Patent WO-2021121647-A1 (WO)
Title: Complexes métalliques de macrocycles et/ou d'isoprénoïdes et/ou de tétrapyrroles linéaires par mécanochimie (broyage ou mouture), procédé de préparation correspondant, écran solaire/correcteur de teint/absorbeur uv, matériau de revêtement auto-assemblé, matériau ou surfaces super-amphiphiles et coloration capillaire de ceux-ci ainsi que d'autres utilisations associées
Inventor: RAMIREZ RIOS LILIANA PATRICIA
IPC: C09B67/50
Filed: 2020-12-16
Abstract: L'invention concerne des complexes métalliques de macrocycles et/ou d'isoprénoïdes et/ou de tétrapyrroles linéaires par mécanochimie (broyage ou mouture), procédé de préparation correspondant, écran solaire/correcteur de teint/absorbeur UV, matériau de revêtement auto-assemblé, matériau ou surfaces super-amphiphiles et coloration capillaire de ceux-ci ainsi que d'autres utilisations associées. La conversion de biomasse, y compris de produits issus des propres déchets de chaîne de fabrication de celle-ci, en produits de grande valeur tels que les biocarburants, les bioplastiques et les produits biochimiques en vue de remplacer la consommation de pétrole est devenue aujourd'hui un défi pour l'innovation. Selon un mode de réalisation, la présente invention concerne un nouveau produit obtenu à partir de la réaction mécanochimique sans solvant (broyage et mouture) de biomasse et d'un alcoxyde métallique. Dans un mode de réalisation de la présente invention, de la biomasse de spiruline, comprenant des macrocycles (chlorophylle) et des isoprénoïdes (P-carotène) et des tétrapyrroles linéaires (phycobilines fixées à des protéines), est broyée ou moulue conjointement avec un alcoxyde métallique pour produire un matériau coloré stable. Si un monomère ou un polymère est ajouté à la réaction mécanochimique, un autre type de matériau composite coloré ayant des propriétés différentes ou améliorées est produit. La présente invention concerne un procédé permettant de synthétiser avec un rendement élevé un complexe métallique coloré de macrocycles et/ou d'isoprénoïdes et/ou de tétrapyrroles linéaires par mécanochimie dans des conditions exemptes de solvants et porte sur de nouveaux complexes obtenus à partir de ceux-ci. Selon un mode de réalisation de la présente invention, seuls des réactifs, un alcoxyde métallique et un macrocycle et/ou un isoprénoïde et/ou un tétrapyrrole linéaire, sont présents et réagissent à différents rapports molaires pour former un complexe métallique sous forme d'un matériau coloré homogène (par exemple, poudre) avec un rendement et une stabilité élevés. Si une phtalocyanine macrocycle est utilisée, la couleur du colorant complexe métallique final dépend de plusieurs facteurs tels que le métal, le type d'alcoxyde utilisé, le rapport molaire stœchiométrique des deux réactifs et des additifs utilisés. Si un alcoxyde de titane avec ou sans additifs est utilisé, un complexe macrocycle de titane coloré bleu sous n'importe quelle forme (par exemple, sous forme de poudre) est produit. Le procédé de production du complexe métallique sous forme de poudre est caractérisé par une facilité de mise à l'échelle. L'ensemble des produits sont susceptibles d'être utilisés dans plusieurs applications. Si d'autres composés macrocycliques (par exemple, porphyrines et calixarènes) et/ou des isoprénoïdes (par exemple, p-caroténoïdes ou squalène) et/ou des tétra-pyrroles linéaires (par exemple, de la phycocyanine ou de la bilirubine) sont utilisés à la place de la phtalocyanine seule, d'autres complexes de différentes couleurs étant obtenus par mécanochimie. De plus, le produit comprenant des complexes métalliques de macrocycles et/ou d'isoprénoïdes et/ou de tétrapyrroles linéaires est caractérisé par une production chimique respectueuse de l'environnement. Par ailleurs, ces complexes métalliques de macrocycles et/ou d'isoprénoïdes et/ou de tétrapyrroles linéaires sous diverses formulations sont caractérisés par une stabilité améliorée dans des conditions de stockage, ainsi qu'une stabilité de floculation améliorée et une protection solaire améliorée contre les rayons UV pour la peau et les cheveux chez l'homme. Le produit est susceptible d'être utilisé seul ou en association avec d'autres additifs (par exemple, de l'oxyde de titane) ou d'autres ingrédients actifs sous diverses formulations. L'invention concerne également l'utilisation de ces complexes métalliques de macrocycles/d'isoprénoïdes/de tétrapyrroles linéaires dans le domaine alimentaire, cosmétique, pharmaceutique et dans le domaine de la créativité, comme écran solaire, correcteur de la peau et des cheveux ou comme fond de teint sous forme de poudre ou de crème, comme colorant kératinique, colorant textile, colorant alimentaire, émulsions de colorants, mini-émulsions, colloïdes polymères, catalyseurs (par exemple, complexe de collecte de lumière pour photosynthèse artificielle) et revêtements. Le procédé de production de ces colorants de complexes métalliques selon la présente invention est également caractérisé par la production rapide de composés colorés sans utiliser de solvants, le rendant par conséquent, respectueux de l'environnement. Le procédé de production de complexes métalliques de macrocycles et/ou d'isoprénoïdes et/ou de tétrapyrroles linéaires est caractérisé par la non-formation de sous-produits toxiques et par un rendement élevé. De plus, la présente invention comprend une molécule ou une formulation de coloration capillaire et une procédure combinant d'excellentes propriétés de coloration avec un risque réduit de développement de cancer ou d'allergies, tout en étant écologique et d'origine naturelle et avec une large gamme spectrale de couleurs. Selon un autre aspect, la présente invention concerne, un mélange physique, comprenant des macrocycles et/ou des isoprénoïdes et/ou des tétrapyrroles linéaires, est broyé et moulu conjointement avec un alcoxyde de titane pour produire un matériau coloré noir similaire à des pigments noirs obtenus à partir de ressources non renouvelables. En outre, les nouveaux macrocycles dans un système métallo-supramoléculaire présentent de nouvelles propriétés telles que la super-amphiphiicité qui améliorent la formation de film à auto-assemblage avec d'autres utilisations dans plusieurs applications, tels que des biocapteurs, l'administration de médicaments, des dispositifs photoniques/électroniques, des dispositifs de collecte de lumière.