FR 2999175 A1 20140613 FR 1261891 A 20121211 312--121211 texte dépôt 2999175 1 PROCEDE D'ISOLEMENT DE DI41VIANDOIDES Domaine de l'invention La présente invention concerne un procédé de séparation par chromatographie liquide de diamandoïdes à partir d'un échantillon d'iso-alcanes et de cycloalcanes. La présente invention concerne également un procédé d'isolement de diamandoïdes à partir d'un mélange de composés organiques, ce procédé mettant en oeuvre le procédé de séparation mentionné ci-avant. La présente invention concerne par ailleurs un kit et un dispositif permettant l'isolement de diamandoïdes par chromatographie liquide à partir d'un mélange de composés organiques. L'invention concerne également l'utilisation d'un tel kit ou d'un tel dispositif pour séparer des diamandoïdes à partir d'un échantillon d'iso-alcanes et de cycloalcanes ou d'un mélange de composés organiques. Arrière-plan technique Le pétrole est une huile minérale formée d'un mélange de composés organiques piégés dans des formations géologiques très diverses. Ainsi, chaque gisement pétrolier recèle une qualité particulière de pétrole, déterminée par la proportion relative des différents composés organiques le constituant. Ces composés organiques sont essentiellement des hydrocarbures, parmi lesquels des composés saturés : les n-alcanes, les iso-alcanes et les cycloalcanes, des composés aromatiques, des résines ou encore des asphaltènes. Parmi les cycloalcanes, on peut citer les diamandoïdes, les terpanes tricycliques, les hopanes, les stéranes. Parmi les iso-alcanes, on peut mentionner le prystane, le phytane. Les diamandoïdes sont des composés organiques saturés polycycliques à 3 dimensions. Les diamandoïdes se présentent sous forme de cage et peuvent être substitués, ou non, par des groupements alkyles. Parmi ces diamandoïdes, on peut citer, à titre non limitatif, l'adamantane (composé en C101-116), le diamantane (C141120 ou encore le triamantane (C18H24) ainsi que leurs homologues comprenant au moins une ramification alkyle. Ces diamandoïdes sont donc des constituants naturels du pétrole, que l'on dénomme également "huile" dans la suite de la présente description. Les diamandoïdes sont couramment rencontrés dans les huiles à des concentrations supérieures à 1 ppm. 34312--121211 texte dépôt 2999175 2 En raison de leurs propriétés physico-chimiques uniques (haute stabilité thermique, points de fusion et de pression de vapeur élevés), les diamandoïdes présentent depuis plusieurs années un intérêt grandissant dans un grand nombre de domaines (industrie pharmaceutique, médecine, nanotechnologie, micro- 5 électronique,...) dont le domaine pétrolier (G. Ali Mansoori, Advances in Chemical Physics, 136, 207-258, 2007). Il est donc très intéressant d'isoler, de purifier et de concentrer ces diamandoïdes pour une utilisation ultérieure de ces derniers, notamment dans les domaines qui viennent d'être cités. En outre, du fait de leur grande stabilité dans les huiles, il est intéressant de 10 conduire des analyses, tant qualitatives que quantitatives, sur ces diamandoïdes pour avoir une meilleure compréhension des systèmes pétroliers, en particulier des huiles biodégradées et craquées. De telles analyses permettent notamment d'évaluer la maturité géologique d'un champ d'huile et/ou le niveau de maturité thermique d'huiles, de distinguer deux huiles et/ou de caractériser des mélanges d'huiles, 15 d'évaluer le degré d'avancement de biodégradation des huiles, de déterminer les corrélations huile/huile ou roche-mère/huile. Ceci explique la multiplication des études réalisées visant à isoler et identifier ces diamandoïdes. De telles analyses qualitatives et/ou quantitatives sont en général conduites par chromatographie gazeuse (GC) ou par chromatographie gazeuse couplée à de la 20 spectrométrie de masse (GC/MS). Les analyses isotopiques sont, quant-à-elles, réalisées par chromatographie gazeuse couplée à la spectrométrie de masse de rapport isotopique (GC/irMS). Toutefois, au vu de la grande variété des composés formant l'huile et de la quantité très faible de ces composés d'intérêt au sein d'une huile, il s'avère nécessaire 25 de préparer l'échantillon d'huile avant d'effectuer son analyse chromatographique (par GC, GC/MS ou GC/irMS) afin de purifier, d'isoler et/ou de concentrer les composés particuliers que l'on souhaite étudier. Les procédés décrits dans la littérature pour isoler les diamandoïdes, que ce soit à partir de fractions isolées d'iso-alcanes et de cycloalcanes, ou à partir d'une huile, 30 sont relativement complexes. On peut en particulier se reporter à la publication scientifique de L. Huang et al. ("A novel method for isolation of diamondoids from crude oils for compound-specific isotope analysis" - Organic Geochemistry - 42 (2011) p.566-571) qui décrit un procédé de séparation de diamandoïdes à partir d'un échantillon d'huile brute. Ce 35 procédé comprend les étapes successives suivantes : - une première étape de séparation par chromatographie liquide, au travers d'une colonne comprenant un gel de silice activée, pour recueillir une 34312-121211 texte dépôt 2999175 3 fraction saturée d'hydrocarbures comprenant les n-alcanes et les hydrocarbures cycliques et branchés, - une étape de concentration sous azote de cette fraction saturée d'hydrocarbures, 5 - une deuxième étape de séparation de cette fraction saturée d'hydrocarbures concentrée par chromatographie liquide, au travers d'une colonne comprenant un tamis moléculaire (zéolithe de type silicalite ZSM-5), pour recueillir la fraction d'hydrocarbures cycliques et branchés, - une troisième étape de séparation des diamandoïdes de la fraction 10 d'hydrocarbures cycliques et branchés, cette troisième étape se fondant sur l'inclusion, dans la P-cyclodextrine, des diamandoïdes contenus dans la fraction d'hydrocarbures cycliques et branchés, puis la destruction par hydrolyse acide du polymère de cyclodextrine. La troisième étape de séparation décrite dans la publication de L. Huang et al. 15 implique la mise en oeuvre des manipulations successives suivantes : - le mélange, sous agitation pendant au moins deux heures, de la fraction d'hydrocarbures cycliques et branchés recueillie après la deuxième étape de séparation, avec de la P-cyclodextrine en solution dans de l'eau déionisée, - la séparation, par centrifugation, du précipité formé lors du mélange, 20 - le lavage du précipité par du cyclohexane, - la mise en solution du précipité lavé dans une solution d'HC1 diluée, - le chauffage (à 80°C pendant au moins 4 heures) de la solution ci-dessus pour obtenir la réaction d'acidolyse de la P-cyclodextrine, - après refroidissement de la solution, l'extraction des diamandoïdes au moyen 25 de cyclohexane, - après lavage à l'eau déionisée de la solution extraite puis séchage avec Na2SO4, la solution contenant les diamandoïdes a été concentrée sous un flux d'azote. Cette solution concentrée est ensuite analysée par chromatographie gazeuse 30 couplée à de la spectrométrie de masse (GC/MS). Si la publication de L. Huang et al. fait état d'une séparation des diamandoïdes, à partir de la fraction d'hydrocarbures cycliques et branchés, qui est réalisée avec succès, il n'en demeure pas moins que la multiplication des manipulations augmente le temps nécessaire pour obtenir les composés recherchés, ce qui se répercute 35 nécessairement sur l'obtention des résultats des analyses ultérieures à conduire sur ces produits. 34312--121211 texte dépôt 2999175 4 Cette multiplication des manipulations conduit de surcroît à un très faible rendement de récupération. Ce dernier est typiquement inférieur à 10% de la teneur initiale en diamandoïdes présents dans l'huile brute. Enfin, la multiplication des manipulations augmente inévitablement les risques 5 de perte et/ou de contamination des échantillons. Les cyclodextrines, qui sont obtenues par dégradation enzymatique de l'amidon, sont des oligosaccharides cycliques qui peuvent comprendre de six à huit unités de glucose. On distingue ainsi trois familles de cyclodextrines en fonction du nombre 10 d'unités de glucose formant l'oligosaccharide : ces familles sont désignées a, p et y lorsqu'elles comportent respectivement six, sept et huit unités de glucose. Les cyclodextrines, et plus particulièrement les 3-cyclodextrines, sont connues pour former des complexes d'inclusion dans des solutions aqueuses avec une grande variété de composés polaires et non-polaires, incluant les hydrocarbures aromatiques 15 et les composés comprenant un hétéroatome. La cavité interne de la P-cyclodextrine, qui est essentiellement formée par des atomes de carbone et d'hydrogène, est assez hydrophobe tandis que les faces extérieures sont hydrophiles dans la mesure où tous les groupes hydroxyles des unités glucoses sont tournés vers l'extérieur de la molécule. Le diamètre interne de la cavité hydrophobe de la P-cyclodextrine est 20 compris entre 6,0 et 8,5 À. Comme le rapportent les publications de G.Ali Mansoori ("Diamondoid molecules" - Advances in Chemical Physics - 136 (2007) p.207-258) et de C. Leggio et al. ("Study on the structure of host-guest supramolecular polymers" - Macromolecules - 40 (2007) p.5899-5906), l'adamantane, en raison de sa taille, 25 s'insère avec un très bon ajustement dans la cavité de la cyclodextrine et, plus particulièrement, de la P-cyclodextrine. Le but de la présente invention est de fournir un procédé d'isolement par chromatographie liquide de composés appartenant à la famille des diamandoïdes, que ce soit à partir d'un échantillon de cycloalcanes contenant éventuellement des iso- 30 alcanes, ou plus généralement à partir d'un échantillon d'un mélange de composés organiques, ce procédé palliant au moins partiellement les inconvénients précités. Plus particulièrement, l'invention se rapporte à un procédé qui permette d'isoler, à partir d'un tel échantillon de cycloalcanes contenant éventuellement des iso-alcanes, ou plus généralement d'un mélange de composés organiques, des diamandoïdes et ce, 35 avec un minimum de manipulations, sans risque de contamination des échantillons et/ou de perte des composés, et dans un temps raisonnable compatible avec la conduite d'analyses qualitatives, quantitatives et/ou isotopiques ultérieures. 34312--121211 texte dépôt 2999175 5 Résumé de l'invention A cette fin, la présente invention a pour objet un procédé d'isolement de diamandoïdes à partir d'un échantillon d'iso-alcanes et de cycloalcanes comprenant 5 une étape de séparation par chromatographie liquide, cette étape de séparation comprenant : - l'introduction de l'échantillon dans une colonne comprenant une phase stationnaire comprenant un matériau capable de former des complexes d'inclusion avec les diamandoïdes, 10 - l'élution par un éluant, et - la collecte des fractions éluées. Dans toute la description qui suit du procédé de l'invention, lorsque l'on indique que l'on part d'un échantillon de cycloalcanes, on prévoit que celui-ci puisse comprendre également des iso-alcanes. Selon une variante préférée, le procédé est mis 15 en oeuvre à partir d'un mélange de cycloalcanes et d'iso-alcanes. Suivant des modes de réalisation préférés, l'invention comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - le matériau capable de former des complexes d'inclusion avec les diamandoïdes est choisi parmi les cyclodextrines. 20 - le matériau capable de former des complexes d'inclusion avec les diamandoïdes est la 13-cyclodextrine. - l'éluant est choisi parmi les mélanges de n-alcane et d'alcanol, avantageusement choisi parmi les mélanges de n-alcane en C3-C8 et d'alcanol en C1-C4 avec un ratio en volume alcane/alcanol allant de 90/10 à 99,5/0,5. 25 - l'éluant est un mélange pentane / isopropanol (98% / 2% vol/vol). - la colonne est une colonne HPLC reliée à un dispositif HPLC, le procédé étant mis en oeuvre avec une pression dans la colonne allant de 10 à 30 bars, avantageusement de 15 à 25 bars. 30 La présente invention permet de surmonter les inconvénients des procédés de l'art antérieur. Elle fournit plus particulièrement un procédé de séparation d'une 34312-121211 texte dépôt 2999175 6 fraction de diamandoïdes à partir d'un échantillon de cycloalcanes, à la fois simple et rapide, et comprenant un nombre d'étapes limité par rapport à la troisième étape de séparation du procédé décrit dans la publication scientifique précitée L. Huang et al. Le procédé de séparation selon l'invention permet en particulier d'éviter les risques de 5 contamination et la perte de certains des composés diamandoïdes présents dans l'échantillon de cycloalcanes, risques qui sont inhérents à la multiplication des manipulations de ce procédé de l'art antérieur. Ce résultat est atteint grâce à la mise en oeuvre d'une étape de séparation par chromatographie liquide réalisée au moyen d'une colonne comprenant une phase 10 stationnaire en un matériau capable de former un complexe d'inclusion avec les diamandoïdes, notamment ce matériau peut être une cyclodextrine. Le choix d'une séparation par chromatographie liquide avec une phase stationnaire comprenant un matériau capable de former un complexe d'inclusion avec les diamandoïdes permet d'isoler les diamandoïdes en un nombre très réduit de 15 manipulations par rapport aux procédés de l'art antérieur. Grâce au procédé selon l'invention, la récupération des diamandoïdes à partir d'un échantillon de cycloalcanes est réalisée en un temps bien plus court qu'avec le procédé de l'art antérieur et dans des conditions de mise en oeuvre plus fiables, c'est-à-dire avec un risque de contamination et/ou de pertes nettement réduit par rapport à celui inhérent au procédé 20 de l'art antérieur. Enfin, la rapidité et les rendements élevés du procédé de l'invention permettent d'envisager son application à des fins préparatives. La présente invention concerne également un procédé de séparation d'une fraction de diamandoïdes à partir d'un échantillon d'un mélange de composés organiques ce procédé comprenant les étapes suivantes : 25 - une première étape de séparation par chromatographie liquide d'une fraction d'iso-alcanes et de cycloalcanes à partir du mélange de composés organiques, - éventuellement une étape de préparation de la fraction d'iso-alcanes et de cycloalcanes, et - une deuxième étape de séparation de diamandoïdes à partir d'un échantillon 30 d'iso-alcanes et de cycloalcanes suivant le procédé tel que décrit ci-dessus. Suivant des modes de réalisation préférés, l'invention comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : 34312--121211 texte dépôt 2999175 7 - Le procédé comprend : - l'introduction du mélange de composés organiques dans une colonne comprenant au moins deux phases stationnaires, la première phase stationnaire étant en un matériau capable d'adsorber les composés 5 apolaires acycliques et la deuxième phase stationnaire étant en un matériau capable d'adsorber les composés aromatiques et les composés polaires, - l'élution par un éluant, et - la collecte de la ou des fractions d'iso-alcanes et de cycloalcanes éluées. 10 - la première phase stationnaire est en un matériau capable d'adsorber les n- alcanes et, avantageusement, comprend une zéolithe, la deuxième phase stationnaire est en un matériau capable d'adsorber les composés aromatiques et polaires et, avantageusement, comprend une silice imprégnée de nitrate d'argent. 15 - la colonne comprend en outre une troisième phase stationnaire en un matériau capable d'adsorber les composés dont la polarité est supérieure à la polarité des composés adsorbés par le matériau de la deuxième phase stationnaire, et, avantageusement, comprend une silice choisie parmi une silice vierge, une silice greffée par des groupes aminoalkyles, notamment 20 aminopropyles et une silice greffée par des groupes cyanoalkyles et préférentiellement par des groupes cyanopropyles. - la première étape de séparation est une étape de séparation par chromatographie basse pression, dans laquelle la phase liquide est éluée sous une pression inférieure à 25 bars, avantageusement comprise entre 3 et 25 10 bars et, de préférence, comprise entre 7 et 9 bars. - l'éluant est choisi parmi l'iso-octane, le n-octane et leurs mélanges, avantageusement l'iso-octane. - le procédé comporte une étape intermédiaire de préparation de la fraction 30 d'iso-alcanes et de cycloalcanes, cette préparation comportant une filtration et/ou une concentration par évaporation partielle du solvant. Les procédés de séparation selon l'invention, qui permettent d'isoler les diamandoïdes à partir d'un échantillon de cycloalcanes ou, de manière plus générale, à 35 partir d'un mélange de composés organiques, présentent également l'avantage d'être 34312--121211 texte dépôt 2999175 8 facilement reproductibles et de conférer des résultats fiables et ce, dans des délais nettement plus courts que ceux des procédés de l'art antérieur. L'invention concerne en outre un kit et un dispositif permettant l'isolement de diamandoïdes par chromatographie liquide. Un tel kit comprend : 5 - une première colonne (1) comprenant au moins deux phases stationnaires, la première phase stationnaire (11) étant en un matériau capable d'adsorber les composés apolaires acycliques et la deuxième phase stationnaire (12) étant en un matériau capable d'adsorber les composés aromatiques et les composés polaires, éventuellement une troisième phase stationnaire (13) en un matériau 10 capable d'adsorber les composés dont la polarité est supérieure à la polarité des composés adsorbés par le matériau de la deuxième phase stationnaire, et - une deuxième colonne (2) comprenant une phase stationnaire (16) en un matériau capable de former des complexes d'inclusion avec les diamandoïdes. 15 Suivant des modes de réalisation préférés, le kit selon l'invention comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - le matériau capable de former des complexes d'inclusion avec les diamandoïdes est la 13-cyclodextrine. - le kit comprend un ou plusieurs moyens choisis parmi : 20 des moyens (20) permettant de relier la première colonne (1) à des moyens de mise sous pression (22), des moyens (34) permettant de relier la seconde colonne (2) à un dispositif HPLC (29), des moyens (23, 34) permettant l'introduction des échantillons dans chacune des 25 colonnes (1, 2), des moyens (26, 33) de collecte d'échantillon, des moyens (25, 32) d'analyse. L'invention concerne encore un dispositif permettant l'isolement de diamandoïdes à partir d'un échantillon d'un mélange de composés organiques. Un 30 tel dispositif comprend : - une première colonne (1) comprenant au moins deux phases stationnaires, la première phase stationnaire (11) étant en un matériau capable d'adsorber les composés apolaires acycliques et la deuxième phase stationnaire (12) étant 34312--121211 texte dépôt 2999175 9 en un matériau capable d'adsorber les composés aromatiques et les composés polaires, éventuellement une troisième phase stationnaire (13) en un matériau capable d'adsorber les composés dont la polarité est supérieure à la polarité des composés adsorbés par le matériau de la deuxième phase stationnaire, et 5 - une deuxième colonne (2) comprenant une phase stationnaire (16) en un matériau capable de former des complexes d'inclusion avec les diamandoïdes, - des moyens (14, 23) d'introduction de l'échantillon dans la première colonne (1), 10 - des moyens (22) d'introduction d'un premier éluant dans la première colonne (1), - éventuellement des moyens (21) de mise sous pression de la première colonne (1), - éventuellement des moyens (25) de détection et d'analyse des fractions 15 éluées en sortie de première colonne (1), - des moyens (26) de collecte des fractions éluées en sortie de première colonne (1), - des moyens (34) d'introduction dans la deuxième colonne, des fractions éluées en sortie de première colonne (1), 20 - des moyens (28, 30) d'introduction dans la deuxième colonne (2), d'un deuxième éluant, - des moyens (29) de mise sous pression de la deuxième colonne (2), - éventuellement des moyens (32) de détection et d'analyse des fractions éluées en sortie de deuxième colonne (2), et 25 - des moyens de collecte des fractions éluées en sortie de deuxième colonne. - éventuellement des moyens (35, 36) de contrôle et d'automatisation du procédé, en particulier des moyens permettant le contrôle de l'introduction des échantillons dans les colonnes, et/ou la récupération des fractions éluées en sortie de colonne, et/ou le contrôle des moyens d'analyse, et/ou la 30 récupération et le stockage des données analytiques, Selon un mode particulier de réalisation, le procédé de séparation de diamandoïdes à partir d'un mélange de composés organiques selon l'invention est mis en oeuvre au moyen du kit et/ou au moyen du dispositif conformes à l'invention, en 35 particulier lorsque le mélange de composés organiques est un pétrole brut ou une huile ou un mélange huileux issu du traitement du pétrole, notamment par raffinage. 34312--121211 texte dépôt 2999175 10 L'invention se rapporte par ailleurs à une utilisation du kit et/ou du dispositif pour séparer des diamandoïdes à partir d'un mélange de composés organiques, ce mélange pouvant notamment provenir d'un gisement de pétrole brut, d'huiles de schiste ou de coupes de pétrole. 5 Brève description des figures La figure 1 est une représentation schématique d'un mode de réalisation du kit selon l'invention. La figure 2 est une représentation schématique d'un mode de réalisation du 10 dispositif de séparation selon l'invention, ce dispositif comprenant notamment les pièces du kit de séparation selon l'invention. La figure 3 est un chromatogramme représentant l'analyse ELSD (Evaporative Light Scattering Detection ou détection par diffraction de lumière évaporative) de 8 standards purs en solution dans de l'iso-octane et l'analyse par Réfractométrie 15 Différentielle (RD) de l'adamantane en solution dans de l'iso-octane. La figure 4 est un histogramme représentatif du pourcentage total de collecte des diamandoïdes dans les fractions recueillies en sortie de colonne de P-cyclodextrine après mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Afin de permettre l'identification des diamandoïdes repérés par leur abréviation 20 couramment utilisée telle qu'elle apparaît sur la figure 4, on pourra se reporter au tableau 1 ci-dessous qui précise, pour chaque diamandoïde, sa formule brute, son numéro d'enregistrement CAS ainsi que son abréviation. 34312--121211 texte dépôt 2999175 11 Composés Abréviations Formule brute N ° CAS Adamantane A CioHis 281-23-2 1-Me-adamantane 1-MA C111-118 768-91-2 1,3-diMe-adamantane 1,3-dMA C121-120 702-79-4 1,3,5-triMe-adamantane 1,3,5-tMA C131122 707-35-7 1,3,5,7-tetraMe-adamantane 1,3,5,7-tetraMA C141124 1687-36-1 2-Me-adamantane 2-MA C111-118 700-56-1 Cis-1,4-diMe-adamantane 1,4-dMA,cis C121-120 24145-89-9 Trans-1,4-diMe-adamantane 1,4-dMA,trans C121-120 24145-88-8 1,3,6-triMe-adamantane 1,3,6-tMA C131122 24139-37-5 1,2-diMe-adamantane 1,2dMA C121-120 16207-81-1 Cis-1,3,4-triMe-adamantane 1,3,4-tMA,cis C131122 24145-90-2 Trans-1,3,4-triMe-adamantane 1,3,4-tMA,trans C131122 24145-91-3 1,2,5,7-tetraMe-adamantane 1,2,5,7-tetraMA C141124 34946-70-7 1-Et-adamantane 1-EA C121-120 770-69-4 1-Et-3-Me-adamantane 1-E-3-MA C131122 1687-34-9 1-Et-3,5-diMe-adamantane 1-E-3,5-dMA C141124 1687-35-0 2-Et-adamantane 2-EA C121-120 14451-87-7 Diamantane D C141-120 2292-79-7 4-Me-diamantane 4-MD C151122 28375-86-2 4,9-diMe-diamantane 4,9-dMD C161124 70459-27-7 1-Me-diamantane 1-MD C151122 26460-76-4 1,4 et 2,4-diMe-diamantane 1,4 & 2,4-dMD C161124 74340-66-8 74340-67-9 4,8-diMe-diamantane 4,8-dMD C161124 70340-68-0 TriMe-diamantane tMD C171126 3-Me-diamantane 3-MD C151122 30545-28-9 3,4-diMe-diamantane 3,4-dMD C161124 70340-69-1 Triamantane T C18H24 13349-10-5 9-Me-triamantane 9-MT C191126 67615-85-4 DiMe-triamantane dMT C211-130 Tableau 1 34312-121211 texte dépôt 2999175 12 Description détaillée L'invention concerne en premier lieu un procédé de séparation de diamandoïdes à partir d'un échantillon de cycloalcanes contenant éventuellement des iso-alcanes, ce 5 procédé comprenant une étape de séparation par chromatographie liquide, cette étape de séparation comprenant : - l'introduction de l'échantillon dans une colonne comprenant une phase stationnaire comprenant un matériau capable de former des complexes d'inclusion avec les diamandoïdes, 10 - l'élution par un solvant ou un mélange de solvants, et - la collecte des fractions éluées. Les diamandoïdes constituent une famille de composés bien connus de l'homme du métier. Ce sont des composés organiques saturés polycycliques de structure tridimensionnelle, sous forme de cage, éventuellement substitués par des groupements 15 alkyls. Le tableau 1 ci-dessus présente les principaux diamandoïdes connus. L'échantillon de cycloalcanes utilisé comme matière première du procédé est avantageusement obtenu à partir d'un mélange de composés organiques, en particulier de pétrole brut ou d'une huile ou d'un mélange huileux issu du traitement du pétrole par un procédé connu, notamment par raffinage. Le mélange de composés organiques 20 provient, directement ou après traitement, d'un gisement de pétrole brut, d'un gisement d'huile de schiste, d'une coupe pétrolifère. Les échantillons de cycloalcanes utilisés comme matière première comprennent généralement aussi des iso-alcanes. Ces mélanges d'iso-alcanes et de cycloalcanes sont en effet préférentiellement obtenus au moyen d'un procédé qui permet leur 25 séparation à partir d'un mélange de composés organiques, tels que les mélanges dérivés du pétrole décrits ci-dessus. Hormis les diamandoïdes, les échantillons de cycloalcanes utilisés comme matière première comprennent généralement les composés suivants : parmi les cycloalcanes, on peut citer les terpanes tricycliques, les hopanes, les stéranes, parmi les iso-alcanes, on peut mentionner le prystane, le 30 phytane. La colonne de chromatographie est choisie avec des dimensions adaptées à la taille de l'échantillon à traiter. Le matériau capable de former des complexes d'inclusion avec les diamandoïdes peut être choisi parmi ceux bien connus de l'homme du métier pour 35 présenter cette propriété, notamment, les cyclodextrines. Les complexes d'inclusion 34312--121211 texte dépôt 2999175 13 résultent d'un ensemble d'interactions incluant : la compatibilité géométrique, les forces de Van der Waals, les interactions électrostatiques et hydrophobes, les liaisons hydrogène. Parmi les familles de composés capables de former des complexes d'inclusion avec des diamandoïdes on peut mentionner la thiourée et la sélénourée 5 (R.Gopal et B. Robertson, Acta, Cryst. (1989), C45, 257-259). De préférence, le matériau capable de former des complexes d'inclusion avec les diamandoïdes est choisi parmi l'a-cyclodextrine, la P-cyclodextrine, la y-cyclodextrine. Avantageusement ce matériau est la P-cyclodextrine. On peut prévoir une étape de préparation du mélange d'iso-alcanes et de 10 cycloalcanes préalable à l'étape de séparation. Cette étape de préparation peut notamment consister en une étape de filtration de l'échantillon d'iso-alcanes et de cycloalcanes et/ou une étape de concentration par évaporation. L'éluant est choisi parmi les solvants et les mélanges de solvant apolaires. De préférence il est choisi parmi les mélanges de n-alcane et d'alcanol. Avantageusement 15 il est choisi parmi les mélanges de n-alcane en C3-C8 et d'alcanol en C1-C4 avec un ratio en volume alcane/ alcanol allant de 90/10 à 99,5/0,5. Généralement on choisit un mélange de pentane / isopropanol, avantageusement avec un ratio en volume d'environ 98 / 2. Avantageusement l'invention est mise en oeuvre à l'aide d'une colonne HPLC 20 reliée à un dispositif HPLC (Chromatographie Liquide à Haute Performance), ce qui permet d'imposer une pression contrôlée dans la colonne de chromatographie. Avantageusement, le procédé est mis en oeuvre avec une pression dans la colonne allant de 10 à 30 bars, avantageusement de 15 à 25 bars, de préférence de 17 à 22 bars. Les fractions éluées sont récupérées en sortie de colonne. Elles peuvent ensuite 25 être analysées. Selon une autre variante, un détecteur est placé en sortie de colonne de chromatographie de façon à analyser les fractions éluées avant leur collecte. Cette dernière variante est préférée car elle permet d'identifier directement les fractions éluées contenant les composés diamandoïdes. Parmi les moyens de détection utilisables, on peut mentionner la détection par diffraction de lumière évaporative ou 30 ELSD, la réfractométrie différentielle notée RD, la spectrométrie de masse notée MS, l'analyse isotopique spécifique de composés Grâce au procédé de l'invention, les diamandoïdes sont sélectivement isolés à partir d'un mélange d'iso-alcanes et de cycloalcanes, ces derniers étant élues avant les diamandoïdes, en raison de leur moindre affinité avec la cyclodextrine. 34312-121211 texte dépôt 2999175 14 Selon une variante préférée, l'invention concerne un procédé d'isolement de diamandoïdes à partir d'un mélange de composés organiques par un procédé comprenant les étapes suivantes : - une première étape de séparation par chromatographie liquide d'une fraction 5 d'iso-alcanes et de cycloalcanes à partir du mélange de composés organiques, - éventuellement une étape de préparation de la fraction d'iso-alcanes et de cycloalcanes, et - une deuxième étape de séparation de diamandoïdes à partir d'un échantillon d'iso-alcanes et de cycloalcanes suivant le procédé décrit ci-dessus. 10 Selon cette variante la première étape de séparation d'iso-alcanes et de cycloalcanes à partir du mélange de composés organiques comprend : - l'introduction de l'échantillon dans une colonne comprenant au moins deux phases stationnaires, la première phase stationnaire étant en un matériau 15 capable d'adsorber les composés apolaires acycliques et la deuxième phase stationnaire étant en un matériau capable d'adsorber les composés aromatiques et les composés polaires, - l'élution par un éluant, et - la collecte de la fraction éluée. 20 On peut prévoir une étape de préparation du mélange de composés organiques préalable à l'étape de séparation. Cette étape de préparation peut notamment consister en une étape de mise en solution de l'échantillon du mélange avec ou sans étape de filtration ultérieure. On peut également procéder à un chauffage de l'échantillon. Ces étapes préparatoires peuvent également être combinées entre elles. 25 La première phase stationnaire est en un matériau capable d'adsorber les composés apolaires acycliques, notamment les n-alcanes. La deuxième phase stationnaire est en un matériau capable d'adsorber les composés aromatiques et les composés polaires (résines, asphaltènes). La colonne de chromatographie peut en outre comprendre une troisième phase 30 stationnaire, qui est optionnelle, en un matériau capable d'adsorber les composés dont la polarité est supérieure à la polarité des composés adsorbés par le matériau de la deuxième phase stationnaire, notamment les composés de masse moléculaire élevée et/ou les composés hétéroatomiques, notamment les hétéroalkyles comprenant au moins un atome choisi parmi : N, S et 0, et/ou les résines et asphaltènes avec des 35 masses moléculaires comprises entre 300 et 10 000 g/mol environ. L'homme du métier connait les matériaux susceptibles de satisfaire chacune de ces trois conditions 34312--121211 texte dépôt 2999175 15 et peut, par un simple test de routine, vérifier si un matériau convient ou non à cette utilisation. Il peut notamment tester, pour chaque famille de composés, si elle est retenue ou non sur un support, en procédant à un test d'élution sur le support testé à l'aide d'un solvant tel que de l'iso-octane ou de l'octane ou un mélange de ces 5 solvants. Avantageusement, chacune des phases stationnaires est choisie pour retenir au moins 95 % en masse, par rapport à la masse totale de l'échantillon, des composés énumérés ci-dessus respectivement pour chaque phase stationnaire, mieux, au moins 98%, encore mieux, au moins 99%. Avantageusement encore, les phases stationnaires sont choisies pour permettre 10 l'élution au travers de la colonne de chromatographie d'au moins 70 % en masse, par rapport à la masse totale de l'échantillon, des composés iso-alcanes et cycloalcanes, et notamment les composés d'intérêt énumérés ci-dessus (notamment diamandoïdes), mieux au moins 75%, encore mieux, au moins 80%, préférentiellement au moins 85%, avantageusement au moins 90%, et encore plus avantageusement au moins 95%. 15 Avantageusement, la première phase stationnaire est en un matériau capable d'adsorber les n-alcanes, de préférence elle comprend une zéolithe de type aluminosilicate de sodium, avantageusement une zéolithe silicalite ZSM-5. Avantageusement, la première phase stationnaire est essentiellement constituée d'une zéolithe de type aluminosilicate de sodium, avantageusement une zéolithe silicalite 20 Z SM-5. Préférentiellement, la deuxième phase stationnaire est en un matériau capable d'adsorber les composés aromatiques et polaires, et de préférence elle comprend une silice imprégnée de nitrate d'argent. Préférentiellement, la deuxième phase stationnaire est essentiellement constituée d'une silice imprégnée de nitrate d'argent. 25 Avantageusement, la troisième phase stationnaire est en un matériau capable d'adsorber les composés de haut poids moléculaire et/ou hétéro-atomiques, notamment les hétéroalkyles comprenant au moins un atome choisi parmi : N, S et 0 et/ou les résines et asphaltènes avec des masses moléculaires comprises entre 300 et 10 000 g/mol environ. Préférentiellement, la troisième phase stationnaire comprend une silice 30 choisie parmi une silice vierge, une silice greffée par des groupes aminoalkyles, notamment aminopropyles et une silice greffée par des groupes cyanoalkyles et préférentiellement par des groupes cyanopropyles. Préférentiellement, la troisième phase stationnaire est essentiellement constituée par une silice choisie parmi une silice vierge, une silice greffée par des groupes aminoalkyles, notamment aminopropyles et 35 une silice greffée par des groupes cyanoalkyles et préférentiellement par des groupes cyanopropyles. 34312--121211 texte dépôt 2999175 16 Le procédé de séparation d'iso-alcanes et de cycloalcanes à partir du mélange de composés organiques concerne plus particulièrement les mélanges de composés organiques provenant d'un gisement de pétrole brut, d'huiles de schiste ou de coupes de pétrole. Ce procédé concerne plus particulièrement les mélanges de composés 5 organiques comprenant, outre un ou plusieurs composés tels que décrits ci-dessus et que l'on cherche à éliminer, un ou plusieurs composés d'intérêt choisis notamment parmi : des cycloalcanes, et l'on peut citer les diamandoïdes, notamment les adamantanes, les diamantanes et les triamantanes, les terpanes tricycliques, les hopanes, les stéranes ; des iso-alcanes, et l'on peut mentionner le prystane, le phytane. 10 Les phases stationnaires sont désignées sous le nom de première, seconde et troisième phase stationnaire dans l'ensemble de la description en référence à leur ordre d'introduction dans la colonne de chromatographie. Lorsque la colonne de chromatographie est éluée, l'éluant traverse tout d'abord la troisième phase stationnaire (si présente), puis la seconde, puis la première phase stationnaire. 15 Selon une version particulièrement préférée de l'invention, la colonne 1 comprend les trois phases stationnaires 11, 12, 13 successives suivantes, énoncées du bas vers le haut de la colonne 1, dans le sens opposé au sens d' élution : - la zéolithe ZSM-5 comme première phase stationnaire 11, cette zéolithe étant avantageusement activée par un traitement thermique préalable, 20 - une silice imprégnée de nitrate d'argent comme deuxième phase stationnaire 12, et - une silice greffée par des groupes cyanopropyles comme troisième phase stationnaire 13. On désigne respectivement par Mpl, Mp2, Mp3 les masses de la première, la 25 seconde et la troisième phase stationnaire. Ces masses vérifient avantageusement les relations suivantes. De préférence MP2 10. On peut citer par exemple la zéolithe de type ZSM-5 de formule chimique : NanAlnSi96,0192.16H20 (0 1,5 % (et C35+> 0,5 %) : quantité max. à injecter en chromatographie flash : 0,5 % (et 35 C35+> 0,1 %) : quantité max. à injecter en chromatographie flash : 150-160 mg eq. HT. 34312--121211 texte dépôt 2999175 26 Ces huiles sont généralement diluées en amont dans de l'iso-octane (facteur de dilution autour de 13, par exemple). 3) Sinon, injection de 250-260 mg eq. HT (soit un volume autour de 300 !IL d'huile brute, non diluée). 5 Le procédé de séparation de la première étape a été conduit par chromatographie dite "flash", dans les conditions opératoires particulières indiquées dans le tableau 2 ci-dessous. Phase mobile Iso-octane (100%) Mode d'élution isocratique Débit 1 ou 2 ml/min Température température ambiante (22°C) Pression 7 à 9 bars Quantité injectée Entre 100 et 250 mg équivalent huile totale Durée de l'analyse 10 min 10 - Etape 2 - P-cyclodextrine, colonne commerciale HPLC Cyclobond I 2000 - 51.1m - dimensions : 250 mm x 4,6 mm ; fournisseur : Interchim (référence : 20024A5T)- - Quantité d'échantillon introduite dans la deuxième colonne : on introduit 10 !IL de la fraction iso-alcanes et cyclo alcanes récupérée en sortie de première colonne. 15 - Dispositif HPLC 1260 (Marque, Agilent). Le procédé de séparation de la seconde étape a été conduit par chromatographie liquide à haute performance (HPLC), dans les conditions opératoires particulières indiquées dans le tableau 3 ci-dessous à l'aide du dispositif décrit ci-dessus. Phase mobile Pentane / isopropanol (98% / 2%) Mode d'élution isocratique Débit 1 ml/min Température température ambiante (22°C) Pression 19-20 bars Volume d'échantillon injecté 10 !IL - 30 ilL Durée de l'analyse 10 min 20 Tableau 3 34312--121211 texte dépôt 2999175 27 Il peut être envisagé de répéter l'injection de la fraction d'iso-alcanes et de cycloalcanes. Les fractions collectées successivement peuvent alors réunies, puis concentrées par évaporation partielle. Les fractions obtenues sont analysées. Les résultats sont reportés sur la figure 3 : 5 La courbe 1 représente l'analyse en réfractométrie différentielle d'une solution d' adamantane dans de l'iso-octane. La courbe 2 représente l'analyse en ELSD (détection par diffraction de lumière évaporative) d'un mélange de 8 standards dans de l'iso-octane (adamantane ; diamantane ; aaa 20R Cholestane ; Pau 20R Cholestane ; 1713(H), 2113(H) Hopane ; 10 Phytane (2,6,10,14-tetraméthylhexadécane) ; Pristane (2,6,10,14- tetraméthylpentadécane) ; 3 méthyl pentadécane). On repère les pics suivants : a: pic d'iso-octane. b : pic d'adamantane 15 c: pic d'iso-octane et des 6 standards d'isocyclo-alcanes (excepté adamantane et diamantane). d: pic de diamantane. L'histogramme reporté à la figure 4 montre par ailleurs que la fraction de 20 diamandoïdes recueillie comprend des diamandoïdes dans des proportions à peu près constantes et supérieures à 80%, voire supérieures à 90% pour la plupart de ces composés, certains étant même proches des 100%. Il est précisé que les colonnes qui dépassent les 100% sont dues aux incertitudes analytiques. 25 On observe que le procédé de séparation selon l'invention, outre le fait d'être simple de mise en oeuvre, sélectif en termes de collecte de diamandoïdes à partir d'une fraction d'iso-cycloalcanes et permettant cette collecte avec un bon niveau de rendement, est en outre rapide. A titre illustratif, on peut mentionner que le procédé de séparation ci-dessus a duré 10 minutes alors que le procédé de l'art antérieur 30 nécessitait plus de 8 heures. 34312--121211 texte dépôt REVENDICATIONS1. Procédé de séparation de diamandoïdes à partir d'un échantillon d'iso-alcanes et de cycloalcanes comprenant une étape de séparation par chromatographie liquide, cette étape de séparation comprenant : - l'introduction de l'échantillon dans une colonne comprenant une phase stationnaire comprenant un matériau capable de former des complexes d'inclusion avec les diamandoïdes, - l'élution par un éluant, et2. 3. 4. 5. 6. 7. - la collecte des fractions éluées. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le matériau capable de former des complexes d'inclusion avec les diamandoïdes est choisi parmi les cyclodextrines. Procédé selon la revendication 2, dans lequel le matériau capable de former des complexes d'inclusion avec les diamandoïdes est la 13-cyclodextrine. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel l'éluant est choisi parmi les mélanges de n-alcane et d'alcanol, avantageusement choisi parmi les mélanges de n-alcane en C3-C8 et d' alcanol en C1-C4 avec un ratio en volume alcane/alcanol allant de 90/10 à 99,5/0,5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel l'éluant est un mélange pentane / isopropanol (98% / vol/vol) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel la colonne est une colonne HPLC reliée à un dispositif HPLC, le procédé étant mis en oeuvre avec une pression dans la colonne allant de 10 à 30 bars, avantageusement de 15 à 25 bars. Procédé d'isolement de diamandoïdes à partir d'un mélange de composés organiques par un procédé comprenant les étapes suivantes : - une première étape de séparation par chromatographie liquide d'une fraction d'iso-alcanes et de cycloalcanes à partir du mélange de composés organiques, 34312-121211 texte dépôt 2999175 29 - éventuellement une étape de préparation de la fraction d'iso-alcanes et de cycloalcanes, et - une deuxième étape de séparation de diamandoïdes à partir d'un échantillon d'iso-alcanes et de cycloalcanes suivant le procédé selon l'une quelconque des 5 revendications 1 à 6. 8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel la première étape de séparation d'iso-alcanes et de cycloalcanes à partir du mélange de composés organiques comprend : 10 - l'introduction du mélange de composés organiques dans une colonne comprenant au moins deux phases stationnaires, la première phase stationnaire étant en un matériau capable d'adsorber les composés apolaires acycliques et la deuxième phase stationnaire étant en un matériau capable d'adsorber les composés aromatiques et les composés polaires, 15 - l'élution par un éluant, et - la collecte de la ou des fractions d'iso-alcanes et de cycloalcanes éluées. 9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel la première phase stationnaire est en un matériau capable d'adsorber les n-alcanes et, avantageusement, comprend une zéolithe, la deuxième phase stationnaire est en un matériau capable 20 d'adsorber les composés aromatiques et polaires et, avantageusement, comprend une silice imprégnée de nitrate d'argent. 10. Procédé selon la revendication 8 ou la revendication 9, dans lequel la colonne comprend en outre une troisième phase stationnaire en un matériau capable 25 d'adsorber les composés dont la polarité est supérieure à la polarité des composés adsorbés par le matériau de la deuxième phase stationnaire, et, avantageusement, comprend une silice choisie parmi une silice vierge, une silice greffée par des groupes aminoalkyles, notamment aminopropyles et une silice greffée par des groupes cyanoalkyles et préférentiellement par des groupes cyanopropyles. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, dans lequel la première étape de séparation est une étape de séparation par chromatographie basse pression, dans laquelle la phase liquide est éluée sous une pression inférieure à 25 bars, avantageusement comprise entre 3 et 10 bars et, de préférence, comprise entre 7 et 9 bars. 34312--121211 texte dépôt 2999175 30 12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 11, dans lequel l'éluant est choisi parmi l'iso-octane, le n-octane et leurs mélanges, avantageusement l'isooctane. 5 13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 12, qui comporte une étape intermédiaire de préparation de la fraction d'iso-alcanes et de cycloalcanes, cette préparation comportant une filtration et/ou une concentration par évaporation partielle du solvant. 14. Kit utilisable pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des 10 revendications 1 à 13, comprenant : une première colonne (1) comprenant au moins deux phases stationnaires, la première phase stationnaire (11) étant en un matériau capable d'adsorber les composés apolaires acycliques et la deuxième phase stationnaire (12) étant en un matériau capable d'adsorber les composés aromatiques et les composés 15 polaires, éventuellement une troisième phase stationnaire (13) en un matériau capable d'adsorber les composés dont la polarité est supérieure à la polarité des composés adsorbés par le matériau de la deuxième phase stationnaire, et une deuxième colonne (2) comprenant une phase stationnaire (16) en un matériau capable de former des complexes d'inclusion avec les 20 diamandoïdes. 15. Kit selon la revendication 14, dans lequel le matériau capable de former des complexes d'inclusion avec les diamandoïdes est la 13-cyclodextrine. 16. Kit selon la revendication 14 ou la revendication 15, qui comprend un ou plusieurs moyens choisis parmi : 25 des moyens (20) permettant de relier la première colonne (1) à des moyens de mise sous pression (22), des moyens (34) permettant de relier la seconde colonne (2) à un dispositif HPLC (29), des moyens (23, 34) permettant l'introduction des échantillons dans chacune des 30 colonnes (1, 2), des moyens (26, 33) de collecte d'échantillon, des moyens (25, 32) d'analyse. 34312--121211 texte dépôt 2999175 31 17. Dispositif utilisable pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, comprenant : une première colonne (1) comprenant au moins deux phases stationnaires, la première phase stationnaire (11) étant en un matériau capable d'adsorber les 5 composés apolaires acycliques et la deuxième phase stationnaire (12) étant en un matériau capable d'adsorber les composés aromatiques et les composés polaires, éventuellement une troisième phase stationnaire (13) en un matériau capable d'adsorber les composés dont la polarité est supérieure à la polarité des composés adsorbés par le matériau de la deuxième phase stationnaire, et 10 une deuxième colonne (2) comprenant une phase stationnaire (16) en un matériau capable de former des complexes d'inclusion avec les diamandoïdes, des moyens (14, 23) d'introduction de l'échantillon dans la première colonne (1), des moyens (22) d'introduction d'un premier éluant dans la première colonne (1), éventuellement des moyens (21) de mise sous pression de la première colonne 15 (1), éventuellement des moyens (25) de détection et d'analyse des fractions éluées en sortie de première colonne (1), des moyens (26) de collecte des fractions éluées en sortie de première colonne (1), 20 des moyens (34) d'introduction dans la deuxième colonne, des fractions éluées en sortie de première colonne (1), des moyens (28, 30) d'introduction dans la deuxième colonne (2), d'un deuxième éluant, des moyens (29) de mise sous pression de la deuxième colonne (2), 25 éventuellement des moyens (32) de détection et d'analyse des fractions éluées en sortie de deuxième colonne (2), et des moyens de collecte des fractions éluées en sortie de deuxième colonne. éventuellement des moyens (35, 36) de contrôle et d'automatisation du procédé, en particulier des moyens permettant le contrôle de l'introduction des 30 échantillons dans les colonnes, et/ou la récupération des fractions éluées en sortie de colonne, et/ou le contrôle des moyens d'analyse, et/ou la récupération et le stockage des données analytiques, 18. Utilisation d'un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 13 ou d'un kit selon l'une quelconque des revendications 14 à 16 ou d'un dispositif selon la revendication 17 pour isoler des diamandoïdes à partir d'un mélange de composés organiques, en particulier de pétrole brut ou d'une huile ou d'un mélange huileux issu du traitement du pétrole, notamment par raffinage. 34312--121211 texte dépôt 2999175 32 19. Utilisation selon la revendication 18 dans laquelle le mélange de composés organiques provient, directement ou après traitement, d'un gisement de pétrole brut, d'huiles de schiste, ou de coupes de pétrole. 5