Brevet FR2707288A1 — publié le 19950113

Chlorure de méthacrylate de tertiobutylaminoéthyle, son procédé de préparation et ses applications. La présente invention a pour objet le chlorure de méthacrylate de tertiobutylaminoéthyle de formule: CH2 = C-(I) CH3 O-(CH2)2-N{H2-C(CH3)3, Cl que l'on peut préparer par un procédé qui consiste à faire réagir du méthacrylate de tertiobutylaminoéthyle de formule: CH2 = C-C (II) CH3 O-(CH2)2-NH-C (CH3)3 avec du chlorure de méthyle de formule CH3Cl. Cette réaction est inattendue puisqu'il est connu, par exemple par le brevet des Etats-Unis d'Amérique numéro 2.744.884, que les composés du type du méthacrylate de tertiobutylaminoéthyle réagissent sur des composés électrophiles du type RC1 pour donner des produits: CH3 CH2=C-COOCH2CH2NC(CH3)3 R R étant CN ou C6H5C0 et, étant donné que de manière analogue, l'oxyde d'éthylène et l'anhydride acétique donnent aussi des dérivés du type: CH3 CH2=C-COOCH2CH2NC(CH3)3 E E étant CH2CH2OH ou COCH3, ce procédé de préparation est particulièrement intéressant par rapport à un procédé utilisant HCl comme réactif, car il se forme, outre le chlorure visé, comme sous- produit, un méthacrylate de formule: CH2=C - C - O- CH2 - CH2 -N- C (CH3)3 I II! CH3 O CH3 polymérisable et donc valorisable, alors que le procédé utilisant HCl peut donner, outre le produit visé, deux produits de formule: CH3 CH3-C- C -O-CH2-CH2-NH-C(CH3)3 et ilq C 10 CH3 1 3' CH3-C- C -O-CH2-CH2-N\H2-C(CH3)3, Cl Cl O non polymérisables et qui ne peuvent donc pas être valorisés facilement. On effectue, de préférence, la réaction dans un solvant organique tel qu'un hydrocarbure aromatique comme le toluène, ou une cétone comme l'acétone, la méthyléthylcétone, la méthylisobutylcétone, ou dans un nitrile comme l'acétonitrile, de préférence en présence d'un agent inhibant la polymérisation, tel que l'oxyde méthylique de l'hydroquinone, l'hydroquinone et la phénothiazine, utilisé en présence d'air. La température réactionnelle dépend du solvant utilisé. En général, on effectue la réaction à une température comprise entre 50 C et 120 C et, de préférence, entre 85 C et 100 C avec un rapport molaire du méthacrylate de formule (II) au chlorure de méthyle, compris entre 0,5 et 2 et, de préférence, entre 1 et 1,5. La réaction peut être conduite sous pression normale ou sous pression d'air. L'invention vise également l'utilisation du chlorure de méthacrylate de tertiobutylaminoéthyle comme produit tensio-actif cationique, notamment comme agent floculant pour le traitement des eaux usées et comme dispersant pour le traitement du papier. Les exemples suivants illustrent l'invention. Exemples 1 à 7 On effectue la réaction dans un réacteur en verre d'une capacité de 1 litre à double enveloppe, en vue de réguler la température. Le réacteur est muni d'une agitation mécanique à vitesse variable, d'une spire de refroidissement et de deux cames plongeantes, l'une pour le gaz réactif, l'autre pour l'air. On charge le réacteur de 370 g de méthacrylate de tertiobutylaminoéthyle, de 0,48 g, d'oxyde méthylique de l'hydroquinone et de 1000 g du solvant à pression atmosphérique. On introduit à la température indiquée au tableau 1, sous bullage d'air lll,lg de chlorure de méthyle, en la durée indiquée au tableau 1. En fin de réaction, on élimine le chlorure de méthyle n'ayant pas réagi par entraînement à l'air à 60 C pendant 1 heure. On refroidit le milieu à 40 C et on vidange. Après retour à la température ambiante, on filtre le chlorure de méthacrylate de tertiobutylaminoéthyle qui a précipité, on le lave par 250 g d'hexane, on le sèche sous pression réduite à 40 C pendant 3 heures. Ce produit se présente sous la forme d'un solide blanc fondant à 103 C dont la structure a pu être déterminée par spectrométrie de masse et par analyse en R.M.N. (C13 et 4 2707288 Hi). Les résultats des essais sont résumés dans le tableau. Tableau Exemple Solvant Température Durée Rendement* ( C) (heures) (%) 1 Acetone 50 6 12 2 Acétonitrile 70 6 12 3 Méthyl ethyl 70 6 16 cetone 4 Méthyl ethyl 70 12 20 cetone Méthyl ethyl 85 12 54 cetone 6 Toluene 85 12 40 7 Méthyl isobuty_ 100 12 94 cetone * C'est le rendement stoechiométrique déterminé à partir du dosage de chlorures présents dans le sel et le filtrat. Le spectre RMN donne les résultats suivants. On indique ci-après dans la formule la position des différents carbones. déplacement chimique du carbone (13) (b) (a) CH2 =C Oc CH3 C-0-CH2- CH2 2-C (C3) 3 Cl (c) (d) (e) (f) (g){h) d 166,7 ppm b 135,2 ppm a 126,9 ppm e 59,4 ppm g 57,4 ppm f 40,3 ppm h 25,3 ppm c 18,2 ppm Déplacement chimique du proton (a) H 0 C= C- C 0-CH2 - CH2 - NH2 C- (CH3)3 C1 (b) H CH3(g) (c) (d) (e) (f) a et b doublets à 5.6 ppm et 6.27 ppm d'intensité 1 et 1 c triplet centré à 4.63ppm d'intensité 2 d multiplet centré à 3.2ppm d'intensité 2 e massif à 9.63 ppm d'intensité 2 f singulet à 1.47 ppm d'intensité 9 g singulet à 1.94 ppm d'intensité 3 6E 2707288 REVENDICATIONS 1. Le chlorure de méthacrylate de tertiobutylaminoéthyle de formule: CH2 = C-C (I) CH3 O-(CH2)2-N 2-C(CH3)3, C1l 2. Procédé de préparation du chlorure suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à faire réagir du méthacrylate de tertiobutylaminoéthyle de formule: CH2 = C-C' (II) CH3 O - (CH2) 2-NH-C(CH3) 3 avec du chlorure de méthyle de formule CH3Cl. 3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'il consiste à effectuer la réaction à une température comprise entre 50 C et 120 C et, de préférence, entre 85 C et 100 C avec un rapport molaire du méthacrylate de formule (II) au chlorure de méthyle, compris entre 0,5 et 2 et, de préférence, entre 1 et 1,5. 4. L'utilisation du chlorure de méthacrylate de tertiobutylaminoéthyle comme produit tensio-actif, notamment comme agent floculant, pour le traitement des eaux usées et comme dispersant pour le traitement du papier.