication 2, caractérisés en ce que lesdits composés polyaro nautiques sont choisis parai les terphényles, les quaterphényles, les triphénylalcanes contenant de 1 à 5 atomes de carbone aliphatiques, les di(alkylbenzyl)benzènes dont le radical alkyle contient de 1 à 5 atomes de carbone, les dibenzylbenzènes. 4. Nouveaux composés selon la revendication 3) caractérisés en ce que lesdits composés polyaromatiques sont des triphényl méthanes. 5. Nouveaux composés selon la revendication 3) caractérisés en ce que lesdits composés polyaromatiques sont des di(méthylbenzyl) benzènes. 6. Nouveaux composés selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisés en ce que ledit agent d'alkylation est choisi parmi les oléfines linéaires en C10 - C30, les oléfines ramifiées en C9 - C60, les coupes paraffiniques chlorées en C10 - C40. 7. Nouveaux composés selon la revendication 6, caractérisés en ce que ledit agent d'alkylation est choisi parmi l'a-decène, l'&alpha;-dodecène, l'&alpha;-tétradecène, l'&alpha;-hexadecène, l'&alpha;-octadecène, les coupes oléfiniques a ou internes en C11 - C14, C15 - C C24 - C28, le trimère, le tétramère, le pentamère, l'octamère. de propylène, les digères et trimères d'oléfines linéaires en C8 - C20. 8. Nouveaux composés selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisés en ce que l'opération d'alkylation est réalisée en présence d'un catalyseur choisi parmi les catalyseurs de Friedel et Crafts et les catalyseurs acides à une température comprise entre 60 et 2000C. 9. Nouveaux composés selon la revendication 6 caractérisés en ce que l'opération d'alkylation est réalisée à une température comprise entre 80 et 1600C.