La présente invention a pour objet un procédé d'acylation d'un éther aromatique.

L'invention vise préférentiellement un procédé d'acylation d'un éther aromatique substitué et plus particulièrement du vératrole.

L'invention s'applique à la préparation d'alkylcétones alkoxyaromatiques.

Les procédés classiques d'acylation des composés aromatiques, notamment des éthers de phénols consistent à effectuer une réaction d'acylation de type Friedel-Crafts.

On fait réagir le composé aromatique et un agent d'acylation, en présence d'un catalyseur qui est généralement le chlorure d'aluminium. Une illustration de ce type de procédé est donnée par les travaux de C.

KURODA et coll. [Sci. Papers Inst. Phys. Chem. Res. 18, pp. 51-60 (1932)] qui ont décrit la préparation de méthoxyacétophénones, par réaction d'un composé aromatique porteur de 1 à 3 groupes méthoxy, avec du chlorure d'acétyle, en présence de chlorure d'aluminium. Toutefois, la mise en oeuvre du chlorure d'aluminium présente de nombreux inconvénients. Le chlorure d'aluminium est un produit corrosif et irritant. De plus, il est nécessaire de mettre en oeuvre une quantité importante de chlorure d'aluminium au moins égale à la stoechiométrie, par suite de la complexation de la cétone formée. En conséquence, le chlorure d'aluminium n'est donc pas un vrai catalyseur.

En fin de réaction, il est nécessaire d'éliminer le chlorure d'aluminium du milieu réactionnel en faisant une hydrolyse acide ou basique.

Cette technique d'hydrolyse implique l'addition d'eau dans le milieu réactionnel ce qui complique notablement la mise en oeuvre du procédé car le cation métallique, et plus particulièrement le cation aluminium forme alors en présence d'eau, des complexes polyoxo- et/ou polyhydroxo- d'aluminium de consistance laiteuse, difficiles ensuite à séparer. Il en résulte la nécessité de faire un traitement long et coûteux comportant après l'hydrolyse, une extraction de la phase organique, une séparation des phases aqueuse et organique, voire- même un séchage de cette dernière. La séparation du chlorure d'aluminium est donc longue et coûteuse.

Par ailleurs, se pose le problème des effluents aqueux salins qu'il faut ensuite neutraliser ce qui impose une opération supplémentaire.

De plus, le chlorure d'aluminium ne peut être recyclé du fait de son hydrolyse.

Pour pallier cet inconvénient, on a proposé de faire la réaction en présence de catalyseurs hétérogènes. Ainsi, depuis une dizaine d'années, on a préconisé de mettre en oeuvre, les zéolithes, comme catalyseurs d'acylation.

Prins et coll. ont décrit l'acétylation de l'anisole, par l'anhydride acétique [9^

International Zeolite Congress - Montréal Congrès (1992)], en présence de zéolithes telles que zéolithe β ou zéolithe USY. Il est à noter que les zéolithes β donnent des résultats plus intéressants tant en ce qui concerne le taux de conversion que le rendement réactionnel.

On a divulgué selon EP-A-0279322, la réaction en phase vapeur, d'un composé aromatique (vératrole) avec un dérivé d'acide carboxylique, en présence d'une zéolithe sous forme H telle que mordénite, faujasite et ZSM-5. Toutefois, le rendement de la réaction du vératrole et du chlorure de p- chlorobenzoyle mentionné dans l'exemple n'est que de 22 %.

Il s'avère que la mise en oeuvre des zéolithes comme catalyseurs de réaction faisant intervenir des molécules encombrées pose un problème à l'Homme du Métier en ce sens que la sélectivité et le rendement de la réaction ne sont pas satisfaisants.

L'objet de la présente invention est de fournir un procédé permettant d'obvier aux inconvénients précités.

Il a maintenant été trouvé et c'est ce qui constitue l'objet de la présente invention, un procédé d'acylation d'un éther aromatique qui consiste à faire réagir ledit éther avec un agent d'acylation, en présence d'un catalyseur zéolithique, ledit procédé étant caractérisé par le fait que l'on conduit la réaction d'acylation en présence d'une quantité efficace d'un catalyseur comprenant une zéolithe de type faujasite ou zéolithe Y ayant les caractéristiques physico-chimiques suivantes :

- un rapport atomique dénommé "Si/Me ¹ global", entre le nombre d'atomes de l'élément silicium et le nombre d'atomes de tout élément trivalent Me ¹ contenu dans la zéolithe, compris entre 2,4 et 90, de préférence entre 2,4 et 75 et de manière encore plus préférée, entre 2,4 et 60, - une teneur en métal alcalin Me ² telle que le rapport atomique entre le nombre d'atomes de métal alcalin Me ² et le nombre d'atomes de tout élément trivalent Me ^1(,v) inclus dans le réseau zéolithique, est inférieur

à 0,2, de préférence inférieur à 0,1 et de manière encore plus préférée, inférieur à 0,05.

Par "Me ¹ ", on désigne tout élément ayant un degré d'oxydation de +3 et notamment, l'aluminium, la gallium, le fer, le bore et leurs mélanges, et de préférence, l'aluminium.

Par "Me ² ", on entend un métal choisi dans le groupe des éléments de la colonne 1a et leurs mélanges, de préférence les métaux alcalins tels que le lithium, le sodium, le potassium, le rubidium et le césium. Me ² représente de préférence, le sodium ou le potassium.

Par "Me ^1t,V) ", on désigne tout élément ayant un degré d'oxydation de +3 et notamment, l'aluminium, la gallium, le fer ou le bore et leurs mélanges, et de préférence, l'aluminium, présent dans le réseau zéolithique.

Pour la définition des éléments, on se réfère ci-après à la Classification périodique des éléments publiée dans le Bulletin de la Société Chimique de France, n°1 (1966).

La zéolithe de type faujasite ou Y mise en oeuvre préférentiel lement présente un rapport atomique dénommé "Si/Me ^{1 (,V)} de charpente zéolithique", entre le nombre d'atomes de l'élément silicium et le nombre d'atomes de tout élément trivalent Me ^1<ιv) inclus dans le réseau zéolithique compris entre 5 et 100, de préférence entre 6 et 80 et de manière encore plus préférée, entre 8 et 60.

Les paramètres physico-chimiques caractérisant la zéolithe mise en oeuvre dans le procédé de l'invention sont déterminés selon les méthodes données ci- après. Le rapport atomique "Si/Me ¹ global" de la zéolithe est déterminé notamment par fluorescence X.

Le rapport atomique "Si/Me ^{1 (,v)} " de la charpente de la zéolithe est déterminé par l'une des méthodes connues de l'homme du métier, à savoir et à titre d'exemples, la diffraction des rayons X qui, par mesure du paramètre de maille de la zéolithe, permet, en utilisant la relation de Fichtner-Schmittler (Fichtner-Schmittler, H., Loshe, U., Engelhardt, G. et Patzelova, V. Cryst. Rest. Tech. 1984, 1984, 19, K1) d'accéder au rapport "Si/Me ^{1 (IV)} " de charpente, la RMN du solide du ²⁹ Si et la spectroscopie infrarouge.

Le catalyseur mis en oeuvre dans le procédé de l'invention comprend une phase active qui est une zéolithe de type faujasite ou Y ayant certaines caractéristiques bien définies. Ainsi, elle présente une faible teneur en élément Me ¹ , qui est de préférence, l'aluminium.

A l'état déshydraté, la zéolithe Y ou zéolithe de type faujasite a, plus précisément, une composition chimique correspondant à la formule empirique suivante :

(1-x) H ₂ 0, x [(Me2)2θ], [(Me ¹ ) ₂ θ3], 2n Si0 ₂ dans ladite formule :

- Me ¹ et Me ² ayant la signification donnée ci-dessus,

- n, égal au rapport atomique "Si/Me ¹ global" défini précédemment, est compris entre 2,4 et 90, de préférence entre 2,4 et 75 et de manière encore plus préférée, entre 2,4 et 60, - x, égal au rapport atomique Me /Me ^l(IV) défini précédemment, est inférieur à 0,2, de préférence inférieur, à 0,1 et de manière encore plus préférée, compris entre 0 et 0,05.

Le paramètre de maille a de la zéolithe mise en oeuvre dans le procédé de l'invention est inférieur à 24,50 Angstrôm, de préférence, compris entre 24,23 et 24,42 Angstrôm.

Les zéolithes Y, de type faujasite sont décrites dans la littérature [cf. Atlas of zeolites structure types by W. M. Meier and D. H. Oison published by the Structure Commission of the International Zeolite Association (1978) ou brevet US 3 130007]. Afin de mettre en oeuvre une zéolithe Y répondant aux caractéristiques précitées, il peut être nécessaire d'effectuer un traitement de désalumination de la zéolithe de telle sorte que les rapports atomiques Si/Me ¹ définis précédemment soient compris dans les intervalles précités.

Ainsi, on peut mettre en oeuvre les méthodes connues de l'homme du métier parmi lesquelles on peut citer, à titre d'exemples, et de manière non exhaustive, les calcinations en présence de vapeur, les calcinations en présence de vapeur d'eau suivies d'attaques par des acides minéraux (HN0 ₃ , HCI...), les traitements directes de désalumination par des réactifs tels que le tétrachlorure de silicium (SiC , l'hexafluorosilicate d'ammonium ((NH^SiFg), l'éthylènediaminetétracétique (EDTA) ainsi que sa forme mono- ou disodique. On peut également faire un traitement de désalumination par attaque acide directe par des solutions d'acides minéraux tels que par exemple, l'acide chlorhydrique, l'acide nitrique, l'acide sulfurique ou d'acides organiques comme notamment l'acide acétique, l'acide oxalique. Par ailleurs, toute combinaison des méthodes de désalumination précitées est aussi possible.

La zéolithe constitue la phase catalytique. Elle peut être utilisée seule ou en mélange avec une matrice minérale. Dans la description, on désignera par

"catalyseur", le catalyseur réalisé entièrement en zéolithe ou en mélange avec une matrice préparée selon des techniques connues de l'Homme du métier.

A cet effet, la matrice peut être choisie parmi les oxydes de métaux, tels que les oxydes d'aluminium, de silicium et/ou de zirconium, ou encore parmi les argiles et plus particulièrement, le kaolin, le talc ou la montmorillonite.

Dans le catalyseur, la teneur en phase active représente de 5 à 100 % du poids du catalyseur.

Les catalyseurs peuvent se présenter sous différentes formes dans le procédé de l'invention : poudre, produits mis en forme tels que granulés (par exemple, extrudés ou billes), pastilles, qui sont obtenus par extrusion, moulage, compactage ou tout autre type de procédé connu. En pratique, sur le plan industriel, ce sont les formes de granulés ou de billes qui présentent le plus d'avantages tant sur le plan de l'efficacité que sur le plan de commodité de mise en oeuvre.

Comme mentionné précédemment, le procédé de l'invention convient pour effectuer une réaction d'acylation sur un éther aromatique, de préférence, substitué.

Dans l'exposé qui suit de la présente invention, on désigne par "éther aromatique", un composé aromatique dont un atome d'hydrogène directement lié au noyau aromatique est remplacé par un groupe éther et par "aromatique", la notion classique d'aromaticité telle que définie dans la littérature, notamment par Jerry MARCH, Advanced Organic Chemistry, 4 édition, John Wiley and Sons, 1992, pp.40 et suivantes. On entend par "éther aromatique substitué", un éther aromatique comprenant au moins un autre substituant sur le noyau aromatique, de préférence en position ortho.

Plus précisément, la présente invention a pour objet un procédé d'acylation d'un éther aromatique de formule générale (I) :

OR'

dans laquelle :

- A symbolise le reste d'un cycle formant tout ou partie d'un système carbocyclique aromatique, monocyclique ou polycyclique, système comprenant

au moins un groupe OR' : ledit reste cyclique pouvant porter un ou plusieurs substituants,

- R représente un ou plusieurs substituants, identiques ou différents,

- R' représente un radical hydrocarboné ayant de 1 à 24 atomes de carbone, qui peut être un radical aliphatique acyclique saturé ou insaturé, linéaire ou ramifié ; un radical cycloaliphatique saturé, insaturé ou aromatique, monocyclique ou polycyclique ; un radical aliphatique saturé ou insaturé, linéaire ou ramifié, porteur d'un substituant cyclique,

- R' et R peuvent former un cycle comprenant éventuellement un autre hétéroatome,

- n est un nombre inférieur ou égal à 4.

Dans le présent texte, on désigne, de manière simplifiée, par "groupes aikoxy", les groupes du type R'-O- dans lesquels R' a la signification donnée précédemment. R' représente donc aussi bien un radical aliphatique acyclique ou cycloaliphatique, saturé, insaturé ou aromatique qu'un radical aliphatique saturé ou insaturé porteur d'un substituant cyclique.

L'éther aromatique qui intervient dans le procédé de l'invention répond à la formule (I) dans laquelle R' représente un radical aliphatique acyclique, saturé ou insaturé, linéaire ou ramifié. Plus préférentiellement, R' représente un radical alkyle linéaire ou ramifié ayant de 1 à 12 atomes de carbone, de préférence de 1 à 6 atomes de carbone : la chaîne hydrocarbonée pouvant être éventuellement interrompue par un hétéroatome (par exemple, l'oxygène), par un groupe fonctionnel (par exemple -CO-) et/ou porteuse d'un substituant (par exemple, un halogène). Le radical aliphatique acyclique, saturé ou insaturé, linéaire ou ramifié peut être éventuellement porteur d'un substituant cyclique. Par cycle, on entend de préférence, un cycle carbocyclique saturé, insaturé ou aromatique, de préférence cycloaliphatique ou aromatique notamment cycloaliphatique comprenant 6 atomes de carbone dans le cycle ou benzénique. Le radical aliphatique acyclique peut être relié au cycle par un lien valentiel, un hétéroatome ou un groupe fonctionnel et des exemples sont donnés ci- dessus.

Le cycle peut être éventuellement substitué et à titre d'exemples de substituants cycliques, on peut envisager, entre autres, les substituants tels que R dont la signification est précisée pour la formule (la).

R' peut représenter également un radical carbocyclique saturé ou comprenant 1 ou 2 insaturations dans le cycle, ayant généralement de 3 à 8

atomes de carbone, de préférence, 6 atomes de carbone dans le cycle ; ledit cycle pouvant être substitué avec des substituants tels que R.

R' peut représenter également un radical carbocyclique aromatique, de préférence monocyclique ayant généralement au moins 4 atomes de carbone, de préférence, 6 atomes de carbone dans le cycle ; ledit cycle pouvant être substitué avec des substituants tels que R.

Le procédé de l'invention s'applique tout particulièrement aux éthers aromatiques de formule (I) dans laquelle R' représente un radical alkyle linéaire ou ramifié ayant de 1 à 4 atomes de carbone ou un radical phényle. Comme exemples de radicaux R' préférés selon l'invention, on peut citer les radicaux méthyle et éthyle.

Dans la formule générale (I) des éthers aromatiques, le reste A peut représenter le reste d'un composé carbocyclique aromatique, monocyciique ayant au moins 4 atomes de carbone et de préférence 6 atomes de carbone ou le reste d'un composé carbocyclique polycyclique qui peut être constitué par au moins 2 carbocycles aromatiques et formant entre eux des systèmes ortho- ou ortho- et péricondensés ou par au moins 2 carbocycles dont au moins l'un d'entre eux est aromatique et formant entre eux des systèmes ortho- ou ortho- et péricondensés. On peut citer plus particulièrement, un reste naphtalénique. Le reste A peut porter un ou plusieurs substituants sur le noyau aromatique.

Des exemples de substituants R sont donnés ci-après mais cette liste ne présente pas de caractère limitatif. N'importe quel substituant peut être présent sur le cycle dans la mesure où il n'interfère pas au niveau du produit désiré.

Le reste A pouvant entre autres porter plusieurs groupes aikoxy, il est possible selon le procédé de l'invention d'acyler des composés polyaikoxylés.

Le procédé de l'invention s'applique plus particulièrement, aux éthers aromatiques de formule (la) :

dans laquelle : - n est un nombre inférieur ou égal à 4, de préférence égal à 1 ou 2,

- le radical R' représente un radical alkyle, linéaire ou ramifié, ayant de 1 à 6 atomes de carbone, de préférence de 1 à 4 atomes de carbone, tel que méthyle, éthyle, propyle, isopropyle, butyle, isobutyle, sec-butyle, tert-butyle ou un radical phényle, - le ou les radicaux R représentent l'un des atomes ou groupes suivants :

. un radical alkyle, linéaire ou ramifié, ayant de 1 à 6 atomes de carbone, de préférence de 1 à 4 atomes de carbone, tel que méthyle, éthyle, propyle, isopropyle, butyle, isobutyle, sec-butyle, tert-butyle, . un radical alcényle linéaire ou ramifié ayant de 2 à 6 atomes de carbone, de préférence, de 2 à 4 atomes de carbone, tel que vinyle, allyle,

. un radical cyclohexyie ou benzyie,

. un radical aikoxy linéaire ou ramifié ayant de 1 à 6 atomes de carbone, de préférence de 1 à 4 atomes de carbone tel que les radicaux méthoxy, éthoxy, propoxy, isopropoxy, butoxy, . un groupe acyle ayant de 2 à 6 atomes de carbone,

. un radical de formule :

-Ri -OH

-R1-COOR2 -R1-CHO -Ri-NOg

-R1-CN -R!-N-(R ₂ )2 -R-j-CO-N-(R )2 -R1-X dans lesdites formules, R-j représente un lien vaientiel ou un radical hydrocarboné divalent, linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé, ayant de 1 à

6 atomes de carbone tel que, par exemple, méthylène, éthylène, propylène, isopropylène, isopropylidène ; R ₂ représente un atome d'hydrogène ou un radical alkyle linéaire ou ramifié ayant de 1 à 6 atomes de carbone ; X symbolise un atome d'halogène, de préférence un atome de chlore, de brome ou de fluor.

- les radicaux R' et R et les 2 atomes successifs du cycle benzénique peuvent former entre eux, un cycle ayant de 5 à 7 atomes, comprenant éventuellement un autre hétéroatome.

Lorsque n est supérieur ou égal à 1 , les radicaux R' et R et les 2 atomes successifs du cycle benzénique peuvent être liés entre eux par un radical alkylène, alcénylène ou alcénylidène ayant de 2 à 4 atomes de carbone pour former un hétérocycle saturé, insaturé ou aromatique ayant de 5 à 7 atomes de carbone. Un ou plusieurs atomes de carbone peuvent être remplacés par un autre hétéroatome, de préférence l'oxygène. Ainsi, les radicaux OR' et R peuvent représenter un radical méthylène dioxy ou éthylène dioxy.

Dans la formule (la), R' représente préférentiel lement un radical alkyle, linéaire ou ramifié, ayant de 1 à 4 atomes de carbone, de préférence, un radical méthyle ou éthyle.

L'éther aromatique de formule (I) peut porter un ou plusieurs substituants R. R représente plus préférentiellement, l'un des atomes ou groupes suivants :

. un radical alkyle, linéaire ou ramifié, ayant de 1 à 6 atomes de carbone, de préférence de 1 à 4 atomes de carbone, tel que méthyle, éthyle, propyle, isopropyle, butyle, isobutyle, sec-butyle, tert-butyle,

. un radical aikoxy linéaire ou ramifié ayant de 1 à 6 atomes de carbone, de préférence de 1 à 4 atomes de carbone tel que les radicaux méthoxy, éthoxy, propoxy, isopropoxy, butoxy, isobutoxy, sec-butoxy, tert-butoxy,

. un atome d'halogène, de préférence un atome de fluor, chlore ou brome, un radical trifluorométhyle.

Dans la formule (la), R représente préférentiellement un radical aikoxy, linéaire ou ramifié, ayant de 1 à 4 atomes de carbone, de préférence, un radical méthoxy ou éthoxy.

Le procédé de l'invention s'applique plus particulièrement, aux éthers aromatiques substitués c'est-à-dire à des éthers aromatiques de formule (I) ou (la) dans lesquelles n est au moins égal à 1. Interviennent préférentiellement dans le procédé de l'invention des éthers aromatiques de formule (I) ou (la) dans lesquelles :

- n est au moins égal à 1 ,

- R' représente un radical alkyle, linéaire ou ramifié, ayant de 1 à 6 atomes de carbone ou un radical phényle, - R représente un radical aikoxy, linéaire ou ramifié, ayant de 1 à 4 atomes de carbone, de préférence, un radical méthoxy ou éthoxy.

- les radicaux OR' et R forment un radical méthylène dioxy ou éthylène dioxy.

Le procédé de l'invention s'applique plus particulièrement aux éthers aromatiques de formule (la) dans laquelle n est égal à 1, les radicaux R et OR' représentant tous deux, des radicaux aikoxy, identiques ou différents.

A titre illustratif de composés répondant à la formule (l), on peut mentionner plus particulièrement :

- les monoéthers non substitués tels que l'anisole, l'éthoxybenzène (phénétole), le propoxybenzène, l'isopropoxybenzène, le butoxybenzène, l'isobutoxybenzène, le 1-méthoxynaphtalène, le 2-méthoxynaphtalène, le 2-éthoxynaphtalène ; les monoéthers substitués tels que le 2-chloroanisoie, le 3-chloroanisole, le 2- bromoanisoie, le 3-bromoanisole, le 2-méthylanisole, le 3-méthylanisole, le 2-

éthylanisole, le 3-éthylanisole, le 2-isopropylanisole, le 3-isopropylan isole, le 2- propylanisole, le 3-propylanisole, le 2-allylanisole, le 2-butylanisole, le 3- butylanisole, le 2-benzylanisole, le 2-cyclohexylan isole, le 1-bromo-2- éthoxybenzène, le 1-bromo-3-éthoxybenzène, le 1-chloro-2-éthoxybenzène, le 1- chloro-3-éthoxybenzène, le 1-éthoxy-2-éthylbenzène, le 1-éthoxy-3- éthylbenzène, le 1-méthoxy-2-allyloxybenzène, le 2,3-diméthylanisole, le 2,5- diméthylanisole,

- les diéthers comme le vératrole, le 1 ,3-diméthoxybenzène, le 1,4- diméthoxybenzène, le 1 ,2-diéthoxy- benzène, le 1 ,3-diéthoxybenzène, le 1,2- dipropoxybenzène, le 1 ,3-dipropoxy- benzène, le 1 ,2-méthylènedioxybenzène, le 1 ,2-éthylènedioxybenzène,

- les triéthers comme le 1 ,2,3-triméthoxybenzène, le 1 ,3,5-triméthoxybenzène, le 1 ,3,5-triéthoxybenzène.

Les composés auxquels s'applique de manière plus particulièrement intéressante le procédé selon l'invention, sont les éthers substitués répondant à la formule (I) ou (la) dans lesquelles n est au moins égal à 1. L'invention est bien adaptée pour effectuer l'acylation du vératrole.

Pour ce qui est du réactif d'acylation, il est choisi dans le groupe formé par les halogénures d'acides carboxyliques et les anhydrides d'acides carboxyliques. Les acides carboxyliques sont des acides carboxyliques aliphatiques, saturés ou insaturés, linéaires ou ramifiés ou des acides cycloaliphatiques, éventuellement substitués, saturés ou insaturés.

Ils répondent plus particulièrement à la formule (II) :

dans laquelle :

- R3 représente :

. un radical aliphatique saturé ou insaturé, linéaire ou ramifié ayant de 1 à 24 atomes de carbone ; un radical cycloaliphatique, saturé ou insaturé, monocyclique ou polycyclique, ayant de 3 à 12 atomes de carbone ; - X' représente :

. un atome d'halogène, de préférence un atome de chlore ou de brome, . un radical -O-CO-R4 avec R ₄ , identique ou différent de R3, ayant la même signification que R3 : R3 et R pouvant former ensemble un radical divalent aliphatique saturé ou insaturé, linéaire ou ramifié, ayant au moins 2 atomes de carbone.

Plus préférentiellement, R3 représente un radical alkyle linéaire ou ramifié ayant de 1 à 12 atomes de carbone, de préférence de 1 à 6 atomes de carbone :

la chaîne hydrocarbonée pouvant être éventuellement interrompue par un hétéroatome (par exemple, l'oxygène), par un groupe fonctionnel (par exemple -CO-) et/ou porteuse de substituants (par exemple, des atomes d'halogène ou un groupe CF3). R ₃ représente également un radical alcényle ayant de 2 à 10 atomes de carbone, tel que vinyle, propèn-yle, butèn-yle, pentèn-yle, hexèn-yle, octèn-yle, décèn-yle.

Le radical R ₃ représente également un radical non aromatique, de préférence, cycloaliphatique, par exemple, un radical cyclohexyle, qui peut être éventuellement substitué. N'importe quel substituant peut être présent sur le cycle dans la mesure où il n'interfère pas au niveau du produit souhaité.

Comme exemples plus particuliers de substituants, on peut citer, notamment :

. un radical alkyle, linéaire ou ramifié, ayant de 1 à 6 atomes de carbone, de préférence de 1 à 4 atomes de carbone, tel que méthyle, éthyle, propyle, isopropyle, butyle, isobutyle, sec-butyle, tert-butyle,

. un radical aikoxy linéaire ou ramifié ayant de 1 à 6 atomes de carbone, de préférence de 1 à 4 atomes de carbone tel que les radicaux méthoxy, éthoxy, propoxy, isopropoxy, butoxy, isobutoxy, sec-butoxy, tert-butoxy, . un groupe hydroxyle,

. un atome d'halogène, de préférence un atome de fluor, chlore ou brome.

Les agents d'acylation préférés sont les anhydrides d'acides. Ils répondent plus particulièrement à la formule (II) dans laquelle R3 et R sont identiques et représentent un radical alkyle ayant de 1 à 4 atomes de carbone, éventuellement porteurs d'atomes d'halogène, de préférence, de chlore.

Lorsque l'agent d'acylation est un halogénure d'acide, il répond préférentiellement à la formule (II) dans laquelle X' représente un atome de chlore et R ₃ représente un radical alkyle ayant de 1 à 4 atomes de carbone, de préférence, méthyle ou éthyle éventuellement porteurs d'atomes d'halogène, de préférence, de chlore.

A titre illustratif d'agents d'acylation répondant à la formule (II), on peut citer plus particulièrement :

- l'anhydride acétique,

- l'anhydride propanoïque, - l'anhydride isobutyrique,

- l'anhydride trifluoroacétique,

- l'anhydride de monochloracétyle,

- l'anhydride de dichloroacétyle,

- le chlorure d'acétyle,

- le chlorure de monochloracétyle,

- le chlorure de dichloroacétyle,

- le chlorure de propanoyle, - le chlorure d'isobutanoyle,

- le chlorure de pivaloyle,

- le chlorure de crotonyle.

Conformément à l'invention, la réaction d'acylation est conduite avantageusement en phase liquide comprenant l'éther aromatique et l'agent d'acylation et en présence du catalyseur.

L'un des réactifs de départ peut servir de solvant réactionnel mais il est également possible de faire appel à un solvant organique.

Comme exemples de solvants convenant à la présente invention, on peut citer en particulier les hydrocarbures aliphatiques ou aromatiques, halogènes ou non, les éther-oxydes aliphatiques, cycloaliphatiques ou aromatiques ou des solvants aprotiques, plus polaires.

A titre d'exemples d'hydrocarbures aliphatiques ou cycloaliphatiques, on peut citer plus particulièrement les paraffines tels que notamment, l'hexane, l'heptane, l'octane, le nonane, le décane, le undécane, le dodécane, le tétradécane ou le cyclohexane, et les hydrocarbures aromatiques comme notamment le benzène, le toluène, les xylènes, le cumène, les coupes pétrolières constituées de mélange d'alkylbenzènes notamment les coupes de type Solvesso®.

En ce qui concerne les hydrocarbures halogènes aliphatiques ou aromatiques, on peut mentionner plus particulièrement, les hydrocarbures perchlorés tels que notamment le tétrachloroéthylène, l'hexachloroéthane ; les hydrocarbures partiellement chlorés tels que le dichlorométhane, le chloroforme, le 1 ,2-dichloroéthane, le 1,1,1-trichloroéthane, le 1,1,2,2-tétrachloroéthane, le pentachloroéthane, le trichloroéthylène, le 1-chlorobutane, le 1,2- dichlorobutane ; le monochlorobenzène, le 1 ,2-dichlorobenzène, le 1,3- dichlorobenzène, le 1 ,4-dichlorobenzène, le 1 ,2,4-trichlorobenzène ou des mélanges de différents chlorobenzènes ; le bromoforme, le bromoéthane ou le 1 ,2-dibromoéthane ; le monobromobenzène ou des mélanges de monobromobenzène avec un ou plusieurs dibromobenzènes ; le 1- bromonaphtalène.

On peut utiliser également à titre de solvants organiques, les éther-oxydes aliphatiques, cycloaliphatiques ou aromatiques et, plus particulièrement, l'oxyde de diéthyie, l'oxyde de dipropyle, l'oxyde de diisopropyle, l'oxyde de dibutyle, le

méthyltertiobutyléther, l'oxyde de dipentyle, l'oxyde de diisopentyle, le diméthyléther de l'éthylèneglycol (ou 1,2-diméthoxyéthane), le diméthyléther du diéthylèneglycol (ou 1,5-diméthoxy 3-oxapentane) ; l'oxyde de biphényle ou de benzyle ; le dioxane, le tétrahydrofuranne (THF). Comme exemples de solvants organiques aprotiques, plus polaires qui peuvent également être mis en oeuvre dans le procédé de l'invention, on peut citer plus particulièrement les carboxamides linéaires ou cycliques comme le N,N- diméthylacétamide (DMAC), le N,N-diéthylacétamide, le diméthylformamide (DMF), le diéthylformamide ou la 1-méthyl-2-pyrrolidinone (NMP) ; le diméthylsulfoxyde (DMSO) ; les sulfones cycliques ou non telles que la tétraméthylsulfone, la diméthylsulfone ; l'hexaméthylphosphotriamide (HMPT) ; les urées tétrasubstituées cycliques ou non comme la diméthyléthylèneurée, la diméthylpropylèneurée, la tétraméthylurée.

Les solvants préférés sont : le dichlorométhane, le tétrachlorométhane, le THF et l'oxyde de diéthyle.

On peut également utiliser un mélange de solvants organiques. On utilise préférentiellement, le substrat de départ comme solvant réactionnel.

Comme mentionné précédemment, l'éther aromatique est mis à réagir avec un agent d'acylation, éventuellement en présence d'un solvant réactionnel tel que défini et en présence d'un catalyseur solide défini ci-avant.

Le rapport entre le nombre de moles d'éther aromatique et le nombre de moles d'agent d'acylation peut varier car le substrat peut servir de solvant réactionnel. Ainsi, le rapport peut aller de 0,1 à 20, et se situe de préférence entre 0,5 et 10.

La quantité de catalyseur que l'on met en oeuvre dans le procédé de l'invention peut varier dans de larges limites.

Lorsque l'on réalise le procédé en discontinu, le catalyseur peut représenter en poids par rapport à l'éther aromatique engagé, de 0,01 à 50 %, de préférence, de 1 ,0 à 20 %. Cependant si l'on réalise le procédé en continu, par exemple en faisant réagir un mélange de l'éther aromatique et de l'agent d'acylation sur un lit fixe de catalyseur, ces rapports cataiyseur/éther aromatique n'ont pas de sens et à un instant donné, on pourra avoir un excès pondéral de catalyseur par rapport à l'éther aromatique de départ. Pour ce qui est de la quantité de solvant organique mis en oeuvre, elle est choisie généralement de telle sorte que le rapport entre le nombre de moles de solvant organique et le nombre de moles d'éther aromatique varie, de préférence, entre 0 et 100 et encore plus préférentiellement entre 0 et 50.

Il est également possible de conduire le procédé de l'invention, en présence d'eau : cette dernière pouvant représenter de 0 à 10 % du poids de l'agent d'acylation.

La température à laquelle est mise en oeuvre la réaction d'acylation dépend de la réactivité du substrat de départ et de celle de l'agent d'acylation.

Elle se situe entre 20°C et 300°C, de préférence entre 40°C et 200°C.

Généralement, la réaction est conduite à pression atmosphérique mais des pressions plus faibles ou plus élevées peuvent également convenir. On travaille sous pression autogène lorsque la température de réaction est supérieure à la température d'ébullition des réactifs et/ou des produits.

D'un point de vue pratique, le procédé peut être mis en oeuvre en discontinu ou en continu.

Selon la première variante, il n'y a pas de contraintes au niveau de la mise en oeuvre des réactifs. Ils peuvent être introduits dans un ordre quelconque. Après mise en contact des réactifs, on porte le mélange réactionnel à la température souhaitée.

L'autre variante de l'invention consiste à conduire la réaction en continu, dans un réacteur tubulaire comportant le catalyseur solide disposé en lit fixe.

L'éther aromatique et l'agent d'acylation peuvent être introduits séparément ou en mélange dans le réacteur.

Ils peuvent également être introduits dans un solvant tel que mentionné précédemment.

Le temps de séjour du flux de matière sur le lit catalytique varie, par exemple, entre 15 mn et 10 heures, et de préférence, entre 30 mn et 5 heures. En fin de réaction, on obtient une phase liquide comprenant l'éther aromatique acylé qui peut être récupéré de manière classique, par distillation ou par recristallisation dans un solvant approprié, après élimination préalable des réactifs en excès.

Le procédé de l'invention est particulièrement bien adapté à la préparation de la 3,4-diméthoxyacétophénone dénommée couramment acétovératrole, par acétylation du vératrole.

Un avantage du procédé de l'invention est que la réaction d'acylation s'effectue sans qu'il y ait une O-désalkylation de l'éther aromatique de départ.

Les exemples qui suivent, illustrent l'invention sans toutefois la limiter. Les exemples 2 à 4, 9 et 10 sont donnés à titre comparatif.

Dans les exemples, les rendements mentionnés correspondent à la définition suivante : nombre de moles d'agent d'acylation introduites

Rendement : RRAA = — % nombre de moles de composé aromatique acylé formées

Exemple 1 ;

Dans cet exemple, on prépare un catalyseur selon l'invention dont la phase active est une zéolithe Y, de type structural FAU, ayant un paramètre de maille a = 24,29 Angstrôm et dont les caractéristiques sont les suivantes :

- le rapport Si/Ai global est égal à 15,2,

- le rapport Si/Ai de charpente égal à 20,

- le rapport atomique Na/AI ^|V = 0,018.

Le rapport Na/Al ^ιv est déterminé par rapport à l'aluminium (Al ^ιv ) présent dans la charpente de la zéolithe et en faisant l'hypothèse que tout le sodium se trouve en position cationique. Acétvlation du vératrole

Dans un réacteur fermé de 30 ml, on charge 5,5 g de vératrole (40 mmol), 1,1 g d'anhydride acétique et 0,11 g de zéolithe préalablement calcinée à 550°C sous flux d'air sec.

Le réacteur est alors chauffé à 90°C.

Après 6 heures, le mélange réactionnel est filtré puis analysé par chromatographie en phase gazeuse.

Les résultats catalytiques sont rassemblés dans le tableau (I).

Exemple 2* ;

Dans cet exemple, donné à titre comparatif, la phase active est une zéolithe ZSM-5, de type structural MFI, dont le rapport Si/Ai global est égal à 27. Acétvlation du vératrole L'acétylation du vératrole est réalisée dans les conditions opératoires décrites dans l'exemple 1. Les résultats catalytiques sont rassemblés dans le tableau (I).

Exemple 3 ^* ; Dans cet exemple comparatif, la phase active est une zéolithe mordénite, de type structural MOR, dont le rapport Si/Ai global est égal à 100.

Acétvlation du vératrole

L'acétylation du vératrole est réalisée dans les conditions opératoires décrites dans l'exemple 1. Les résultats catalytiques sont rassemblés dans le tableau (I).

Exemple 4* :

Dans cet exemple comparatif, la phase active est une zéolithe Béta, de type structural BEA, dont le rapport Si/Ai global est égal à 12,5.

Acétvlation du vératrole

L'acétylation du vératrole est réalisée dans les conditions opératoires décrites dans l'exemple 1. Les résultats catalytiques sont rassemblés dans le tableau (I).

Le tableau 1 met en évidence l'intérêt qu'il y a à utiliser un catalyseur selon l'invention, à savoir une zéolithe Y qui permet d'obtenir un rendement élevé en acétovératrole.

Exemple 5 ;

Dans cet exemple, on prépare un catalyseur conformément à l'invention. On place en suspension 20 g de zéolithe Y sous forme Na, de rapport Si/Ai global égal à 2,8, dans 100 ml d'une solution aqueuse de nitrate d'ammonium 10 N (NH4Nθ3). On chauffe la suspension à reflux durant 3 heures.

On sépare la zéolithe par filtration puis on la lave à l'eau distillée. Ce cycle d'opérations est opéré successivement 4 fois.

On obtient une zéolithe NH4-Y qui est soumise à une calcination à 725°C en présence de vapeur d'eau et en lit traversé durant 4 heures. On la met ensuite en suspension dans 100 ml d'une solution d'acide nitrique

2 N et l'on porte le mélange à reflux durant 2 heures.

On sépare la zéolithe par filtration puis on la lave à l'eau distillée jusqu'à obtention d'eaux de lavage dont le pH est équivalent à celui de l'eau distillée.

Les caractéristiques de la zéolithe H-Y désaluminée qui est ainsi obtenue, sont reportées dans le tableau (II). Acétvlation du vératrole

Dans un réacteur fermé de 30 ml, on charge 5,5 g de vératrole (40 mmol),

1.1 g d'anhydride acétique et 0,11 g de la zéolithe préalablement calcinée à 550°C sous flux d'air sec.

Le réacteur est alors chauffé à 90°C. Après 6 heures, le mélange réactionnel est filtré puis analysé par chromatrographie en phase gazeuse.

Les résultats catalytiques sont rassemblés dans le tableau (III).

Exemple 6 ; Dans cet exemple, on prépare un catalyseur conformément à l'invention.

On place en suspension 20 g de zéolithe Y sous forme Na, de rapport Si/Ai global égal à 2,8, dans 100 ml d'une solution aqueuse de nitrate d'ammonium, 10 N (NH ₄ Nθ3).

On chauffe la suspension à reflux durant 4 heures. On sépare la zéolithe par filtration puis on la lave à l'eau distillée

La zéolithe Y possède alors une teneur en sodium de 2,4 % poids. On obtient une zéolithe Y partiellement échangée qui est soumise à une calcination à 725°C en présence de vapeur d'eau et en lit traversé durant 4 heures. On la met ensuite en suspension dans 100 ml d'une solution d'acide nitrique

1.2 N et l'on porte le mélange à reflux durant 2 heures.

On sépare la zéolithe par filtration puis on la lave à l'eau distillée jusqu'à obtention d'eaux de lavage dont le pH est équivalent à celui de l'eau distillée.

Puis, on la soumet à trois échanges ioniques par des solutions de nitrate d'ammonium 10 N en utilisant le même mode opératoire que celui décrit au début de la préparation.

Les caractéristiques de la zéolithe H-Y désaluminée qui est ainsi obtenue, sont reportées dans le tableau (II).

Acétvlation du vératrole L'acétylation du vératrole est réalisée dans les conditions opératoires décrites dans l'exemple 5. Les résultats sont rassemblés dans le tableau (III).

~. _^ ~— _^

PCT/FR96/00716

18 Exemple 7 :

Dans cet exemple, on prépare un catalyseur conformément à l'invention. On place en suspension 20 g de zéolithe Y sous forme Na, de rapport Si/Ai global égal à 2,7 dans 100 ml d'une solution aqueuse de nitrate d'ammonium, 10 N (NH ₄ Nθ3).

On chauffe la suspension à reflux durant 3 heures. On sépare la zéolithe par filtration puis on la lave à l'eau distillée. Ce cycle d'opérations est opéré successivement 4 fois.

On obtient une zéolithe NH4-Y qui est soumise à une calcination à 750°C en présence de vapeur d'eau et en lit traversé durant 4 heures.

On la met ensuite en suspension dans 100 ml d'une solution d'acide nitrique 2,5 N et l'on porte le mélange à reflux durant 3 heures.

On sépare la zéolithe par filtration puis on la lave à l'eau distillée jusqu'à obtention d'eaux de lavage dont le pH est équivalent à celui de l'eau distillée. Les caractéristiques de la zéolithe H-Y désaluminée qui est ainsi obtenue, sont reportées dans le tableau (II). Acétvlation du vératrole

L'acétylation du vératrole est réalisée dans les conditions opératoires décrites dans l'exemple 5. Les résultats sont rassemblés dans le tableau (III).

Exemple 8 ;

Dans cet exemple, on prépare un catalyseur conformément à l'invention.

On place en suspension 20 g de zéolithe Y sous forme Na, de rapport Si/Ai global égal à 2,7 dans 100 ml d'une solution aqueuse de nitrate d'ammonium 10 N (NH4Nθ3).

On chauffe la suspension à reflux durant 3 heures.

On sépare la zéolithe par filtration puis on la lave à l'eau distillée. Ce cycle d'opérations est opéré successivement 4 fois.

On obtient une zéolithe NH4-Y qui est soumise à une calcination à 770°C en présence de vapeur d'eau et en lit traversé durant 4 heures.

On la met ensuite en suspension dans 100 ml d'une solution d'acide nitrique 1,5 N et l'on porte le mélange à reflux durant 3 heures.

On sépare la zéolithe par filtration puis on la lave à l'eau distillée jusqu'à obtention d'eaux de lavage dont le pH est équivalent à celui de l'eau distillée. On réalise une attaque acide avec une solution d'acide nitrique 2N réalisée dans les mêmes conditions opératoires que celles décrites précédemment.

Les caractéristiques de la zéolithe H-Y désaluminée qui est ainsi obtenue, sont reportées dans le tableau (II).

Acétvlation du vératrole

L'acétylation du vératrole est réalisée dans les conditions opératoires décrites dans l'exemple 5. Les résultats sont rassemblés dans le tableau (III).

Exemple 9* :

Dans cet exemple donné à titre comparatif, la zéolithe Y utilisée est fournie par PQ Zéolites sous la référence CBV50001.

Les caractéristiques de cette zéolithe H-Y, déterminées par les mêmes méthodes analytiques que celles utilisées pour caractériser les zéolithes des exemples 1 à 8, sont reportées dans le tableau (II).

Acétvlation du vératrole

L'acétylation du vératrole est réalisée dans les conditions opératoires décrites dans l'exemple 5. Les résultats sont rassemblés dans le tableau (III).

Exemple 10* ;

Dans cet exemple donné à titre comparatif, la zéolithe Y utilisée est fournie par Degussa sous la référence TC134.

Les caractéristiques de cette zéolithe H-Y, déterminées par les mêmes méthodes analytiques que celles utilisées pour caractériser les zéolithes des exemples 1 à 9, sont reportées dans le tableau (II).

(1) Le rapport Si/AI ^{(, )} de charpente est déterminé par diffraction des rayons X. Cette technique permet la mesure du paramètre de maille de la zéolithe Y, puis l'utilisation de la relation de Fichter-Schmittler (Fichter-Schmittler, H., Loshe,

U., Engelhardt, G. et Patzelova, V. Cryst. Res. Tech. 1984, 19, K1) permet d'accéder au rapport Si/AI ^(IV) de charpente.

(2) Le rapport Si/AI ^(IV) de charpente est déterminé par RMN du solide du ²⁹ Si et par spectroscopie infrarouge.

(3) Le rapport Na/AI ^(,V) est déterminé par rapport à l'aluminium [A| ^(|V) ] présent dans la charpente et en formant l'hypothèse que tout le sodium se trouve en position cationique.

Acétvlation du vératrole

Dans un réacteur fermé de 30 ml, on charge 5,5 g de vératrole (40 mmol), 1.1 g d'anhydride acétique (11 mmol) et 0,11 g de catalyseur décrit dans les exemples 5 à 10.

Le réacteur est alors chauffé à 90°C.

Après 6 heures, le mélange réactionnel est filtré puis analysé par chromatrographie en phase gazeuse.

Les résultats catalytiques sont rassemblés dans le tableau (III).

L'examen de ce tableau met en évidence le gain apporté par la mise en oeuvre des zéolithes Y ayant les caractéristiques conformes à la présente invention.

Exemple 11 :

Dans cet exemple, on met en oeuvre la zéolithe Y décrite dans l'exemple 5.

Acétvlation de l'anisole

Dans un réacteur fermé de 30 ml, on charge 5,81 g d'anisole (53 mmol), 1 ,1 g d'anhydride acétique (10,7 mmol) et 0,11 g de catalyseur.

Le réacteur est alors chauffé à 90°C.

Après 6 heures, le mélange réactionnel est filtré puis analysé par chromatrographie en phase gazeuse.

Le rendement obtenu en 4-méthoxyacétophénone (ou acétoanisole) est :

RRAA = 69 %•