Etat de la technique antérieure On avait déjà envisagé de greffer des groupes comportant un éther-couronne sur des gels de silice, comme il est décrit dans J. Am. Chem. Soc., 97,1975, p. 1259-1261 [1] ; Anal. Chem., 55,1983, p. 463-467 [2] ; Bull. Chem. Soc. Jpn, 56,1983, p. 3052-3056 [3] ; Bull. Chem. Soc. Jpn, 59,1986, p. 1475-1480 [4] et Anal. Chem., 68,1996, p. 2811-2817 [5].

Cependant, les voies de synthèse utilisées sont complexes et utilisent des bras de liaison de l'éther- couronne au gel de silice, ne comportant ni groupe uréido, ni groupe carbamate.

De plus, ces synthèses ne permettent pas d'obtenir une densité élevée de groupes greffés sur le gel de silice.

Exposé de l'invention Selon l'invention, on a trouvé que des dérivés uréido ou carbamate d'éther-couronne et de silicium permettaient d'obtenir des supports à base de gel de silice, ayant une densité élevée de groupes éthers- couronnes par g de support.

Aussi, l'invention a pour objet de nouveaux composés qui sont des dérivés uréido ou carbamates d'éther-couronne et de silicium, utilisables pour fabriquer de tels supports.

Selon l'invention, le composé répond à la formule (I) : dans laquelle : -Rl, R2 et R3 qui peuvent être identiques ou différents, représentent un atome d'halogène ou un groupe alcoxy de 1 ou 2 atomes de carbone ; - R4 représente un groupe hydrocarboné de 1 à 20 atomes de carbone, substitué ou non substitué, comportant éventuellement dans sa chaîne un ou plusieurs hétéroatomes choisis parmi S, O, N et Si - R5 représente-NH-ou-0- ;

- R6 représente une simple liaison ou un groupe hydrocarboné de 1 à 20 atomes de carbone, substitué ou non substitué, comportant éventuellement dans sa chaîne un ou plusieurs hétéroatomes choisis parmi S, O, N et Si ; et - représente un groupe dérivé d'un éther- couronne.

Ces composés comportent un groupe silane trifonctionnel qui permet de réaliser le greffage du composé sur le gel de silice.

De préférence, les groupes Ru, R2 et R3 du silane trifonctionnel sont des groupes méthoxy ou éthoxy.

On peut toutefois utiliser un silane trifonctionnel dans lequel Rl, R2 et R3 sont des atomes d'halogène (fluor, chlore, brome, iode), de préférence le chlore.

Dans ces composés, R4 et R6 représentent indépendamment un groupe hydrocarboné aliphatique, cycloaliphatique ou aromatique, substitué ou non substitué, comportant éventuellement un ou plusieurs hétéroatomes choisis parmi O, S, N et Si. R6 peut représenter aussi une simple liaison.

Ainsi, R4 et R6 peuvent être un groupe alkylène, par exemple de formule-(CH2) n~ avec n étant un nombre entier de 1 à 20 ; un groupe arylène, par exemple phénylène ; un groupe alkylarylène, par exemple para- xylène ; un groupe arylalkylène ; et des groupes comportant un enchaînement de groupes alkylène (s) et arylène (s) éventuellement reliés par des atomes de O, S, N et/ou Si. A titre d'exemple d'un tel enchaînement, on peut citer le groupe de formule (II) :

dans laquelle p et q sont des nombres entiers, identiques ou différents, tels que p+q < 14.

Dans les composés de formule (I), R5 peut représenter-NH-, ce qui correspond aux dérivés uréido, ou-O-, ce qui correspond aux dérivés carbamate.

Selon l'invention, le groupe R7 est dérivé d'un éther-couronne tel que ceux répondant aux formules suivantes :

2 a = benzo 3 a = cyclohexyl 4 a = benzo R=H 5 a= benzo R=r-butyl 6 a = 2, 3-naphto 7 a = cyclohexyl R=H 8 a = cyclohexyl R=t-butyl 9 a= decalyl 10 a=benzoR=H 11 a = benzo R=t-butyl 12 a = 2, 3-naphto 13 a = cyclohexyl R=H 14 a = cyclohexyl R=t-butyl 15 a= benzo R=H 16 a= benzo R=t-butyl 17 a = cyclohexyl R=H 18 a = cyclohexyl R=t-butyl 28 a = benzo R=H 29 a=benzo R=t-butyl 30 a = 2,3-naphto 31 a = cyclohexyl R=H 32 a = cyclohexyl R=t-butyl (WonX CoWoX O O O 33 a= benzo 34 a= cyclohexyl O O a a t0WX O O 35 a = benzo 36 a = cyclohexyl 37 a= 2,3-naptho 38 a = benzo 39 a = cyclohexyl 40 a = benzo 41 a = cyclohexyl 42 a = benzo 43 a = cyclohexyl

49 De préférence, R7 représente un groupe dérivé de l'éther-couronne benzo 18C6 de formule (IIIa) : ou de l'éther-couronne 18C6 de formule (IIIb) :

27 Les composés de formule (I) peuvent être préparés à partir des isocyanates correspondants de formule (IV) : dans laquelle Ru, R2, R3 et R4 sont tels que définis ci- dessus, par réaction de ceux-ci avec une amine de formule R7-R6-NH2 (V) ou un alcool de formule R7-R6-OH

(VI) dans lesquelles R7 représente un groupe dérivé d'un éther-couronne et R6 a la signfication donnée ci- dessus.

La réaction d'un isocyanate de formule (IV) avec une amine ou un alcool de formule (V) ou (VI) est décrite par exemple dans"Advanced Organic Chemistry" 4th édition, 1992, p. 891-903, publié par John Wiley and Sons [6]. Selon l'invention, on effectue cette réaction en mélangeant un isocyanate de formule (IV) avec un composé de formule (V) ou (VI) mis en solution dans un solvant non réactif vis-à-vis des fonctions isocyanates, tels que les hydrocarbures halogénés comme le chloroforme et le dichlorométhane ; les éther-oxydes comme le diéthyléther, l'isopropyléther, le 1,4-dioxane ou le tétrahydrofurane ; les hydrocarbures comme les alcanes (hexane, pentane,...) et les dérivés benzéniques (benzène et dérivés, toluène,...).

L'isocyanate de formule (IV) préféré dans l'invention est le 3- (triéthoxysilyl) propylisocyanate de formule (VII) : que l'on peut faire réagir avec l'amine de formule (Villa) ou (VIIIb) :

pour obtenir le composé de formule (IXa) ou (IXb) :

Dans ce mode de préparation des composés de formule (I) où R5 représente NH, on peut opérer de la manière suivante.

On met l'amine de formule (V) en solution dans du tétrahydrofurane (THF) anhydre, par exemple à raison de 1 g d'amine pour 10 ml de THF, puis on ajoute à la solution l'isocyanate de formule (IV), en quantité stoechiométrique. On agite le milieu réactionnel à température ambiante jusqu'à disparition totale de l'amine de formule (V), celle-ci étant suivie par chromatographie sur couche mince (plaques, Aldrich Gel de silice sur aluminium 219, B-29-1) en utilisant le mélange chloroforme-méthanol (75 : 25) comme éluant.

On évapore ensuite la masse réactionnelle au bain-marie à 30°C sous vide jusqu'à élimination totale du solvant. Le rendement est quantitatif.

Lorsqu'on veut préparer des composés de formule (I) où R5 représente O, on opère d'une manière similaire en utilisant un alcool de formule (VI) au lieu de l'amine de formule (V).

Les isocyanates de formule (IV) utilisés pour la préparation des composés de formule (I) sont des produits commerciaux ou peuvent être préparés par des procédés classiques, connus de l'homme du métier.

Les amines de formule (V) et les alcools de formule (VI) sont également des produits commerciaux ou peuvent être préparés par des procédés classiques.

A titre d'exemples de produits commerciaux, on peut citer les produits suivants : 2- (aminométhyl)-15-couronne-5 (Aldrich chemicals référence 38, 841-6) 2- (aminométhyl)-18-couronne-6 (Aldrich chemicals référence 38, 843-2) 4'-aminobenzo-15-couronne-5 (Aldrich chemicals référence 39,342-8) 4'-aminobenzo-18-couronne-6 (Aldrich chemicals référence 44,402-2) 4'-amino-5'-nitrobenzo-15-couronne-5 (Aldrich chemicals référence 44,403-0) 2- (hydroxyméthyl)-12-couronne 4 (Aldrich chemicals référence 38-265-5) 2- (hydroxyméthyl)-15-couronne-5 (Aldrich chemicals référence 38, 842-4) 2-(hydroxyméthyl)-18-couronne-6 (Aldrich chemicals référence 38, 844-0) Cette liste n'est nullement limitative par rapport aux composés pouvant être utilisés dans l'invention.

Selon une variante de réalisation, les composés de formule (I) dans laquelle R5 représente NH ou O, peuvent être préparés par réaction d'un composé éthylénique de formule (X) : dans laquelle R5, R6 et R7 sont tels que définis ci-dessus, et R8 représente un groupe hydrocarboné de 1 à 18 atomes de carbone, substitué ou non substitué, comprenant éventuellement dans sa chaîne un ou plusieurs hétéroatomes choisis parmi S, O, N et Si, avec un composé de formule (XI) :

dans laquelle R1, R2 et R3 sont tels que définis ci- dessus, et R9 est une simple liaison ou un groupe de formule- (CH2) t-S- avec t étant un nombre entier allant de 1 à 9, Ra et R9 étant tels que l'ensemble R9- (CH2) 2-RB-correspond au groupe R4.

Le composé éthylénique de formule (X) peut être préparé par réaction d'un isocyanate bifonctionnel de formule (XII) : CH2 = CH-R8 _ N = C = O (XII) où R8 a la signification donnée ci-dessus, avec une amine ou un alcool de formule (V) ou (VI) décrite ci- dessus. Cette réaction est identique à celle décrite précédemment pour la préparation des composés de formule (I) par réaction de 1'isocyanate de formule (IV) avec l'amine ou l'alcool de formule (V) ou (VI).

La synthèse des composés éthyléniques de formule (X) peut donc être effectuée comme celle des composés de formule (I) en remplaçant 1'isocyanate de formule (IV) par l'isocyanate de formule (XII).

Les composés éthyléniques de formule (XII) peuvent être des produits commerciaux comme l'allylisocyanate ou être obtenus par des procédés classiques tels que celui décrit dans US-A-4 518 758 [7].

Les composés préférés de formule (XII) sont l'allylisocyanate, le 4-allyloxyphénylisocyanate et le 4-pentényloxyphénylisocyanate. Les composés préférés de formule (X) sont les suivants :

Dans cette variante, lorsque R9 est un groupe de formule- (CH2) t-S-, on utilise la réaction d'addition d'un silane thiol de formule (XI) sur un composé éthylénique de formule (X), qui est une réaction d'addition anti-Markonikov conduisant à la formation de thioéthers, en présence de radicaux libres.

Une réaction de ce type est décrite dans les documents suivants : Tetrahedron Lett. 26,1985, p. 3361-3364 [8] et New J. Chem. 13,1989, p. 625-637 [9], pour immobiliser des composés sur un support par l'intermédiaire d'un lien covalent comportant une fonction thioéther.

Pour cette synthèse, on dissout tout d'abord le composé éthylénique de formule (X) dans un solvant organique inerte vis-à-vis des fonctions thiols, par exemple le toluène, le tétrahydrofurane ou le chloroforme, puis on ajoute à froid le silane thiol de formule (XI) dans laquelle R9 représente- (CH2) t-S-, en quantité stoechiométrique ou en excès (jusqu'à 50% en moles). On ajoute au milieu réactionnel un initiateur de radicaux libres, en quantité catalytique. Cet initiateur peut être le peroxyde de benzoyle. On porte à reflux le milieu réactionnel jusqu'à disparition du composé éthylénique de départ de formule (X) ; celle-ci peut être suivie par chromatographie sur couche mince ou par spectrométrie infra-rouge (disparition de la bande d'absorption des fonctions éthyléniques). Le temps de chauffage préféré est de 24 h. On isole ensuite le composé de formule (I) ainsi obtenu, par mise à sec en évaporant le solvant à la pression ordinaire puis sous-vide.

Le rendement est quantitatif (100%).

Dans cette variante, les composés de départ de formule (XI) peuvent être des hydrogénosilanes (R9 représentant une simple liaison) ou des thiols (R9 représentant-(CH2) t-S-).

A titre d'exemples de tels composés, on peut citer le trichlorosilane, le triméthoxysilane et le (3- mercaptopropyl) triméthoxysilane et le triéthoxysilane qui sont des composés commerciaux.

D'autres composés de formule (XI) peuvent être préparés par des procédés classiques.

On peut utiliser en particulier cette variante, pour préparer les composés de formule (XIIIa) et (XIIIb) :

par réaction du composé éthylénique de formule (Xb) :

avec le composé de formule (XVa) ou (XVb) : (CH30) 3 Si (CH2) 3 SH (XVa) Cl3SiH (XVb) Dans cette variante, lorsque R9 est une simple liaison, la réaction du composé éthylénique de formule (X) sur l'hydrogénosilane de formule (XI) est une réaction d'hydrosilylation.

Une réaction de ce type est décrite dans Chromatographia, vol. 25, n°4, 1988, pages 265-271 [10].

Pour effectuer cette réaction, on peut opérer de la manière suivante.

On dissout le composé éthylénique de formule (X) dans un solvant inerte vis-à-vis de l'hydrosilylation, par exemple un alcane, un dérivé du benzène ou un hydrocarbure halogéné, en particulier le toluène, le 1,4-dioxane ou le chloroforme. On ajoute ensuite l'hydrogénosilane de formule (XI) à la solution, en quantité stoechiométrique ou en léger excès (jusqu'à 10% en moles), de préférence en quantité stoechiométrique, et on ajoute au milieu réactionnel un complexe métallique à base de rhodium ou de platine, en quantité catalytique, par exemple de l'acide hexachloroplatinique. On porte la masse réactionnelle à reflux du solvant jusqu'à disparition du composé éthylénique de formule (X) et celle concomitante de l'hydrogénosilane de formule (XI). Cette disparition peut être suivie par chromatographie sur couche mince ou par spectrométrie infrarouge (disparition de la

bande d'absorption des fonctions éthyléniques). On refroidit ensuite le milieu réactionnel puis on le filtre pour éliminer le complexe à base de rhodium ou de platine. Le filtrat contenant le composé de formule (I) est mis à sec. Le rendement est quantitatif (100%).

Les composés de formule (I) de l'invention peuvent être utilisés pour l'obtention de supports à base de gel de silice, utiles pour la séparation chromatographique de cations métalliques et de molécules organiques comportant des fonctions amine.

Aussi, l'invention a également pour objet un support à base de gel de silice, utile pour la séparation chromatographique des isotopes de métaux alcalins ou alcalino-terreux, comportant des groupes de formule (XVI) : dans laquelle - R4 représente un groupe hydrocarboné de 1 à 20 atomes de carbone, substitué ou non substitué, comportant éventuellement dans sa chaîne un ou plusieurs hétéroatomes choisis parmi S, O, N et Si - R 5représente-NH-ou-0- ; - R6 représente une simple liaison ou un groupe hydrocarboné de 1 à 20 atomes de carbone, substitué ou non substitué, comportant éventuellement-dans sa chaîne un ou plusieurs hétéroatomes choisis parmi S, O, N et Si ; et

- représente un groupe dérivé d'un éther- couronne, greffés sur le gel de silice par au moins une liaison covalente comportant au moins un radical siloxane :

De préférence, la densité en groupes greffés de formule (XVI) est d'au moins 0,5 mmol par g de support.

A titre d'exemple, les groupes greffés sur le gel de silice répondent à l'une des formules suivantes :

ou

De tels supports peuvent être préparés par mise en contact d'une suspension du gel de silice dans une phase liquide organique, avec une solution dans un solvant organique d'un composé de formule (I) : dans laquelle -Rl, R2 et R3 qui peuvent être identiques ou différents, représentent un atome d'halogène ou un groupe alcoxy de 1 ou 2 atomes de carbone ; - R4 représente un groupe hydrocarboné de 1 à 20 atomes de carbone, substitué ou non substitué,

comportant éventuellement dans sa chaîne un ou plusieurs hétéroatomes choisis parmi S, O, N et Si - R5 représente-NH-ou-0- -R6 représente une simple liaison ou un groupe hydrocarboné de 1 à 20 atomes de carbone, substitué ou non substitué, comportant éventuellement dans sa chaîne un ou plusieurs hétéroatomes choisis parmi S, O, N et Si ; et - représente un groupe dérivé d'un éther- couronne.

Selon l'invention, la phase liquide organique est constituée de toluène, de xylène, d'un mélange pyridine-toluène, d'un mélange pyridine-xylène, d'un mélange pyridine-heptane, d'un mélange pyridine-xylène- eau, d'un mélange pyridine-toluène-eau, ou d'un mélange pyridine-heptane-eau.

De préférence, on utilise une phase liquide organique contenant de l'eau.

En effet, on a constaté, qu'en présence d'eau, et malgré l'encombrement stérique induit par le volume de la cage d'un éther-couronne, il était possible d'obtenir des taux de greffage, calculés à partir des résultats de microanalyses, dépassant largement les maximums connus jusqu'alors et ne pouvant s'expliquer que par une"greffe polymère"particulièrement performante. La notion de greffe polymère a été explicitée par Rosset, R., Claude, M., Jardy, A, dans l'ouvrage"Chromatographies en phase liquide et supercritique", 3ième édition, 1991, éditée chez Masson, 120 Boulevard Saint-Germain, 75280 Paris Cedex 06, pages 290 à 299 [11]. En particulier la réaction de

polymérisation de silanes trifonctionnels, en présence d'eau, sur du gel de silice conduit à la formation des groupes suivants de formules (XX) ou (XXI) : dans lesquelles R représente le groupe de formule (XVI).

A la page 293 du document [11], il est indiqué que l'on obtient un taux de carbone maximal de 10% pour une

greffe polymère à base d'octadécylsilane, correspondant à une densité moyenne de greffage de 1 à 2 pmol/m2 (page 290, figure IX-6 du même ouvrage). De manière surprenante, les inventeurs ont constaté qu'en utilisant un silane trifonctionnel, en présence d'eau, et en menant la réaction de silanisation de la silice en une seule étape, les taux de greffage obtenus pouvaient dépasser largement 0,5 mmole d'éther-couronne benzo-15-C-5 par gramme de silice, ce qui, en fonction des caractéristiques de l'éther-couronne et de la silice de départ, permettait d'obtenir des taux de carbone (calculés par microanalyse) très supérieurs à 12%, et même jusqu'à 20 et plus, et correspondant à des taux de recouvrement de l'ordre de 3,2 à 3,8 umole d'éther-couronne benzo-15-C-5 par m2 de gel de silice.

Des méthodes de greffage de composés de silicium sur du gel de silice ont été décrites dans l'ouvrage de Scott, R. P. W.,"Silica gel and bonded phases : their production, properties and use in LC", édité chez Wiley & Sons Ldt., 1993, pages 140-175 [12].

Pour ce greffage, le toluène ou les xylènes, du fait de leurs hauts points d'ébullition respectifs (110°C et 138-140°C), sont préconisés comme solvants réactionnels. Les auteurs recommandent de sécher la silice à 250°C pendant 2 heures pour éliminer l'eau présente puis de la disperser (10 g dans 100 ml de toluène) avec du toluène séché sur sodium. Un léger excès de silane par rapport à la stoechiométrie calculée sur le nombre de silanols présents sur la silice (informations généralement donnée par les fournisseurs) est utilisé. Pour 10 g de silice, 5 ml de

pyridine sont nécessaires pour dissoudre le silane, la pyridine étant également utilisée pour neutraliser l'acide chlorhydrique libéré pendant la réaction. La solution pyridine/silane est coulée à froid sur la suspension silice/toluène en environ 15'puis la masse réactionnelle est portée à reflux pendant 5 heures.

Elle est ensuite filtrée puis lavée séquentiellement par du toluène, tétrahyfurane, méthanol, méthanol/eau 50/50 (en volume), méthanol puis séchée.

Les mêmes auteurs recommandent une procédure légèrement différente si le silane mis en oeuvre est un alkoxy silane (et plus généralement méthoxy ou éthoxysilane). La pyridine n'est plus utilisée (car il n'y a plus d'HCl à piéger) et les trois matières premières (10 g de silice, 100 ml de toluène et un léger excès d'alkoxysilane) sont mélangées puis portées à reflux pendant 5 heures avec un réacteur comportant une colonne à distiller. L'éthanol ou le méthanol formé pendant la réaction de silanisation, est éliminé au fur et à mesure par distillation à pression atmosphérique.

Les lavages sont ensuite mis en oeuvre selon une procédure identique à celle décrite pour l'utilisation d'un chlorosilane.

Selon l'invention, afin d'obtenir des taux de greffage supérieurs à ce que l'on obtient avec ces méthodes, on préfère utiliser comme composé de silicium de formule (I), un trialcoxysilane (Rl, R2 et R3 étant des groupes alcoxy) à haute température, en utilisant de préférence une phase liquide comprenant des proportions variables de pyridine, et de l'eau. En effet, l'emploi de pyridine qui est un solvant à

caractère basique permet, de façon surprenante et contre toute attente, de favoriser la réaction de silanisation.

A titre d'exemple, on peut réaliser le greffage en milieu basique de la façon suivante. On met en suspension 100 g de silice ayant par exemple une surface spécifique de 300 m2/g dans une phase liquide constituée par un mélange xylène/pyridine/eau, par exemple 600 ml de xylène, 600 ml de pyridine et 9,72 g d'eau, soit 5,4 mmole d'eau par g de silice, et on porte l'ensemble à 90°C. On y ajoute le composé de formule (I), à raison par exemple de 180. 10-3 mole, soit 1,8 mmole d'éther-couronne-silane par g de silice. On porte la suspension réactionnelle pendant 24 h sous un faible reflux, puis on filtre la masse réactionnelle, on la lave et on la sèche.

On peut aussi réaliser un greffage en milieu acide, par exemple dans une phase liquide de 1,4-dioxane en présence d'acide chlorhydrique, en opérant de la façon suivante.

5 g de silice de surface spécifique 300 m2/g sont mis en suspension dans 110 ml de 1,4-dioxane avec 5,75 ml d'acide chlorhydrique 2,3 N, et 9 mmoles (soit 4,77 g de silane de masse molaire 530,70) de silane de formule générale (I) en solution dans 30 ml de 1,4-dioxane sont additionnés et la suspension réactionnelle est portée à reflux pendant 24 heures. La suspension est refroidie, puis filtrée, lavée et séchée.

Les supports à base de gel de silice de l'invention sont particulièrement utiles pour la

séparation par chromatographie de cations ou de molécules comportant des fonctions amines.

Dans ce cas, on complexe les fonctions amine des molécules par un acide minéral ou organique, par exemple l'acide perchlorique, et le mécanisme de séparation met en jeu des constantes de complexation différentes des fonctions ammonium NH3+ pour chaque aminoacide.

On choisit bien entendu le groupe R7 dérivé d'éther-couronne en fonction des cations ou des molécules à séparer.

La séparation chromatographique peut être effectuée par chromatographie liquide à haute performance suivant les règles habituellement utilisées pour cette technique.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description qui suit, donnée bien entendu à titre illustratif et non limitatif, d'exemples de réalisation conformes à l'invention, en référence aux dessins annexés.

Brève description des dessins Les figures 1 et 2 sont des chromatogrammes illustrant la séparation des aminoacides suivants : phénylalanine/phénylglycine (fig. 1) phénylalanine/ester éthylique de la phénylalanine (fig. 2).

La figure 3 est un chromatogramme illustrant la séparation des cations Li et Na.

Exposé détaillé d'exemples de réalisation Exemple 1 : Synthèse du 4- [3-triéthoxysilyl) propyl] uréidobenzo-18-couronne-6 de formule (IXa) : 31, 43 g de 41-aminobenzo-18-couronne-6 à 9 7 æ (référence Aldrich 44, 402-2, MR=327, 38), soit 96 mmoles, sont mis en solution dans 460 ml de chlorure de méthylène. 26,12 g de 3- (triéthoxysilyl)-propyl isocyanate (Aldrich référence 41,336-4, MR=247, 37), soit 105,6 mmoles, correspondant à 10% d'excès par rapport à l'éther-couronne, sont additionnés et le milieu réactionnel est agité 48 heures à température ambiante. La solution est ensuite mise à sec par évaporation au bain-marie à 40°C sous vide jusqu'à poids constant. On obtient 58 g du composé (IXa). Le rendement est supérieur à 100% car le silane est utilisé en excès.

Exemple 2. Synthèse du 4- (3-triméthoxysilyl- propylthiopentyloxyphényl)-carbamatométhyl-18-couronne- 6 de formule (XIIIa) :

1) Synthèse du 4- (pent-4-énoxy)-phénylisocyanate de formule (XXII) : C12H13NO2 MR=203,24 (XXII) a) Préparation de l'acide parapent-4- énoxybenzoïque : Dans un réacteur, on place successivement 2 g d'hydroxyde de sodium, 15 ml d'eau distillée, 7,6 g de 4-hydroxybenzoate de méthyle, 0,16 g de bromure de tétrabutylammonium et 5,92 ml de 5-bromopent-1-ène. Une agitation vigoureuse est maintenue à température ambiante pendant 12 heures. Après avoir ajouté 30 ml d'une solution d'hydroxyde de sodium 2,5 M, le milieu réactionnel est chauffé à 60-80°C pendant 90 minutes.

Il est ensuite dilué avec 120 ml d'eau distillée et extrait avec deux fois 50 ml d'éther diéthylique. La phase aqueuse est acidifiée avec 10 ml d'acide chlorhydrique concentré pour permettre la précipitation de l'acide. Après filtration, lavage à l'eau distillée

puis séchage dans un dessicateur sur P205, l'acide est obtenu avec un rendement de 93%. b) Préparation du chlorure d'acide de l'acide parapent-4-ènoxybenzoique : 10,3 g d'acide parapent-4-ènoxybenzoïque sont mis en suspension dans 60 ml de toluène auquel on ajoute 17 ml de chlorure de thionyle. Le mélange réactionnel est chauffé à reflux pendant 30 minutes puis évaporé sous vide. Le résidu obtenu est distillé sous vide (110°C/1 mm de Hg). Le rendement. de cette synthèse est de 85%. c) Préparation du parapent-4-ènoxybenzoylazide : A une solution aqueuse d'azoture de sodium (3,9 g dans 22 ml d'eau distillée), on ajoute goutte à goutte une solution de 11,27 g de chlorure de parapent-4- énoxybenzoyle dissous dans 15 ml d'acétone à température ambiante en maintenant une agitation vigoureuse. A la fin de l'addition, le milieu réactionnel est agité pendant une heure puis dilué avec 50 ml d'eau. Après décantation, l'huile incolore obtenue est séchée sur sulfate de magnésium (rendement=80%). d) Préparation du parapent-4-ènoxphényl- isocyanate : 11,6 g de parapent-4-ènoxybenzoylazide sont mis en solution dans 80 ml de toluène anhydre puis portés à reflux pendant 90 minutes. Le solvant est ensuite évaporé sous vide et le résidu qui se présente sous l'aspect d'une huile incolore est distillé sous vide (100°C/1 mm de Hg). Le rendement de cette synthèse est de 94%. 2) Synthèse du 2- [4 (pent-4-ènoxy) phényl- carbamatométhyl]-18-couronne-6 de formule (Xb) :

C25H39O9N MR = 467,59 (Xb) 8,13 g du composé (XXII) synthétisé précédemment, soit 40 mmoles, sont mis en solution dans 80 ml de tétrahydrofurane anhydre. 40 mmoles de 2- (hydroxyméthyl) -18-couronne-6 (Aldrich référence 38 440-0, Ci3H : 2607, MR=294, 35) soit 11,77 g, préalablement dissous dans 110 ml de tétrahydrofurane sont additionnés et la masse réactionnelle est agitée pendant 48 heures entre 20 et 30°C. Le milieu est ensuite mis à sec par évaporation sous vide, bain-marie à 40°C jusqu'à poids constant. Le rendement est quantitatif. On obtient 20 g du composé (Xb). Il est utilisé tel quel dans l'étape suivante.

3) Addition anti-Markonikov du silanethiol :

20 g ou 40 mmol du composé (Xb) synthétisé en 2-2, sont mis en solution dans 20 ml de chloroforme. 7,85 g (40 mmoles) de (3-mercaptopropyl) triméthoxysilane (Aldrich référence 13, 561-7-C6H1603SSi MR=196,34) préalablement dissous dans 30 ml de chloroforme sont ajoutés et la solution est portée à reflux pendant 5 jours. 20 mg de peroxyde de benzoyle sont additionnés toutes les 20 heures environ. Le milieu réactionnel est ensuite mis à sec par évaporation sous vide jusqu'à poids constant. Le rendement est quantitatif. On obtient 29 g du composé (XIIIa).

Exemple 3 : synthèse du 2- [4- (5-trichlorosilyl- pentyloxy)-phenylcarbamatométhyl]-18-couronne-6 de formule (XIIIb) :

49,8 g du composé (Xb) (synthétisé dans l'exemple 2-2) (100 mmoles) sont dissous dans 200 ml de diméthylformamide anhydre, préalablement séché sur sodium. 13,54 g de trichlorosilane (Aldrich, référence 17,555-2, SiHCl3, MR=135,45, soit 100 mmoles, préalablement dissous dans 50 ml de DMF anhydre séché sur sodium sont additionnés sur la solution précédente.

0,4 g (1 mmole) d'acide hexachloroplatinique hydraté à 1 H20 (ou hydrogène hexachloroplatinate (IV) hydrate, catalogue Aldrich 25,409-2, MR=409,82, H2PtC161H2O) est additionné sur la masse réactionnelle qui est portée 60 heures à 80°C sous atmosphère d'argon. 0,4 g d'acide hexachloroplatinique est ajouté après 20 heures et 40 heures. Le milieu est refroidi puis filtré sur fritté n°3 sous argon.

La disparition des doubles liaisons éthyléniques portées par le composé (Xb) synthétisé dans l'exemple 2-2) de départ est suivi par spectrométrie infrarouge.

Le filtrat est maintenu sous argon à l'abri de l'air et de l'humidité. On obtient 63,30 g, 100 mmoles de composé (XIIIb).

Les exemples 4,5 et 6 qui suivent, illustrent la préparation de supports à base de gel de silice greffés par le composé (IXa), le composé (XIIIa) et le composé (XIIIb).

Exemple 4 : Préparation d'un support à base de gel de silice greffé par le composé (IXa) 5 g de gel de silice (particules sphériques de diamètre 40 à 63 µm, de surface spécifique 300 m2/g et de diamètre de pore de 120 Å) préalablement traités à l'acide chlorhydrique à reflux, sont mis en suspension dans 50 ml de 1, 4-dioxan. 9 mmoles (correspondant à 1,8 mmole de composé (IXa) /g de silice), soit 5,44 g, du composé (IXa) synthétisé dans l'exemple 1 préalablement dissous dans 50 ml de 1,4-dioxane sont additionnés sur la suspension de gel de silice.

5,4 mmoles d'eau par gramme de silice, ou 27 mmoles, soit 486 ul sont additionnés sur la masse réactionnelle, ainsi qu'1 ml d'HCl, soit 12 mmoles ou 2,4 mmoles par. gramme de. silice. La suspension réactionnelle est portée 48 heures à reflux. Elle est ensuite refroidie puis filtrée sur fritté n°3. Le précipité est lavé par 100 ml de méthanol, 100 ml de triéthylamine, 100 ml d'eau puis 2 fois 100 ml d'acétone. Le précipité est séché à 80°C, en étuve sous vide, jusqu'à poids constant.

On obtient 7,19 g de gel de silice (poids sec).

Le gain de masse AM est de 0,77 g.

Le % de carbone en microanalyse élémentaire est de 15, 25%, soit 0,71 mmole de composé (IXa) par g de silice.

Exemple 5 : Préparation d'un support à base de gel de silice greffe par le composé (XIIIa) 40 g de gel de silice (particules sphériques de diamètre 20 à 40 um, de surface spécifique 300 m2/g et de diamètre de pore de 120 A) préalablement traités à l'acide chlorhydrique, ou à l'acide nitrique, à reflux, sont mis en suspension dans un mélange pyridine/heptane 235 ml/32,5 ml. La suspension est ensuite portée à reflux de l'azéotrope ternaire pyridine/heptane/eau et 100 ml de condensat sont distillés à l'aide d'une colonne munie d'une tête de reflux et d'un système de fractionnement. 50 g (72 mmoles ou 1,8 mmole du composé (XIIIa) par g de silice) du composé (XIIIa) de l'exemple 2, préalablement dissous dans 300 ml de toluène sont additionnés sur la suspension réactionnelle. La masse réactionnelle est portée à reflux pendant 48 heures tout en distillant 150 ml de condensat. 3,9 g d'eau (soit 5,4 mmoles d'eau/g de silice) sont additionnés sur la masse réactionnelle après refroidissement vers 90-95°C. Le milieu réactionnel est agité 48 heures supplémentaires à 90-95°C. Il est ensuite refroidi puis filtré sur fritté n°3. L'insoluble est lavé par 300 ml de méthanol, puis par 300 ml d'eau, puis par deux fois 200 ml d'acétone.

Il est ensuite mis à sécher à 80°C sous vide en étude.

On obtient 80,0 g de gel de silice (poids sec). Le gain de masse est de 40,0 g. Le % de carbone en microanalyse élémentaire est de 26, 54%. La quantité en mmoles de composé (XIIIa) par g de support est de 0,79 mmol/g (calculée en microanalyse).

Exemple 6 : Préparation d'un support à base de gel de silice greffé par le composé (XIIIb) Le filtrat obtenu dans l'exemple 3 est mis sous agitation puis 55,5 g de gel de silice (particule sphérique de diamtre 5 µm, surface spécifique 300 m2/g et diamètre de pore de 120 Å) sont additiionnés (1,8 mmole de composé (XIIIb)/g de silice). 100 ml de pyridine sont additionnés. La masse réactionnelle est portée à reflux pendant 48 heures. 2,4 mmoles d'eau/g de silice, soit 2,4 g, sont ajoutés sur la masse et le reflux est à nouveau maintenu 48 heures. Le milieu réactionnel est filtré sur fritté n°3 puis lavé par 500ml de méthanol, 500 ml d'eau puis deux fois 500 ml d'acétone. Le solide est séché à 80°C sous vide jusqu'à poids constant.

On obtient 102 g de gel de silice (poids sec).

Le gain de masse est de 46,5 g.

Le % de carbone d'après la microanalyse est de 26, 08%.

Le taux de greffage d'après la microanalyse est de 0,87 mmol/g.

Exemples 7 à 12 : Préparation de supports à base de gel de silice greffé par l'éther-couronne amino benzo 15C5 Dans ces exemples, on suit le même mode opératoire que dans l'exemple 4, mais on utilise les quantités de gel de silice et du composé (XX), le 4- [3- triméthoxysylyl) propyl] uréidobenzo-15-couronne-5 de formule : ainsi que les solvants donnés dans le tableau 1.

Le composé (XX) est obtenu de la façon suivante : 27,2 g de 4'-aminobenzo-15-couronne-5 à 97% (référence Aldrich 39,342-8, MR=283,33), soit 96 mmoles, sont mis en solution dans 345 ml de chloroforme. 26,12 g de 3- (triéthoxysilyl) propylisocyanate (Aldrich référence 41,336-4, MR=247,37), soit 105,6 mmoles, correspondant à 10% d'excès par rapport à l'éther-couronne, sont additionnés et le milieu réactionnel est agité 48 heures à température ambiante. La solution jaune obtenue est mise à sec par évaporation au bain-marie à 40°C sous vide jusqu'à poids constant. On obtient 53,32 g du composé (XX). Le rendement est supérieur à 100% car le silane est utilisé en excès.

Les résultats obtenus pour la préparation des supports, soit le gain de masse, le % de carbone en microanalyse élémentaire et la quantité de composé greffé (en mmol/g de silice) sont donnés également dans le tableau 1.

Dans les exemples 7 à 12, les taux de greffage, exprimés en mmol de composé greffé par g de silice et calculés à partir des teneurs en carbone obtenu par microanalyse élémentaire, ont été obtenus selon la méthode de calcul indiquée par Rosset R. dans la référence [11], page 281.

Exemple 13 : Séparation d'aminoacides On utilise le support obtenu dans l'exemple 6 (gel de silice greffé par le composé XIIIa) pour séparer la phénylalanine et la phénylglycine par chromatographie liquide à haute performance (HPLC). On opère de la façon suivante.

3 grammes du support de l'exemple 6 sont mis en suspension dans 20 ml d'éthanol et sont utilisés pour remplir une colonne HPLC de dimensions internes 250 x 4,6 mm.

La colonne est ensuite rincée par 100 ml d'éthanol puis 100 ml d'eau. Elle est ensuite conditionnée dans la phase mobile suivante : eau + acide perchlorique 10-3M pendant 3 heures. La séparation est réalisée dans cette phase mobile en conditions isocratiques. La pression est de 8,1 MPa. Le mélange à séparer est la phénylalanine/phénylglycine (30/70% en poids), deux aminoacides de structure chimique proche et qui ne diffèrent que par un groupe méthylène.

Le débit est fixé à 1 ml/min. La détection U. V. est réalisée à 254 nm. L'échelle de D. O. (densité optique) est de 0,5. Le système d'intégration utilise un micro ordinateur muni d'un logiciel d'intégration UNIPOINT (Gilson). Les résultats sont donnés dans le tableau 2.

Tableau 2

Composé Temps de rétention % Aire Facteur de. (min) sélectivité a Phénylalanine 9, 81 29, 9 Phénylglycine 23, 88 70,1 3,07

L'injection est de 10 ul avec une solution à 1% dans la phase mobile.

Le chromatogramme est reproduit sur la figure 1.

Exemple 14 : Séparation d'aminoacides On suit le même mode opératoire que dans l'exemple 13 sauf pour le débit qui est fixé à 2 ml/min, pour séparer un mélange de phénylalanine/ester éthylique de phénylalanine (35/65% en poids).

Les résultats sont donnés dans le tableau 3.

Tableau 3 Composé Temps rétention % Aire Facteur de (min) sélectivité a Phénylalanine 4, 50 3 6 ester éthylique de 9,49 64 2,66 phénylalanine

La figure 2 illustre le chromatogramme obtenu.

Les résultats des exemples 13 et 14 montrent que le support de l'exemple 6, conforme à l'invention, permet d'obtenir une séparation satisfaisante des aminoacides.

Exemple 15 : Séparation de cations 3 grammes du support de l'exemple 7 sont mis en suspension dans 20 ml d'éthanol et sont utilisés pour remplir une colonne d'HPLC de dimensions internes 250 x 4,6 mm par la méthode dite de la voie humide sous 70 MPa (700 bars) de pression. La colonne est mise à rincer avec 100 ml d'eau puis 100 ml d'éthanol. Un gradient d'élution est réalisé en 30'de 100% d'éthanol anhydre à 100% d'eau après injection. Les conditions d'injection sont les suivantes : 20 pl d'une solution LiCl + NaCl (66/34% en poids) à 1% dans l'eau. La détection est effectuée à l'aide d'un détecteur à évaporation et à diffusion de la lumière (DEDL Sedex 45 de la marque SEDERE-Alfortville-France), les conditions étant les suivantes : pression d'air sur le détecteur 0, 22 MPa (2,2 bars), température d'évaporation 50°C, débit 1 ml/min.

Le chromatogramme obtenu est reproduit sur la figure 3 avec les données brutes d'intégration (intégrateur spectrophysics SP4290) : Facteur de Sélectivité a Composé Temps rétention % Aire capacité k'TR2/T TR (minutes) LiCI 10, 0 66, 02 2,33 NaCI 15, 7 33, 98 4, 23 1, 81

Le temps de rétention nulle To a été déterminé par injection d'une solution d'azote de sodium. Il est de 3,0 min en moyenne. Le facteur de capacité k' est déterminé expérimentalement par la relation : k' = TR - T0.

Po Tableau 1 Ex. Masse de silice mmol de Solvant #M gain de mmol de composé % de C mmol de composé (I) (g) composé (XX) masse (I) (microanalyse greffé par g de silice par g de silice (g)greffé/g de silice élémentaire) (calculé sur %C de (calculé sur #M) microanalyse) 7 5 1,2 Toluène 0,8 0,36 11,40 0,50 85 1,2 Xylène 1,0 0,46 11,49 0,55 9 100 1,2 pyridine/toluène 21,92 0,5 11,22 0,51 10 1001,8 pyridyne/xylène 30,34 0,69 15,08 0,70 11 40 1,8 pyridyne/xylène/eau 15,32 0,87 17,05 0,79 12 5 1,8 1,4-dioxane/HCl 2,19 0,77 15,25 0,71

REFERENCES CITEES [1] J. Am. Chem. Soc., 97,1975, p. 1259-1261 [2] Anal. Chem., 55,1983, p. 463-467 [3] Bull. Chem. Soc. Jpn, 56,1983, p. 3052-3056 [4] Bull. Chem. Soc. Jpn, 59,1986, p. 1475-1480 [5] Anal. Chem., 68,1996, p. 2811-2817 [6] "Advanced Organic Chemistry"4th edition, 1992, p. 891-903, publié par John Wiley and Sons [7] US-A-4 518 758 [8] Tetrahedron Lett. 26,1985, p. 3361-3364 [9] New J. Chem. 13,1989, p. 625-637 [10] Chromatographia, vol. 25, n°4, 1988, pages 265-271 [11] Rosset, R., Claude, M., Jardy, A, dans l'ouvrage"Chromatographies en phase liquide et supercritique", 3ième édition, 1991, éditée chez Masson, 120 Boulevard Saint- Germain, 75280 Paris Cedex 6, pages 290 à 299 [12] Scott, R. P. W.,"Silica gel and bonded phases : their production, properties and use in LC", édité chez Wiley & Sons Ldt., 1993, pages 140-175