WO2015059269A1 - Compose 1,3-dipolaire portant une fonction imidazole - Google Patents

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WO2015059269A1
WO2015059269A1 PCT/EP2014/072838 EP2014072838W WO2015059269A1 WO 2015059269 A1 WO2015059269 A1 WO 2015059269A1 EP 2014072838 W EP2014072838 W EP 2014072838W WO 2015059269 A1 WO2015059269 A1 WO 2015059269A1
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carbon atoms
group
compound
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methyl
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PCT/EP2014/072838
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Inventor
Oleg UGOLNIKOV
Sergey Ivanov
Claire RANNOUX
Anne-Frédérique SALIT
Sophie GANDER
Anne-Lise THUILLIEZ
Original Assignee
Compagnie Generale Des Etablissements Michelin
Michelin Recherche Et Technique S.A.
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00—Chemical modification by after-treatment
    • C08F8/30—Introducing nitrogen atoms or nitrogen-containing groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D233/00—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings
    • C07D233/54—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings having two double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D233/56—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings having two double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with only hydrogen atoms or radicals containing only hydrogen and carbon atoms, attached to ring carbon atoms
    • C07D233/61—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings having two double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with only hydrogen atoms or radicals containing only hydrogen and carbon atoms, attached to ring carbon atoms with hydrocarbon radicals, substituted by nitrogen atoms not forming part of a nitro radical, attached to ring nitrogen atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08C—TREATMENT OR CHEMICAL MODIFICATION OF RUBBERS
    • C08C19/00—Chemical modification of rubber
    • C08C19/22—Incorporating nitrogen atoms into the molecule

Definitions

  • the field of the present invention is that of modifying agents for functionalizing unsaturated polymers along the polymer chain.
  • Modification of the chemical structure of a polymer generally impacts the chemical and physical properties of the polymer, as well as the properties of the compositions containing it.
  • the structural modification of a polymer such as the functionalization of a polymer, is particularly desired when it is desired to put a polymer and a filler in a composition.
  • Chemical modification of a polymer can improve the dispersion of the filler in the polymer and thus allow a more homogeneous material to be obtained. In the case of certain fillers, such as carbon black or silica, better dispersion of the filler will generally result in a hysteresis drop in the composition. Such a property is sought, especially in rubber compositions intended for example for tire applications.
  • grafting reactions of a compound are counted.
  • Compounds known to be grafted onto an unsaturated polymer are, for example, 1,3-dipolar compounds as described in patent applications WO 2006/045088 and WO 2012/007441.
  • the first application describes compounds which allow the grafting of oxazoline, thiazoline, alkoxysilane or allyltin function.
  • the second describes compounds that allow the grafting of nitrogen associative functions.
  • a first subject of the invention is a 1,3-dipolar compound corresponding to formula (I)
  • A preferably divalent, is an atom or a group of atoms connecting to B,
  • Z, Y, R and R 'each represent an atom or a group of atoms, Z and Y being able to form together with the carbon atoms to which they are attached a ring,
  • the invention also relates to a method for modifying an unsaturated polymer, which process comprises reacting a 1,3-dipolar compound according to the invention with at least one and preferably more unsaturations of the unsaturated polymer.
  • the invention also relates to a polymer which can be obtained by the process according to the invention.
  • any range of values designated by the expression “between a and b” represents the range of values greater than “a” and less than “b” (i.e., terminals a and b excluded). while any range of values designated by the term “from a to b” means the range of values from “a” to "b” (i.e. including the strict limits a and b).
  • 1,3-dipolar compound is included as defined by IUPAC.
  • the 1,3-dipolar compound corresponds to formula (I):
  • Q. comprises a dipole containing at least and preferably a nitrogen atom,
  • A preferably divalent, is an atom or a group of atoms connecting Q. to B,
  • B comprises an imidazole ring corresponding to formula (II): in which :
  • R denotes a direct connection to A, in which case R is the 4 th symbol.
  • R ' may be a hydrogen atom or a carbon group which may contain at least one heteroatom.
  • R ' represents a carbon group containing from 1 to 20 carbon atoms, preferably an aliphatic group, more preferably an alkyl group which preferably contains from 1 to 12 carbon atoms.
  • R 'de notes a direct connection to A, in which case R' is the 4th symbol.
  • Z and Y may each be a hydrogen atom.
  • Z and Y together with the carbon atoms to which they are attached a cycle.
  • the ring formed by Z, Y and the atoms to which Z and Y are attached may be substituted or unsubstituted and may include at least one heteroatom.
  • Z and Y can form with the two carbon atoms to which they are attached an aromatic ring.
  • the imidazole ring may be a substituted or unsubstituted benzimidazole.
  • Y or Z denotes a direct attachment to A, in which case Y or Z is the fourth ring. symbol.
  • R represents a hydrogen atom or a carbon group which may contain at least one heteroatom.
  • R may be a group of 1 to 20 carbon atoms, preferably an aliphatic group, more preferably an alkyl group preferably containing 1 to 12 carbon atoms, even more preferably methyl.
  • A may be a group containing up to 20 carbon atoms, which group may contain at least one heteroatom.
  • A may be an aliphatic or aromatic group.
  • A When A is an aliphatic group, A preferably contains from 1 to 20 carbon atoms, more preferably from 1 to 12 carbon atoms, even more preferably from 1 to 6 carbon atoms, more particularly from 1 to 3 carbon atoms. When A is an aromatic group, A preferably contains from 6 to 20 carbon atoms, more preferably from 6 to 12 carbon atoms.
  • divalent group A is particularly suitable an alkylene group containing from 1 to 20 carbon atoms, preferably from 1 to 12 carbon atoms, more preferably from 1 to 6 carbon atoms, even more preferably from 1 to 3 carbon atoms.
  • the divalent group A containing from 1 to 3 carbon atoms the methylene group is suitable.
  • divalent group A may also be suitable an arylene group preferably containing from 6 to 20 carbon atoms, more preferably from 6 to 12 carbon atoms.
  • Q. comprises a -C ⁇ N ⁇
  • Q moiety preferably comprises, more preferably represents the unit corresponding to formula (III) in which four of the five RI symbols at R5, which are identical or different, are each an atom or a group of atoms and the fifth symbol denotes a direct attachment to A, knowing that R1 and R5 are both different from H.
  • the four of the five symbols R1 to R5 may be aliphatic or aromatic groups.
  • the aliphatic groups can contain from 1 to 20 carbon atoms, preferentially from 1 to 12 carbon atoms, more preferably from 1 to 6 atoms. carbon, more preferably from 1 to 3 carbon atoms.
  • the aromatic groups may contain from 6 to 20 carbon atoms, preferably from 6 to 12 carbon atoms.
  • R 1, R 3 and R 5 are each preferably an alkyl group of 1 to 6 carbon atoms, more preferably 1 to 3 carbon atoms, even more preferably a methyl or ethyl group.
  • R1, R3 and R5 are identical.
  • R 1, R 3 and R 5 are each preferably an alkyl group of 1 to 6 carbon atoms, more preferably 1 to 3 carbon atoms, even more preferentially a methyl or ethyl group.
  • the 1,3-dipolar compound is 2,4,6-trimethyl-3 - ((2-methyl-1H-imidazol-1-yl) methyl) benzonitrile oxide having the formula (N1a) or the compound 2,4,6-triethyl-3 - ((2-methyl-1H-imidazol-1-yl) methyl) benzonitrile oxide having the formula (IIIb):
  • Q preferably has, more preferably represents the unit of formula (IV) or (V ) in which :
  • Y 1 is an aliphatic group, preferably an alkyl group preferably containing 1 to 12 carbon atoms, or an aromatic group containing from 6 to 20 carbon atoms, preferentially an alkylaryl group, more preferably a phenyl or tolyl group,
  • Y 2 having a direct attachment to A, is an aliphatic group, preferentially an alkylene group preferably containing 1 to 12 carbon atoms, or an aromatic group preferably containing 6 to 20 carbon atoms and having on its benzene ring the direct attachment to A.
  • the 1,3-dipolar compound is the compound of formula (IVa), (IVb), (Va) or (Vb)
  • the process comprises the reaction of the 1,3-dipolar compound described above on at least one and preferably several unsaturations of an unsaturated polymer.
  • the 1,3-dipolar compound can be used to modify an unsaturated polymer by a grafting reaction of the 1,3-dipolar compound on at least one and preferably several unsaturations of the unsaturated polymer.
  • the unsaturations of the polymer are carbon-carbon bonds, preferably carbon-carbon double bonds.
  • the grafting of the 1,3-dipolar compound is carried out by [3 + 2] cycloaddition of the reactive group (s) of the 1,3-dipolar compound on one or more double bonds of a diene elastomeric chain.
  • the mechanism of the cycloaddition of a nitrile oxide, a nitrone and a nitrile imine can be illustrated by the following equations, in which the symbol H represents any substituent:
  • the grafting of the 1,3-dipolar compound can be carried out in bulk, for example in an internal mixer or an external mixer such as a roller mixer.
  • the grafting is then carried out either at a temperature of the external mixer or the internal mixer below 60 ° C., followed by a grafting reaction step in a press or in an oven at temperatures ranging from 80 ° C. to 200 ° C. or at a temperature of the external mixer or internal mixer greater than 60 ° C without subsequent heat treatment.
  • the grafting process can also be carried out in solution.
  • the temperature at which the grafting is carried out is easily adjusted by those skilled in the art from his general knowledge taking into account the concentration of the reaction medium, the reflux temperature of the solvent, the thermal stability of the polymer and the compound. 1,3-dipolar. For example, a temperature around 60 ° C may be suitable.
  • the polymer thus modified can be separated from its solution by any type of means known to those skilled in the art and in particular by an operation of evaporation of the solvent under reduced pressure or by a stripping operation with water vapor .
  • the 1,3-dipolar compound is reacted with a preferred stoichiometry of between 0 and 3 equivalents. molar, more preferably between 0 and 2 molar equivalents, still more preferably between 0 and 1 molar equivalent, or even more preferably between 0 and 0.7 molar equivalent of imidazole ring per 100 mol of monomer units constituting the polymer.
  • the lower limit is advantageously at least 0.1 molar equivalent of 1,3-dipolar compound.
  • the amount of 1,3-dipolar compound used to graft the polymer is expressed as molar equivalents of imidazole ring.
  • the 1,3-dipolar compound contains a single imidazole ring of formula (II) as defined above, one mole of 1,3-dipolar compound corresponds to one mole of imidazole ring. If the 1,3-dipolar compound contains two imidazole rings of formula (II) as defined above, one mole of 1,3-dipolar compound corresponds to two moles of imidazole ring. In the latter case, the use of the 1,3-dipolar compound according to a molar equivalent of imidazole ring corresponds to a half-mole of 1,3-dipolar compound.
  • the polymer is previously antioxidized to prevent any degradation of the macrostructure of the polymer during the grafting reaction.
  • the unsaturated polymer to be modified has at least one and preferably several unsaturations which are capable of reacting with the 1,3-dipolar compound according to the invention.
  • the unsaturated polymer is preferably a diene polymer, more preferably a diene elastomer.
  • iene polymer is intended to include a polymer comprising diene monomeric units, in particular 1,3-diene monomer units.
  • iene elastomer or indistinctly rubber is to be understood in known manner an elastomer consisting at least in part (ie, a homopolymer or a copolymer) of monomeric diene units (monomers carrying two carbon-carbon double bonds, conjugated or not).
  • diene elastomers can be classified into two categories: “essentially unsaturated” or “essentially saturated”.
  • the term “essentially unsaturated” is generally understood to mean a diene elastomer derived at least in part from conjugated diene monomers, having a level of units or units of diene origin (conjugated dienes) which is greater than 15% (mol%); for example, diene elastomers such as butyl rubbers or copolymers of dienes and alpha-olefins of the EPDM type do not fall within the above definition and may in particular be termed elastomers. Dienic "essentially saturated” (low or very low diene origin, always less than 15%).
  • the term “highly unsaturated” diene elastomer is particularly understood to mean a diene elastomer having a content of units of diene origin (conjugated dienes) which is greater than 50%.
  • iene elastomer may be understood more particularly to be used in the compositions according to the invention: (a) - any homopolymer of a conjugated diene monomer, especially any homopolymer obtained by polymerization of a diene monomer conjugate having from 4 to 12 carbon atoms;
  • diene elastomer any type of diene elastomer
  • the person skilled in the tire art will understand that the present invention is preferably implemented with essentially unsaturated diene elastomers, in particular of the type (a) or (b). ) above.
  • copolymers of type (b) contain from 20 to 99% by weight of diene units and from 1 to 80% by weight of vinylaromatic units.
  • conjugated dienes 1,3-butadiene, 2-methyl-1,3-butadiene, 2,3-di (C 1 -C 5 alkyl) -1,3-butadienes, such as for example 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 2,3-diethyl-1,3-butadiene, 2-methyl-3-ethyl-1,3-butadiene, 2-methyl-3-isopropyl-1 3-butadiene, aryl-1,3-butadiene, 1,3-pentadiene, 2,4-hexadiene.
  • Suitable vinylaromatic compounds are, for example, styrene, ortho-, meta-, para-methylstyrene, the "vinyl-toluene" commercial mixture, para-tert-butylstyrene, methoxystyrenes, chlorostyrenes, vinylmesitylene, divinylbenzene, vinylnaphthalene.
  • the diene elastomer is a substantially unsaturated elastomer selected from the group consisting of polybutadienes (BR), polyisoprenes, butadiene copolymers, isoprene copolymers, and mixtures of these elastomers.
  • BR polybutadienes
  • SBR copolymer of butadiene and styrene
  • NR natural rubber
  • IR synthetic polyisoprene
  • the invention also relates to the polymer that can be obtained by the method described according to any one of its embodiments.
  • the polymer which is the subject of the invention is preferably a diene polymer, preferably a diene elastomer, more preferably a substantially unsaturated diene elastomer, even more preferably a substantially unsaturated elastomer chosen from the group consisting of polybutadienes, polyisoprenes and copolymers. butadiene, isoprene copolymers and mixtures of these elastomers.
  • the structural analysis as well as the determination of the molar purities of the synthesis molecules are carried out by NMR analysis.
  • the spectra are acquired on a BRUKER Avance 3 400 MHz spectrometer equipped with a 5 mm BBFO-zgrad "broadband" probe.
  • Experience quantitative NMR 1 H uses a simple pulse sequence 30 ° and a repeating time of 3 seconds between each 64 acquisitions.
  • the samples are solubilized in a deuterated solvent, deuterated dimethylsulfoxide (DMSO) unless otherwise indicated.
  • DMSO deuterated dimethylsulfoxide
  • the deuterated solvent is also used for the lock signal.
  • the calibration is performed on the proton signal of DMSO deuterated at 2.44 ppm with respect to a TMS reference at Oppm.
  • the 1 H NMR spectrum coupled to the 2D HSOC 1 H / 13C and HMBC 1 H / 13 C 2D experiments allow the structural determination of the molecules (cf. of assignments).
  • the molar quantifications are formed from the 1D NMR spectrum 1 H quantitative.
  • the determination of the molar content of grafted nitrile oxide compound is carried out by NMR analysis.
  • the spectra are acquired on a BRUKER 500 MHz spectrometer equipped with a "BBFO-zgrad-5 mm CryoSonde".
  • Experience quantitative NMR 1 H uses a simple pulse sequence 30 ° and a repeating time of 5 seconds between each acquisition.
  • the samples are solubilized in deuterated chloroform (CDCl3) in order to obtain a "lock" signal.
  • This compound can be prepared according to the following reaction scheme:
  • This compound can be obtained according to a procedure described in the following article: Zenkevich, I. G .; Makarov, A. A .; Russian Journal of General Chemistry; flight. 77; nb. 4; (2007); p. 611-619 (Zhurnal Obshchei Khimii, vol.77, no.4, (2007), pp. 653-662)
  • This compound can be obtained according to a procedure described in the following article: Yakubov, A. P .; Tsyganov, D. V .; Belenkii, L. I .; Krayushkin, M. M .; Bulletin of the Academy of
  • the modifying agent obtained according to the procedure described above is used with a molar purity of 93 mol%.
  • the SBR before modification contains 25% of styrene unit and 58% of 1.2 unit of the butadiene part.
  • the suspension is stirred for 10-15 minutes and the precipitate is filtered, washed on the filter by the mixture of CH 2 Cl 2 / petroleum ether (2 ml / 4 ml) and with petroleum ether (40/60) (6 ml) and finally dried for 10-15 hours under atmospheric pressure at room temperature.
  • a white solid (3.82 g, 12.6 mmol, 62% yield) with a melting point of 136.5-137.5 ° C. is obtained with a purity of 94 mol% in 1 H NMR.
  • the 1,3-dipolar compound obtained is used according to the procedure described in section 11.4.
  • the synthetic polyisoprene (RI) before modification contains 98% by weight of 1,4-cis units.
  • dipolar compound is incorporated at a rate of 1.35 g per 100 g of IR on a roll tool (external mixer at 30 ° C). 1 g of N- (1,3-dimethylbutyl) -N'-phenyl-p-phenylenediamine antioxidant is then incorporated per 100 g of IR. The mixture is homogenized in 12 wall passes.
  • This mixing phase is followed by a heat treatment at 120 ° C. for 10 minutes in a press at 10 bar pressure.
  • This compound can be prepared according to the following reaction scheme:
  • the crude reaction product is solubilized in CH 2 Cl 2 (150 mL) and then concentrated under reduced pressure at 70 ° C. -80 ° C.
  • the organic phase is extracted with CH 2 Cl 2 three times and the combined organic phases are washed with water.
  • the brown oil (8.00 g, 51% yield) is obtained.
  • the molar purity is greater than 81% (RM N 1 H).
  • the product was used without further purification.
  • Phenylhydroxylamine was synthesized according to the procedure described in Org.Syntheses, Coll. Flight. 1, p. 445, 1941; Org.Syntheses, Coll. Flight. 3, p. 668, 1955 11.6-6-Synthesis of N - (4 - ((1H-imidazol-1-yl) methyl) benzylidene) aniline oxide
  • the SBR-g and IR-g elastomers are used for the preparation of the C-SBR-g and C-IR-g rubber compositions.
  • the SBR and IR elastomers which were used to prepare the grafted elastomers SBR-g and IR-g are used in unmodified form to constitute the elastomer matrix of the control compositions C-SBR and C-IR respectively.
  • compositions C-SBR-g and C-IR-g are in accordance with the invention.
  • compositions C-SGR and C-IR are respective control compositions of the compositions C-SBR-g and C-IR-g.
  • compositions are prepared in the following manner: an internal mixer (final filling ratio: approximately 70% by volume) is introduced, the initial vessel temperature of which is approximately 110 ° C., successively the elastomer , the silica, the coupling agent, as well as the various other ingredients with the exception of the vulcanization system.
  • Thermomechanical work (non-productive phase) is then carried out in one step, which lasts about 5 minutes to 6 minutes, until a maximum "falling" temperature of 160 ° C. is reached.
  • the mixture thus obtained is recovered, cooled, and sulfur and a sulfenamide type accelerator are incorporated on a mixer (homo-finisher) at 23 ° C., mixing the whole (productive phase) for a suitable time (for example between 5 hours). and 12 min).
  • SBR SBR with 25% styrene unit and 56% 1.2 unit of the butadiene part
  • SBR-g SBR modified according to the synthesis described above in the previous paragraph 11.3
  • compositions thus obtained are then calendered, either in the form of plates (with a thickness ranging from 2 to 3 mm) or thin rubber sheets, for the measurement of their physical or mechanical properties, or in the form of directly usable profiles, after cutting and / or assembly to the desired dimensions, for example as semi-finished products for tires, in particular for treads.
  • the crosslinking is carried out at 150 ° C.
  • the crosslinking time applied, t ' c (90) is the time required for the pair of the composition to reach 90% of the maximum torque of the composition.
  • the pairs of the composition are measured at 150 ° C. with an oscillating chamber rheometer according to DIN 53529 - Part 3 (June 1983).
  • t ' c (90) is determined according to standard NF T 43-015 for each of the compositions. II.8-Characterization tests - Results:
  • the dynamic properties are measured on a viscoanalyzer (Metravib VA4000) according to ASTM D 5992-96.
  • the response of a sample of vulcanized composition (cylindrical specimen 4 mm in thickness and 400 mm 2 in section), subjected to a sinusoidal stress in alternating simple shear, at the frequency of 10 Hz, is recorded under normal conditions.
  • temperature 23 ° C
  • ASTM D 1349-99 or as the case may be at a different temperature (100 ° C).
  • a strain amplitude sweep is carried out from 0.1% to 100% (cycle a ller) and then from 100% to 0.1% (return cycle).
  • compositions C-SBR-g and CI Rg exhibit at 23 ° C. an MSA100 modulus at 23 ° C. which is much greater than that of the respective control compositions C-SBR and CI R.
  • This increase in stiffness at bake is obtained although a very significant decrease in hysteresis at 23 ° C is also observed for C-SBR-g and CI Rg in comparison with their respective control.
  • SBR and C-IR The increase in rigidity is even more remarkable that the hysteresis drop is very strong.
  • compositions according to the invention C-SBR-g and C-IR-g retain a level of stiffness at 100 ° C. that is comparable to that of the respective control compositions C-SBR and C-IR.

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Abstract

La présente invention concerne un composé 1,3-dipolaire de formule Q-A-B, dans laquelle Q comprend un dipôle contenant au moins et de préférence un atome d'azote, A, de préférence divalent, est un atome ou un groupe d'atomes reliant Q à B, B comprend un cycle imidazole. La présente invention concerne aussi un polymère insaturé modifié par greffage du composé 1,3-dipolaire.

Description

Composé 1,3-dipolaire portant une fonction imidazole
Le domaine de la présente invention est celui des agents de modification destinés à fonctionnaliser des polymères insaturés le long de la chaîne polymère.
La modification de la structure chimique d'un polymère impacte généralement les propriétés chimiques et physiques du polymère, ainsi que les propriétés des compositions le contenant. La modification de structure d'un polymère, telle que la fonctionnalisation d'un polymère, est particulièrement recherchée lorsque l'on souhaite mettre en présence un polymère et une charge dans une composition. La modification chimique d'un polymère peut améliorer la dispersion de la charge dans le polymère et permettre ainsi l'obtention d'un matériau davantage homogène. Dans le cas de certaines charges, comme le noir de carbone ou la silice, une meilleure dispersion de la charge va généralement se traduire par une baisse d'hystérèse de la composition. Une telle propriété est recherchée, notamment dans les compositions de caoutchouc destinées par exemple à des applications pour pneumatique. Cette baisse d'hystérèse s'accompagne souvent d'une baisse de la rigidité à cuit de la composition, ce qui peut rendre la composition inadaptée à l'usage que l'on veut en faire. Il existe donc un besoin de trouver des agents de modification qui permettent à la fois de fonctionnaliser un polymère et de modifier ce compromis hystérèse rigidité à cuit d'une composition comprenant un polymère et une charge.
Parmi les réactions chimiques pour modifier un polymère insaturé, on décompte les réactions de greffage d'un composé. Des composés connus pour se greffer sur un polymère insaturé sont par exemple des composés 1,3-dipolaires tels que décrits dans les demandes de brevet WO 2006/045088 et WO 2012/007441. La première demande décrit des composés qui permettent le greffage de fonction oxazoline, thiazoline, alcoxysilane ou allylétain. La seconde décrit des composés qui permettent le greffage de fonctions associatives azotées. Mais aucune de ces demandes ne décrit ni des composés 1,3- dipolaires portant un cycle imidazole, ni le greffage de cycle imidazole sur un polymère insaturé par réaction de ces composés 1,3-dipolaires dans le but de modifier le compromis hystérèse rigidité à cuit d'une composition comprenant le polymère en présence d'une charge.
Ainsi un premier objet de l'invention est un composé 1,3-dipolaire répondant à la formule (I)
-A-B (I)
dans laquelle :
comprend un dipôle contenant au moins et de préférence un atome d'azote, A, de préférence divalent, est un atome ou un groupe d'atomes reliant à B,
B comprend un cycle imidazole répondant à la formule (II) :
Figure imgf000003_0001
dans laquelle :
3 des 4 symboles Z, Y, R et R' identiques ou différents représentent chacun un atome ou un groupe d'atomes, Z et Y pouvant former ensemble avec les atomes de carbone auxquels ils se rattachent un cycle,
et le quatrième symbole Z, Y, R ou R' désigne un rattachement direct à A.
L'invention concerne aussi un procédé pour modifier un polymère insaturé, lequel procédé comprend la réaction d'un composé 1,3-dipolaire conforme à l'invention sur au moins une et de préférence plusieurs insaturations du polymère insaturé.
L'invention concerne également un polymère qui est susceptible d'être obtenu par le procédé conforme à l'invention. I. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
Dans la présente description, sauf indication expresse différente, tous les pourcentages (%) indiqués sont des % en masse. L'abréviation "pce" signifie parties en poids pour cent parties d'élastomère (du total des élastomères si plusieurs élastomères sont présents).
D'autre part, tout intervalle de valeurs désigné par l'expression "entre a et b" représente le domaine de valeurs supérieur à "a" et inférieur à "b" (c'est-à-dire bornes a et b exclues) tandis que tout intervalle de valeurs désigné par l'expression "de a à b" signifie le domaine de valeurs allant de "a" jusqu'à "b" (c'est-à-dire incluant les bornes strictes a et b).
Le terme composé 1,3-dipolaire est compris selon la définition donnée par IUPAC.
Le composé 1,3-dipolaire répond à la formule (I) :
Q.-A-B (I)
dans laquelle :
Q. comprend un dipôle contenant au moins et de préférence un atome d'azote, A, de préférence divalent, est un atome ou un groupe d'atomes reliant Q. à B,
B comprend un cycle imidazole répondant à la formule (II) : dans laquelle :
Figure imgf000004_0001
3 des 4 symboles Z, Y, R et R' identiques ou différents représentent chacun un atome ou un groupe d'atomes, Z et Y pouvant former ensemble avec les atomes de carbone auxquels ils se rattachent un cycle (bien entendu lorsque ni Z, ni Y ne désignent le 4erT symbole),
et le seul quatrième symbole désigne un rattachement direct à A.
Selon une première variante de l'invention, R désigne un rattachement direct à A, auquel cas R est le 4eme symbole.
Selon cette variante, R' peut être un atome d'hydrogène ou un groupe carboné pouvant contenir au moins un hétéroatome.
Selon un mode de réalisation préférentiel de cette variante, R' représente un groupe carboné contenant de 1 à 20 atomes de carbone, préférentiellement un groupe aliphatique, plus préférentiellement un groupe alkyle qui contient de préférence de 1 à 12 atomes de carbone.
Selon une seconde variante de l'invention, R' désigne un rattachement direct à A, auquel cas R' est le 4ème symbole.
Selon la première ou la seconde variante, Z et Y peuvent être chacun un atome d'hydrogène. Selon un autre mode de réalisation de la première variante ou de la seconde variante, Z et Y forment ensemble avec les atomes de carbone auxquels ils se rattachent un cycle. Le cycle formé par Z, Y et les atomes auxquels Z et Y se rattachent peut être substitué ou non et peut comporter au moins un hétéroatome. Z et Y peuvent former avec les deux atomes de carbone auxquels ils se rattachent un noyau aromatique. Dans ce cas, le cycle imidazole peut être un benzimidazole substitué ou non substitué.
Selon une troisième variante de l'invention, bien entendu lorsque Y et Z ne forment pas ensemble avec les atomes de carbone auxquels ils se rattachent un cycle, Y ou Z désigne un rattachement direct à A, auquel cas Y ou Z est le 4eme symbole. Selon un mode de réalisation particulier de la seconde ou de la troisième variante de l'invention, R représente un atome d'hydrogène ou un groupe carboné pouvant contenir au moins un hétéroatome. Selon ce mode de réalisation particulier de la seconde variante ou de la troisième variante de l'invention, R peut être un groupe de 1 à 20 atomes de carbone, de préférence un groupe aliphatique, de manière plus préférentielle un groupe alkyle contenant de préférence de 1 à 12 atomes de carbone, de manière encore plus préférentielle un méthyle.
A peut être un groupe contenant jusqu'à 20 atomes de carbone, lequel groupe peut contenir au moins un hétéroatome. A peut être un groupe aliphatique ou aromatique.
Lorsque A est un groupe aliphatique, A contient préférentiellement de 1 à 20 atomes de carbone, plus préférentiellement de 1 à 12 atomes de carbone, encore plus préférentiellement de 1 à 6 atomes de carbone, tout particulièrement de 1 à 3 atomes de carbone. Lorsque A est un groupe aromatique, A contient préférentiellement de 6 à 20 atomes de carbone, plus préférentiellement de 6 à 12 atomes de carbone. Comme groupe divalent A convient particulièrement un groupe alkylène contenant de 1 à 20 atomes de carbone, préférentiellement de 1 à 12 atomes de carbone, plus préférentiellement de 1 à 6 atomes de carbone, encore plus préférentiellement de 1 à 3 atomes de carbone. On peut citer comme groupe A divalent contenant de 1 à 3 atomes de carbone qui convient le groupe méthylène.
Comme groupe divalent A peut aussi convenir un groupe arylène contenant de préférence de 6 à 20 atomes de carbone, plus préférentiellement de 6 à 12 atomes de carbone.
Conviennent tout particulièrement comme composés 1,3-dipolaires les composés choisis dans le groupe constitué par les oxydes de nitrile, les imines de nitrile et les nitrones, auquel cas Q. contient un motif -C≡N→0, -C≡N→N- ou -C=N(→0)-.
Selon le mode de réalisation particulier de l'invention où Q. comprend un motif -C≡N→0, Q. de préférence comporte, de manière plus préférentielle représente le motif répondant à la formule (III) dans laquelle quatre des cinq symboles RI à R5 identiques ou différents, sont chacun un atome ou un groupe d'atomes et le cinquième symbole désigne un rattachement direct à A, sachant que RI et R5 sont tous les deux différents de H. Les quatre des cinq symboles RI à R5 peuvent être des groupes aliphatiques ou aromatiques. Les groupes aliphatiques peuvent contenir de 1 à 20 atomes de carbone, préférentiellement de 1 à 12 atomes de carbone, plus préférentiellement de 1 à 6 atomes de carbone, encore plus préférentiellement de 1 à 3 atomes de carbone. Les groupes aromatiques peuvent contenir de 6 à 20 atomes de carbone, préférentiellement de 6 à 12 atomes de carbone.
Figure imgf000006_0001
RI, R3 et R5 sont préférentiellement chacun un groupe alkyle de 1 à 6 atomes de carbone, plus préférentiellement de 1 à 3 atomes de carbone, encore plus préférentiellement un groupe méthyle ou éthyle. Selon une variante de ce mode de réalisation particulier de l'invention, RI, R3 et R5 sont identiques. Selon cette variante où ils sont identiques, RI, R3 et R5 sont préférentiellement chacun un groupe alkyle de 1 à 6 atomes de carbone, plus préférentiellement de 1 à 3 atomes de carbone, encore plus préférentiellement un groupe méthyle ou éthyle.
De manière davantage préférentielle, le composé 1,3-dipolaire est le composé 2,4,6- triméthyl-3-((2-méthyl-l/-/-imidazol-l-yl)méthyl)benzonitrile oxyde répondant à la formule (Nia) ou le composé 2,4,6-triéthyl-3-((2-méthyl-l/-/-imidazol-l-yl)méthyl)benzonitrile oxyde répondant à la formule (lllb) :
Figure imgf000006_0002
Selon le mode de réalisation particulier de l'invention où Q. comprend un motif -C=N(— >0)-, Q. de préférence comporte, de manière plus préférentielle représente le motif répondant à la formule (IV) ou (V)
Figure imgf000007_0001
dans laquelle :
Yi est un groupe aliphatique, préférentiellement un groupe alkyle contenant de préférence 1 à 12 atomes de carbone, ou un groupe aromatique contenant de 6 à 20 atomes de carbone, préférentiellement un groupe alkylaryle, plus préférentiellement un groupe phényle ou tolyle,
et Y2, comportant un rattachement direct à A, est un groupe aliphatique, préférentiellement un groupe alkylène contenant de préférence 1 à 12 atomes de carbone, ou un groupe aromatique contenant préférentiellement de 6 à 20 atomes de carbone et comportant sur son noyau benzénique le rattachement direct à A.
Le rattachement direct du noyau benzénique de Y2 à A revient à dire que A est un substituant du noyau benzénique de Y2.
Selon ce mode de réalisation particulier de l'invention, le composé 1,3-dipolaire est le composé de formule (IVa), (IVb), (Va) ou (Vb)
Figure imgf000007_0002
Figure imgf000008_0001
Le procédé, autre objet de l'invention, comprend la réaction du composé 1,3-dipolaire décrit précédemment sur au moins une et de préférence plusieurs insaturations d'un polymère insaturé. On entend par plusieurs insaturations au moins 2 insaturations. Le composé 1,3-dipolaire peut être utilisé pour modifier un polymère insaturé par une réaction de greffage du composé 1,3-dipolaire sur au moins une et de préférence plusieurs insaturations du polymère insaturé.
Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, les insaturations du polymère sont des liaisons carbone-carbone, de préférence des doubles liaisons carbone-carbone.
Le greffage du composé 1,3-dipolaire est effectué par cycloaddition [3+2] du ou des groupes réactifs du composé 1,3-dipolaire sur une ou plusieurs doubles liaisons d'une chaîne élastomère diénique. Le mécanisme de la cycloaddition d'un oxyde de nitrile, d'une nitrone et d'une imine de nitrile peut être illustré par les équations suivantes, dans lesquelles le symbole H représente un quelconque substituant :
• Cycloaddition d'un oxyde de nitrile sur une insaturation ou double liaison d'un élastomère diéni ue (ici un polyisoprène)
Figure imgf000008_0002
· Cycloaddition d'une nitrone sur une insaturation ou double liaison d'un élastomère diénique (ici un polyisoprène)
Figure imgf000009_0001
• Cycloaddition d'une imine de nitrile sur une insaturation ou double liaison d'un élastomère diénique (ici un polyisoprène)
Figure imgf000009_0002
Le greffage du composé 1,3-dipolaire peut être réalisé en masse, par exemple dans un mélangeur interne ou un mélangeur externe tel qu'un mélangeur à cylindres. Le greffage est alors mis en œuvre soit à une température du mélangeur externe ou du mélangeur interne inférieure à 60°C, suivi d'une étape de réaction de greffage sous presse ou en étuve à des températures allant de 80°C à 200°C, soit à une température du mélangeur externe ou du mélangeur interne supérieure à 60°C sans traitement thermique postérieur.
Le procédé de greffage peut également être effectué en solution. La température à laquelle est mené le greffage est facilement ajustée par l'homme du métier à partir de ses connaissances générales en tenant compte de la concentration du milieu réactionnel, de la température de reflux du solvant, de la stabilité thermique du polymère et du composé 1,3-dipolaire. Par exemple peut convenir une température aux alentours de 60°C. Le polymère ainsi modifié peut être séparé de sa solution par tout type de moyen connu par l'homme de l'art et en particulier par une opération d'évaporation du solvant sous pression réduite ou par une opération de stripping à la vapeur d'eau.
Dans la réaction de greffage pour modifier le polymère insaturé, on fait réagir le composé 1,3-dipolaire selon une stœchiométrie préférentielle comprise entre 0 et 3 équivalents molaires, plus préférentiellement entre 0 et 2 équivalents molaires, encore plus préférentiellement entre 0 et 1 équivalent molaire, voire encore plus préférentiellement entre 0 et 0.7 équivalent molaire de cycle imidazole pour 100 moles d'unités monomères constituant le polymère. Pour chacune de ces plages préférentielles, la borne inférieure est avantageusement d'au moins 0.1 équivalent molaire de composé 1,3-dipolaire. La quantité de composé 1,3-dipolaire utilisée pour greffer le polymère est exprimée en équivalent molaire de cycle imidazole. Par exemple, si le composé 1,3-dipolaire contient un seul cycle imidazole de formule (II) telle que définie précédemment, à une mole de composé 1,3- dipolaire correspond une mole de cycle imidazole. Si le composé 1,3-dipolaire contient deux cycles imidazole de formule (II) telle que définie précédemment, à une mole de composé 1,3-dipolaire correspond deux moles de cycle imidazole. Dans ce dernier cas l'utilisation du composé 1,3-dipolaire selon un équivalent molaire de cycle imidazole correspond à une demi-mole de composé 1,3-dipolaire. De manière préférentielle, que le greffage soit réalisé en solution ou en masse, le polymère est au préalable antioxydé pour prévenir une éventuelle dégradation de la macrostructure du polymère au cours de la réaction de greffage.
Le polymère insaturé à modifier présente au moins une et de préférence plusieurs insaturations qui sont susceptibles de réagir avec le composé 1,3 dipolaire conforme à l'invention
Le polymère insaturé est de préférence un polymère diénique, plus préférentiellement un élastomère diénique.
Par polymère diénique, doit être compris un polymère comprenant des unités monomères diéniques, en particulier des unités de monomères 1,3-diéniques.
Par élastomère (ou indistinctement caoutchouc) "diénique", doit être compris de manière connue un élastomère constitué au moins en partie (i.e., un homopolymère ou un copolymère) d'unités monomères diènes (monomères porteurs de deux doubles liaisons carbone-carbone, conjuguées ou non).
Ces élastomères diéniques peuvent être classés dans deux catégories : "essentiellement insaturés" ou "essentiellement saturés". On entend en général par "essentiellement insaturé", un élastomère diénique issu au moins en partie de monomères diènes conjugués, ayant un taux de motifs ou unités d'origine diénique (diènes conjugués) qui est supérieur à 15% (% en moles) ; c'est ainsi que des élastomères diéniques tels que les caoutchoucs butyle ou les copolymères de diènes et d'alpha-oléfines type EPDM n'entrent pas dans la définition précédente et peuvent être notamment qualifiés d'élastomères diéniques "essentiellement saturés" (ta ux de motifs d'origine diénique faible ou très faible, toujours inférieur à 15%). Dans la catégorie des élastomères diéniques "essentiellement insaturés", on entend en particulier par élastomère diénique "fortement insaturé" un élastomère diénique ayant un taux de motifs d'origine diénique (diènes conjugués) qui est supérieur à 50%.
Ces définitions étant données, on entend plus particulièrement par élastomère diénique susceptible d'être utilisé dans les compositions conformes à l'invention : (a) - tout homopolymère d'un monomère diène conjugué, notamment tout homopolymère obtenu par polymérisation d'un monomère diène conjugué ayant de 4 à 12 atomes de carbone;
(b) - tout copolymère obtenu pa r copolymérisation d'un ou plusieurs diènes conjugués entre eux ou avec un ou plusieurs composés vinyle a romatique ayant de 8 à 20 atomes de carbone;
(c) - un copolymère ternaire obtenu par copolymérisation d'éthylène, d'une a-oléfine ayant 3 à 6 atomes de carbone avec un monomère diène non conjugué ayant de 6 à 12 atomes de carbone, comme par exemple les élastomères obtenus à partir d'éthylène, de propylène avec un monomère diène non conjugué du type précité tel que notamment l'hexadiène-1,4, l'éthylidène norbornène, le dicyclopentadiène;
(d) - un copolymère d'isobutène et d'isoprène (caoutchouc butyle), ainsi que les versions halogénées, en particulier chlorées ou bromées, de ce type de copolymère.
Bien qu'elle s'applique à tout type d'élastomère diénique, l'homme du métier du pneumatique comprendra que la présente invention est de préférence mise en œuvre avec des élastomères diéniques essentiellement insaturés, en particulier du type (a) ou (b) ci- dessus.
Dans le cas de copolymères du type (b), ceux-ci contiennent de 20 à 99% en poids d'unités diéniques et de 1 à 80% en poids d'unités vinylaromatique.
A titre de diènes conjugués conviennent notamment le butadiène-1,3, le 2-méthyl-l,3- butadiène, les 2,3-di(alkyle en Ci-C5)-l,3-butadiènes tels que par exemple le 2,3-diméthyl- 1,3-butadiène, le 2,3-diéthyl-l,3-butadiène, le 2-méthyl-3-éthyl-l,3-butadiène, le 2- méthyl-3-isopropyl-l,3-butadiène, un aryl-l,3-butadiène, le 1,3-pentadiène, le 2,4- hexadiène.
A titre de composés vinylaromatiques conviennent par exemple le styrène, l'ortho-, méta-, para-méthylstyrène, le mélange commercial "vinyle-toluène", le para-tertiobutylstyrène, les méthoxystyrènes, les chlorostyrènes, le vinylmésitylène, le divinylbenzène, le vinylnaphtalène.
Préférentiellement, l'élastomère diénique est un élastomère essentiellement insaturé choisi dans le groupe constitué par les polybutadiènes (BR), les polyisoprènes, les copolymères de butadiène, les copolymères d'isoprène, et les mélanges de ces élastomères. A titre d'élastomère diénique convient tout particulièrement un polybutadiène (BR), un copolymère de butadiène et de styrène (SBR), un caoutchouc naturel (NR) ou un polyisoprène de synthèse (IR) présentant préférentiellement un taux molaire de liaison cis-1,4 supérieur à 90%.
L'invention a également pour objet le polymère qui peut être obtenu par le procédé décrit selon l'un quelconque de ses modes de réalisation. Le polymère, objet de l'invention, est de préférence un polymère diénique, préférentiellement un élastomère diénique, plus préférentiellement un élastomère diénique essentiellement insaturé, encore plus préférentiellement un élastomère essentiellement insaturé choisi dans le groupe constitué par les polybutadiènes, les polyisoprènes, les copolymères de butadiène, les copolymères d'isoprène et les mélanges de ces élastomères.
Les caractéristiques précitées de la présente invention, ainsi que d'autres, seront mieux comprises à la lecture de la description suivante de plusieurs exemples de réalisation de l'invention, donnés à titre illustratif et non limitatif.
II. EXEMPLES DE REALISATION DE L'INVENTION ll.l-Mesures et tests utilisés : Analyse RMN :
L'analyse structurale ainsi que la détermination des puretés molaires des molécules de synthèses sont réalisées par une analyse RMN. Les spectres sont acquis sur un spectromètre Avance 3 400 MHz BRUKER équipé d'une sonde " large bande " BBFO-zgrad 5 mm. L'expérience RMN 1H quantitative, utilise une séquence simple impulsion 30° et un délai de répétition de 3 secondes entre chacune des 64 acquisitions. Les échantillons sont solubilisés dans un solvant deutéré, le diméthylsulfoxide deutéré (DMSO) sauf indication contraire. Le solvant deutéré est également utilisé pour le signal de lock. Par exemple, la calibration est réalisée sur le signal des protons du DMSO deutéré à 2.44 ppm par rapport à une référence TMS à Oppm. Le spectre RMN 1H couplé aux expériences 2D HSOC 1H/13C et HMBC 1H/13C permettent la détermination structurale des molécules (cf tableaux d'attributions). Les quantifications molaires sont réalisées à partir du spectre RMN 1D 1H quantitatif.
La détermination du taux molaire de composé oxyde de nitrile greffé est réalisée par une analyse RMN. Les spectres sont acquis sur un spectromètre 500 MHz BRUKER équipé d'une « CryoSonde BBFO-zgrad-5 mm ». L'expérience RMN 1H quantitative, utilise une séquence simple impulsion 30° et un délai de répétition de 5 secondes entre chaque acquisition. Les échantillons sont solubilisés dans le chloroforme deutéré (CDCI3) dans le but d'obtenir un signal de « lock ».
Des expériences RMN 2D ont permis de vérifier la nature du motif greffé grâce aux déplacements chimiques des atomes de carbone et de proton.
Il.2-Svnthèse du composé 1.3-dipolaire 2.4.6-triméthyl-3-((2-méthyl-l/7-imidazol-l- yl)méthyl)benzonitrile oxyde :
Ce com osé peut être préparé selon le schéma réactionnel suivant :
Figure imgf000013_0001
11.2-1-Synthèse du 2-(chlorométhyl)-l,3,5-triméthylbenzène :
Ce composé peut être obtenu selon une procédure décrite dans l'article suivant : Zenkevich, I. G.; Makarov, A. A.; Russian Journal of General Chemistry; vol. 77; nb. 4; (2007); p. 611 -619 (Zhurnal Obshchei Khimii; vol. 77; nb. 4; (2007); p. 653 - 662)
Figure imgf000013_0002
Un mélange de mésitylène (100,0 g, 0,832 mol), de para-formaldéhyde (26,2 g, 0,874 mol) et d'acide chlorhydrique (240 ml, 37 %, 2,906 mol) dans l'acide acétique (240 ml) est agité et chauffé très lentement (1,5 heures) jusqu'à 37°C. Après retour à température ambiante, le mélange est dilué par de l'eau (1,0 I) avec CH2CI2 (200 ml), le produit est extrait par CH2CI2 (4 fois par 50 mL). Les phases organiques sont rassemblées, puis lavées par l'eau (5 fois par 100 ml) et évaporées jusqu'à 11-12 mbar (Température du bain = 42°C). Une huile incolore (133,52 g, rendement 95 %) est obtenue. Après 15-18 heures à +4°C, l'huile a cristallisé. Les cristaux sont filtrés, lavés par de l'éther de pétrole refroidi à -18°C (40 ml), puis séchés pendant 3 à 5 heures sous pression atmosphérique à température ambiante. Un solide blanc (95,9 g, rendement 68 %) de point de fusion 39 °C est obtenu. La pureté molaire est supérieure à 96 % (RMN 1H).
Figure imgf000014_0001
Figure imgf000014_0003
11.2-2-Synthèse du 3-(chlorométhyl)-2,4,6-triméthylbenzaldéhyde:
Ce composé peut être obtenu selon une procédure décrite dans l'article suivant : Yakubov, A. P.; Tsyganov, D. V.; Belen'kii, L. I.; Krayushkin, M. M.; Bulletin of the Academy of
Sciences of the USSR, Division of Chemical Science (English Translation); vol. 40; nb. 7.2; (1991); p. 1427 - 1432 (Izvestiya Akademii Nauk SSSR, Seriya Khimicheskaya; nb. 7; (1991); p. 1609 - 1615)
Figure imgf000014_0002
A une solution de TiCI4 (90,0 g, 0,474 mol) dans le dichlorométhane (200 ml) à 17°C est ajoutée sous argon pendant 10-12 minutes une solution du 2-(chlorométhyl)-l,3,5- triméthylbenzène (20,0 g, 0,118 mol) et de dichlorométhylméthyl éther (27,26 g, 0,237 mol) dans le dichlorométhane (200 ml). Après agitation pendant 15-20 minutes à 17-20 °C, de l'eau (1000 ml) et de la glace (500 g) sont ajoutées au milieu réactionnel. Après 10-15 minutes d'agitation, la phase organique est séparée. La phase aqueuse est extraite par CH2CI2 (3 fois par 75 ml). Les phases organiques rassemblées sont lavées par l'eau (4 fois par 100 ml) et évaporées sous pression réduite pour conduire à un solide (Température du bain = 28°C). Le produit cible (22,74 g) est obtenu avec un rendement de 97 % de point de fusion 58 °C. La pureté molaire estimée par RMN 1H est de 95%mol.
Figure imgf000015_0001
Figure imgf000015_0003
-3-Synthèse du 2,4,6-triméthyl-3-((2-méthyl-lH-imidazol-l-yl)méthyl) benzaldéhyde :
Figure imgf000015_0002
Un mélange de 3-(chlorométhyl)-2,4,6-triméthylbenzaldéhyde (10,0 g, 0,051 mol) et d'imidazole (10,44 g, 0,127 mol) dans le DMF (10 ml) est agité à 80°C pendant une heure. Après retour à 40-50°C, le mélange est dilué par l'eau (200ml), et agité pendant 10 minutes. Le précipité obtenu est filtré et lavé sur le filtre par l'eau (4 fois par 25 ml) puis séché à température ambiante. Un solide blanc (7,92 g, rendement 64 %) de point de fusion 161 °C est obtenu. La pureté molaire est 91 % (RM N 1 ).
Figure imgf000016_0001
Figure imgf000016_0003
11.2-4-Synthèse du 2,4,6-triméthyl-3-((2-méthyl-lH-imidazol-l-yl)méthyl)benzaldéhyde oxime :
Figure imgf000016_0002
A une solution de 2,4,6-triméthyl-3-((2-méthyl-lH-imidazol-l-yl)méthyl) benzaldéhyde (20.3 g, 0,084mol) da ns EtOH (110 ml) à 40°C, est ajoutée une solution aqueuse d'hydroxylamine (809 g, 0,134 mol, 50 % dans l'eau, Aldrich) da ns EtOH (10 ml). Le milieu réactionnel est agité pendant 2,5 heures à une température de 50 à 55°C. Après retour à 23°C, le précipité obtenu est filtré et lavé deux fois sur le filtre par un mélange EtOH/H20 (10 ml/15 ml) et séché pendant 15 à 20 heures sous pression atmosphérique à température ambiante. Un solide blanc (19.57 g, rendement 91 %) de point de fusion 247°C est obtenu. La pureté molaire est supérieure à 87 % (RM N 1H).
Figure imgf000017_0001
Figure imgf000017_0003
11.2-5-Svnthèse du 2,4,6-triméthyl-3-((2-méthyl-lH-imidazol-l-yl)méthyl)benzonitrile oxyde :
Figure imgf000017_0002
A un mélange de 2,4,6-triméthyl-3-((2-méthyl-lH-imidazol-l-yl)méthyl)benzaldéhyde oxime (8,80 g, 0,034 mol) dans CH2CI2 (280 ml) à 6°C est ajoutée goutte à goutte une solution aqueuse de NaOCI (4 % de chlore actif, Aldrich, 49 ml) pendant 5 minutes. La température du milieu réactionnel est maintenue entre 6 et 8°C. Le milieu réactionnel est ensuite agité pendant 2 heures de 8°C à 21°C. La phase organique est séparée. La phase organique est lavée par l'eau (3 fois par 50 ml). Après concentration sous pression réduite (température du bain = 22-23°C, 220 mbar), de l'éther de pétrole (10 ml) est ajouté, le solvant est évaporé jusqu'à 8-10 ml, et la solution est maintenue à -18°C pendant 10-15 heures de façon à obtenir un précipité. Le précipité est filtré et lavé sur le filtre par le mélange de CH2CI2 / éther de pétrole (2 ml / 6 ml) puis par l'éther de pétrole (2 fois 10 ml) et enfin séché pendant 10-15 heures sous pression atmosphérique à température ambiante. Un solide blanc (5,31 g, rendement 61 %) de point de fusion 139 °C est obtenu. La pureté molaire est supérieure à 95 % mol (RMN 1H).
Figure imgf000018_0001
Figure imgf000018_0002
ll.3-Greffage du composé 1.3-dipolaire 2.4.6-triméthyl-3-((2-méthyl-l/7-imidazol-l- yl)méthyl)benzonitrile oxyde :
On utilise l'agent de modification obtenu selon le mode opératoire décrit ci-dessus avec une pureté molaire de 93% molaire.
Le SBR avant modification contient 25% de motif styrène et 58% de motif 1,2 de la partie butadiénique.
On incorpore le 2,4,6-triméthyl-3-((2-méthyl-l/-/-imidazol-l-yl)méthyl)benzonitrile oxyde (0,58g, 2,26 mmol), à 50g de SBR sur un outil à cylindres (mélangeur externe à 30°C). On incorpore ensuite 0.5 g d'anti-oxydant N-(l,3-diméthylbutyl)-N'-phényl-p- phénylènediamine. Le mélange est homogénéisé en 15 passes portefeuille. Cette phase de mélangeage est suivie d'un traitement thermique à 120°C pendant 10 minutes sous presse à 10 bars de pression.
L'analyse par RMN 1H a permis de déterminer un taux molaire de greffage de 0,23% et un rendement molaire de greffage de 83%.
La quantification de la fonction par RMN est réalisée en intégrant un proton Hb du motif ci- dessous :
Figure imgf000019_0001
· CH (b) situé à 6.25 ppm concernant les matrices SBR
ll.4-Svnthèse du composé 1.3-dipolaire 2.4.6-triméthyl-3-((2-méthyl-lH- benzo[d1imidazol-l-yl)méthyl)benzonitrile oxide :
11.4-1-Synthèse du 2-(chlorométhyl)-l,3,5-triméthylbenzène :
La synthèse est à l'identique de celle décrite dans le paragraphe 11.2-1.
Figure imgf000019_0002
11.4-2-Synthèse du 3-(chlorométhyl)-2,4,6-triméthylbenzaldéhyde:
La synthèse est à l'identique de celle décrite dans le paragraphe 11.2-2. Cl
Figure imgf000020_0001
11.4-3-Svnthèse du 2,4,6-triméthyl-3-((2-méthyl-lH-benzo[dlimidazol-l-yl)méthyl)benzaldé- -hvde :
Figure imgf000020_0002
Un mélange d'aldéhyde (11,9 g, 60,5 mmol), de 2-méthylbenzimidazole (8,00 g, 60,5 mmol) et de carbonate de potassium (6,27 g, 45,4 mmol) dans le DMF (diméthylformamide, 15 ml) est agité pendant 1 heure à 80 °C et trois heures à 90 °C. Le mélange est ensuite dilué par l'eau (600ml). La phase organique est extraite par EtOAc (trois fois 150 ml) et lavée à l'eau (4 fois 75 ml). Les solvants sont évaporés sous pression réduite (36°C (Tbain) pour conduire à une huile brune. Celle-ci est cristallisée avec l'éther de pétrole 40/60 (15 ml) et l'éthylacétate (20 ml).
Un solide (11,70 g, 40,0 mmol, rendement 66 %) de point de fusion 118 "C est obtenu. La pureté molaire est 70 %, EtOAc - 5 % (RMN ^).
Figure imgf000021_0001
11.4-4-Synthèse du 2,4,6-triméthyl-3-((2-méthyl-lH-benzo[dlimidazol-l-yl)méthyl)benzaldé- -hyde oxime
Figure imgf000022_0001
À une solution d'aldéhyde (11,5 g, 39,4 mmol) dans EtOH (80 ml) à 35 °C est ajoutée une solution d'hydroxylamine (6,14 g, 62,9 mmol, 50 % dans l'eau, Aldrich) dans EtOH (20 ml). Le milieu réactionnel est agité pendant 3,5 heures à 48-50°C. Le milieu réactionnel est ensuite refroidi jusqu'au 10-15 °C, le précipité obtenu est filtré et lavé sur le filtre par un mélange d'éthanol et d'eau (deux fois par mélange 5 ml et 10 ml) puis séché pendant 15- 20 heures sous pression atmosphérique à température ambiante.
Un solide (7,95 g, 25,9 mmol, rendement 66 %) de point de fusion 248 °C est obtenu. La pureté molaire est supérieure à 80 % (RMN 1H).
Figure imgf000022_0002
11.4-5-Svnthèse du 2,4,6-triméthyl-3-((2-méthyl-lH-benzo[dlimidazol-l-yl)méthyl)benzo- -nitrile oxide :
Figure imgf000023_0001
A une solution d'oxime (6,20 g, 20,2 mmol) dans le dichlorométhane (150 ml) refroidi jusqu'à 5°C est ajoutée goutte à goutte une solution aqueuse de NaOCl (6 % du chlore actif) (25,4 ml) pendant 6-8 minutes. Le milieu réactionnel est agité pendant 4,5 heures jusqu'à émulsion à 10°C. La phase organique est séparée et lavée par l'eau (3 fois par 25 ml). Après évaporation du solvant sous pression réduite (Tbain 22-23 ^c) jusqu'à cristallisation, de l'éther de pétrole (40/60) (10 ml) et du dichlorométhane (4 ml) sont ajoutés. La suspension est agitée pendant 10-15 minutes et le précipité est filtré, lavé sur le filtre par le mélange de CH2CI2 / éther de pétrole (2 ml / 4 ml) et par l'éther de pétrole (40/60) (6 ml) et enfin séché pendant 10-15 heures sous pression atmosphérique à température ambiante.
Un solide blanc (4,85 g, 15,9 mmol, rendement 79 %) de point de fusion 142 °C est obtenu. La pureté molaire est supérieure à 71 % (RMN 1H).
Le produit brut (4,4 g) est remis en solution dans l'acétone (100 ml), puis cette solution versée dans l'eau (500 ml), la suspension est agitée pendant 5-10 minutes. Le précipité est filtré et lavé sur le filtre par l'eau (200 ml), séché pendant 10-15 heures sous pression atmosphérique à température ambiante.
Un solide blanc (3,82 g, 12,6 mmol, rendement 62 %) de point de fusion 136,5-137,5 °C est obtenu avec une pureté de 94%mol en RMN 1H.
Figure imgf000023_0002
Figure imgf000024_0001
Solvant: O SO
11.5-Greffaee du composé 1.3-dipolaire 2.4.6-triméthyl-3-((2-méthyl-lH- benzofdlimidazol-l-vnméthvnbenzonitrile oxide :
La figure ci-dessous représente une unité isoprène greffée :
Figure imgf000024_0002
On utilise le composé 1,3-dipolaire obtenu selon le mode opératoire décrit dans le paragraphe 11.4. Le polyisoprène de synthèse (IR) avant modification contient 98% en poids de motifs 1,4- cis.
On incorpore le composé 1,3 dipolaire à raison de 1,35 g pour 100 g de IR sur un outil à cylindres (mélangeur externe à 30°C). On incorpore ensuite 1 g d'anti-oxydant N-(l,3- diméthylbutyl)-N'-phényl-p-phénylènediamine pour 100 g de IR. Le mélange est homogénéisé en 12 passes portefeuille.
Cette phase de mélangeage est suivie d'un traitement thermique à 120°C pendant 10 minutes sous presse à 10 bars de pression.
L'analyse par RMN 1H a permis de déterminer un taux molaire de greffage de 0,20% et un rendement molaire de greffage de 71%.
Il.6-Svnthèse du composé 1,3-dipolaire /V-(4-((lH-imidazol-l- yl)méthyl)benzylidène)aniline oxide (Va) :
Ce composé peut être préparé selon le schéma réactionnel suivant :
Figure imgf000025_0001
11.6-1-Svnthèse de l'éthyl 4-(chlorométhyl)benzoate
Figure imgf000026_0001
Un mélange d'acide 4-chlorométhylbenzoïque (10.64 g, 0.062 mol), de DMF (70 mg, quantité catalytique) et de SOCI2 (25 mL, 0.346 mol) est chauffé à 75°C pendant 2 heures. La solution brune est évaporée sous pression réduite pendant 1.5 heures à 30°C. On obtient 12.9 g d'une huile brune contenant une petite quantité d'un solide. Après filtration, on ajoute en une fois de l'éthanol anhydre (60 mL). La température du milieu réactionnel s'élève immédiatement jusqu'à 40°C. La solution obtenue est ensuite portée au reflux (Tbain 95°C) pendant 3 heures. La réaction est contrôlée en RMN 1H (disparition du signal CI-CHZ-C6H4 à 5.8 ppm, solvant - CDCI3). Une huile jaune (11,40 g, rendement 92 %) est obtenue après concentration sous pression réduite (40°C/15-20 mbar). La pureté molaire est supérieure à 93 % (RMN 1H).
Figure imgf000026_0002
Solvant: acétone-d6 1.6-2-Svnthèse de l'éthyl 4-((lH-imidazol-l-yl)méthyl)benzoate
Figure imgf000027_0001
Un mélange d'ethyl 4-(chloromethyl)benzoate (13.55 g, 0.068 mol.), d'imidazole (4.62 g, 0.068 mol.) et de K2C03 (12.48 g, 0.090 mol.) dans DM F (100 mL) est chauffé à 115°C (Tbain) pendant 3-4 heures. Après refroidissement sous atmosphère inerte (azote), le milieu réactionnel est maintenu à température ambiante pendant 10-12 heures. Le précipité jaune formé est filtré et lavé 2 fois par le DM F (30 mL). Une concentration du solvant sous pression réduite à 70-80°C permet d'obtenir environ 22 g d'huile brune qui contient DM F. Le brut réactionnel est solubilisé dans CH2CI2 (150 mL) puis concentré sous pression réduite à 70-80°C. La phase organique est extraite par CH2CI2 trois fois et les phases organiques rassemblées sont lavées par l'eau. L'huile brune (8.00 g, rendement 51%) est obtenue. La pureté molaire est supérieure à 81 % (RM N 1H). Le produit a été utilisé sans purification supplémentaire.
Figure imgf000027_0003
11.6-3-Synthèse du 4-((lH-imidazol-l-yl)méthyl)phénylméthanol
Figure imgf000028_0001
Une solution de LiAIH4 (1.50 g, 0.039 mol) dans le THF anhydre (230 mL) est refroidi à-60°C.
Une solution d'éthyl 4-((lH-imidazol-l-yl)methyl)benzoate (7.80 g, 0.028 mol, 81%mol) dans le THF anhydre (100 mL) est ajoutée sous argon pendant 15 minutes. Le milieu réactionnel est agité pendant 1 heure à -60°C, puis 10-12 heures à température ambiante.
De l'eau (20 mL) est ajoutée goutte à goutte (une réaction exothermique). Le précipité formé est filtré, Le filtrat est concentré sous pression réduite. Le brut obtenu est solubilisé dans CH2CI2 (100 mL) pour faire précipiter des insolubles. Après filtration et concentration sous pression réduite, une huile jaune (4,96 g, rendement 93 %) est obtenue. La pureté molaire est supérieure à 85 % (RMN 1H).
Figure imgf000028_0002
Solvant: DMSO-d6 11.6-4-Synthèse du 4-((lH-imidazol-l-yl)méthyl)benzaldéhyde
Figure imgf000029_0001
Un mélange de M n02 (6.88 g, 0.079 mol) et de 4-((lH-imidazol-l- yl)methyl)phenylmethanol (4.57 g, 0.021 mol, 85% mol. pa r RM N dans CHCI3 (180 mL) est agité pendant 4 heures à température au reflux. Le milieu réactionnel est refroidi jusqu'à température ambiante et est maintenu sous agitation à cette température pendant 10-12 heures. Les produits insolubles sont filtrés, le filtrat est concentré sous pression réduite. Une huile jaune (3,78 g, rendement 98 %) est obtenue après concentration sous pression réduite. La pureté molaire est supérieure à 81 % (RM N 1H).
Figure imgf000029_0002
Figure imgf000029_0003
Solvant: CDCI3 11.6-5-Svnthèse de la phénylhvdroxylamine
Figure imgf000030_0001
La phénylhydroxylamine a été synthétisé selon le mode opératoire décrit dans Org.Syntheses, Coll. Vol. 1 , p. 445, 1941; Org.Syntheses, Coll. Vol. 3 , p. 668, 1955 11.6-6-Synthèse du A/-(4-((lH-imidazol-l-yl)méthyl)benzylidène)aniline oxide
Figure imgf000030_0002
Une solution de l'aldéhyde (3.48 g, 0.015 mol, 81% mol. par XH RM N) et de phénylhydroxylamine (2.86 g, 0.026 mol) dans l'éthanol anhydre (20 mL) est agitée pendant 2 heures à 60°C (Tbain) et ensuite pendant 12 heures à tem pérature ambiante. On filtre le précipité jaune (0,249 g contenant le produit attendu). Au filtrat, on ajoute de l'eau (30 mL) sous vive agitation. Le précipité ja une alors formé est filtré après 20 minutes d'agitation et lavé par un mélange d'EtOH (10 mL) et d'eau (20 mL), puis par l'eau (50 mL). Les deux portions de solide sont réunies et séchées pendant 10-12 heures sous pression atmosphérique à température ambiante. Un solide jaune (3,71 g, rendement 89 %) de la pureté molaire supérieure à 82 % (RM N 1H) est obtenu. Une purification supplémentaire est appliquée par agitation pendant 1.5 heures à température ambiante, filtration, lavage sur le filtre par 50 ml d'éther éthylique, séchage pendant 2 jours à température ambiante. Un solide jaune (3,04 g, rendement 78 %) de point de fusion 115-116°C est obtenu. La pureté molaire est supérieure à 88 % RM N 1H).
Figure imgf000030_0003
Figure imgf000031_0001
ll.7-Préparation des compositions de caoutchouc :
Les élastomères SBR-g et IR-g sont utilisés pour la préparation des compositions de caoutchouc C-SBR-g et C-IR-g. Les élastomères SBR et IR qui ont été utilisés pour préparer les élastomères greffés SBR-g et IR-g sont utilisés sous forme non modifiée pour constituer la matrice élastomère des compositions témoins C-SBR et C-IR respectivement.
Les formulations (en pce) des compositions sont décrites dans le tableau (I). Les compositions C-SBR-g et C-IR-g sont conformes à l'invention. Les compositions C-SGR et C- IR sont des compositions témoins respectives des compositions C-SBR-g et C-IR-g.
On procède pour la fabrication de ces compositions de la manière suivante : on introduit dans un mélangeur interne (taux de remplissage final : environ 70% en volume), dont la température initiale de cuve est d'environ 110°C, successivement l'élastomère, la silice, l'agent de couplage, ainsi que les divers autres ingrédients à l'exception du système de vulcanisation. On conduit alors un travail thermomécanique (phase non-productive) en une étape, qui dure environ 5 min à 6 minutes, jusqu'à atteindre une température maximale de « tombée » de 160°C. On récupère le mélange ainsi obtenu, on le refroidit puis on incorpore du soufre et un accélérateur type sulfénamide sur un mélangeur (homo- finisseur) à 23°C, en mélangeant le tout (phase productive) pendant un temps approprié (par exemple entre 5 et 12 min). Tableau (I)
Figure imgf000032_0001
(1) SBR : SBR avec 25% de motif styrène et 56% de motif 1,2 de la partie butadiénique (2) SBR-g : SBR modifié selon la synthèse décrite ci-dessus dans le paragraphe précédent 11.3
(3) IR : polyisoprène à 98% en poids de motifs 1,4-cis
(4) IR-g : IR modifié selon la synthèse décrite ci-dessus dans le paragraphe précédent 11.5
(5) Silice « Zeosil 1165 MP » de la société Rhodia (type HDS)
(6) TESPT (« Si69 » de la société Degussa)
(7) 2,2,4-triméthyl-l,2-dihydroquinoline
(8) N-(l,3-diméthylbutyl)-N'-phényl-p-phénylènediamine, de la société Flexsys
(9) N-cylohexyl-2-benzothiazol-sulfénamide (« Santocure CBS » de la société Flexsys)
Les compositions ainsi obtenues sont ensuite calandrées, soit sous forme de plaques (d'une épaisseur allant de 2 à 3 mm) ou fines feuilles de caoutchouc, pour la mesure de leurs propriétés physiques ou mécaniques, soit sous la forme de profilés directement utilisables, après découpage et/ou assemblage aux dimensions souhaitées, par exemple comme produits semi-finis pour pneumatiques, en particulier pour des bandes de roulement.
La réticulation est effectuée à 150°C. Le temps de réticulation appliqué, t'c(90), est le temps nécessaire pour que le couple de la composition atteigne 90% du couple maximum de la composition. Les couples de la composition sont mesurés à 150°C avec un rhéomètre à chambre oscillante, selon la norme DIN 53529 - partie 3 (juin 1983). t'c(90) est déterminé selon la norme NF T 43-015 pour chacune des compositions. ll.8-Essais de caractérisation - Résultats :
Essais de traction :
Ces essais de traction permettent de déterminer les contraintes d'élasticité. Sauf indication différente, ils sont effectués conformément à la norme française NF T 46-002 de septembre 1988. Un traitement des enregistrements de traction permet également de tracer la courbe de module en fonction de l'allongement. On mesure en première élongation le module sécant nomina l calculé en se ramenant à la section initiale de l'éprouvette (ou contrainte apparente, en M Pa) à 100% d'allongement noté MSA100. Toutes ces mesures de traction sont effectuées dans les conditions normales de température (23 ± 2°C) selon la norme NF T 46-002.
Propriétés dynamiques :
Les propriétés dyna miques sont mesurées sur un viscoana lyseur (Metravib VA4000), selon la norme ASTM D 5992-96. On enregistre la réponse d'un échantillon de composition vulcanisée (éprouvette cylindrique de 4 mm d'épaisseur et de 400 mm2 de section), soumis à une sollicitation sinusoïdale en cisaillement simple alterné, à la fréquence de 10Hz, da ns les conditions normales de température (23°C) selon la norme ASTM D 1349-99, ou selon les cas à une température différente (100°C). On effectue un balayage en amplitude de déformation de 0,1% à 100% (cycle a ller), puis de 100% à 0,1% (cycle retour). Les résultats exploités sont le module complexe de cisaillement dynamique (G*) à 25% de déformation, le facteur de perte tan(ô) et l'écart de module (AG*) entre les valeurs à 0,1 et 100% de déformation (effet Payne). Pour le cycle retour, on indique la valeur maximale de tan(ô) observée, noté tan(ô)max.
Les résultats sont consignés dans le tableau (II) ci-après.
Tableau (II)
Figure imgf000033_0001
Les compositions C-SBR-g et C-I R-g présentent à 23°C un module MSA100 à 23°C qui est bien supérieur à celui des compositions témoin respectives C-SBR et C-I R. Cette hausse de rigidité à cuit est obtenue bien qu'une diminution très significative de l'hystérèse à 23°C soit également observée pour C-SBR-g et C-I R-g en comparaison à leur témoin respectif C- SBR et C-IR. L'augmentation de la rigidité à cuit est d'autant plus remarquable que la baisse d'hystérèse est très forte.
Un bon comportement routier d'un pneumatique étant généralement associé à une forte rigidité à cuit de la composition qui constitue sa bande de roulement, ce résultat augure un bon comportement routier d'un pneumatique ayant une bande de roulement comportant une composition C-SBR-g ou C-IR-g.
Par ailleurs il est observé que les compositions selon l'invention C-SBR-g et C-IR-g conservent un niveau de rigidité à cuit à 100°C comparable à celui des compositions témoin respectives C-SBR et C-IR. Ces résultats présagent d'une polyvalence en température de la composition de caoutchouc conforme à l'invention. En effet on peut attendre qu'une bande de roulement contenant la composition C-SBR-g ou C-IR-g permette au pneumatique d'avoir un comportement routier au moins tout aussi bon que ne le ferait la composition témoin C-SBR ou C-IR, lors de conditions de roulage plus extrêmes, notamment pour des pneumatiques de voiture sport roulant à haute vitesse.

Claims

Revendications
Composé 1,3-dipolaire répondant à la formule (I)
Q.-A-B (I) dans laquelle :
Q. comprend un dipôle contenant au moins et de préférence un atome d'azote, A, de préférence divalent, est un atome ou un groupe d'atomes reliant Q. à B,
B com rend un cycle répondant à la formule (II)
Figure imgf000035_0001
dans laquelle :
3 des 4 symboles Z, Y, R et R' identiques ou différents représentent chacun un atome ou un groupe d'atomes, Z et Y pouvant former ensemble avec les atomes de carbone auxquels ils se rattachent un cycle,
et le quatrième symbole Z, Y, R ou R' désigne un rattachement direct à A.
2. Composé selon la revendication 1 dans lequel R désigne un rattachement direct à A.
3. Composé selon la revendication 2 dans lequel R' représente un atome d'hydrogène ou un groupe carboné pouvant contenir au moins un hétéroatome.
4. Composé selon la revendication 3 dans lequel R' représente un groupe carboné contenant de 1 à 20 atomes de carbone, préférentiellement un groupe aliphatique, plus préférentiellement un groupe alkyle qui contient de préférence de 1 à 12 atomes de carbone.
5. Composé selon la revendication 1 dans lequel R' désigne un rattachement direct à A.
6. Composé selon l'une quelconque des revendications 2 à 5 dans lequel Z et Y sont chacun un atome d'hydrogène.
7. Composé selon l'une quelconque des revendications 2 à 5 dans lequel Z et Y forment ensemble avec les atomes de carbone auxquels ils se rattachent un cycle, de préférence aromatique.
8. Composé selon la revendication 1 dans lequel Y ou Z désigne un rattachement direct à A.
9. Composé selon l'une quelconque des revendications 5 à 8 dans lequel R représente un atome d'hydrogène ou un groupe carboné pouvant contenir au moins un hétéroatome et contenant de préférence de 1 à 20 atomes de carbone.
10. Composé selon la revendication 9 dans lequel R est un groupe aliphatique, préférentiellement un groupe alkyle qui contient de préférence de 1 à 12 atomes de carbone.
11. Composé selon la revendication 10 dans lequel R est un méthyle.
12. Composé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 dans lequel A est un groupe contenant jusqu'à 20 atomes de carbone et pouvant contenir au moins un hétéroatome.
13. Composé selon la revendication 12 dans lequel A est un groupe aliphatique contenant préférentiellement de 1 à 20 atomes de carbone, plus préférentiellement de 1 à 12 atomes de carbone, encore plus préférentiellement de 1 à 6 atomes de carbone, ou un groupe aromatique contenant préférentiellement de 6 à 20 atomes de carbone, plus préférentiellement de 6 à 12 atomes de carbone.
14. Composé selon la revendication 13 dans lequel A est un groupe alkylène contenant de 1 à 20 atomes de carbone, préférentiellement de 1 à 12 atomes de carbone, plus préférentiellement de 1 à 6 atomes de carbone, encore plus préférentiellement de 1 à
3 atomes de carbone, ou un groupe arylène contenant préférentiellement de 6 à 20 atomes de carbone, plus préférentiellement de 6 à 12 atomes de carbone.
15. Composé selon l'une quelconque des revendications 1 à 14 choisi dans le groupe constitué par les oxydes de nitrile, les imines de nitrile et les nitrones.
16. Composé selon la revendication 15 dans lequel Q. contient un motif -C≡N— >0.
17. Composé selon la revendication 16 dans lequel Q. comporte, de préférence représente le motif répondant à la formule (I
Figure imgf000037_0001
dans laquelle :
quatre des cinq symboles RI à R5 identiques ou différents, sont chacun un atome ou un groupe d'atomes, préférentiellement un groupe aliphatique ou un groupe aromatique et le cinquième symbole désigne un rattachement direct à A, sachant que RI et R5 sont tous les deux différents de H.
18. Composé selon la revendication 17 dans lequel RI, R3 et R5 sont identiques.
19. Composé selon l'une quelconque des revendications 17 à 18 dans lequel RI, R3 et R5 sont chacun un groupe alkyle de 1 à 6 atomes de carbone, préférentiellement de 1 à 3 atomes de carbone.
20. Composé selon la revendication 19 dans lequel RI, R3 et R5 sont chacun un méthyle ou éthyle.
21. Composé selon la revendication 20, lequel composé est le 2,4,6-triméthyl-3-((2-méthyl- lH-imidazol-l-yl)méthyl)benzo-nitrile oxyde ou le 2,4,6-triéthyl-3-((2-méthyl-l/-/- imidazol-l-yl)méthyl)benzo-nitrile oxyde.
22. Composé selon la revendication 15 dans lequel Q. contient un motif -C=N(— >0)-.
23. Composé selon la revendication 22 dans lequel Q. comporte, de préférence représente le motif répondant à la formule (IV) ou (V)
YrHC^
(IV)
Y,
Y2-HC^
(V) dans laquelle Yi est un groupe aliphatique, préférentiellement un groupe alkyle contenant de préférence 1 à 12 atomes de carbone, ou un groupe aromatique contenant de 6 à 20 atomes de carbone, préférentiellement un groupe alkylaryle, plus préférentiellement un groupe phényle ou tolyle,
Y2, comportant un rattachement direct à A, est un groupe aliphatique, préférentiellement un groupe alkylène contenant de préférence 1 à 12 atomes de carbone, ou un groupe aromatique contenant préférentiellement de 6 à 20 atomes de carbone et comportant sur son noyau benzénique le rattachement direct à A.
24. Composé selon la revendication 22 ou 23 de formule (IVa), (IVb), (Va) ou (Vb).
Figure imgf000038_0001
25. Procédé pour modifier par une réaction de greffage un polymère insaturé qui présente au moins une et de préférence plusieurs insaturations, lequel procédé comprend la réaction d'un composé 1,3-dipolaire défini selon l'une quelconque des revendications 1 à 24 sur au moins une et de préférence plusieurs insaturations du polymère insaturé.
26. Procédé selon la revendication 25 dans lequel on fait réagir le composé 1,3-dipolaire selon une stœchiométrie comprise entre 0 et 3 équivalents molaires, préférentiellement entre 0 et 2 équivalents molaires, plus préférentiellement entre 0 et 1 équivalent molaire, encore plus préférentiellement entre 0 et 0.7 équivalent molaire de cycle imidazole pour 100 moles d'unités monomères constituant le polymère.
27. Procédé selon l'une quelconque des revendications 25 à 26 dans lequel le polymère insaturé est un polymère diénique, préférentiellement un élastomère diénique, plus préférentiellement un élastomère diénique essentiellement insaturé, encore plus préférentiellement un élastomère essentiellement insaturé choisi dans le groupe constitué par les polybutadiènes, les polyisoprènes, les copolymères de butadiène, les copolymères d'isoprène et les mélanges de ces élastomères.
28. Polymère susceptible d'être obtenu par le procédé défini selon l'une quelconque des revendications 25 à 27.
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