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Title:
PROCESS FOR PREPARING P-HYDROXYCINNAMIC ACID
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/144108
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a process for preparing para-hydroxycinnamic acid from para-hydroxybenzaldehydes by condensation with malonic acid.

Inventors:
MULLER ERIC (FR)
DAMBRIN VALERY (FR)
Application Number:
PCT/EP2023/051610
Publication Date:
August 03, 2023
Filing Date:
January 24, 2023
Export Citation:
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Assignee:
RHODIA OPERATIONS (FR)
International Classes:
C07C51/38; C07C59/64
Foreign References:
CN103242163A2013-08-14
US7572809B22009-08-11
JP2018123127A2018-08-09
CN103242163A2013-08-14
CN1027756C1995-03-01
Other References:
CÉDRIC PEYROT ET AL, ACS SUSTAINABLE CHEMISTRY & ENGINEERING, vol. 7, no. 10, 18 April 2019 (2019-04-18), US, pages 9422 - 9427, XP055737766, ISSN: 2168-0485, DOI: 10.1021/acssuschemeng.9b00624
ZHU LINGJIAN ET AL: "[beta] -Alanine-DBU: A Highly Efficient Catalytic System for Knoevenagel-Doebner Reaction under Mild Conditions", CHINESE JOURNAL OF CHEMISTRY, vol. 30, no. 1, 1 January 2012 (2012-01-01), CN, pages 139 - 143, XP055970652, ISSN: 1001-604X, DOI: 10.1002/cjoc.201180455
SINHA ET AL: "One-pot two-step synthesis of 4-vinylphenols from 4-hydroxy substituted benzaldehydes under microwave irradiation: a new perspective on the classical Knoevenagel-Doebner reaction", TETRAHEDRON, ELSEVIER SIENCE PUBLISHERS, AMSTERDAM, NL, vol. 63, no. 4, 16 December 2006 (2006-12-16), pages 960 - 965, XP005805704, ISSN: 0040-4020, DOI: 10.1016/J.TET.2006.11.023
PEYROT ET AL., ACS SUSTAINABLE CHEMISTRY & ENGINEERING, vol. 7, no. 10, 2019, pages 9422 - 9427
Attorney, Agent or Firm:
JACQUES, Marie-Caroline (FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1. Procédé de préparation d’acide para-hydroxycinnamique de formule (I) l'oimuL’ ( I) dans laquelle RI et R2 sont, identiques ou différents, indépendamment, choisis dans le groupe constitué de hydrogène, les groupes C1-C6 alkyles, linéaires ou branchés, optionnellement substitués, les groupes C1-C6 alcényles, linéaires ou branchés, optionnellement substitués, - C02R, -OR, dans lequel R est choisi parmi hydrogène, les groupes C1-C6 alkyles, linéaires ou branchés, optionnellement substitués, les groupes C1-C6 alcényles, linéaires ou branchés, optionnellement substitués, dans lequel un para-hydroxybenzaldéhyde de formule (II) dans laquelle RI et R2 sont tels que décrit précédemment est réagi avec de l’acide malonique en présence d’au moins un acide aminé et d’acide acétique.

2. Procédé de préparation selon la revendication 1 dans lequel l’acide acétique est utilisé en tant que solvant.

3. Procédé de préparation selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2 dans lequel la quantité d’acide aminé est comprise entre 0,05 équivalent et 5 équivalents.

4. Procédé de préparation selon l’une quelconque des revendications 1 à 3 dans lequel la quantité d’acide aminé est comprise entre 0,01 équivalent et 1,2 équivalent par rapport à la quantité de composé formule (II), de préférence comprise entre 0,05 équivalent et 1,0 équivalent, préférentiellement comprise entre 0,1 équivalent et 0,75 équivalent.

5. Procédé de préparation selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le para- hydroxybenzaldéhyde de formule (II) et l’acide malonique sont réagi en présence d’un acide aminé et d’un second catalyseur.

6. Procédé de préparation selon l’une quelconque des revendications 1 à 5 dans lequel le second catalyseur est introduit en quantité catalytique.

7. Procédé de préparation selon l’une quelconque des revendication 4 à 6, dans lequel le second catalyseur est choisi parmi les amines tertiaires, niacine ou nicotinamide, de préférence choisi parmi pyridine, niacine ou nicotinamide.

8. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel l’acide aminé est choisi parmi proline, glycine, histidine.

9. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel RI est un hydrogène et R2 est un groupement méthoxy ou éthoxy.

10. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel le procédé est conduit à une température comprise entre 50°C et 110°C.

11. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel le procédé est réalisé en présence d’un co-solvant.

Description:
DESCRIPTION

Procédé de préparation d’acide p-hydroxycinnamiques

Domaine de l’invention

La présente invention se rapporte à un procédé de préparation d’acide para-hydroxycinnamiques, en particulier à partir de para-hydroxybenzaldéhydes.

Art antérieur

Les acides para-hydroxycinnamiques sont utilisés dans un grand nombre de domaines et notamment en tant qu’intermédiaires de synthèse. Ils peuvent notamment être utilisés dans la synthèse de molécules actives, d’ antioxidants, d’arômes, de résines ou de polymères.

L’une des méthodes pour produire ces acides para-hydroxycinnamiques consiste à utiliser une réaction de Knoevenagel.

Cependant l’utilisation de ce type de procédé est industriellement peu utilisé car il requiert l’utilisation de grande quantité d’un solvant toxique : la pyridine ou le toluène, on peut citer notamment US 7572809, P 2018123127, CN 103242163. L’utilisation de ces solvants pose des problèmes toxicologiques : ces solvants pouvant avoir des effets sur la santé humaine et l’environnement. Des alternatives ont pu être proposées avec l’utilisation d’aniline ou de pipéridine, un peu moins dangereux, mais réduire leur utilisation est tout de même désirable.

Les performances de la réaction sont par ailleurs affectées par des réactions secondaires liées à la décarboxylation de l’acide malonique ou de l’acide para-hydroxycinnamique. Pour pallier à ce problème de décarboxylation, il est parfois nécessaire d’ajouter l’acide malonique en grande quantité, tel que notamment dans CN 1027756 ou dans Peyrot et al. ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 2019, 7 (10), pp.9422-9427.

Afin de pouvoir mettre en œuvre industriellement un procédé de préparation d’acide para- hydroxycinnamique à partir de para-hydroxybenzaldéhyde, il est donc souhaitable de pouvoir proposer un procédé dont l’empreinte environnementale, et les performances sont améliorées. Il est également souhaitable de proposer un procédé industriel réduisant les risques pour la santé humaine. La présente invention vise la fabrication efficace et sélective d’acide para- hydroxycinnamiques, à l’échelle industrielle, économique et dans de bonnes conditions de sécurité. Brève description

La présente invention se réfère à un procédé de préparation d’acide para-hydroxycinnamique de formule (I) l'ormuk' ( !) dans laquelle RI et R2 sont, identiques ou différents, indépendamment, choisis dans le groupe constitué de hydrogène, les groupes C1-C6 alkyles, linéaires ou branchés, optionnellement substitués, les groupes C1-C6 alcényles, linéaires ou branchés, optionnellement substitués, - CO2R, -OR, dans lequel R est choisi parmi hydrogène, les groupes C1-C6 alkyles, linéaires ou branchés, optionnellement substitués, les groupes C1-C6 alcényles, linéaires ou branchés, optionnellement substitués, dans lequel un para-hydroxybenzaldéhyde de formule (II) dans laquelle RI et R2 sont tels que décrit précédemment

Formule :.Il! est réagi avec de l’acide malonique en présence d’au moins un acide aminé et d’acide acétique.

Description détaillée

Dans le cadre de la présente invention, et sauf indication contraire, l’expression « compris entre ... et... » inclut les bornes. Sauf indications contraires, les pourcentages et ppm sont des pourcentages et ppm massiques.

Dans le cadre de la présente invention, l’expression « carbone d’origine biosourcée » ou « carbone biosourcé » réfère à des carbones d’origine renouvelable tel que agricoles, végétales, animales, fongiques, micro-organismes, marines ou forestières vivant dans un milieu naturel en équilibre avec l'atmosphère. La teneur en carbone biosourcé est typiquement évaluée au moyen de la datation au carbone 14 (également appelée datation au carbone ou datation au radiocarbone). En outre, dans la présente invention, la "teneur en carbone biosourcé" se réfère au rapport molaire du carbone biosourcé au carbone total du composé ou du produit. La teneur en carbone biosourcé peut de préférence être mesurée par une méthode consistant à mesurer le processus de désintégration du 14 C (carbone-14), en désintégrations par minute par gramme de carbone (ou 10 dpm / gC), par comptage par scintillation liquide, de préférence selon le Méthode d'essai standard ASTM D6866-16. Ledit test standard américain AS TM D6866 serait équivalent à la norme ISO 16620-2. Selon ladite norme ASTM D6866, la méthode de test peut utiliser de préférence des techniques AMS (Accelerator Mass Spectrometry) avec IRMS 13 C (Isotope Ratio Mass Spectrometry) pour quantifier le contenu biosourcé d'un produit donné.

Les atomes de carbone co-existent naturellement avec leurs isotopes stables 13 C. La quantité et le rapport 13 C/ 12 C est influencé par plusieurs facteurs tels que notamment l’environnement pour les produits naturels. L’empreinte isotopique d’un produit donne des informations sur l’origine du produit en particulier l’origine naturelle ou fossile. La méthode 13 C-SNIF-NMR mesure le rapport 13 C/ 12 C de chaque site d’une molécule.

La déviation isotopique 13 C moyenne (ô 13 C) est mesurée par spectrométrie de masse à rapport isotopique (IRMS) par rapport au PDB (pee bee belemnite), standard international de référence.

La présente invention se réfère à un procédé de préparation d’acide para-hydroxycinnamique de formule (I)

Forniuk' ( !) dans laquelle RI et R2 sont, identiques ou différents, indépendamment, choisis dans le groupe constitué de hydrogène, les groupes C1-C6 alkyles, linéaires ou branchés, optionnellement substitués, les groupes C1-C6 alcényles, linéaires ou branchés, optionnellement substitués, - CO2R, -OR, dans lequel R est choisi parmi hydrogène, les groupes C1-C6 alkyles, linéaires ou branchés, optionnellement substitués, les groupes C1-C6 alcényles, linéaires ou branchés, optionnellement substitués, dans lequel un para-hydroxybenzaldéhyde de formule (II) dans laquelle RI et R2 sont tels que décrit précédemment

Formule :.Il! est réagi avec de l’acide malonique en présence d’au moins un acide aminé et d’acide acétique.

Acide p-hydroxycinnamique : Dans le cadre de la présente invention, un acide p-hydroxycinnamique se réfère à un composé de formule (I) : r'oTsnuh’ ( ! dans laquelle RI et R2 sont, identiques ou différents, indépendamment, choisis dans le groupe constitué de hydrogène, les groupes C1-C6 alkyles, linéaires ou branchés, optionnellement substitués, les groupes C1-C6 alcényles, linéaires ou branchés, optionnellement substitués, - CO2R, -OR, dans lequel R est choisi parmi hydrogène, les groupes C1-C6 alkyles, linéaires ou branchés, optionnellement substitués, les groupes C1-C6 alcényles, linéaires ou branchés, optionnellement substitués. Dans le cadre de la présente invention la liaison double carbone-carbone peut être trans ou cis, de préférence la liaison double carbone-carbone est trans. Le composé de formule (I) peut être un composé de formule (la) ou (Ib) dans lesquelles RI, R2 et R sont tels que décrits précédemment.

Fornm'.e (Tn i Formai." ! Th)

Selon un aspect particulier, RI est un hydrogène et R2 est un groupement méthoxy ou éthoxy. Le composé de formule (I) peut être de l’acide férulique ou de l’acide 3-(4-hydroxy-3- éthoxyphényl)prop-2-ènoïque, de préférence le composé de formule (I) est le /raw.s-férulique acide.

Selon un aspect particulier, le composé de formule (I) obtenu dans le cadre de la présente invention peut être d’origine fossile, biosourcée, naturelle ou renouvelable.

Dans le cadre de la présente invention, la teneur en carbone d’origine biosourcée du composé de formule (I) est supérieure ou égale à 50%, de préférence supérieure ou égale à 70%, très préférentiellement supérieure ou égale à 90%, par exemple de 97%, 98%, 99%. Dans le cadre de la présente invention, la teneur en carbone d’origine biosourcée du composé de formule (I) est inférieure ou égale à 105%, de préférence inférieure ou égale à 103%, très préférentiellement inférieure ou égale à 100%.

Dans le cadre de la présente invention, au moins 6 atomes de carbone du composé de formule (I) sont d’origine biosourcée, de préférence au moins 7 atomes de carbone sont d’origine biosourcée, de préférence tous les atomes de carbone du composé de formule (I) sont d’origine biosourcée. Selon un aspect particulier, le composé de formule (I) peut présenter une déviation isotopique moyenne 13 C comprise entre -38 %o et -28 %o ou entre -25 %o et -18 %o. p-Hydroxybenzaldéhyde:

Dans le cadre de la présente invention, un acide p-hydroxycinnamique se réfère à un composé de formule (II) :

Formule :.II ! dans laquelle RI et R2 sont, identiques ou différents, indépendamment, choisis dans le groupe constitué de hydrogène, les groupes C1-C6 alkyles, linéaires ou branchés, optionnellement substitués, les groupes C1-C6 alcényles, linéaires ou branchés, optionnellement substitués, - CO2R, -OR, dans lequel R est choisi parmi hydrogène, les groupes C1-C6 alkyles, linéaires ou branchés, optionnellement substitués, les groupes C1-C6 alcényles, linéaires ou branchés, optionnellement substitués.

Selon un aspect particulier, RI est un hydrogène et R2 est un hydrogène ou un groupement méthoxy ou éthoxy.

Le composé de formule (II) peut être le para-hydroxybenzaldéhyde, la vanilline ou de l’éthylvanilline.

Selon un aspect particulier, le composé de formule (II) utilisé dans le cadre de la présente invention peut être d’origine fossile, biosourcée, naturelle ou renouvelable.

Dans le cadre de la présente invention, la teneur en carbone d’origine biosourcée du composé de formule (II) est supérieure ou égale à 50%, de préférence supérieure ou égale à 70%, très préférentiellement supérieure ou égale à 90%, par exemple de 97%, 98%, 99%. Dans le cadre de la présente invention, la teneur en carbone d’origine biosourcée du composé de formule (II) est inférieure ou égale à 105%, de préférence inférieure ou égale à 103%, très préférentiellement inférieure ou égale à 100%.

Dans le cadre de la présente invention, au moins 6 atomes de carbone du composé de formule

(II) sont d’origine biosourcée, de préférence au moins 7 atomes de carbone sont d’origine biosourcée, de préférence tous les atomes de carbone du composé de formule (II) sont d’origine biosourcée.

Selon un aspect particulier, le composé de formule (II) est de la vanilline qui n’est pas d’origine fossile.

Selon un aspect particulier, le composé de formule (II) est de la vanilline d’origine biosourcée, de préférence la vanilline peut présenter une déviation isotopique moyenne 13 C comprise entre - 38 %o et -28 %o ou entre -25 %o et -18 %o.

Acide malonique :

Dans le cadre de la présente invention, l’acide malonique se réfère à un composé de formule

(III) :

Formule ( H J 'I

Selon un aspect particulier, le composé de formule (III) utilisé dans le cadre de la présente invention peut être d’origine fossile, biosourcée, naturelle ou renouvelable.

Selon un aspect particulier, le composé de formule (III) est d’origine fossile.

Selon un aspect particulier, le composé de formule (III) n’est pas d’origine fossile.

Dans le cadre de la présente invention, la teneur en carbone d’origine biosourcée du composé de formule (III) est supérieure ou égale à 50%, de préférence supérieure ou égale à 70%, très préférentiellement supérieure ou égale à 90%, par exemple de 97%, 98%, 99%. Dans le cadre de la présente invention, la teneur en carbone d’origine biosourcée du composé de formule (III) est inférieure ou égale à 105%, de préférence inférieure ou égale à 103%, très préférentiellement inférieure ou égale à 100%. Dans le cadre de la présente invention, au moins 1 atome de carbone du composé de formule (III) est d’origine biosourcée, de préférence au moins 2 atomes de carbone sont d’origine biosourcée, de préférence tous les atomes de carbone du composé de formule (III) sont d’origine biosourcée. Selon un aspect particulier, le composé de formule (III) est d’origine biosourcée, de préférence peut présenter une déviation isotopique 13C comprise entre -22 %o et -17%o.

Acide aminé :

Dans le cadre de la présente invention, et sauf indication contraire, le terme « acide-aminé » se réfère à un composé possédant à la fois une fonction acide carboxylique et un groupe amine, primaire ou secondaire. Dans le cadre de la présente invention, le terme « acide aminé » se réfère de préférence à proline, glycine, histidine.

Procédé :

La présente invention se réfère à un procédé dans lequel un composé de formule (II) est réagi avec de l’acide malonique pour former un composé de formule (I).

Le procédé peut être décrit selon le schéma ci-dessous comprenant une première étape de condensation entre le composé de formule (II) et l’acide malonique de formule (III), permettant de former un intermédiaire diacide, suivie d’une étape de décarboxylation permettant la formation du composé de formule (I):

Le procédé de la présente invention peut être opéré en continu ou en batch.

Généralement le procédé de la présente invention est réalisé sous atmosphère inerte, par exemple sous azote, argon ou sous air appauvri en oxygène. Le procédé de la présente invention est généralement opéré sous agitation.

Le procédé de la présente invention est en général opéré à une température à laquelle le solvant ou le mélange de solvant est au reflux, par exemple à une température comprise entre 50°C et 110°C.

Le procédé de la présente invention est en général opéré sous pression réduite ou sous pression atmosphérique.

La durée du procédé est en général comprise entre 2 heures et 24 heures, de préférence comprise entre 4h et 12h.

Selon l’invention, le procédé de préparation d’un composé de formule (I) est réalisé en présence d’au moins un acide aminé et d’acide acétique. Généralement la quantité d’acide aminé est comprise entre 0,01 équivalent et 1,2 équivalent par rapport à la quantité de composé formule (II), de préférence comprise entre 0,05 équivalent et 1,0 équivalent, préférentiellement comprise entre 0,1 équivalent et 0,75 équivalent. Généralement la quantité d’acide malonique utilisée est comprise entre 1 équivalents et 5 équivalents par rapport au composé de formule (II), de préférence comprise entre 1 équivalent et 2 équivalents, très préférentiellement comprise entre 1 équivalent et 1,5 équivalent, par exemple 1,2 équivalent.

Généralement l’acide acétique est utilisé en tant que solvant. La quantité d’acide acétique utilisée dans le cadre de la présente invention pourra être ajustée par l’homme du métier, en particulier la quantité d’acide acétique sera choisie de manière à éviter la précipitation de l’intermédiaire diacide.

L’utilisation de l’acide acétique dans le cadre de la présente invention présente l’avantage notamment de stabiliser l’acide malonique ainsi que le composé de formule (I) obtenu, notamment en évitant la réaction de décarboxylation de l’acide malonique en acide acétique, ou du composé de formule (I), par exemple en composé de formule (IV).

J-nrmule ; IV i

Avantageusement, l’utilisation de l’acide acétique comme solvant dans le cadre du procédé de la présente invention permet un retrait en continu de l’eau produite lors de l’étape de condensation du procédé. La purification du composé de formule (I) obtenue est ainsi facilitée. A titre illustratif, l’acide férulique formé selon le procédé de la présente invention peut être cristallisé. Le procédé peut être opéré avec retrait en continu de l’eau.

Dans le cadre de la présente invention, le procédé peut être réalisé en présence d’un co-solvant. Le choix du co-solvant n’est pas particulièrement limité. Le co-solvant peut être polaire, apolaire, protique ou aprotique. A titre illustratif, le co-solvant peut être choisi parmi les éthers, les alcools, les cétones, les solvants aromatiques. En général le co-solvant est de préférence choisi dans le groupe constitué de benzène, toluène, DMSO, DMF, dichlorométhane, tétrahydrofurane, 2 -méthyle tétrahydrofurane, l’eau, l’acétone, l’acétonitrile, le 1,4-dioxane ou un alcool de formule R’ -OH, ou leurs mélanges, où R’ représente une chaine alkyl linéaire ou branchée comprenant de 1 à 6 atomes de carbones, de préférence l’alcool est choisi parmi le méthanol, l’éthanol, l’isopropanol, le n-propanol, n-butanol, le tert-butanol, le 2,2- diméthylpropanol, 1’ hexane, le pentane et le cyclohexane.

Généralement le composé de formule (II), l’acide aminé et l’acide malonique sont mis en solution dans l’acétique acide. Selon un autre aspect le composé de formule (II) et l’acide aminé sont mis en solution dans l’acétique acide. L’acide malonique peut ensuite être ajouté directement ou en solution dans l’acide acétique. L’acide malonique en solution dans l’acide acétique peut être ajouté en une fois, ou sur une période prolongée.

Selon aspect particulier, le procédé de préparation d’un composé de formule (I) est réalisé en présence d’au moins un acide aminé et d’un second catalyseur de préférence choisi parmi les amines tertiaires ou dérivé de pyridine, de préférence choisi parmi pyridine, niacine et nicotinamide.

Dans le cadre de la présente invention, la quantité de second catalyseur est comprise entre 0,05 équivalent et 1 ,2 équivalent par rapport à la quantité de composé formule (II), de préférence comprise entre 0,1 équivalent et 1,0 équivalent, préférentiellement comprise entre 0,2 équivalent et 0,75 équivalent.

Selon un aspect particulier, le second catalyseur peut être introduit en quantité catalytique. Généralement la quantité de second catalyseur est comprise entre 0,05 équivalent et 0,9 équivalent par rapport à la quantité de composé formule (II), de préférence comprise entre 0,1 équivalent et 0,8 équivalent, préférentiellement comprise entre 0,2 équivalent et 0,75 équivalent. Selon un aspect particulier, l’acide aminé et le second catalyseur sont introduits en quantités catalytiques.

Sans vouloir être lié par une quelconque théorie, les inventeurs ont découvert que l’utilisation conjointe d’un acide aminé et d’un deuxième catalyseur permet d’améliorer les performances de la réaction de conversion du composé de formule (II) en composé de formule (I). L’acide aminé est en effet adapté pour catalyser l’ensemble du procédé. Le second catalyseur permet d’améliorer principalement les performances de l’étape de décarboxylation.

Le procédé permet avantageusement d’améliorer la conversion du composé de formule (II) en composé de formule (I). Le composé intermédiaire diacide obtenu à l’issue de l’étape de condensation est efficacement décarboxylé pour obtenir le composé de formule (I). Globalement la réaction de formation du composé de formule (I) étant plus efficace, la purification du composé de formule (I) est facilitée.

Le procédé peut être opéré avec retrait en continu de l’eau.

Généralement le composé de formule (II), l’acide aminé, le second catalyseur et l’acide malonique sont mis en solution dans l’acétique acide. Selon un autre aspect le composé de formule (II), l’acide aminé et le second catalyseur sont mis en solution dans l’acétique acide. L’acide malonique peut ensuite être ajouté directement ou en solution dans l’acide acétique. Le composé de formule (I) obtenu à l’issue du procédé selon la présente invention peut être purifié par toute méthode connue de l’homme du métier, notamment par distillation, purification sur chromatographie, ou cristallisation.

Un autre aspect de la présente invention se réfère à un procédé de préparation d’acide para- hydroxycinnamique de formule (I) l'oimuL ( I) dans laquelle RI et R2 sont, identiques ou différents, indépendamment, choisis dans le groupe constitué de hydrogène, les groupes C1-C6 alkyles, linéaires ou branchés, optionnellement substitués, les groupes C1-C6 alcényles, linéaires ou branchés, optionnellement substitués, - CO2R, -OR, dans lequel R est choisi parmi hydrogène, les groupes C1-C6 alkyles, linéaires ou branchés, optionnellement substitués, les groupes C1-C6 alcényles, linéaires ou branchés, optionnellement substitués, dans lequel un para-hydroxybenzaldéhyde de formule (II) dans laquelle RI et R2 sont tels que décrit précédemment

Formule :.II ! est réagi avec de l’acide malonique en présence d’au moins un acide aminé et d’un second catalyseur caractérisé en ce que l’acide aminé et le second catalyseurs sont introduits en quantités catalytiques.

Le procédé de la présente invention est généralement opéré dans un solvant, de préférence choisi dans le groupe constitué de DMSO, acide acétique, toluène.

Le procédé de la présente invention peut être opéré en continu ou en batch.

Généralement le procédé de la présente invention est réalisé sous atmosphère inerte, par exemple sous azote, argon ou sous air appauvri en oxygène.

Le procédé de la présente invention est généralement opéré sous agitation.

Le procédé de la présente invention est en général opéré à une température à laquelle le solvant ou le mélange de solvant est au reflux, par exemple à une température comprise entre 50°C et 110°C.

Le procédé de la présente invention est en général opéré sous pression réduite ou sous pression atmosphérique.

La durée du procédé est en général comprise entre 2 heures et 24 heures, de préférence comprise entre 4 h et 12 h.

Le procédé de préparation d’un composé de formule (I) est réalisé en présence d’au moins un acide aminé en quantité catalytique et d’un second catalyseur, en quantité catalytique, de préférence choisi parmi les amines tertiaires, niacine et nicotinamide, de préférence choisi parmi pyridine, niacine et nicotinamide. Dans le cadre de ce mode de réalisation, l’acide aminé est introduit en quantité catalytique. Généralement la quantité d’acide aminé est comprise entre 0,01 équivalent et 1,2 équivalent par rapport à la quantité de composé formule (II), de préférence comprise entre 0,05 équivalent et 1,0 équivalent, préférentiellement comprise entre 0,1 équivalent et 0,75 équivalent.

Dans le cadre de ce mode de réalisation, le second catalyseur est introduit en quantité catalytique. Généralement la quantité de second catalyseur est comprise entre 0,05 équivalent et 0,9 équivalent par rapport à la quantité de composé formule (II), de préférence comprise entre 0,1 équivalent et 0,8 équivalent, préférentiellement comprise entre 0,2 équivalent et 0,75 équivalent.

Le procédé peut être opéré avec retrait en continu de l’eau.

Généralement le composé de formule (II), l’acide aminé, le second catalyseur et l’acide malonique sont mis en solution dans un solvant. Selon un autre aspect le composé de formule (II), l’acide aminé et le second catalyseur sont mis en solution dans un solvant. L’acide malonique peut ensuite être ajouté directement ou en solution dans un solvant.

Le composé de formule (I) obtenu à l’issue du procédé selon la présente invention peut être purifié par toute méthode connue de l’homme du métier, notamment par distillation, purification sur chromatographie, ou cristallisation.

Enfin la présente invention se réfère à l’utilisation d’un composé de formule (I) comme intermédiaire de synthèse, de préférence pour la synthèse d’arômes. Selon un aspect particulier, la présente invention se réfère à l’utilisation d’un composé de formule (I) dans lequel RI est un hydrogène, R2 est choisi parmi un groupe méthoxy ou éthoxy pour la synthèse de vanilline ou d’éthylvanilline.

Exemples

Exemple 1 :

De la vanilline (6,57 mmol), de l’acide malonique (2 équivalents), et un catalyseur, optionnellement un second catalyseur, sont mélangés dans un solvant (6,5 mL) selon le tableau 1. Le mélange réactionnel est agité sous atmosphère inerte à 80°C pendant 6 heures. Tableau 1

Les proportions de vanilline, intermédiaire diacide et acide férulique sont mesurées par RMN. Le rendement en acide férulique est mesuré par HPLC.

Les résultats sont regroupés dans le tableau 2 :

Tableau 2

Exemple 2 : De la vanilline (6,57 mmol), de l’acide malonique (2 éq.), et un catalyseur, optionnellement un second catalyseur, sont mélangés dans un solvant (6,5 mL) selon le tableau 3. Le mélange réactionnel est agité sous atmosphère inerte à 95°C pendant 4 h 30 .

Tableau 3 Les proportions de vanilline, intermédiaire diacide, composé de formule (IV) et acide férulique sont mesurées par RMN.

Les résultats sont regroupés dans le tableau 4 : Tableau 4

* La quantité d’acide acétique est mesurée en pourcentage par rapport à la quantité de VA+Intermédiaire diacide+ Acide férulique

L’exemple 2.1 montre que la transformation de vanilline en acide férulique dans le DMSO en présence de glycine est possible. Cependant dans ces conditions opératoires, on observe une formation plus importante de composé de formule (IV) issue de la décarboxylation de l’acide férulique. On observe également la formation d’acide acétique issue de la décarboxylation de l’acide malonique. Ainsi un excès important d’acide malonique et un contrôle du temps de réaction et/ou de la température est nécessaire pour éviter la formation de composé de formule (IV).

Exemple 3 :

Dans un ballon équipé d’une colonne de Vigreux et d’un condenseur sont introduits de la vanilline (400 mmol), de l’acide acétique (100 mL), de la glycine (0,1 équivalent) et la niacine (0,5 équivalent). Le mélange est mis au reflux à 80-82°C sous pression réduite.

Une solution d’acide malonique (1,2 équivalent) dans l’acide acétique (300 mL) est ajoutée sur une période de 2 heures. Du solvant est distillé en continu. La distillation est maintenue pendant une période de 2 heures.

Après refroidissement, de l’eau est ajoutée, et l’acide férulique est cristallisé. Le solide est filtré, et lavé à l’eau. L’acide férulique est analysé par RMN et chromatographie en phase gazeuse. L’acide férulique est obtenu avec un rendement non optimisé de 69% et une pureté supérieure à 97%.

Exemple 4 :

De la vanilline biosourcée (8 atomes de carbone d’origine biosourcée, déviation isotopique moyenne 13 C = -24%o) est réagi dans les conditions de l’exemple 3.

De l’acide férulique ayant 8 atomes de carbone d’origine biosourcée est obtenu.