Brevet FR2824061A1 — publié le 20021031

. R1 o CH-N'CH3 R1 o CH2 N: 2 / CH3 1 i / CH3 O-CH CH2=C-C HO-CH CH2-N' \0-R2 CH2-Nan CH3 CH3 PROCÉDÉ DE FABRICATION DU (MÉTH)ACRYLATE DE 2- (DIMÉTHYLAMINO)-1-(DIMÉTHYLAMINOMÉTHYL)ÉTHYLE La présente invention porte sur un procédé de fabrication des composés de formule (I): R1 0 CH-N'CH3 2 / CH3 O-CH (), CH2-N' CH3 dans laquelle R1 représente hydrogène ou un groupe méthyle, également désignés dans ce qui suit par les abréviations S-ADAME (pour l'acrylate de 2-(diméthylamino)-1- (diméthylaminométhyl)éthyle) et S-MADAME (pour le méthacrylate de 2 - ( diméthylamino) - 1 - (diméthylaminométhyl)éthyle). Le S-ADAME et le S-MADAME peuvent être quaternisés sur un ou deux azotes, pour donner, par exemple, avec l' agent quaternisant chlorure de benzyle, les composés respectivement: lC6H5 I // CH2-N' 3 Cl(3 et O-CH CH3 CH2-N: CH3 (S-(M)ADAMQUAT BZ) C6H5 CH = I - C// /CH2-N:c, Cl O- CH \ @,CH CH2 INCH C1 cl H2 C6H5 (S-(M)-ADAMQUAT 2BZ). Les solutions aqueuses de sels quaternaires ainsi obtenues servent notamment à préparer des polymères destinés à servir de floculants cationiques dans le traitement des eaux. On prépare le S(M)-ADAME en faisant réagir le 1,3 bis-diméthylamino-2-propanol: CH3 CH2-N / CH3 HO- CH \,CH3 CH2-N: CH3 avec l'anhydride (méth)acrylique en présence de triéthylamine, avec un rapport molaire anhydride (méth)acrylique / 1,3-bis-diméthylamino-2propanol de 0,5 à 2, à une température de 20 à 100-C, en particulier de 30 à C, pendant un laps de temps de 2 à 10 heures, en présence d'au moins un stabilisant, tel que la phénothiazine, l'éther méthylique de l'hydroquinone, le 3,5-ditert.-butyl-4 hydroxytoluène et l'hydroquinone, et les mélanges de ces stabilisants, à raison de 200 à 3000 ppm par rapport à la charge. Dans la réaction avec l'anhydride (méth)acrylique, la triéthylamine sert à catalyser la réaction et à piéger l'acide (méth) acrylique formé sous forme de sel. Elle est utilisée généralement à raison de 1 à 2 équivalents molaires par rapport à l'anhydride (méth)acrylique. Ce procédé n'est cependant pas facilement industrialisable car il génère des quantités importantes de rejets salins issus du piégeage de l'acide acrylique par la triéthylamine. Egalement, M.A. KORSHONOV, F.N. BONDARYUK, V.S. MIKHLIN, Zh. Org. Khim. 1969 5(11) 1947-1952, ont décrit la synthèse du SADAME par transestérification, avec utilisation du titanate de tétrabutyle comme catalyseur. Toutefois, la pureté des produits obtenus par ce procédé est insuffisante. Recherchant un procédé industrialisable pour la préparation des composés de formule (I) avec une plus grande pureté, la Société déposante a découvert que ce double but pouvait, de façon surprenante, étre atteint si l'on utilise l'oxyde de dibutyl étain comme catalyseur dans la préparation des composés de formule (I) par transestérification. La présente invention a donc pour objet un procédé de fabrication d'un composé de formule (I): R1 0 CH -N'CH3 / CH3 O- CH (I) CH2 NCH dans laquelle R1 représente hydrogène ou un reste méthyle, suivant lequel on fait réagir un composé de formule (II): R1 O CH2= C C (TI) O-R2 dans laquelle R2 représente un reste alkyle linéaire en C1-C4 avec l'alcool de formule (III): CH3 CH2-N: HO - CH (III) \ CH3 CH2-N' caractérisé par le fait que l'on conduit la réaction avec utilisation de l'oxyde de dibutyl étain comme catalyseur de transestérification. Conformément à différentes caractéristiques préférentielles du procédé selon la présente invention: - on utilise l'oxyde de dibutyl étain dans une quantité de 0,5 à 5 molaire, en particulier dans une quantité de 1% à 3 molaire par rapport à l'alcool de formule (III); - on conduit la réaction à une température de 110 à C, en particulier de 140 à 160-C; - on conduit la réaction avec un rapport molaire (méth)acrylate (II)/alcool (III) de 1,5 à 5, en particulier de 2 à 3; - on utilise le (méth)acrylate de n-butyle comme composé (II); - on conduit la réaction en présence de 500 à 3000 ppm d'au moins un stabilisant par rapport à la charge, le ou les stabilisants étant avantageusement choisis parmi la phénothiazine, le ditert.-butyl hydroxy toluène, l'éther méthylique de l'hydroquinone, la paraphénylènediamine et leurs mélanges en toutes proportions. Les Exemples suivants illustrent la présente invention sans toutefois en limiter la portée. Dans ces exemples, les parties et pourcentages indiqués sont en poids sauf indication contraire, et les abréviations suivantes ont été utilisées: ABU: acrylate de n-butyle DBTO: oxyde de dibutyl étain Zr(acac)4: acétyl acétonate de zirconium S-ADAME: acrylate de 2-(diméthylamino)-1 (diméthylaminométhyl)éthyle PTZ: phénothiazine BHT: ditertiobutyl hydroxy toluène EXEMPLE 1: Dans un réacteur en verre d'un litre, à double enveloppe, équipé d'une sonde de mesure de température, d'une canne plongeante pour l' introduction de l'air nocessaire à la stabilisation, d'un agitateur mécanique à vitesse variable, d'une colonne adiabatique de type Vigreux surmontée dune tête de reflux, on charge: 154,74 g de 1,3-bisdiméthylamino-2-propanol; 496,96 g d'ABU; et 0,45 g d PTZ et 0,45 g de BHT comme stabilisants. On porte le milieu à ébullition sous pression réduite (1,66 x 104 Pa - 166 mbars) et on élimine l'eau par distillation azéotropique avec l'acrylate (il s'agit de l'eau contenue dans les réactifs et, plus particulièrement, dans le 1,3-bis-diméthylamino-2-propanol). Au cours de cette étape, on soutire environ 100 g d'un mélange ABU/H2O constitué à plus de 99% d'ABU. Ensuite, on introduit dans le réacteur 7,91 g de DBTO. La pression est fixée à 8,1 x 104 Pa (810 mbars) et la température au cours de la réaction évolue de 145 à 159 C. On réqule le soutirage de l'azéotrope ABU/BuOH par une température de consigne en tête de colonne (égale à 117 C). La réaction est terminée lorsqu'on ne constate plus de formation de butanol en tête de colonne, autrement dit lorsque la température en tête de colonne est égale à celle d'ébullition de l'acrylate de butyle sous 8, 1 x 104 Pa S (810 mbars). Le S-ADAME est obtenu par distillation sous pression réduite du brut réactionnel. Sa pureté est de 99. EXEMPLE 2 (comparatif): On conduit la même expérience qu'à l'Exemple 1, excepté que l'on remplace le DBTO par le Zr(acac)4. La pureté du S-ADAME obtenu par distillation sous pression réduite du brut réactionnel n'excède pas 98. EXEMPLE 3 (comparatif): On conduit la même expérience qu'à l'Exemple 1, excepté que l'on remplace le DBTO par le titanate de n-butyle. La pureté du S-ADAME obtenu par distillation sous pression réduite du brut réactionnel n'excède pas 98. REVEND I CAT IONS 1 - Procédé de fabrication d'un composé de formule (I) R1 o CH3 I // CH2-N' CH2=C C / CH3 O-CH (I) \ CH3 CH2-N' CH3 dans laquelle R1 représente hydrogène ou un reste méthyle, suivant lequel on fait réagir un composé de formule (II): R1 o CH2= C C ( I I) O-R2 dans laquelle R2 représente un reste alkyle linéaire en Cl-C4, avec l'alcool de formule (III): CH3 CH2-N: / CH3 HO-CH (III) \ CH3 CH2-N: CH3 caractérisé par le fait que l'on conduit la réaction avec utilisation de l'oxyde de dibutyl étain comme catalyseur de transestérification. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on utilise l'oxyde de dibutyl étain dans une quantité de 0, 5\ à 5\ molaire par rapport à l'alcool de formule (III). 3 - Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'on utilise l'oxyde de dibutyl étain dans une quantité de 1 à 3 molaire par rapport à l'alcool de formule (III). 4 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l' on conduit la réaction à une température de 110 à 130 C. - Procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait que l' on conduit la réaction à une température de 140 à 160-C. 6 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que l' on conduit la réaction avec un rapport molaire (méth)acrylate (II)/alcool (III) de 1,5 à 5. 7 - Procédé selon la revendication 5, caractérisé par le fait que l'on conduit la réaction avec un rapport molaire (méth)acrylate (II)/alcool (III) de 2 à 3. 8 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que l'on utilise le (méth)acrylate de n-butyle comme composé (II). 9 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que l'on conduit la réaction en présence de 500 à 3000 ppm d' au moins un stabilisant par rapport à la charge. - Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que l' on utilise un stabilisant choisi parmi la phénothiazine, le ditert.-butyl hydroxy toluène, l'éther méthylique de l'hydroquinone, la paraphénylènediamine et leurs mélanges en toutes