Brevet FR3041634A1 (20170331)
REVENDICATIONS1- Composition comprenant au moins un ester ou acide a,w-amino-alcanoïque et au moins un acide ou ester alcanoïque, caractérisée en ce que : - l'ester ou acide a,w-amino-alcanoïque a pour formule H2N-(CH2)n- COOR avec n=9 à 13 et R est un groupement alkyle ou un hydrogène , - l'acide ou ester alcanoïque a pour formule Ri-COOR2 avec Ri un groupement alkyle linéaire ou ramifié de formule CmH2m-F1 ou CmH2m-i ou CmH2m_3 où m=6 à 20 et R2 est un groupement alkyle ou un hydrogène, - le ratio molaire entre acide(s) ou ester(s) alcanoïques et ester(s) ou acide(s) a,w-amino-alcanoïque est compris dans la gamme de 0,001 à 0,4%. 2- Composition selon la revendication 1, dans laquelle n=10 ou 11, et R est un groupement méthyle ou éthyle ou butyle ou un hydrogène. 3- Composition selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans laquelle Ri est un groupement alkyle linéaire de composition Cn_iH2n_1 et R2 est un groupement méthyle ou éthyle ou un hydrogène. 4- Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle le ratio molaire entre acide(s) ou ester(s) alcanoïques et ester(s) ou acide(s) a,w-amino-alcanoïque est compris dans la gamme de 0,01 à 0,2%, de préférence dans la gamme de 0,02 à 0,1%. 5- Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un nitrile acide ou un nitrile ester de formule NC-(CH2)(n_1)-COOR, dans laquelle le ratio molaire de nitrile par rapport à l'ester ou acide a,w-amino-alcanoïque est compris dans la gamme de 0,0001% à 0,5%, de préférence compris dans la gamme de 0,0001% à 0,1%, de préférence compris dans la gamme de 0,0001% à 0,05%. 3041634 26 6- Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre une amine secondaire de formule ROOC(CH2)n-NH-(CH2)n-COOR, dans laquelle le ratio molaire par rapport à l'ester ou acide a,w-amino-alcanoïque est compris dans la gamme de 0,0001% à 5 1%, de préférence de 0,0001% à 0,5%. 7- Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre du dimère ROOC-(CH2)n-NH-00-(CH2)nNH2, le ratio molaire en dimère par rapport à l'ester ou acide a,w-amino- 10 alcanoïque étant compris dans la gamme de 0,0001% à 5% et de préférence compris dans la gamme de 0,0001% à 1°A. 8- Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre au moins un composé choisi parmi : les 15 composés inertes vis-à-vis de la polymérisation, les alcools, l'eau, et leurs mélanges. 9- Composition selon la revendication 8, caractérisée en ce que les composés inertes vis-à-vis de la polymérisation sont choisis parmi : les hydrocarbures 20 aromatiques, tels que le benzène, toluène, xylène, l'éthylbenzène ; les hydrocarbures aliphatiques, tels que le cyclohexane, le pentane, l'heptane ; une coupe aliphatique ; un éther tel que le tétrahydrofurane, diéthyléther, diisopropyl éther, le méthyltertiobutyléther ; et leurs mélanges. 25 10- Composition selon l'une quelconque des revendications 8 ou 9, caractérisée en ce que les alcools sont choisis parmi le méthanol, l'éthanol, le butanol, et leurs mélanges. 11- Composition selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, 30 caractérisée en ce que la teneur en composés inertes, en alcool et/ou en eau, est inférieure à 90%, de préférence inférieure à 50%, de préférence inférieure à 10%, et plus préférablement inférieure à 2%, en poids sur le poids total de la composition. 35 12-Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que la teneur en ester ou acide a,w-amino-alcanoïque est supérieure à 10%, de préférence supérieure à 50%, de préférence supérieure à 90% et plus préférablement supérieure à 98%, en poids sur le poids total de la composition. 3041634 27 13-Polyamide obtenu par polymérisation de la composition de l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que son degré de 5 polymérisation est supérieur à\n<CLM>\1\t14-Procédé A de préparation de la composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, comprenant l'hydrogénation d'un nitrile acide/ester aliphatique insaturé en présence d'hydrogène, caractérisé en ce que : ID le nitrile acide/ester aliphatique insaturé contient en outre de 0,001 à 0,3%, de préférence de 0,001 à 0,1%, d'acide/ester alcanoïque ; et l'hydrogénation est réalisée en présence : i. d'un catalyseur hétérogène qui comprend de 1 à 90%, de préférence de 5 à 60%, de Go et/ou de 0,1 à 10%, de 15 préférence de 1 à 5%, de Ru ; et ii. d'une base, le ratio molaire base/nitrile est compris dans la gamme de 0,1 à 4, de préférence dans la gamme de 0,3 à 2,5. 20 15-Procédé selon la revendication 14, dans lequel la réaction est réalisée en continu. 16-Procédé selon la revendication 15, dans lequel la vitesse spatiale liquide du catalyseur exprimée en kg/h de nitrile ester divisé par kg de catalyseur est 25 comprise dans la gamme de 0,01 à 10 h-1, de préférence de 0,05 à 2 h* 17-Procédé selon l'une quelconque des revendications 14, dans lequel la réaction est réalisée en discontinu par charges successives. 30 18-Procédé selon la revendication 17, dans lequel le ratio massique de catalyseur par rapport à la masse de nitrile acide/ester insaturé est compris dans la gamme de 0,01 à 1, de préférence de 0,05 à 0,3, et le temps de réaction est compris dans la gamme de 1 h à 24 h, de préférence dans la gamme de 3h à 15h. 35 19-Procédé selon l'une quelconque des revendications 14 à 18, dans lequel l'hydrogénation est conduite à une pression comprise dans la gamme allant de 5 à 100 bars, de préférence de 20 à 80 bars, et à une température 3041634 28 comprise dans la gamme allant de 50 à 150°C, de préférence de 80 à 110°C. 20-Procédé selon l'une quelconque des revendications 14 à 19, dans lequel la 5 base est choisie parmi : la soude, le méthoxyde de sodium, la potasse, le tertiobutylate de potassium, l'ammoniac, et leurs mélanges ; de préférence la base est l'ammoniac. 21-Procédé selon l'une quelconque des revendications 14 à 20, dans lequel 10 l'hydrogénation est réalisée sans solvant. 22-Procédé selon l'une quelconque des revendications 14 à 20, dans lequel l'hydrogénation est réalisée en présence d'un solvant choisi parmi : les hydrocarbures aromatiques, tels que benzène, toluène, xylène, 15 l'éthylbenzène ; les hydrocarbures aliphatiques, tels que cyclohexane, pentane, heptane, méthylcyclohexane, ou une coupe aliphatique ; les alcools, tels que méthanol, éthanol, propanol, isopropanol, butanol et ses isomères ; les esters, tels que l'acétate d'éthyle ou de méthyle ; les éthers, tels que tétrahydrofurane, diéthyléther, diisopropyl éther, le 20 méthyltertiobutyléther ; les amides, tels que le diméthylformam ide, la N- méthyl pyrrolidone ; les carbonates, tels que le diméthylcarbonate, le diéthylcarbonate, le carbonate d'éthylène, le carbonate de propylène ; et leurs mélanges ; de préférence l'hydrogénation est réalisée en présence d'un solvant choisi parmi : le toluène, le xylène, le cyclohexane, et leurs 25 mélanges. 23-Procédé selon la revendication 22, dans lequel la concentration en nitrile acide/ester insaturé dans le solvant est comprise dans la gamme de 1 à 70% massique, de préférence dans la gamme de 10 à 50% massique. 30 24-Procédé selon l'une quelconque des revendications 14 à 23, dans lequel la quantité d'hydrogène utilisée est comprise dans la gamme de 3 à 200 moles pour 1 mole de nitrile acide/ester insaturé, la pression partielle en hydrogène étant comprise dans la gamme de 5 bars à 100 bars, de 35 préférence dans la gamme de 15 bars à 80 bars. 25- Procédé selon l'une quelconque des revendications 14 à 24, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une étape de séparation de lourds sur appareil à court temps de séjour. 3041634 29 26-Procédé B de préparation de la composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, comprenant deux étapes d'hydrogénation successives à partir d'un nitrile acide/ester aliphatique insaturé, caractérisé 5 en ce que : - le nitrile acide/ester aliphatique insaturé contient comme impureté de 0,001 à 0,3%, de préférence de 0,001 à 0,1%, d'acide/ester alcanoïque ; et - la première étape d'hydrogénation est réalisée en présence d'un 10 catalyseur hétérogène comprenant de 0,1 à 10%, de préférence de 0,2 à 5%, de palladium et/ou du rhodium et/ou du platine, de préférence du palladium, de sorte que le nitrile acide/ester aliphatique insaturé est transformé en nitrile acide/ester aliphatique saturé de formule NC-(CH2)(p+q+2)-CO2R selon un taux de conversion 15 compris dans la gamme de 70% à 99,5%, de préférence dans la gamme de 90 à 99%, de préférence dans la gamme de 95 à 99% ; et - la deuxième étape d'hydrogénation est réalisée en présence d'un catalyseur hétérogène qui comprend de 1% à 90%, de préférence de 20 5 à 60% de Ni et/ou de 1 à 90%, de préférence de 5 à 60% de Co et/ou de 0,1 à 10%, de préférence de 1 à 5%, de Ru, de sorte que le nitrile acide/ester aliphatique saturé est transformé en amino acide/ester saturé. 25 27-Procédé selon la revendication 26, dans lequel la première étape d'hydrogénation est conduite à une pression comprise dans la gamme allant de 1 à 50 bars, de préférence de 2 à 10 bars, et à une température comprise dans la gamme allant de 20 à 100°C, de préférence de 30 à 50°C. 30 28-Procédé selon l'une quelconque des revendications 26 ou 27, dans lequel la première étape d'hydrogénation est réalisée sans solvant. 29-Procédé selon l'une quelconque des revendications 26 ou 27, dans lequel 35 la première étape d'hydrogénation est réalisée en présence d'un solvant choisi parmi : les hydrocarbures aromatiques, tels que benzène, toluène, xylène, l'éthylbenzène ; les hydrocarbures aliphatiques, tels que cyclohexane, pentane, heptane, méthylcyclohexane, ou une coupe aliphatique ; les alcools, tels que méthanol, éthanol, propanol, isopropanol, 3041634 30 butanol et ses isomères ; les esters, tels que l'acétate d'éthyle ou de méthyle ; les éthers, tels que tétrahydrofurane, diéthyléther, diisopropyl éther, le méthyltertiobutyléther ; les amides, tels que le diméthylformamide, la N-méthyl pyrrolidone ; les carbonates, tels que le diméthylcarbonate, le 5 diéthylcarbonate, le carbonate d'éthylène, le carbonate de propylène ; et leurs mélanges ; de préférence la première étape d'hydrogénation est réalisée en présence d'un solvant choisi parmi : le toluène, le xylène, le cyclohexane, et leurs mélanges. 10 30-Procédé selon l'une quelconque des revendications 26 à 29, dans lequel la concentration en nitrile acide/ester insaturé dans le solvant est comprise dans la gamme de 1 à 70% massique, de préférence dans la gamme de 10 à 50% massique. 15 31-Procédé selon l'une quelconque des revendications 26 à 30, dans lequel la réaction de la première hydrogénation est réalisée en continu. 32-Procédé selon la revendication 31, dans lequel la vitesse spatiale liquide du catalyseur exprimée en kg/h de nitrile acide/ester divisé par kg de 20 catalyseur est comprise dans la gamme de 0,01 à 10 h-1, de préférence de 0,05 à 2 h-1. 33-Procédé selon l'une quelconque des revendications 26 à 32, dans lequel la réaction de la première hydrogénation est réalisée en discontinu par 25 charges successives. 34-Procédé selon la revendication 33, dans lequel le ratio massique de catalyseur par rapport à la masse de nitrile acide/ester insaturé est compris dans la gamme de 0,01 à 1, de préférence de 0,05 à 0,3, et le temps de 30 réaction est compris dans la gamme de 30 minutes à 24 h, de préférence dans la gamme de 1h à 10h. 35-Procédé selon l'une quelconque des revendications 26 à 34, dans lequel la réaction de la première hydrogénation est réalisée en l'absence de base. 35 36-Procédé selon l'une quelconque des revendications 26 à 35, dans lequel la seconde réaction d'hydrogénation est conduite à une pression comprise dans la gamme de 5 à 100 bars, de préférence 20 à 80 bars ; et à une 3041634 31 température comprise dans la gamme de 50 à 150°C, de préférence de 80 à 110°C. 37-Procédé selon l'une quelconque des revendications 26 à 36, dans lequel la 5 seconde hydrogénation est conduite en présence d'une base, de quantité telle que le ratio molaire base/nitrile ester insaturé à l'entrée de la première hydrogénation est compris dans la gamme de 0,1 à 4, de préférence de 0,3 à 2,5 ; ladite base étant choisie de préférence parmi la soude, le méthoxyde de sodium, la potasse, le tertiobutylate de potassium ou l'ammoniac, de 10 préférence l'ammoniac. 38-Procédé selon l'une quelconque des revendications 26 à 37, dans lequel la deuxième hydrogénation est réalisée en l'absence de solvant, en particulier si la première hydrogénation a eu lieu en l'absence de solvant. 15 39-Procédé selon l'une quelconque des revendications 26 à 37, dans lequel la deuxième hydrogénation est réalisée en présence d'un solvant choisi parmi : les hydrocarbures aromatiques, tels que le benzène, toluène, xylène, l'éthylbenzène ; les hydrocarbures aliphatiques, tels que le 20 cyclohexane, le pentane, l'heptane, le méthylcyclohexane ; une coupe aliphatique ; les alcools, tels que méthanol, éthanol, propanol ou isopropanol, butanol et ses isomères ; les esters, tels que l'acétate d'éthyle ou de méthyle ; les éthers, tels que tétrahydrofurane, diéthyléther, diisopropyl éther, méthyltertiobutyléther ; les amides, tels que le 25 diméthylformamide, la N-méthyl pyrrolidone ; les carbonates, tels que le diméthylcarbonate, le diéthylcarbonate, le carbonate d'éthylène, le carbonate de propylène ; et leurs mélanges ; de préférence le solvant est choisi parmi le toluène, le xylène et/ou le cyclohexane. 30 40-Procédé selon la revendication 39, dans lequel la concentration en nitrile acide/ester insaturé dans le solvant est comprise dans la gamme de 1 à 70% massique, de préférence dans la gamme de 10 à 50% massique. 41-Procédé selon l'une quelconque des revendications 26 à 40, dans lequel la 35 deuxième hydrogénation est réalisée en continu. 42-Procédé selon la revendication 41, dans lequel la vitesse spatiale liquide du catalyseur exprimée en kg/h de nitrile acide/ester divisé par kg de 3041634 32 catalyseur est comprise dans la gamme de 0,01 à 10 h-1, de préférence de 0,05 à 2 h-1. 43-Procédé selon l'une quelconque des revendications 26 à 40, dans lequel la 5 deuxième hydrogénation est réalisée en discontinu par charges successives. 44-Procédé selon la revendication 43, dans lequel le ratio massique de catalyseur par rapport à la masse de nitrile acide/ester insaturé est compris 10 dans la gamme de 0,01 à 1, de préférence de 0,05 à 0,3, et le temps de réaction est compris dans la gamme de 1h à 24 h, de préférence dans la gamme de 3h à 15h. 45-Procédé selon l'une quelconque des revendications 14 à 44, dans lequel le 15 milieu réactionnel issu de l'hydrogénation est soumis à au moins l'une des étapes de purification suivantes : - séparation du catalyseur par tout moyen de séparation solide liquide ; - séparation de la base : dans le cas de l'ammoniac par évaporation 20 ou lavage aqueux et dans le cas des autres bases par lavage aqueux ou équeutage dans un appareil à cours temps de séjour. - séparation du solvant éventuel par évaporation ou étêtage. 46-Procédé selon l'une quelconque des revendications 14 à 45, caractérisé en 25 ce qu'il comprend en outre une étape de séparation de lourds, en particulier d'amine secondaire formée lors de l'hydrogénation, par équeutage dans un appareil à cours temps de séjour sous vide, à une pression comprise dans la gamme de 1 à 20 mbar, de préférence de 1 à 5 mbar, à une température contrôlée, inférieure à 160°C, de préférence inférieure à 140°C et de 30 préférence inférieure à 130°C. 47-Procédé selon la revendication 46, caractérisé en ce que l'appareil à cours temps de séjour est choisi parmi : les évaporateurs à film, par exemple les évaporateurs à film tombant ou les évaporateurs couche mince où le film de 35 liquide est créé mécaniquement ou par force centrifuge, de préférence les évaporateurs couche mince à court trajet.