INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
L’invention a tout d’abord pour objet un procédé de traitement d’un mélange en phase aqueuse de composés comprenant des sucres C5 avec 5 carbones et des sucres C6 avec 6 carbones, et tel qu’on met en contact ledit mélange en phase aqueuse avec un micro-organisme ne consommant, parmi les sucres du mélange, essentiellement que les sucres C6, afin d’obtenir un mélange appauvri en sucres C6. On comprend dans le présent texte par « essentiellement que des sucres C6 » le fait que le microorganisme ne consomme pas le ou les autres sucres présents dans le mélange, ou alors dans une proportion si faible qu’elle est négligeable/pas mesurable.
De préférence, le jus sucré initial, est issu en majorité de la dépolymérisation des hémicelluloses présents dans la biomasse lignocellulosique. De préférence, le jus sucré contient plus de sucres C5 que de sucres C6 en poids. De préférence, le jus sucré est obtenu sans ajout d’enzymes. Enfin, de préférence, le jus sucré initial est obtenu à l’issue du prétraitement d’une biomasse lignocellulosique. On comprend ici par « issu en majorité » le fait qu’au moins la moitié du jus sucré initial en question provient de la dépolymérisation en question (notamment la totalité).
L’invention a ainsi mis au point une nouvelle technique de séparation des sucres C5 et C6 dans un jus sucré, en sélectionnant un micro-organisme qui va sélectivement consommer le sucre, ici le sucre C6, que l’on veut retirer du jus sucré, afin d’obtenir un jus dit purifié en sucres C5, valorisable dans l’industrie chimique notamment. C’est une séparation par voie biochimique, plutôt que par voie physique ou chimique, qui est très intéressante : elle est à la fois plus simple à mettre en œuvre que des techniques connues de filtration, et nettement plus performante et sélective.
Au sens de l’invention, le micro-organisme peut être un seul type de microorganisme ou une association de différents microorganismes. Au sens de l’invention, le terme de « mélange en phase aqueuse de composés comprenant des sucres C5 avec 5 carbones et des sucres C6 avec 6 carbones » pourra aussi être désigné, par soucis de concisio,n sous le terme de « jus sucré initial » Au sens de l’invention, le terme «mélange appauvri en sucres C6 » pourra aussi être désigné, par soucis de concision, sous le terme de « jus purifié » ou encore de « jus appauvri ». Au sens de l’invention, on comprend par « sucres » des sucres sous leur forme monomérique (et non sous une forme oligomérique/polymérique). Au sens de l’invention, « jus » est équivalent à un mélange de composés en phase aqueuse : le jus est aqueux.
Le microorganisme va consommer le sucre C6 au moins pour sa propre maintenance ou croissance : le sucre C6 disparaît ainsi. Il peut aussi, selon la quantité de sucres C6 présente dans le jus sucré et selon la quantité et le type de microorganisme choisi, convertir le sucre en un autre composé valorisable. (A noter cependant que le microorganisme peut aussi consommer une très faible quantité de sucre en C5 comme le xylose, mais il reste essentiellement consommateur en sucres C6).
Ainsi, avantageusement, le micro-organisme convertit au moins une partie, notamment la majorité, des sucres C6 en alcool, notamment en éthanol. La conversion en alcool n’est pas complète car le microorganisme peut utiliser un peu de sucres pour des sous-produits non-alcools ou pour son métabolisme. On comprend ici par « la majorité » le fait que le microorganisme peut convertir au moins la moitié des sucres C6 en éthanol (notamment plus que la moitié, par exemple au moins les deux tiers desdits sucres C6, voire quasiment leur totalité).
En outre, l’expression « au moins » utilisée dans la présente description est équivalente à l’expression « supérieur ou égal ». Enfin, de manière connue en soi, on désigne par composé ou groupe en « C n » ou en « Cn » un composé ou un groupe contenant dans sa structure chimique « n » atomes de carbone.
La pureté HPLC correspond à la pureté relative exprimée en pourcentage d’aire, mesurée à la longueur d’onde d’absorption maximale (λmax) du produit analysé.
Selon les besoins des étapes du procédé de l’invention les milieux réactionnels peuvent être maintenus en milieu acide ou basique.
Un pH acide i.e. inférieur à 7 peut être ajusté au moyen de l’ajout d’un agent acidifiant éventuellement en solution aqueuse, l’agent acidifiant étant organique ou minéral, notamment minéral. Parmi les agents acidifiants, on peut citer à titre d'exemple, les acides minéraux ou organiques comme l'acide chlorhydrique, l'acide orthophosphorique, l'acide sulfurique, les acides carboxyliques comme l'acide acétique, l'acide tartrique, l'acide citrique, l'acide lactique, les acides sulfoniques.
De préférence, l’agent acidifiant est introduit en solution aqueuse.
Un pH basique i.e. supérieur à 7 peut être ajusté au moyen de l’ajout d’un agent alcalin éventuellement en solution aqueuse ledit agent alcalin ou alcalinisant étant organique ou minéral, de préférence minéral.
Le ou les agents alcalins peu(ven)t être choisi(s) parmi les agents alcalins minéraux, organiques ou hybrides.
Le ou les agents alcalinisants peuvent être des agents alcalins minéraux, de préférence choisis dans le groupe constitué par les hydroxydes de métaux alcalins ou les hydroxydes de métaux alcalino-terreux, telles que les hydroxydes de lithium, l’hydroxyde de sodium, l’hydroxyde de potassium, les (bi)carbonates de métaux alcalins ou alcalino-terreux tels que les (bi)carbonates de sodium ou de potassium, et leurs mélanges. Le ou les agents alcalinisants peuvent être des agents alcalins organiques, de préférence choisis dans le groupe constitué par les mono(C 1 -C 6 )(hydroxy)alkylamine, di(C 1 -C 6 )(hydroxy)alkylamine, les tri(C 1 -C 6 )(hydroxy)alkylamine (de préférence les tri(C 1 -C 6 )(hydroxy)alkylamine), les amines cycliques saturées ou insaturées, aromatiques telles que la pyridine, ou non aromatiques, éventuellement substitué par un ou plusieurs groupes (C 1 -C 4 )alkyl telles que les tétrahydropyridine éventuellement substitué par un ou plusieurs groupes (C 1 -C 4 )alkyl, pipéridine éventuellement substitué par un ou plusieurs groupes (C 1 -C 4 )alkyl, ou pipérazine éventuellement substitué par un ou plusieurs groupes (C 1 -C 4 )alkyl. De préférence les agents alcalins de l’invention sont des amines tertiaires.
De préférence, les agents alcalinisants sont choisis dans le groupe constitué par les hydroxydes de métaux alcalins ou alcalino-terreux, en particulier l’hydroxyde de sodium, les (bi)carbonates de métaux alcalins ou alcalino-terreux, en particulier les (bi)carbonates de sodium ou de potassium et les tri(C 1 -C 6 )(hydroxy)alkylamine, en particulier les tri(C 1 -C 6 )alkylamines, notamment le triéthylamine.
Plus préférentiellement, les agents alcalinisants sont minéraux et sont choisis dans le groupe constitué par les hydroxydes de métaux alcalins ou alcalino-terreux, les (bi)carbonates de métaux alcalins ou alcalino-terreux, et leurs mélanges, en particulier les hydroxydes de métaux alcalins ou alcalino-terreux, en particulier l’hydroxyde de sodium.
De préférence, le ou les solvants organiques utilisés dans le procédé de l’invention est(sont) aprotique(s) apolaire(s) i.e. présente(nt) une constante diélectrique E allant de 1 à 11 et un moment dipolaire µ allant de 0 à 2, en particulier choisi dans le groupe constitué par le n-hexane, le cyclohexane, le 1,4-dioxane, le tétrachlorure de carbone (CCl 4 ), le benzène, le tétrachloroéthylène (Cl 2 C=Cl 2 C), le toluène, le disulfure de carbone (CS 2 ), le trichloroéthylène (Cl 2 C=CHCl), l’étherdiéthylique (Et 2 O), le trichlorométhane (CHCl 3 ), le bromobenzène (PhBr), le chlorobenzène (PhCl), l’acétate d’éthyle (CH 3 C(O)OEt ou AcOEt), le diméthyléther (DME), le tétrahydrofurane (THF), le méthyltétrahydrofurane (2-MeTHF) le dichlorométhane (CH 2 Cl 2 ), le dichloroéthane (ClCH 2 CH 2 Cl), le 1,1-dichloroéthane (Cl 2 CHCH 3 ). De préférence, le ou les solvants organiques présentent une constante diélectrique E allant de 1 à 7 et un moment dipolaire µ allant de 0 à 2. Plus préférentiellement, le solvant ou les solvants organiques sont choisis parmi l’acétate d’éthyle, le méthyltétrahydrofurane et le toluène, plus préférentiellement l’acétate d’éthyle.
Procédé de préparation Comme indiqué précédemment, le procédé selon l’invention se déroule selon le schéma réactionnel ( 1 ), tel que décrit précédemment, et au moins l’étape (iii), c’est-à-dire l’étape de réaction du composé de formule (V) conduisant au composé de formule (I), est réalisée à pH strictement inférieur à 7.
Le pH du milieu réactionnel se trouve à une valeur strictement inférieure à 7 au cours de l’étape de réaction du composé de formule (V) conduisant à l’obtention du composé de formule (I) (étape (iii)).
De préférence, le milieu réactionnel lors de l’étape (iii) est à un pH est inférieur ou égal à 6, plus préférentiellement inférieur ou égal à 5, encore plus préférentiellement inférieur ou égal à 4.
La matrice ciblée pour la réalisation les formulations F3 s’est portée également sur le PBAT permettant à la fois l’introduction de la charge régolithe et d’un agent porogène. Deux mélanges de matrices hydrosoluble et non-hydrosoluble, ainsi qu’un agent porogène ont été évalués pour préparer un objet poreux : - le mélange PBAT et PVA, - le mélange PBAT et Lactips®, - PBAT et un sel de type NaCl (Agent porogène).
Le régolithe utilisé pour la préparation des compositions 1, 2 et 3 était un régolithe martien reconstitué fourni par la NASA (Référence : MMS-2 Enhanced Mars Regolith Simulant ; Manufacturer : The Martian Garden). Ce régolithe martien reconstitué contient : 77% de poudre de basalte (CAS Number 12765 06 9), 10% de Fe 2 O 3 (CAS Number 1309 37 1), 8% de SiO 2 (CAS Number 14808 60 7), 4% de gypse (CAS Number 13397 24 5) et 1% de MgO (CAS Number 1309 42 8).
Les suivis de couple de mélange pour les trois séries de formulations sont illustrés aux Figures 5 à 7.
Il est à noter que l’essai de formulation F3-3 a mis en avant une dégradation de la matrice porogène comprenant la matrice Lactips avec dégagement d’une phase gazeuse liée probablement à la volatilisation des plastifiants de la matrice Lactips. La formulation F3-4 de même composition n’a donc pas été réalisée.
D’autre part, les formulations F3-5 et F3-6 ont révélé une forte exsudation du PEG 8000 se présentant sous forme de cire. Cette migration en surface étant potentiellement défavorable à l’adhésion entre les dépôts successifs en impression 3D FFF, une formulation F3-7 a été réalisée pour ajustement avec diminution du taux de PEG 8000 au profit de l’autre agent porogène qu’est le sel de NaCl.
3.2 Essais rhéologiques
Suite aux formulations batch, des essais rhéologiques ont été entamés sur les compositions du 3.1. Pour se faire, un rhéomètre capillaire de type Göttfert RG20 avec filière annulaire D=2 mm et ratio L/D=30 a été utilisé. Cette caractérisation visait à comparer les viscosités des compositions à un cisaillement fixe en parallèle de la récupération d’échantillons de filament au standard de diamètre 1,75 mm.
Il est apparu dès les premiers essais que le flux matière lors de cette extrusion par piston, menée à vitesse constante, n’était pas stable pour l’ensemble des formulations testées. En complément, une obstruction de la filière d’extrusion apparaissait en cours d’essai empêchant l’obtention d’un filament prototype continu de qualité.
Il semble que la granulométrie (ou la création d’agrégats au cours du mélange) du Régolithe était en partie trop élevée pour garantir une bonne mise en œuvre dans le procédé d’impression 3D FFF.
Un tamisage du Régolithe a donc été réalisé avec un tamis de 500 μm afin de garantir une qualité optimale pour les formulations par extrusion bivis réalisées par la suite.
La répartition granulométrique du régolithe était de 71,3 %m de poudres inférieures à 500 μm et 28,7 m% de poudres supérieures à 500μm. Seule la poudre de granulométrie inférieure à 500 μm a été utilisée pour la suite de l’étude.
3.3 Formulation par extrusion bivis
A la suite des formulations batch, en prenant en considération les rendus matières obtenues et les stabilités rhéologiques au cours des mélanges, les compositions R-F1-3, R-F2-1 et R-F3-7 ont été retenues.
Pour la composition F1, nous avons sélectionné la composition R-F1-3 car la composition R-F1-2 à 50% de PVA dégageait une odeur de type acide acétique liée à un début de dégradation du PVA. La charge apportant du cisaillement interne au mélange cela entraine une dégradation de la matrice. Cette dégradation était sensiblement plus faible avec la composition à 60% de PVA due à un effet cisaillant de la charge sur la matrice.
Les trois compositions retenues ont été utilisées à échelle pilote (2 kg) dans le but de fabriquer des filaments pour impression 3D FFF par extrusion bivis.
Au vu de ce qui précède, il existe donc un réel besoin de proposer un nouveau procédé de préparation de composés de type thiopyridinones répondant à la formule (I), telle que décrite ci-après, qui ne présente pas les inconvénients mentionnés précédemment.
En d’autres termes, l’un des buts de la présente invention est de proposer un procédé de préparation de composés de type thiopyridinones ayant notamment un meilleur rendement et dont la mise en œuvre est davantage optimisée, spécifiquement sur le plan industriel. En outre les composés de formule (I) avec le procédé de l’invention présentent une grande pureté supérieure à celle obtenue par la saponification de l’ester.
La présente invention a donc notamment pour objet un procédé de préparation d’au moins un composé de formule (I) suivante : (I)
- A représente une chaîne divalente hydrocarbonée, saturée ou insaturée, de préférence saturée, cyclique ou acyclique, de préférence acyclique, linéaire ou ramifiée, comprenant de 1 à 10 atomes de carbone, éventuellement interrompue par un ou plusieurs hétéroatomes ou groupes, tels qu’un atome d’oxygène, un atome de soufre, un groupe NR 2 ou (thio)carbonyle, ou leurs associations telles que thioester, avec R 2 représentant un atome d’hydrogène ou un groupe alkyle en C 1 -C 4 ; - M représente un atome d’hydrogène, un métal alcalin ou alcalino-terreux, un groupe ammonium ; - R 1 représente un atome d’hydrogène, un groupe alkyle, linéaire ou ramifié, en C 1 -C 10 , éventuellement substitué par un groupement OR 3 , SR 3 avec R 3 correspondant à un atome d’hydrogène ou un groupe alkyle, linéaire ou ramifié, en C 1 -C 10 ,
ainsi que l’un de ses isomères optiques, isomères géométriques, et tautomères, ainsi que l’un de ses sels d’acide ou de base, organique ou minéral, et l’un de ses solvates tels que les hydrates ;
ledit procédé se déroulant selon le schéma de synthèse suivant ( 1 ): dans lequel : Hal et Hal’, identiques ou différents, représentent un atome d’halogène, et M, A et R 1 ont les mêmes significations que dans la formule (I) ;
au moins l’étape (iii) est à pH acide i.e. inférieur à 7.
Le procédé selon l’invention permet ainsi d’atteindre les objectifs tels que décrits ci-avant, c’est-à-dire qu’il conduit à un rendement satisfaisant et présente une mise en œuvre optimisée sur le plan industriel, en particulier par rapport aux procédés connus d’obtention des composés thiopyridinones. En outre les composés sont extrêmement purs (supérieur ou égal 99 % voire supérieur ou égale à 99,0 % par HPLC).
Avantageusement, le procédé selon l’invention permet de réduire les quantités de réactifs utilisés ainsi que les effluents générés, et sa mise en œuvre peut conduire à un gain d’énergie, notamment par rapport aux procédés connus d’obtention des composés thiopyridinones mettant en œuvre une ou plusieurs étapes additionnelles de saponification.
La présente invention a également pour objet un composé de formule (I’’) suivante : (I’’) Formule (I’’) dans laquelle : M, A et R1 ont les mêmes significations que dans la formule (I),
ainsi que leurs isomères optiques, isomères géométriques, et tautomères, ainsi que leurs sels d’acide ou de base, organique ou minéral, et leurs solvates tels que les hydrates, à l’exception des composés (X) et (XI) et de leurs tautomères (X’) et (XI)’suivants: (X) (X’) (XI) (XI’)
Par ailleurs, la présente invention concerne en outre une composition comprenant, dans un milieu physiologiquement acceptable, au moins un composé de formule (I’’), ses sels, et/ou isomères et/ou solvates, tel que décrit ci-avant.
De préférence, le milieu réactionnel lors de l’étape (iii) est à pH qui varie de 1 à 4, en particulier allant de 2 à 3.
Selon un mode de réalisation particulier de l’invention le pH est compris entre 6 et 2, plus particulièrement entre 5 et 3. Le procédé selon l’invention comprend préférentiellement successivement au moins les étapes suivantes : au moins une étape (i) de préparation du composé de formule (III) suivante : Formule (III) dans laquelle : Hal et Hal’ ont les mêmes significations que celles décrites ci-avant, de préférence Hal et Hal’ sont identiques et plus préférentiellement, représentent, un atome de chlore,
par activation du groupement carboxylique du composé de formule (II) suivante :
en présence d’un ou plusieurs agents d’activation des acides carboxyliques selon les méthodes classiques d’activation des fonctions acides, en particulier à l’aide d’halogénure de thionyle tel que le chlorure de thionyle ;
particulièrement le ou les agents d’activation d’acides carboxyliques sont tels que définis ci-après « l’agent d’activation des acides carboxyliques », notamment choisis parmi les halogénures de thionyle tel que le chlorure de thionyle, qui est ajouté goutte à goutte (en particulier en quantité d’agent d’activation en excès par rapport à l’acide carboxylique à activer, de préférence compris entre 1 et 2 équivalents molaires tels que 1,1 équivalents molaires par rapport à (II)) sur le composé de formule (II), de préférence le composé (II) se trouve dans un solvant aprotique apolaire tel que défini précédemment en particulier un solvant ester d’acide (C 1 -C 6 )alkyle et de (C 1 -C 6 )alcanol tel que l’acétate d’éthyle ou un solvant aromatique tel que le toluène ;
particulièrement la réaction de l’étape (i) est réalisée sous atmosphère inerte d’argon ou d’azote (à pression atmosphérique), à une température comprise entre 25 °C et reflux de solvant, de préférence entre 40 °C et 120 °C tel que 77 °C ou 110,6 °C,
particulièrement le mélange réactionnel de l’étape (i) est laissé, de préférence à reflux de solvant, sous agitation mécanique pendant une durée comprise entre 30 minutes et 10 heures, plus particulièrement entre 1 heure et 6 heures telles que 4 heures ;
de préférence ensuite le mélange réactionnel de l’étape (i) est refroidi jusqu’à température ambiante (25 °C) et de préférence sous atmosphère inerte ; au moins une étape (ii) de réaction du composé de formule (III) avec une amine de formule (IV) suivante :
pour obtenir le composé de formule (V) suivante : Formules (IV) et (V) dans lesquelles : A, M et R 1 ont les mêmes significations que celles indiquées précédemment pour le composé de formule (I) ;
particulièrement l’étape (ii) est réalisée avec :
* au moins un équivalent de composé (IV) de préférence plus d’un équivalent (particulièrement entre 1,5 équivalents et 2,5 équivalents, plus particulièrement 2 équivalents de composé (IV)), de préférence dans un solvant (a)protique polaire, de préférence protique polaire tel que l’eau, en particulier dans un ratio volume poids compris entre 1 et 7, mieux entre 2 et 5 tel que 3,5 par rapport au poids du composé de formule (II), de préférence le mélange réactionnel est laissé à une température comprise entre 10 °C et 30 °C tel que 20 °C +/- 5 °C, de préférence le milieu réactionnel est laissé sous atmosphère inerte, il est ensuite particulièrement ajouté au moins un agent alcalin minéral ou organique, de préférence minéral tel que la soude, au moins un équivalent d’agent alcalin est ajouté au milieu réactionnel pour arriver à un pH basique dudit milieu,
* au moins un composé de formule (III) en particulier dans un solvant organique aprotique apolaire tel que défini précédemment notamment l’acétate d’éthyle ou le toluène, avec un agent alcalin tel que défini précédemment ledit agent alcalin pouvant de préférence se trouver dans un solvant (a)protique polaire tel que l’eau, plus particulièrement un agent alcalin minéral tel que la soude (de préférence entre 1 et 3 équivalents d’agent alcalin, tel que 1,5 équivalents),
de préférence le composé de formule (III) est ajouté goutte à goutte sur le composé de formule (IV) à une température comprise entre 10 °C et 30 °C tel que 20 °C +/- 5 °C et de préférence sous atmosphère inerte et sous agitation mécanique, particulièrement la réaction est maintenue entre 1 minute et 6 heures, plus particulièrement entre 30 minutes et 2 heures, tel qu’une heure ;
plus préférentiellement pendant l’ajout du composé de formule (III) ledit milieu réactionnel est maintenu à un pH basique, plus particulièrement compris entre 7,5 et 10 ;
de préférence le mélange est laissé à décanter, particulièrement à une température comprise entre 10 °C et 30 °C tel que 20 °C +/- 5 °C, la phase aqueuse est recueillie ;
particulièrement la phase aqueuse est refroidie à une température inférieure à 30 °C, de préférence comprise entre 20 et 30 °C, tel que 25 °C +/-5 °C ; de préférence ladite phase est acidifiée avec un acide minéral ou organique, de préférence minéral tel que l’acide chlorhydrique, en particulier avec au moins 1 équivalent d’acide, de préférence entre 1 et 3 équivalents tel que 1,6 équivalents, le pH de ladite phase aqueuse est compris de préférence entre 1 et 5, en particulier entre 2 et 4 tel que 2,5 +/-0,2 ;
La est une vue schématique de dessus d’un dispositif de liaison destiné à lier des éléments porteurs selon un huitième mode de réalisation.
Le gaz liquéfié destiné à être stocké dans la cuve peut notamment être de l’hydrogène liquide qui présente la particularité d’être stocké à environ -253°C à pression atmosphérique. Le gaz liquéfié peut également être un gaz naturel liquéfié (GNL) - c’est-à-dire un mélange gazeux comportant majoritairement du méthane ainsi qu’un ou plusieurs autres hydrocarbures - de l’éthane, un gaz de pétrole liquéfié (GPL) -c’est-à-dire un mélange d’hydrocarbures issu du raffinage du pétrole comportant essentiellement du propane et du butane - ou de l’ammoniac liquide.
En relation avec la , on décrit ci-dessous une paroi 11 d’une cuve étanche et thermiquement isolante selon un premier mode de réalisation. La paroi 11 présente une structure multicouche comportant, selon la direction d’épaisseur de la paroi 11, depuis l’extérieur vers l’intérieur, une barrière thermiquement isolante secondaire 12, une membrane d’étanchéité secondaire 13, une barrière thermiquement isolante primaire 14 et une membrane d’étanchéité primaire 15 destinée à être en contact avec le gaz liquéfié contenu dans la cuve.
La barrière thermiquement isolante secondaire 12 comporte une pluralité de panneaux isolants 16 ancrés à la structure porteuse 1. Les panneaux isolants 16 comportent chacun une couche de mousse polymère isolante 17 prise en sandwich entre une plaque interne 18 et une plaque externe 19. Les plaques interne 18 et externe 19 sont, par exemple, des plaques de bois contreplaqué collées sur ladite couche de mousse polymère isolante 17. Selon une variante, les plaques interne 18 et externe 19 sont réalisées dans une matrice polymère renforcée par des fibres, tels que des fibres de verre. La mousse polymère isolante peut notamment être une mousse à base de polyuréthanne. La mousse polymère est, avantageusement, renforcée par des fibres, telle que des fibres de verre, contribuant à réduire sa contraction thermique.