FR2924114A1 - PROCESS FOR THE SYNTHESIS OF ALCOXYPOLYALKYLENE GLYCOLS (METH) ACRYLATES BY TRANSESTERIFICATION - Google Patents
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Abstract
L'invention porte sur un procédé de synthèse d'esters (méth)acryliques d'alcoxypolyalkylène glycols par réaction de transestérification d'un (méth)acrylate d'alkyle léger et d'un alcoxypolyalkylène glycol en présence d'un catalyseur choisi dans la liste constituée des acétylacétonates de zirconium, de lithium ou de calcium, de l'oxyde de dibutylétain, de distannoxanes, et du carbonate de césium, utilisés seuls ou en mélange. Ce procédé est avantageusement mis en oeuvre pour préparer des méthacrylates de méthoxypolyéthylène glycols (MAMPEG) de masse molaire allant d'environ 500 à environ 5000.The invention relates to a process for the synthesis of (meth) acrylic esters of alkoxypolyalkylene glycols by transesterification reaction of a light alkyl (meth) acrylate and an alkoxypolyalkylene glycol in the presence of a catalyst selected from list consisting of zirconium, lithium or calcium acetylacetonates, dibutyltin oxide, distannoxanes, and cesium carbonate, used alone or as a mixture. This method is advantageously used to prepare methacrylates of methoxypolyethylene glycols (MAMPEG) with a molar mass ranging from about 500 to about 5000.
Description
La présente invention concerne un procédé de synthèse de monomères (méth)acryliques de type esters (méth)acryliques d'alcoxypolyalkylène glycols par réaction de transestérification entre un ester (méth) acrylique et un alcoxypolyalkylène glycol. The present invention relates to a process for synthesizing (meth) acrylic (meth) acrylic monomers of alkoxypolyalkylene glycols by transesterification reaction between a (meth) acrylic ester and an alkoxypolyalkylene glycol.
Dans la présente invention, le terme (méth)acrylique signifie acrylique ou méthacrylique. De tels monomères possèdent des séquences hydrophiles-hydrophobes qui leur confèrent d'intéressantes propriétés pour la préparation de polymères utilisables dans des domaines variés tels que les épaississants, les dispersants ou les fluidifiants pour béton. De nombreux brevets décrivent la synthèse des esters (méth)acryliques d'alcoxypolyalkylène glycols par estérification directe entre, soit un acide (méth)acrylique, soit un anhydride (méth)acrylique, et un alcoxypolyalkylène glycol (US 4,384,096 ; FR 2 739 850). In the present invention, the term (meth) acrylic means acrylic or methacrylic. Such monomers possess hydrophilic-hydrophobic sequences which confer on them interesting properties for the preparation of polymers that can be used in various fields such as thickeners, dispersants or concrete fluidizers. Numerous patents describe the synthesis of the (meth) acrylic esters of alkoxypolyalkylene glycols by direct esterification between either (meth) acrylic acid or (meth) acrylic anhydride and an alkoxypolyalkylene glycol (US 4,384,096; FR 2,739,850) .
Une autre voie de synthèse est relative à la transestérification qui est décrite, notamment dans les documents suivants : La demande internationale WO 00/012576 décrit la réaction entre un (méth)acrylate d'alkyle et un monoalkyl éther de polyalkylène glycol catalysée par l'acide paratoluène sulfonique (APTS). Another synthetic route relates to the transesterification which is described, in particular in the following documents: The international application WO 00/012576 describes the reaction between an alkyl (meth) acrylate and a polyalkylene glycol monoalkyl ether catalyzed by the paratoluene sulphonic acid (APTS).
La demande de brevet JP 2002-338519 décrit l'utilisation des hydroxydes de Li, Na, K, des carbonates de Li, Na, des alcoolates type EtONa, des alcoolates de Ti comme catalyseurs de transestérification pour la synthèse de (méth)acrylates de polyalkylène glycol. Le brevet US 4,916,255 revendique l'utilisation d'uns substance alcaline choisie parmi l'hydroxyde de lithium ou les alcoolates de lithium pour catalyser la synthèse de méthacrylates d'alcools porteurs de chaînons éthers. La demande de brevet JP 2004-234877 décrit l'utilisation de titanate de tétraalkyle Ti(OR)4 avec R = méthyl, éthyle, isobutyle, butyle, comme catalyseur pour la synthèse des (méth)acrylates d'alcoxypolyalkylène glycols. The patent application JP 2002-338519 describes the use of Li, Na, K hydroxides, Li carbonates, Na, EtONa type alkoxides, Ti alkoxides as transesterification catalysts for the synthesis of (meth) acrylates. polyalkylene glycol. US Patent 4,916,255 claims the use of an alkaline material selected from lithium hydroxide or lithium alkoxides to catalyze the synthesis of methacrylates of ether linkage alcohols. JP 2004-234877 discloses the use of Ti (OR) 4 tetraalkyl titanate with R = methyl, ethyl, isobutyl, butyl, as a catalyst for the synthesis of alkoxypolyalkylene glycol (meth) acrylates.
Le brevet US 6,040,473 décrit quant à lui pour la synthèse de ces monomères par transestérification, l'utilisation de l'hydroxyde de calcium Ca(OH)2 pris seul ou en mélange avec le chlorure de lithium. US Pat. No. 6,040,473 describes for its part the synthesis of these monomers by transesterification, the use of calcium hydroxide Ca (OH) 2 taken alone or mixed with lithium chloride.
Les différentes voies de synthèse des (méth)acrylates d'alcoxypolyalkylène glycols, en particulier la synthèse des méthacrylates de méthoxypolyéthylène glycols (généralement connus sous le terme de (MAMPEG) peuvent être résumées ainsi : - Estérification : à partir d'acide méthacrylique (AMA) et de méthoxypolyéthylène glycol (MPEG): AMA + MPEG MAMPEG + eau à partir d'anhydride méthacrylique (AMA2O) : AMA2O + MPEG MAMPEG + AMA - Transestérification : à partir de méthacrylate de méthyle (MAM) : MAM + MPEG MAMPEG + méthanol Le choix de la voie de synthèse est fortement dépendant de la masse molaire du méthacrylate de méthoxypolyéthylène glycol (MAMPEG). Pour les MAMPEG de hautes masses moléculaires (tel que le MAMPEG 5000), la voie de l'estérification directe à partir d'anhydride méthacrylique (AMA2O) a été souvent privilégiée, sa mise en oeuvre nécessitant de disposer simplement d'un réacteur agité chauffé. Cependant, si le poids de l'AMA2O sur le coût des matières premières est relativement modeste pour le MAMPEG 5000, il n'en est pas de même lorsqu'il s'agit de MAMPEG de masse molaire plus faible, en particulier pour le MAMPEG 2000, et ses homologues inférieurs. Il apparaît donc préférable d'envisager une voie de synthèse par estérification directe à partir d'acide méthacrylique ou une voie de synthèse par transestérification. The different routes of synthesis of (meth) acrylates of alkoxypolyalkylene glycols, in particular the synthesis of methacrylates of methoxypolyethylene glycols (generally known as (MAMPEG) can be summarized as follows: - Esterification: from methacrylic acid (AMA) ) and methoxypolyethylene glycol (MPEG): AMA + MPEG MAMPEG + water from methacrylic anhydride (AMA2O): AMA2O + MPEG MAMPEG + AMA - Transesterification: from methyl methacrylate (MAM): MAM + MPEG MAMPEG + methanol The choice of the synthetic route is strongly dependent on the molar mass of methoxypolyethylene glycol methacrylate (MAMPEG) For high molecular weight MAMPEGs (such as MAMPEG 5000), the direct esterification pathway from anhydride methacrylic acid (AMA2O) has often been favored, its use requiring the simple provision of a heated stirred reactor, but if the weight of AMA2O on the cost of raw materials is relatively modest for the MAMPEG 5000, but this is not the case for MAMPEG with a lower molecular weight, particularly for MAMPEG 2000, and its lower counterparts. It therefore seems preferable to envisage a synthetic route by direct esterification from methacrylic acid or a synthesis route by transesterification.
La transestérification se heurte généralement à des problèmes de réactivité des alcools MPEG, traduits par un mauvais taux de conversion et une durée de mise en réaction importante, avec de ce fait risque de polymérisation. L'estérification directe, quant à elle, met en oeuvre des catalyseurs acides du type acide sulfurique, très corrosifs. En présence de ces catalyseurs, on observe en outre des coupures des chaînons polyéthoxylés au niveau des ponts éthers. Il en résulte une augmentation de la polydispersité avec réduction des masses moléculaires. Les installations doivent pouvoir résister à la 3 Transesterification generally encounters problems with the reactivity of MPEG alcohols, resulting in a bad conversion rate and a significant reaction time, with the attendant risk of polymerization. Direct esterification, for its part, uses acidic catalysts of the sulfuric acid type, which are very corrosive. In the presence of these catalysts, there are also breaks in the polyethoxylated links at the ether bridges. This results in an increase in polydispersity with reduction in molecular weight. Facilities must be able to withstand the 3
corrosion, ce qui nécessite l'emploi de réacteurs émaillés ou vitrifiés très sensibles aux chocs. La coloration des produits préparés par estérification est aussi plus marquée. La Société Déposante a maintenant découvert qu'en préparant les méthacrylates de méthoxypolyéthylène glycols par transestérification avec un catalyseur spécifique, il est possible de remédier aux différents inconvénients précités, notamment en termes de taux de conversion et de coût. La présente invention a donc pour objet un procédé de synthèse d'esters (méth)acryliques d'alcoxypolyalkylène glycols de formule (I) : R1 O(AO) 1R3 O (1) dans laquelle : RI est un atome d'hydrogène ou un groupement méthyle, AO est (CH2-CH2O) ou (CH2-CH(CH3)O, seuls ou en mélange, les motifs pouvant être répartis sous forme bloc ou statistique, n varie entre 2 et 250, R3 est un radical alkyle linéaire ou ramifié, pouvant comporter des insaturations, comportant de 1 à 6 atomes de carbone, par réaction d'un (méth)acrylate d'alkyle de formule (II) : O (II) dans laquelle RI a la signification précitée et R2 est un groupement alkyle linéaire ou ramifié ayant de 1 à 4 atomes de carbone, avec un alcool de type alcoxypolyalkylène glycol de formule (III) : R3-O(AO)nH (III) dans laquelle R3, AO et n ont les significations précitées, en présence d'un catalyseur de transestérification caractérisé en ce que le catalyseur est choisi dans la liste constituée des acétylacétonates de zirconium, de lithium ou de calcium, de l'oxyde de dibutylétain, de distannoxanes, et du carbonate de césium, utilisés seuls ou en mélange. Les catalyseurs utilisés dans le procédé selon l'invention présentent l'avantage d'être très actifs, conduisant ainsi à peu d'alcool résiduel, tout en étant sélectifs. L'utilisation de l'acétylacétonate de zirconium permet en outre d'obtenir des (méth)acrylates d'alcoxypolyalkylène glycols, tels que les MAMPEG, peu colorés. Comme composés de départ de formule (II), on peut citer le (méth)acrylate de méthyle, le (méth)acrylate d'éthyle ou le (méth)acrylate de butyle, plus particulièrement le méthacrylate de méthyle. Dans la formule (III) de l'alcool de départ, R3 est avantageusement un radical méthyl, éthyl, propyl, butyl ou allyl. De préférence, on utilise un méthoxypolyalkylène glycol. De préférence, AO est un motif dérivé de l'oxyde d'éthylène, -CH2-CH2O- Avantageusement, le nombre n varie de 2 à 100, en particulier de 2 à 50. Les alcoxypolyalkylène glycols sont avantageusement des composés de masse molaire inférieure ou égale à environ 10000, plus particulièrement de masse allant d'environ 500 à environ 5000, de préférence allant d'environ 500 à environ 2000. On peut citer les alcoxypolyéthylène glycols, et plus particulièrement les méthoxypolyéthylène glycols MPEG 500, 750, 1000, 2000, 5000 commercialisés par exemple par BASF sous la marque Pluriol A, par INEOS ou CLARIANT sous la marque POLYGLYKOL M 250, 350, 500, 750, 1100, 2000, 5000. Dans le cadre de la présente invention, les masses molaires sont des masses moyennes en poids, la fabrication des polyalkylène glycols conduisant à une répartition de composés de différentes masses molaires selon une distribution de Gauss. Les catalyseurs utilisables dans le procédé selon l'invention sont l'acétylacétonate de zirconium (ZrAcac), l'acétylacétonate de lithium (LiAcac), l'acétylacétonate de calcium (CaAcac), l'oxyde de dibutylétain (DBTO), les distannoxanes de formule A2XSnOSnXA2 dans laquelle A est un radical alkyl de CI à C8 et X est Cl ou OB, B étant CH3 ou OCOCH3 , tel que par exemple le tétrabutyldichloro distannoxane, ou le carbonate de césium (Cs2CO3). Ils peuvent être utilisés seuls ou en mélange à raison de 0,01 mole à 0,1 mole par mole d'alcool (III) de départ, de préférence de 0,05 mole à 0,1 mole par mole d'alcool (III). 5 Les catalyseurs préférés sont l'acétylacétonate de zirconium ou le tétrabutyldichloro distannoxane. L'ester léger de type (méth)acrylate d'alkyle de formule (II) est utilisé en excès molaire par rapport à l'alcoxypolyalkylène glycol (III). Le rapport molaire entre (II) et (II) est généralement compris entre 1 et 20, et préférentiellement entre 5 et 10. Le (méth)acrylate d'alkyle (II) en excès est, ou non, éliminé par distillation en fin de réaction. L'alcoxypolyalkylène glycol (III) se présente généralement sous forme pur, il peut être en solution dans l'ester léger (II). Il peut aussi être mis en solution dans l'eau après avoir éliminé l'excès d'ester léger (II). La réaction de transestérification est généralement réalisée à une température allant de 80°C à 130°C, et la pression est généralement maintenue entre 0,025 bar et la pression atmosphérique. De préférence, la température de réaction varie de 90°C à 120°C, et la pression est de l'ordre de 0,5 bar à la pression atmosphérique. La réaction de transestérification génère la formation d'un alcool léger R2OH. La réaction se fait en déplaçant l'équilibre par distillation de l'alcool léger R2OH au fur et à mesure de sa formation sous forme d'un azéotrope ester léger (II) / R2OH. L'ajout d'un solvant formant un azéotrope à minima avec l'alcool léger R2OH est aussi possible. Parmi les solvants utilisables, on peut citer de manière non limitative, l'hexane, l'heptane, le méthylcyclohexane, le toluène. Dans ce cas, l'alcool R2OH est distillé sous forme d'un azéotrope solvant/R2OH. corrosion, which requires the use of enamelled or vitrified reactors highly sensitive to shocks. The coloration of the products prepared by esterification is also more marked. The Applicant Company has now discovered that by preparing methacrylates of methoxypolyethylene glycols by transesterification with a specific catalyst, it is possible to overcome the various aforementioned drawbacks, particularly in terms of conversion rate and cost. The subject of the present invention is therefore a process for the synthesis of (meth) acrylic esters of alkoxypolyalkylene glycols of formula (I): R 1 O (AO) 1 R 3 O (1) in which: R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, AO is (CH2-CH2O) or (CH2-CH (CH3) O, alone or in a mixture, the units may be distributed in block or random form, n varies between 2 and 250, R3 is a linear alkyl radical or branched, which may comprise unsaturations, comprising from 1 to 6 carbon atoms, by reaction of an alkyl (meth) acrylate of formula (II): O (II) in which RI has the abovementioned meaning and R2 is a grouping linear or branched alkyl having from 1 to 4 carbon atoms, with an alcohol of the alkoxypolyalkylene glycol type of formula (III): R 3 -O (AO) nH (III) in which R 3, AO and n have the abovementioned meanings, in the presence a transesterification catalyst characterized in that the catalyst is selected from the list consisting of acetylac tonates zirconium, lithium or calcium, dibutyltin oxide, distannoxanes, and cesium carbonate, used alone or in admixture. The catalysts used in the process according to the invention have the advantage of being very active, thus leading to little residual alcohol, while being selective. The use of zirconium acetylacetonate also makes it possible to obtain (meth) acrylates of alkoxypolyalkylene glycols, such as MAMPEG, which are not very colored. As starting compounds of formula (II), mention may be made of methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate or butyl (meth) acrylate, more particularly methyl methacrylate. In the formula (III) of the starting alcohol, R 3 is advantageously a methyl, ethyl, propyl, butyl or allyl radical. Preferably, a methoxypolyalkylene glycol is used. Preferably, AO is a unit derived from ethylene oxide, -CH2-CH2O- Advantageously, the number n varies from 2 to 100, in particular from 2 to 50. The alkoxypolyalkylene glycols are advantageously compounds of lower molecular weight. or equal to about 10,000, more particularly with a mass ranging from about 500 to about 5000, preferably from about 500 to about 2000. Mention may be made of alkoxypolyethylene glycols, and more particularly methoxypolyethylene glycols MPEG 500, 750, 1000, 2000, 5000 marketed for example by BASF under the trademark Pluriol A, by INEOS or CLARIANT under the trademark POLYGLYKOL M 250, 350, 500, 750, 1100, 2000, 5000. In the context of the present invention, the molar masses are weight average masses, the manufacture of polyalkylene glycols leading to a distribution of compounds of different molar masses according to a Gauss distribution. The catalysts that can be used in the process according to the invention are zirconium acetylacetonate (ZrAcac), lithium acetylacetonate (LiAcac), calcium acetylacetonate (CaAcac), dibutyltin oxide (DBTO), distannoxanes of formula A2XSnOSnXA2 in which A is an alkyl radical of CI to C8 and X is Cl or OB, B being CH3 or OCOCH3, such as for example tetrabutyldichloro distannoxane, or cesium carbonate (Cs2CO3). They may be used alone or as a mixture in a proportion of from 0.01 mole to 0.1 mole per mole of starting alcohol (III), preferably from 0.05 mole to 0.1 mole per mole of alcohol (III ). The preferred catalysts are zirconium acetylacetonate or tetrabutyldichloro distannoxane. The light alkyl (meth) acrylate ester of formula (II) is used in molar excess relative to the alkoxypolyalkylene glycol (III). The molar ratio between (II) and (II) is generally between 1 and 20, and preferably between 5 and 10. The excess alkyl (meth) acrylate (II) is or is not removed by distillation at the end of reaction. The alkoxypolyalkylene glycol (III) is generally in pure form, it may be in solution in the light ester (II). It can also be dissolved in water after removing excess light ester (II). The transesterification reaction is generally carried out at a temperature ranging from 80 ° C to 130 ° C, and the pressure is generally maintained between 0.025 bar and atmospheric pressure. Preferably, the reaction temperature ranges from 90 ° C to 120 ° C, and the pressure is of the order of 0.5 bar at atmospheric pressure. The transesterification reaction generates the formation of a light alcohol R2OH. The reaction is carried out by shifting the equilibrium by distillation of the light alcohol R2OH as it is formed as a light ester (II) / R2OH azeotrope. The addition of a minimum azeotrope-forming solvent with the light alcohol R2OH is also possible. Among the solvents that may be used, mention may be made, without limitation, of hexane, heptane, methylcyclohexane and toluene. In this case, the alcohol R2OH is distilled as a solvent / R2OH azeotrope.
La synthèse des (méth)acrylates d'alcoxypolyéthylène glycols selon le procédé selon l'invention est effectuée en présence d'un ou plusieurs inhibiteurs de polymérisation choisis parmi les composés bien connus de 6 The synthesis of (meth) acrylates of alkoxypolyethylene glycols according to the process according to the invention is carried out in the presence of one or more polymerization inhibitors chosen from the well-known compounds of 6
l'homme de l'art, notamment l'hydroquinone, l'éther monométhylique d'hydroquinone, la phénothiazine, le diterbutyl para-crésol (BHT), la paraphénylène diamine, le TEMPO (2,2,6,6-tétraméthyl-1-piperidinyloxy), le ditertiobutylcatéchol (BHT), ou les dérivés du TEMPO, pris seuls ou en mélange, à raison de 100 à 5000 ppm par rapport à la charge initiale, de préférence entre 500 et 3000 ppm par rapport au mélange des réactifs. Un bullage d'air, préférentiellement d'air appauvri (8% 02 en volume), est effectué avantageusement durant toute la durée de la synthèse, au coeur du mélange réactionnel. those skilled in the art, in particular hydroquinone, hydroquinone monomethyl ether, phenothiazine, diterbutyl para-cresol (BHT), para-phenylene diamine, TEMPO (2,2,6,6-tetramethyl- 1-piperidinyloxy), ditertiobutylcatechol (BHT), or TEMPO derivatives, taken alone or as a mixture, at 100 to 5000 ppm relative to the initial charge, preferably between 500 and 3000 ppm relative to the mixture of reagents . A bubbling of air, preferably of depleted air (8% by volume), is advantageously carried out during the entire duration of the synthesis, at the heart of the reaction mixture.
Le procédé selon l'invention est avantageusement mis en oeuvre pour préparer des méthacrylates de méthoxypolyéthylène glycols (MAMPEG) de masse molaire allant d'environ 500 à environ 5000, de préférence allant d'environ 500 à environ 2000. Les (méth)acrylates d'alcoxypolyalkylène glycols pouvant être obtenus selon le procédé de l'invention sont avantageusement utilisés pour préparer des additifs tels que dispersants, épaississants ou fluidifiants. The process according to the invention is advantageously used to prepare methacrylates of methoxypolyethylene glycols (MAMPEG) with a molar mass ranging from about 500 to about 5000, preferably ranging from about 500 to about 2000. The (meth) acrylates of Alkoxypolyalkylene glycols obtainable according to the process of the invention are advantageously used to prepare additives such as dispersants, thickeners or fluidifiers.
Les exemples ci-après illustrent la présente invention sans toutefois en limiter la portée. The following examples illustrate the present invention without limiting its scope.
EXEMPLES Les pourcentages sont exprimés en pourcentages massiques. Les abréviations suivantes sont utilisées : MAM : méthacrylate de méthyle MPEG : méthoxypolyéthylène glycol MAMPEG : méthacrylate de méthoxypolyéthylène glycol BHT : ditertiobutylparacrésol EMHQ : éther méthylique d'hydroquinone EXAMPLES The percentages are expressed in percentages by weight. The following abbreviations are used: MAM: methyl methacrylate MPEG: methoxypolyethylene glycol MAMPEG: methoxypolyethylene glycol methacrylate BHT: ditertiobutyl paracresol EMHQ: hydroquinone methyl ether
Exemple 1 : Dans un réacteur agité, chauffé par circulation d'huile thermostatée dans une double enveloppe, surmonté d'une colonne à distiller remplie de garnissage 7 EXAMPLE 1 In a stirred reactor, heated by circulating thermostatically controlled oil in a jacket, surmounted by a distillation column filled with packing
Multiknit, avec condenseur de tête, séparateur à vide, recettes et pièges, on charge : - 403g (0,2 mole) de PLURIOL A2030E de BASF (MPEG de masse molaire environ 2000), préalablement fondu en étuve à 70°C - 400g de MAM -0,8g de BHT - 0,8g d'EMHQ Un bullage d'air est maintenu au coeur du milieu réactionnel durant toute la durée de la synthèse. Le mélange réactionnel est séché en distillant l'eau sous forme d'un azéotrope MAM/eau. On récupère ainsi 108g d'une fraction de tête. Le séchage est effectué à pression atmosphérique à une température du réacteur comprise entre 95°C et 100°C. Après séchage on ajoute 108g de MAM dans le réacteur et on introduit 0,86g d'acétylacétonate de zirconium (0,09 mole/mole MPEG). Multiknit, with head condenser, vacuum separator, recipes and traps, charge: - 403g (0.2 moles) of PLURIOL A2030E from BASF (MPEG molar mass about 2000), previously melted in an oven at 70 ° C - 400g of MAM -0.8 g of BHT - 0.8 g of EMHQ A bubbling of air is maintained in the heart of the reaction medium throughout the duration of the synthesis. The reaction mixture is dried by distilling the water as a MMA / water azeotrope. 108 g of a head fraction is thus recovered. Drying is carried out at atmospheric pressure at a reactor temperature of between 95 ° C and 100 ° C. After drying, 108 g of MMA are added to the reactor and 0.86 g of zirconium acetylacetonate (0.09 mol / mole MPEG) are introduced.
Le mélange réactionnel est chauffé sous pression atmosphérique à une température comprise entre 106-107°C. La température en tête de colonne est de 65-66°C. Le méthanol formé est distillé au fur et à mesure de sa formation sous forme d'un azéotrope MAM/méthanol. Après 3h de mise en réaction, celle-ci est terminée et il n'y a plus de méthanol qui se forme. Le brut se présente sous forme d'une solution jaune limpide. Après refroidissement vers 70°C, on introduit 400g d'eau dans le réacteur puis on distille l'excès de MAM sous forme d'un azéotrope MAM/eau. La distillation de l'excès de MAM est terminée lorsqu'on à une température en tête de colonne qui correspond à celle de l'eau pure. Le brut final (MAMPEG en solution dans l'eau, 658g à 37,9%) se présente sous la forme d'un liquide peu coloré. Après filtration sur filtre cellulose, le produit est parfaitement limpide. L'analyse RMN du produit final révèle une conversion totale de l'alcool MPEG. 30 Exemple 2 : Dans l'appareillage décrit dans l'exemple 1, on charge : 8 The reaction mixture is heated under atmospheric pressure to a temperature between 106-107 ° C. The temperature at the top of the column is 65-66 ° C. The methanol formed is distilled as it is formed in the form of a MMA / methanol azeotrope. After 3 hours of reaction, it is complete and there is more methanol that is formed. The crude is in the form of a clear yellow solution. After cooling to 70 ° C., 400 g of water are introduced into the reactor and then the excess of MAM is distilled off in the form of a MMA / water azeotrope. The distillation of the excess of MAM is complete when at a temperature at the top of the column which corresponds to that of pure water. The final crude (MAMPEG in solution in water, 658 g to 37.9%) is in the form of a slightly colored liquid. After filtration on cellulose filter, the product is perfectly clear. NMR analysis of the final product reveals a total conversion of MPEG alcohol. Example 2: In the apparatus described in Example 1, the following are charged:
- 400g de PLURIOL A 2030 E préalablement fondu en étuve à 70°C - 300g de MAM - 0,8g de BHT - 0,8g d'EMHQ Un bullage d'air est maintenu au coeur du milieu réactionnel durant toute la durée de la synthèse. Après séchage tel que décrit à l'exemplel, on introduit 4.9g de carbonate de césium et on effectue la réaction à pression atmosphérique à une température comprise entre 100 et 120°C. Après 6h de mise en réaction le taux de conversion du MPEG mesuré d'après la quantité de méthanol distillé est d'environ 98%. Le brut non épuisé du MAM résiduel se présente à chaud sous forme d'un liquide brun. - 400g of PLURIOL A 2030 E previously melted in an oven at 70 ° C - 300g of MAM - 0.8g of BHT - 0.8g of EMHQ Air bubbling is maintained in the middle of the reaction medium for the duration of the synthesis. After drying as described in the example, 4.9 g of cesium carbonate are introduced and the reaction is carried out at atmospheric pressure at a temperature of between 100 and 120 ° C. After 6 hours of reaction, the conversion rate of MPEG measured according to the amount of distilled methanol is about 98%. The unexhausted crude of the residual MAM is hot in the form of a brown liquid.
Exemple 3 : L'exemple 2 est repris en utilisant de l'acétylacétonate de lithium comme catalyseur de transestérification, au lieu de l'acétylacétonate de zirconium (0,08 mole/ mole MPEG). Après 11 h de mise en réaction on obtient un taux de conversion du MPEG de 78%. Example 3: Example 2 is repeated using lithium acetylacetonate as a transesterification catalyst, instead of zirconium acetylacetonate (0.08 mol / mole MPEG). After 11 hours of reaction, an MPEG conversion rate of 78% is obtained.
Exemple 4 : L'exemple 2 est repris en utilisant de l'oxyde de dibutylétain (DBTO) comme catalyseur (3,8g soit 0,08 mole/mole MPEG). Après 5h de mise en réaction le taux de conversion du MPEG est de 87% Exemple 5 : Dans l'appareillage décrit à l'exemplel, on charge : - 200g de PLURIOL A 500E û BASF (méthoxypolyéthylène glycol de masse molaire 500) - 400g de MAM -0,6g BHT - 0,6g EMHQ 9 EXAMPLE 4 Example 2 is repeated using dibutyltin oxide (DBTO) as a catalyst (3.8 g, ie 0.08 mol / mole MPEG). After 5 hours of reaction, the conversion rate of MPEG is 87%. EXAMPLE 5 In the apparatus described in the example, the following are charged: 200 g of PLURIOL A 500E - BASF (methoxypolyethylene glycol of molar mass 500) - 400 g of MAM -0,6g BHT - 0,6g EMHQ 9
Un bullage d'air est maintenu au coeur du milieu réactionnel durant toute la durée de la synthèse. Après séchage par élimination de l'eau présente dans le mélange de réactifs par distillation, on introduit 1,7g d'acétylacétonate de zirconium et un complément de MAM correspondant à celui distillé dans la fraction de séchage. Le méthanol généré à la réaction est éliminé au fur et à mesure de sa formation. Le MAM résiduel est ensuite éliminé par distillation. On obtient en final 245g de brut dont la composition massique déterminée par RMN est la suivante : MAMPEG 500 92% - MPEG500 6% - MAM résiduel 2%. Bubbling of air is maintained in the heart of the reaction medium throughout the duration of the synthesis. After drying by removing the water present in the mixture of reagents by distillation, 1.7 g of zirconium acetylacetonate and a complement of MAM corresponding to that distilled in the drying fraction are introduced. The methanol generated in the reaction is eliminated as it is formed. Residual MAM is then distilled off. Finally, 245 g of crude oil is obtained whose mass composition determined by NMR is as follows: MAMPEG 500 92% - MPEG500 6% - residual MAM 2%.
Exemples 6 à 16 : Une batterie de tubes chauffés électriquement à une température de 105-110°C a été utilisée pour effectuer la réaction entre le MAM et le MPEG 2000 (PLURIOL A2030E) dans un rapport molaire 15/1, en présence d'inhibiteurs BHT/EMHQ dans les proportions 2000 ppm / 2000 ppm pendant une durée de 24h. Différents catalyseurs ont été testés à raison de 7,5 10-2 mole par mole d'alcool. Les échantillons bruts ont été analysés par RMN et l'efficacité des catalyseurs a été déterminée à partir de la teneur en MPEG 2000 résiduel. Examples 6 to 16: A battery of electrically heated tubes at a temperature of 105-110 ° C was used to effect the reaction between MAM and MPEG 2000 (PLURIOL A2030E) in a molar ratio of 15: 1, in the presence of inhibitors BHT / EMHQ in the proportions 2000 ppm / 2000 ppm for a period of 24 hours. Different catalysts were tested at 7.5-10-2 mol per mole of alcohol. The crude samples were analyzed by NMR and the efficiency of the catalysts was determined from the residual MPEG 2000 content.
Les résultats sont rassemblés dans le tableau ci-après. The results are summarized in the table below.
N° essai Catalyseur testé Analyse RMN du Brut Moles MPEG/100 moles MAMPEG+ MPEG 6 (comp) LiOH 59 7 (comp) (EtO)2Mg 100 8 (comp) APTS 72 9 (comp) Na2CO3 100 10 (comp) Acetate de Zn 77 11 (comp) VERTEC AC 560 80 Ti(EtO)4-Ti(Oisopro)4 12 (comp) Ti(Oisopro)4 75 13 (comp) MeONa Arrêt reaction, forte exothermie 14 Tetra butyl 6 dichloro- distannoxane 15 DBTO 30 16 Cs2CO3 28 Exemple 17 (comparatif): Dans un réacteur agité, le couple de catalyseurs LiCl/Ca(OH)2 tel que décrit dans le brevet US 6,040,473 a été testé à raison de 0,075 mole par mole d'alcool, avec un rapport molaire MAM/MPEG 2000 de 15/1, à une température comprise entre 110°C et 120°C et en présence de BHT/EMHQ de 1000/1000 ppm. Test No. Catalyst tested NMR analysis of crude Moles MPEG / 100 moles MAMPEG + MPEG 6 (Comp) LiOH 59 7 (Comp) (EtO) 2Mg 100 8 (Comp) APTS 72 9 (Comp) Na2CO3 100 10 (Comp) Zn Acetate 77 11 (comp) VERTEC AC 560 80 Ti (EtO) 4-Ti (Oisopro) 4 12 (comp) Ti (Oisopro) 4 75 13 (compare) MeONa Reaction stop, strong exotherm 14 Tetra butyl 6 dichlorodistannoxane 15 DBTO 30 EXAMPLE 17 (Comparative): In a stirred reactor, the pair of LiCl / Ca (OH) 2 catalysts as described in US Pat. No. 6,040,473 was tested at 0.075 moles per mole of alcohol, with a ratio of molar MAM / MPEG 2000 of 15/1, at a temperature between 110 ° C and 120 ° C and in the presence of BHT / EMHQ of 1000/1000 ppm.
Après 5 h de réaction, on a obtenu un brut final très coloré en mauve à l'état solide contenant encore une forte proportion (85 %) de MPEG résiduel. After a reaction time of 5 h, a final solid colored solid mauve solid was obtained which still contained a high proportion (85%) of residual MPEG.
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