CH120521A - Procédé de préparation d'un nouveau produit de condensation d'aldéhyde et d'amine. - Google Patents

Description

  Procédé de préparation d'un nouveau produit de condensation     d'aldéhyde    et d'amine.    Cette invention est relative à la. prépara  tion d'un nouveau     produït    de condensation  d'aldéhyde et d'amine, produit qui peut être  utilisé, par exemple, comme accélérateur dans  la vulcanisation du caoutchouc.  



  On a trouvé qu'une proportion molécu  laire d'une amine réagit directement avec  deux ou plus de deux proportions moléculai  res d'une aldéhyde dans des conditions dans  lesquelles l'eau est éliminée en donnant nais  sance à des produits de condensation nou  veaux et utiles. La     nature    chimique de la  réaction de condensation, ainsi que la compo  sition ou structure chimique des produits de  condensation, ne sont pas parfaitement con  nues.

   Il est toutefois probable que la réac  tion n'est pas une réaction moléculaire sim  ple, et que le produit de réaction d'une aldé  hyde et d'une amine comprend plusieurs com  posés différents, qui sont peut être dus à la  formation d'un ou plusieurs composés ini  tiaux et à la combinaison totale ou partielle  de-ce ou ces composés avec de nouvelles, et  peut-être différentes quantités d'aldéhyde.  



  Ces produits de condensation sont insolu-         bles    dans l'eau, mais sont facilement solubles  dans des solvants organiques. Ils sont usuel  lement d'une nature extrêmement non satu  rée, certains d'entre eux absorbant même  l'oxygène de l'air.  



  Les divers produits de condensation se  comportent chimiquement de façons très ana  logues, les différences -qui se produisent entre  eux lorsqu'on change les quantités des subs  tances réagissantes, l'agent dé condensation  ou les conditions de réaction n'étant     qùe    des  différences de degré.  



  La composition chimique des radicaux  hydrocarbures attachés à l'azote des amines  employées dans les réactions de condensation  semble être indifférente en     ce    qui concerne  la condensation de la molécule d'amine avec  plusieurs molécules d'aldéhyde, mais ces ra  dicaux ont une influence sur les caractéristi  ques physiques et d'autres propriétés des pro  duits de condensation.  



  La: condensation peut être réalisée en  l'absence d'agents de condensation, mais la  vitesse de la condensation est considérable  ment augmentée par la présence d'un acide      ou d'une substance ayant . des propriétés  acides au contact de l'eau.  



  Parmi les acides et substances à action  acide pouvant. être appliqués, on citera les  acides acétique,     propionique,        n-butyrique,     stéarique, oléique, salicylique, picrique, chlor  hydrique, phosphorique et sulfurique et les  substances qui jouent le rôle d'acides en pré  sence d'eau, comme le chlorure de zinc.     Au     lieu des acides ou substances à action acide,  on peut appliquer des sels d'amine. Lors  qu'on applique des sels d'amine, ces sels peu  vent servir à fournir l'agent de     condensati#iu     à action acide ainsi qu'à fournir une partie  de l'amine requise pour la condensation.

    Quand un agent à. action acide autre qu'un  sel d'amine est appliqué comme matière ini  tiale, il se peut, tout au moins dans certains  cas, qu'il se forme d'abord un sel     d'amine     qui participe alors à la réaction de condensa  tion. Pour certaines applications, en particu  lier pour la     production    d'accélérateurs pour  la vulcanisation, les produits de condensation  obtenus en présence d'acides organiques sont  préférés.

   La quantité de substances à action  acide à employer dépend du type de cette  substance; 'de l'aldéhyde et de l'amine, mais  il convient qu'elle soit toujours inférieure à  l'équivalent     moléculaire    de l'amine, et elle  est généralement comprise entre 0,05 à 0,3 et,  de préférence, voisine de 0,2 de l'équivalent  moléculaire de l'amine.  



  L'application de substances telles que les  anhydrides acides, les     halides    acides,     etc.    qui  peuvent devenir acides ou avoir les propriétés  d'un acide dans les conditions de la     f_@onden-          sation,        c'est-à,dire    en présence. d'eau, est aussi  avantageuse.  



  En général, les produits de condensation  obtenus avec l'aide d'agents de condensation  à action acide ont, comme accélérateurs de la  vulcanisation, des propriétés qui les rendent  plus précieux que les produits correspondants  obtenus sans l'aide des agents de condensa  tion acides. Par exemple, alors que les pro  duits de condensation obtenus sans l'aide  d'un agent de condensation acide     possèdent     un pouvoir accélérateur beaucoup plus     faible            lorsqu'ils        sont    employés dans des composés à  base de caoutchouc contenant des quantités  pratiques de carbone finement divisé tel que  le noir de fumée, les     produit:    de condensa  tion obtenu:

   en présence de ces agents de con  densation à action acide     possèdent    la pro  priété - très avantageuse du point de vue  technique - d'être apparemment indifférents  à la présence d'un tel carbone finement divisé  dans les composés à base de caoutchouc aux  quels ils sont ajoutés.  



  Comme déjà dit, la vitesse de réaction est  considérablement influencée par la présence  ou l'absence d'un agent de condensation et  par la quantité     appliquée    et le genre dudit  agent. Elle dépend aussi de la. température  maintenue pendant la condensation, la tempé  rature étant de préférence limitée au point  d'ébullition du mélange de réaction à la pres  sion     atmosphérique,    quoiqu'on puisse     6videm-          ment    élever le point d'ébullition dudit mé  lange par l'application de pressions supé  rieures à une atmosphère.  



  Le procédé qui fait l'objet du présent bre  vet se     rapporte    donc à la préparation d'un tel  produit de condensation.     Suivant    ce procédé,  on fait réagir de l'aniline avec de l'aldéhyde       n-butylique,    dans les     proportions    d'au moins  deux molécules d'aldéhyde pour une     molécule     d'aniline et dans des conditions telles que  l'eau résultant soit éliminée.  



  Ce procédé peut être par exemple exécuté  comme suit, en utilisant un agent de conden  sation:  On ajoute 36 parties de     n-buty        laldéhyde     et 0,44 parties d'acide     n-butyrique    à 9,03  parties d'aniline, soit 5 molécules de     ii-butyl-          aldéhyde    et 0,05 molécule d'acide     ii-butyri-          que    à 1 molécule     d'aniline.    Il se produit une  réaction énergique développant une chaleur  considérable, et de l'eau est engendrée et sé  parée du mélange de réaction. Le mélange  est chauffé immédiatement avec reflux.

   On       dispose    le condenseur à     reflux    de façon à per  mettre une séparation d'eau et seuls la     n-bu-          tylaldéhyde    refluée et les autres produits re  flués sont ramenés au récipient de réaction.  Après avoir ainsi soumis à un traitement de      reflux le mélange de réaction pendant, au  total,     61@    heures, il n'y a plus d'accroisse  ment apparent dans la quantité d'eau formée  et le produit de réaction atteint par exemple  une température de<B>160'</B> C. Le produit ré  sultant est un liquide tout à fait mobile de  couleur brun rougeâtre clair ayant une odeur  caractéristique.

   I1 est insoluble dans l'eau,  mais facilement soluble dans l'alcool,     le'ben-          zène    et d'autres solvants organiques.  



  Lorsqu'on employa un composé contenant  100 parties de caoutchouc, 3 parties de sou  fre, 5 parties d'oxyde de zinc, 25 parties de  noir de fumée et 1 partie de ce produit, il  donna une résistance à l'extension de 241 kg  par centimètre carré après avoir été vulcanisé  à une température de 140' C pendant 30 mi  nutes.  



  On peut employer aussi d'autres acides  comme agents de condensation. Ainsi, l'ap  plication de 0,5 molécule d'acide sulfurique  en combinaison avec de l'aniline sous forme  de sulfate d'aniline dans la condensation de  5 molécules de     n-butylaldéhyde    et de 1 molé  cule d'aniline donna, en chauffant pendant  3 heures à une température finale de 102   C,  un produit ayant une couleur rouge cerise  foncé qui était un liquide visqueux à l'état  chaud et,     semi-solide    à l'état froid.  



  L'application d'une molécule d'acide stéa  rique dans la condensation de 5 molécules de       n-butylaldéhyde    et d'une molécule d'aniline  donna, après chauffage pendant 1,17 heure  à une température finale de 165   C, un pro  duit rouge orangé     semi-solide    pâteux.  



  Cinq molécules de     n-butylaldéhycle,    une  molécule d'aniline et 0,15 molécule     d'acide          n-butyrique    donnèrent, en chauffant pendant  45 minutes à une température finale de  120   C, un liquide orangé clair qui, lorsqu'on  l'appliqua, à la vulcanisation d'un composé  de caoutchouc contenant 100 parties de caout  chouc, 3 parties de soufre, 5 parties d'oxyde  de zinc, 25 parties de noir de fumée et une  partie du produit, avec vulcanisation à  140   C pendant 30 minutes, fournit un pro  duit de caoutchouc ayant une résistance à  l'extension de 190 kg par centimètre carré.    La. condensation peut être effectuée, en  présence d'un agent de condensation à action  acide, en présence d'aldéhyde en excès sur la  quantité qu'on veut combiner.  



  Une telle condensation est     illustrée    par  l'exemple suivant:  On ajouta 180 parties de     n-butylaldéhy    de  et 8,49 parties d'acide     n-butyrique    à 46,5 par  ties d'aniline. Ceci correspondait à des pro  portions de 5 molécules de     n-butylaldéhyde,     0,15 molécule d'acide     n-butyi@ique    et une  molécule d'aniline. Le mélange fut agité mé  caniquement et chauffé avec reflux. Le     con-          denseur    à reflux était disposé pour séparer  l'eau et ramener toutes les autres matières  refluées au récipient de réaction. Au bout de  36 minutes, le mélange avait atteint une tem  pérature de<B>90'</B> C.

   On sépara alors l'aldé  hyde non condensée par distillation. Cette  distillation exigea 18 minutes et l'on obtint  53,9 parties (environ 1,5 molécule) de     n-bu-          tylald6hyde.    Le mélange fut alors maintenu  à 120' C pendant 20 minutes. La condensa  tion exigea. une durée totale de 74 minutes.  Le produit résultant était un liquide     très    mo  bile de couleur rouge orangé clair ayant une  odeur caractéristique. Il était insoluble dans  l'eau, mais soluble dans l'alcool, le benzène  et d'autres solvants organiques.

   Employé  dans un composé contenant 100 parties de  caoutchouc, 3 parties de soufre, 5 parties  d'oxyde ale zinc, 25 parties de noir de fumée  pour une partie du produit, il donna une ré  sistance à l'extension de 348 kg par centi  mètre carré après vulcanisation à 140   C  pendant 30 minutes.

Claims (1)

1. REVENDICATION Procédé pour la fabrication d'un produit de condensation d'aldéhyde et d'amine, sui vant lequel on fait réagir de l'aniline et de l'aldéhyde n-butylique clans la proportion d'au moins deux molécules d'aldéhyde pour une molécule d'aniline, dans des conditions telles que l'eau résultant soit éliminée. Le nouveau produit est insoluble dans l'eau, mais facilement soluble dans l'alcool et le benzène. SOUS-REVENDICATIONS 1 Procédé suivant la revendication, caracté- risé par le fait qu'on effectue la conden sation en présence d'un agent de conden sation à fonction acide.

   2 Procédé suivant la sous-revendication 1, caractérisé par le fait que l'agent de con densation à fonction acide est un acide. :3 Procédé suivant la sous-revendication 2, caractérisé par le fait due l'acide est un acide organique.