PROCÉDÉ DE FABRICATION DE THIOESTERS MÉTHACRYLIQUES PROCESS FOR THE MANUFACTURE OF METHACRYLIC THIOESTERS
La présente invention porte sur un procédé de fabrication de thioesters méthacryliques de formule générale (I) :The present invention relates to a process for the manufacture of methacrylic thioesters of general formula (I):
H2C O \\ // C—C / \ (I)H2C O \\ // C — C / \ (I)
CHÇ S—RCHÇ S — R
dans laquelle R représente un radical alkyle primaire linéaire comportant de 3 à 12 atomes de carbone.in which R represents a linear primary alkyl radical containing from 3 to 12 carbon atoms.
Jusqu'à maintenant, ces thioesters étaient principalement préparés à partir du mercaptate : RSM (M = K, Na) et du chlorure de méthacryloyle : H-,C=C(CH3) C0C1. Le chlorure de méthacryloyle est cependant un produit délicat à manipuler : il a tendance à former des dimères ; c'est un produit lacrymogène et il nécessite une mise en oeuvre à basse température. C'est pourquoi, du point de vue industriel, il est préférable de faire réagir l'anhydride méthacrylique sur le mercaptan, produisant ainsi, en même temps que le thioester recherché, de l'acide méthacrylique, lequel peut être recyclé à la synthèse de l'anhydride méthacrylique. Dans le brevet américain US-A-5 384 379, est décrite une voie de synthèse à partir d'anhydride méthacrylique et d'un sel de métal alcalin de 1 * alkylthiol correspondant en milieu solvant (tel que le méthyl t-butyl éther) . Cette méthode a été reproduite au laboratoire : des problèmes de décantation ont été rencontrés, assortis d'un rendement moyen, dû essentiellement à une conversion insuffisante des produits de départ.Until now, these thioesters were mainly prepared from mercaptate: RSM (M = K, Na) and methacryloyl chloride: H-, C = C (CH 3 ) C0C1. Methacryloyl chloride is, however, a delicate product to handle: it tends to form dimers; it is a tear gas product and it requires processing at low temperature. This is why, from an industrial point of view, it is preferable to react methacrylic anhydride with mercaptan, thereby producing, at the same time as the desired thioester, methacrylic acid, which can be recycled to the synthesis of methacrylic anhydride. In US patent US Pat. No. 5,384,379, a synthetic route is described starting from methacrylic anhydride and an alkali metal salt of the corresponding alkylthiol in solvent medium (such as methyl t-butyl ether) . This method was reproduced in the laboratory: decantation problems were encountered, accompanied by an average yield, mainly due to insufficient conversion of the starting materials.
La Société déposante a développé une voie alternative qui permet de s ' affranchir de tous les inconvénients décrits ci-dessus.The Depositing Company has developed an alternative route which overcomes all the drawbacks described above.
La présente invention a en effet pour objet un procédé de fabrication d'un thioester de formule (I) telle
que définie ci-dessus, caractérisé par le fait que l'on fait réagir de l'anhydride méthacrylique avec un mercaptan de formule RSH, R étant tel que défini ci-dessus.The subject of the present invention is in fact a process for the manufacture of a thioester of formula (I) such as defined above, characterized in that methacrylic anhydride is reacted with a mercaptan of formula RSH, R being as defined above.
Conformément à un mode de réalisation préféré, on conduit la réaction en présence d'une résine echangeuse d'ions cationique sous forme H comme catalyseur.According to a preferred embodiment, the reaction is carried out in the presence of an cation exchange resin in H form as catalyst.
La résine cationique est alors avantageusement utilisée à raison de 2 à 15% en poids par rapport à la charge totale. Des résines intéressantes sont celles obtenues en sulfonant un copolymère de styrène et de divinylbenzène.The cationic resin is then advantageously used at a rate of 2 to 15% by weight relative to the total charge. Resins of interest are those obtained by sulfonating a copolymer of styrene and divinylbenzene.
Par ailleurs, la réaction selon l'invention est généralement conduite sous atmosphère d'azote, à une température de 40 à 100 °C, en particulier de 50 à 70°C, et, de préférence, en l'absence de solvant.Furthermore, the reaction according to the invention is generally carried out under a nitrogen atmosphere, at a temperature of 40 to 100 ° C, in particular from 50 to 70 ° C, and preferably in the absence of solvent.
Le rapport molaire de l'anhydride méthacrylique au mercaptan RSH est, de préférence, compris entre 0,5 et 2, plus particulièrement entre 0,8 et 1,2.The molar ratio of methacrylic anhydride to mercaptan RSH is preferably between 0.5 and 2, more particularly between 0.8 and 1.2.
L'anhydride méthacrylique est avantageusement mis en oeuvre en étant stabilisé par un stabilisant tel que le bis tertiobutyl hydroxytoluène.The methacrylic anhydride is advantageously used by being stabilized by a stabilizer such as bis tert-butyl hydroxytoluene.
L'Exemple suivant illustre la présente invention sans toutefois en limiter la portée.The following example illustrates the present invention without however limiting its scope.
EXEMPLEEXAMPLE
Dans un réacteur de 250 ml équipé d'un réfrigérant, d'une ampoule à addition, d'un barbotage à azote et d'une allonge pour prélèvement, on introduit 50,1 g (1 équivalent) d'anhydride méthacrylique stabilisé par 5000 ppm de bis tertiobutyl hydroxytoluène, avec 3,4 g d'une résine cationique sous forme H+ commercialisée sous la marque "AMBERLYST 15".50.1 g (1 equivalent) of methacrylic anhydride stabilized by 5000 are introduced into a 250 ml reactor equipped with a condenser, an addition funnel, a nitrogen sparge and an extension tube for sampling. ppm of bis tert-butyl hydroxytoluene, with 3.4 g of a cationic resin in H + form sold under the brand "AMBERLYST 15".
On ajoute goutte à goutte, sous agitation et barbotage d'azote à 60 °C (température obtenue à l'aide d'un bain d'eau chauffé), 32,2 g de n-butanethiol (1,1 équivalent).
Après 3 heures de réaction, tout l'anhydride méthacrylique a disparu. Le mélange réactionnel est refroidi, puis filtré pour récupérer les résines.32.2 g of n-butanethiol (1.1 equivalent) are added dropwise, with stirring and bubbling with nitrogen at 60 ° C. (temperature obtained using a heated water bath). After 3 hours of reaction, all the methacrylic anhydride has disappeared. The reaction mixture is cooled, then filtered to recover the resins.
Le filtrat, stabilisé avec 5000 ppm de dibutyldithiocarbamate de cuivre, est distillé sous pression réduite pour obtenir le méthacrylate de thiobutyle avec 70% de rendement et une pureté CPG supérieure à 98%.
The filtrate, stabilized with 5000 ppm of copper dibutyldithiocarbamate, is distilled under reduced pressure to obtain thiobutyl methacrylate with 70% yield and a CPG purity greater than 98%.