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" GAMHA-PYRONBS ET LEUR PREPARATION ".-
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L'invention est relntive à la préparation de composés de la !;;tfiL;)a-pyronet ut elle oonaeritcl, plua ;Lrrt toul.ürerwnt un procodo pour la préparation d'une (jymwa-pyrone particulièrement intéressante, lo ..taltol, ot de différents composés nouva.u:( de ce 1,,Iruttj)qà# et notam"ent dee composés* intermédiaires utilisés au coure de la préparation dudit tiialtol.
Il est bien no!uiu que la naltol, ou J-l1YúxooJty-2-lUéthyl... t\f,u'!i\-"yrouo. (8t une des plus J:l1tÓreusmu;eo gam:ta.-pyronea. Son intérêt réduite du fait que le mal toi exulte la saveur et l'arôme do divers produits alitnontnireat en les rendant pliii3 attrayante pour le consotnatour. Par:ni des ulinonta qui sont remarquablement U,11!úJ,iorúll de cette # u-mii-ro pur 1e alto1, on eut 1:Iitor de pro duit exiits tels que gainai ctoaux et i>ftt<5éj rlre préparations telles que des bonbons et dos criz.tos t;lcé... et onrto.il108 bois- /!Ions toiles qui le caf s;.
On utilise en autre le <ialtol 0011:1:'10 :!.nf,'r':d L'1.!nt <1.1;\5 dos prfurns ot dos Nsanzncee, Jusqu'à rasent, on a obtenu le !1,lltol en quantité li i-titéea à uurtit' de produits uaturols en mettant en oeuvre des ino- dots opératoires d'extraction difficiles et coûteux* La production industrielle du .altol a itd buat-e, nar exrrrmlo, 8ur la dis1o:i,111t...
Hun t:.',5trtH, C.1,\,(., u'.1 boise et, cc-l IL- il est bien cuiultit ces réac- tions do pyrolyse fournissent [LSslt:..'":s.;i.Ctt:2t.bk les pro.1\\;;" dîni.t*6a avec des rarklu.:ixats faibles. En outre. } le .'rue/'da c: ' .I.801,.rltmt tendent à se trouver Unités, quvmt \ leur ca',ucit6. à. l'auprovi- miozvr..:torxt total en :.rGiar,a vrm'I1\'.rc faciitlletzt dl1f\1oui1Jlo. De plus, le :a3.to1 obtenu pur de tels !,r".c,J(.1:I de cii:aLilluti,ort des- tructive a tel1cJ,)..11Ce a contenir certaine il:171'lri.t8 qui affectent défavorablement aon utilisation 00:1'.0 exultunt des aramea.
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Un ode opératoire connu pour la synthèse du malt cl 04t \>a.mi sur les indications de Ii.A. Spîelnan et X* 1"xeie,dox publia* dans 1 !' th |liperie n\Jgh0iiifeat3L ei. roi 69, pp. 9 (X9*7) Cdtte synthèse est ettectude conforo4m*nt au schéma suivait
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aôid * 2-pipri4ino- acide pyromec*2%iquo xtaltol On a maintenant d<auuvert qu'il est possible d'effectué? la 4yn,-i thés chimique du maltol à partir de l'acide kojlqite, ou 2-hydroX7- : #éthyl¯5hydrexy-e&mraa pyrone, substance que l'on peut facilement obtenir en grande* quantités à partir de procédé* (te fermentation économiques et d'autres composée ut:LlilSablo. 09=43 ana1lih1".. prtmié. reno Qn a en outre constaté que le maltol préparé par le procédé j faisant l'objet de l'invention out exempt des împw ot4o qui a* trou- ;
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vent ordinairement dans Io maltol préparé par ete. lirocédés de dis- tillation destructive antérieurement 1; connu , mentto=40 oi-detss.
L'invention a. pour but la réalisation d'un certain nombre 4* #odss opératoires différent* pour la préparation de maltol.
Un but plue partioulier de l'invention ont 1% préparation du M*1*01 & partir d'une matière première économique et tucatmartt disponible l'aoid. kOj1qua.
Encore un autre but de l'invention est de préparer du maltol 1
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ou* une forme particulièrement exempte dtïmpuret6o çàaantes en vue de son utilisation comme <xa*.t<mt de la saveur et de l'arbue.
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Un autre but de l'invention *et de produira d'intéressants
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produite intermédiaire appartenant au groupe de la gaweta-pyron., tels que l'acide pyroméconique et l'hydroxyualtol à partir de l'acide koj1quo.
D'autres buts de l'invention apparaîtront facilement à l'hd'sM
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de l'art au coure de la description suivante.
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sous un de se* aspects , l'invention a pour objet un procède qui
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comprend r (1) le traitement de l'acide kojique par de l'oxygène en présence d'un catalyseur du type métal noble à un pH d'au moins 10 pettr formezfde l'acide coménique, (2)-la décarboxylation dudit acide eoménique pour former de l'acide pyram6oonique, (3) le traitement de l'ao14e pyrouséoonique par du formaldéhyde à un pH d'au moine environ 9 pour former de .hydroxyanltol, et,(4) la réduction de l'hydroxy- maltoi dans des condition acides à pratiquement neutres pour former 1 du ¯a1tol.
Cuamte on le montrera ci-après dans lea exemple., la mine en
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oeuvre du mode opératoire décrit oi-daesua permet d'obtenir un rendement en maltol d'environ 50 i aùr la base de l'acide kojique, et constitue la première synthèse industrielle du maltol à partir de l'acide kojique.
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Un oe qui concerne le premier stade (l) du procédé spécifié ei-doeeue, il est connu dans l'art antérieur que lorsqu'on essaie de préparer de l'acide coménique en traitant de l'acide koj1ue par de l'oxygène en présence de catalyseur* ou par d'autres agents oxydants tels que de l'aoide nitrique ou du permanganate de potassium, il ne se forme que des traces d'acide ooménique., Etant donné que l'acide
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kojique ne peut habituellement pas tire récupéré à partir de ces mélanges réactionnel., on pense que ces résultats sont due à une destructiontrès poussée du cycle pyrono au cours de ces traitement*.
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En outre, comme l'a établi Heyne dama Chemische Borjohte, vol* 87. p.
14 (1954), l'utilisation de conditions alcalines au coure de l'oxydation catalytique de l'acide kojique par de l'oxygène et en présence d'un catalyseur ne serait pas possible par suite de la rapide destruction du cycle pyrone et, en fait, on ne peut obtenir
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que des traces d'*acide coménique même raz pH 7,4.
On ne pouvait donc kojique 9- pas s'attendre à ce que, lorsqu'on traite de l'acide/par de l'oxygène en présence d'un catalyseur du type métal noble en solution à un pH supérieur à 10, il ne se produise aucune destruction du cycle
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sa2nJl'l&-pyron., mais uno oxydation très propre du groupe 2-hydroxy- sséthyle avec formation du 2-oLU"boxylate ootpaspondaïlt avec dos
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rendement. pratiquement quantitatif** Avant l'inventient la eeule synthèse connue de l'acide coménlque à partir d'acide k4,iqus vos un rendement industriellement intéressant comportait une oo.V..1'A de l'acide kojique en dérivé du.
type éther retithy,13,5ue erres pendant une oxydation dudit éther en éther méthylique de l'acide eateiftqur et une diméthylation de ce dernier éther en aoiJ, com4nique, Le ren- doment global en acide coménique à partir de l'ao1do koJ1que pu un* in 4 voie aussi/direct* était de 1 ordre de 25 % seulement, Une particularité critique du stade (1) décrit Oi-4e"' *> t'aie* dans le tait que l'oxydation est conduite en milieu alcalin à. \ pU d'au moins 10. On a découvert que si l'on tonte de mettre en iluxx* ce stade à des pH plus faibles, par exemple à PU 9 et à PU 7# obtient des résultats sensiblement en accord avec l'art *,ntisw c'est à dire qu'il ne ne forme que des traces d'acide com4xxîque L'invention peut d'ailleurs litre mise en oeuvre à des pH bien supérieurs à lots on peut, en fait, opérer au-dessus de la limite don psi mesurables qui est 14.
Mn vue de l'obtention des Meilleure rendements et d'une allure particulièrement favorable d' absorption 4* l'oX1Kèn.. on mettra de préférence en oeuvre le stade (1) à des PH compris entre environ 11 et environ li.
Ou a constaté que la technique utilisée pour maintenir bdtt pH minimum n'est pas critique. Il est donc possible d'ajuster le pH
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à la valeur minimum au départ de la réaction d'oxygénation et
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d'ajouter de la base pendant la réaction soit par petit** f*t*lton4f soit continuellement ou bien, à titre de variante Oft peut initiai*- , ment ajouter ases de base en une seule foie de Manière que le ffflt
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final du mélange ne tombe pas **-dessous dudit minimum*
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Les moyens pour maintenir le pH minimum IU,w8péoiti4 11 ii' pa* critiques au cours du stade (1).. On peut utiliser tout r4a.'it fortement alcalin capable de ne dissoudr* dans le mêlant* 944*ttd*n*l et qui est inerte à l'égard de l'oxygène$ du oatalyse$r'ot des autres produite intermédiaires de réaction.
On peut utilise*? ,, par exemple, dee hydroxydee e m4taux alcalin* télé que hydroxyde 4* lithium,
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de -
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#hydroxyde de sodium, hydroxyde/Pôta..ittm et analogue., au* si biexe qua des carbonates de métaux alcalins tels que carbonate de sodium et carbonate de potassium* On peut utiliser des hydroxyde alcalino-
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terreux tels que l'hydroxyde de calcium et analogues maïs on as 1 W accorder* pas la préférence en raison de leur faible solubilité dans l'eau et de leur tendance à former des chélates avec les compta*1* intermédiaires.
Des bases *noté** organiques tort.. ne sont pas
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préféré* car elle* ont une tendance marquée à empoisonner le cataly- *sur* On accordera plus particulièrement la préférence à Ithydro1d. de sodium, parc* que ce réactif est bon marché et qu'il est facile
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de t'on procurer on peut l'ajouter soit sous sa forme OO&J,40, 6*tt en solution *queue** te type ou la quantité de catalyseur du type ire t al noble utilisé au cours du stade (1) n'ost pas critique.
Ainsi, il est possible d'utiliser, par exemple, du platine et du palladium, et analogue., soit dans des états finement divisés (ce que l'on appelle couramment
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les -noirs-). i noit sous des forme* faciles à obtenir tell.. que les oxydes on peut aussi utiliser des métaux nobles supportés par des solides tels, par exepl., que du o"bont et du charbon végétal* r,.a utilisée , proportion de e<tttly m*/peut varier 'dans un vaste intervalle ea a utilisé, par exemple, 0, 01, 0,1, 0,8, 1,0, 1,25 et 5 $ de catalyseur en poids (calculé en métal) sur la base de l'acide kojique.
Il est particulièrement convenable dfutiliter environ 1.0 de palladium, sur la .osaa l'*i<ï kojique mîl m-- oeuvre, et d'utiliser !*dit cataly- tour sous la forts dune pr6parAtIer4l vendue d<Ut9 la oomraer 8. , de palladium sur carbone.
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L'oxygène utilisé au cour* du stade (.j peut *s trouver sous la forme d'oxygène gazeux pur, ou bien il peut trs rixani d'8Ut... fax. Xl,ost également possible d'utiliser de l'oxygène pur AU ut";ri" de l'air (qui contient environ 2' d'oxygène en poids), 'Où d'utiliser des mélanges des deux, eu d'utiliser d'autres mélanges gazeux reentenant de l'oxygène à la condition que lesdits autre.
go oc-*ont inertes à l'égard des produits,intermédiaires de faction st,
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en particulier, n'empoisonnent pas le at*,Iyoouro Ils est particuliè- rement commode- d'utiliser des mélangea gazeux riche en oxygène disponibles comme sous-produits d'opérations de fabrication de produite chimiques,
Le temps et la température de réaction pour le stade (1) peuvent varier dans un avise* large intervalle.
Il est toutefois désirable de
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conduire la "'ation à une température comprise entre environ z et 'Aviron 60,$Ce et à , <'pè"'ora de préférenc. à d s te1lllP'rtll.t,!u Anfe- fr 4& à erv3nan 0-*!. ? découvert q'U, 16 dit travailler- à des température supérieures à environ 4000 tend à faire légèrement baisser le rendement et à altérer un peu. la couleur de produite.
On constate que le tempe de réaction dépend principalement de la température à laquelle elle est effectuée. De plus, la proportion de catalyseur et l'allure d'introduction de l'oxygène agissent sur le temps nécessaire pour réaliser une complète consommation de l'acide kojique. En général, des temps compris entre environ 4 et environ 72 heures seront suffisants les temps ples longs sont habituelle- mont nécessaires aux températures plue bas..., aux plus faibles concentrations en catalyseur et aux plus faibles débita en oxygène.
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Lors de la préparation directe d'acide coménique uonfaxaaément à un mode de réalisation de l'invention, si la réaction est effectuée à
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une température comprise entre environ ?00 et environ 4000 en présence d'environ 1,0 de catalyseur sur la base de l'acide kojique à uu pH minimum d'environ 11 et aveo un débit d'oxygène correspondant à environ 1400 ml/minute de l'oxygène par mole d'acide kojique, ledit acide kojique se trouve pratiquement complètement consommé au bout
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d'snviran dix lieur*** Bien que l'on ait.indiqué que le procédé est mu.
en oeuvre en utilisant de l'eau comme solv nt , il ne faut pas perdre de vue qu'il
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est possible d'utiliser, à titre de composants mineurs mélangeas de l'eau, d'autres solvants inerrtes communément utilisée au cours de réactions d'oxydation. Il est toutefois préféré de mettre en oeuvre le stade (1) de la réaction avec de l'eau comme unique solvant
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y lut 6 1 que dans des éviter des difficultés que l'on épreuve parfois à obtenir des Meures précisée et sure* du pit, La pureté de l'acide kejique n'est pas particulièrement critique,
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On a toutefois constaté que l'acide kojique brut, de pureté -inférieure
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à environ 60 en poids, est .auvent nélaag6 A certaines substances
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qui sont connues comme jouant le rôle de poisons à l'égard du cataly-
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ur,
Bien que les effets de ce* poisons du catalyseur puissent être
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partiellement atténués, par exemple eh utilisant de plus fortes propor-
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lbtvhe *0 catalyseur, l'on autime qu'il est préférable d'utiliser un acide îcojique d'une pureté d'au moins environ 60 96 L'isolement de l'acide oo.én1que...t commodément réalisé par moidification du mélange réactionnel. Par conséquent, après une filtration pour séparer le catalyseur, on ajoute une quantité 8utti- saute d'un acide fort pour amener le pU au-dessous d'au moins 295
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Dont ce but, on peut utiliser des acides tels que les acides chlorhy-
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driquee sulfurique, nitrique et analogue .
Il est toutefois préféré s. 'ajuster le pH au-dessous d'environ 1 pour éviter une coprécipitation
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possible de dérivés de métaux alcalin* du produit qui risquerait de
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s'observer à des pH plus élevée. L'acide coménique peut être .épar'
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par filtration Ou par centrifugation, et peut être séché à l'air ou par tous autres moyen* normalement utilisée*
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In ce qui concerne le deuxième stade (2) spécifié ci-dessus, il ont connu que l'acide coménique peut être décarboxylé pour former de l'a<ide pyroeteoonique.
Toutefois, clause l'indiqueht les conditions
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utilisées par de précédents chercheurs*, l'on pourrait s'attendre à
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et que la production industriellement réalisable d'acide pyroreioon3- que à pertir d'acide colique soit difficile et coûteuse* Ainsi,
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Oarkusha dans journal o' général Chemistry, V.S.S.R.. vol* 16, p.
2oz5 (1946) signalait que l'on n'obtient que 50 de rendement en acide pyrcmeoonique lorsqu'on chauffe des quantités égalée d'acide eoetenique et de poudre de cuivre. Il a été découvert depuis que le rendement en acide pyroméeonique n'est pas amélioré
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mais ..'. en fait, abaissé si l'on effaotu* la décarboxylation oat.
.r rw .--: x dans le conditions dit "OlAssiques.. Aini..1 l'on
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chauffe de l'acide eoménique avec du cuivre, du bronze de enivre et des sels de cuivre en présence ou en Ilabuoi%eo 4* e,e,isr" on aboutit à leobten>tlon 4'ao1d..pyrem'Qoniqu..... 4. rendement de 15 à 50 i>* Il était donc surprenant de trouver quoi si l'on chauffe de l'acide coménique en présence de certaine solvant* choisi Il est doucement décarboxylé en acide pyroméconique, et do trouver encore qu'un catalyseur au cuivre est inutile pour 06ite réaction* etout donc contre toute attente que l'on a d4o,>lzv*rt qu l'on peut <
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obtenir de l'acide pxamarrniquar partir de l'ao1,1 '1 coménique* avec un rendement de 80 en chauffant l'acide oollltép.1qu.
dans un solvant
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choisi parmi le groupe constitué par le naphtaline et les mono- et
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di-alOOY1(intri.ur)naPhtalène., lendits groupes alcoyles pauv*xxt comporter jusqu'à 4 atomes de carbone; le t4traty4ronaphtalbue et les mono- et di,alaayr(in:Cérieur)tétxahydranap'hta.à,ea, lendits
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groupe* alcoyles pouvant comporter jusqu'à 4 atomes de carbone
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l'éther diphenylique non substitué ou mono- Ou di8Ub.titu' par des
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radicaux alcoyles ou alcoxy contenant jusqu'à 4 atomes de carbone}
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des diéthers et des monoether-monoeatera de polyglycol correspondant à la formule RO(CH 2 Cil 2 0) n Ri dans laquelle est un nombre entier ne 9
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à 6, R est choisi parmi le groupe constitué par alcoyle inférieur ou
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phényle, et Ri- est choisi parmi le groupe constitué par alooyle. tnté- rieur.
acyle inférieur et phényle, lesdits groupe. aleoyle intérieur
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et acyle inférieur contenant jusqu'à 4 atomes de carbone; phosphite et phosphate de triphényle et leurs dérivé* mononucléaires substitués par
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un alcoyle inférieur contenant jusqueà 4 atomes de carbone;
amides oy- T"'" ##'ii"'4 1 ""i1 ! cliques aliphatiques possédant la formule CH2CU2CH200N-R dans laquelle
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R est un alcoye contenant de 4 à 8 atomes de carbone, des acides mono-) carboxyliques saturés aliphatique$ en chaîne ouverte contenant de 8 à 16 atomes de carbone) et des esters de di-alcoyle inférieur de 1* acide ! phtalique et ses dérivée mononucléaires substituée par un alooyle in--
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tér3suar, lesdits groupes alcoyles comportant jusqu'à 4 atomes de car- ' bon*, à une température au moins égale à celle pour laquelle se dégage du gaz carbonique, en maintenant ladite température jusqu'à ce que lé
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dégagement de CO-ait pratiquement cessé, et en recueillant l'acide
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pyroe4ooniqu. qui ne forme.
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Bien qu'il ait été découvert qu'un catalyseur n'est pas n6aessai,. re pour obtenir des rondement* améliorés, l'addition d'un sol de cuivre tel que 3'koitate tivr#,qae p9ut être reoommandab,e dana
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quelques cas lorsqu'on désir* abréger le temps de réaction.
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La température à laquelle on peut ortectuer la. décarboxylation varie dans un largo intervalle. Toutefois, aux températures inf4. rieur.. A environ 170*0, la vîtes** da décarboxylation *et trop faible pour la* besoins de la pratique, tandis qu*à une température oupd- rieur* t environ kOti3 il existe un* .tendance à la diminution du rendement en acide pyrom4conique par suite de réactions secondaires* Il *et avantageux d'effectuer la riac.tîou de déoarboxylation à une température comprise entre environ 2150 et environ 250*0.
Il est crî4.'iquoq à ce stade de la synthèse, d'utiliser le solvant convenable$ on ne peut pas utiliser tous les eolvanta bouillart dans le même intervalle de température #< général. Par
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exemple$ lorsqu'on utilise du glycérol, des hydrocarbures saturas,
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tels que de la dlanline, de l'huile minérale, du N,N-di4thyltoltî"i. de de l'o-nitrochloroben3ènejl du nitrobon2ène, de la quinoléine et du oaiibaxole de-ne et mode de réalisation de l'invention, on n'isole
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de l'acide pyroméconique qu'avec un faible rendement ou pas du tout-
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Si, par contre, on utilise des éthers de diaryle, des phoephitot et
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des phosphate* de triaryle, des phtalates de di-alcoyle inférieur,
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des éthers de glycol tels que 1 lthex ,di.rabthylique du tetraethylene glycol, de* H-alcQylpyrro11done.
telles que le N-cyclohoxylpyrrolide # des hydrocarbures aromatiques télé que 1'A-mithylnapILbalène# des acides organiques tels que t'acide i8odéoanotque, et des phtalates de di-al- coyle inférieur tels que le phtalatw de diméthyla, on observe une <ux<-' libration marquée du rendement en acide pyroméconique.
Il cet désirable de choisir un suivant qui ne soit pas sensible-
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ment plue volatil que l'acide pyroméconique à la température de la réaction* Par exemple, on peut choisir un solvant dont le P.E. est relativement supérieur à celui de l'acide pyroméconique et qui routera
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dans le récipient pendant que l'on en distillera l'acide pyromécodque
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titre de variante, on peut utiliser un solvant notablement plu* vola , fil, et la :traction qui en avec l'acide pyrcaeoenique pourra tiré séparée et ré.utilisée.
La volatilité du avivant n'eat p pas critique ni4 regard de l'invention, puisque l'on peut vmyvélr à d'autre. modes, de réalisation dans lesquels l'acide pyromdcçgqie de- meure dans Ze récipient de réaction et est séparé du advint, par exem pie par extraction sélective dans un troisième solvant apr.pt' qui ne ptAabde pas de pouv. aèlvant à l'égard dudit solvant de deeayboxy' lation.
L'aold ooménique pttzt donc btre oh,%utt4 do-no un récipient en ; présence d'un solvant non-miscible avec l'eau Jusqu'. 09 qu'il soit il pratiquement complètement converti en acide pyroMeconue, pua l'on peut séparer l'acide pyTomeoonique du solvant par extraction à l'eau* D'autres considérations désirables, mais non critiques, dans 1 choix du solvant pour la mine en oeuvre de cette partie 4* l'invention jt sont 1 que son prix initial soit bas, qu'il soit thtrmîqu*m*nt ata- blet qu'il soit relativement inerto à l'égard des acides coméntque et pyrou4coniquo# que ce soit un liquide de faible viscosité à la température ordinaire, qu'il ait un faible pouvoir solvant à l'égard de l'acide pyraméconique à la température ordinaire,
qu'il ne foit
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pas toxique et qu'il ait une odeur ou un goût faible* Dans un mode de réalisation particulièrement préféré du procédé
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perfectionné de d4carboxylatîon utilisé dans ce mo4 de réalisation de l'invention, en plaire, dans un récipient de réaction, une unepeu- sion d'acide co,*4nlque cristallisé dans environ 1 à 3 volumes de solvant., puis on chauffe la masse jusqu'à environ J!15*Ct On applique au système un vide d'environ 150 nom de Mercure, et l'acide pyroNeco" nique distille au fur et à mesura qu'il ne forme* Xa majeme partie du gaz carbonique ne dégage en environ trois heure* à cette tempéra- ture, et l'on continue à chauffer Jusqu'à ce que l'acide pyro!aeoohi<"
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que coude de distiller.
Au bout d'environ 6 heures, on obtient un '*
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reitdement en acide pyromécon44um d'environ 80 . On $4p%re la petitt ! proportion de solvant qui a bo-dJotill4t et l'on recycle ce noivaht dans le récipient do réaction.
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A titre de variante, on peut introduire, dans le récipient de fraction, Une suspension constituée par des parties approximativement égales d'acide coménique et de solvant) le récipient contenant initie.
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tenant un égal volume de solvant chauffe Jusqu'à environ 25000, Ce teede opératoire permet une diminution.du tempe de réaction pouvant atteindre jusqu'à 30 % et n'exerce pas d'effet notable sur le rendement global ni sur la pureté de l'acide pyroméoonique produit. tu ee qui concerne le stade (3) spécifie oî-deanu t conversion de l'acide pyroméconique en hydroxymaltol, on obtient une augmentation notable du rendement en mettant en oeuvre le mode opératoire utilisé dans ce mode de réalisation de l'invention.
On sait que l'acide
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pyroaéeonique peut Atre converti en hydroxymaltol avec un rendement de par traitement avec du form^ldéhydoe Ces rendements modérée, comme l'indiquent Shemyakin et son collaborateur dans Doklady Akadg 2[&Mkou V,..11;., vole 831 p 1301-4 (l52), ont été obtenue en effectuant la réaction an solution alcoolique en présence d'un excès de formaldéhyde et avec de l'acétate de sodium comme catalyseur à un pH pouvant atteindre Jusqu'à environ 8.
Mais étant donné l'instabilité
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bien connue des gamraa-pyrone dans des milieux alcalins et la tendance do gamma-pyrones telles que l'acide kojique à se dîm4rioer en produite de condensation 696-bie- lorsqu'on les traite par du formaldéhyde en présence d'une base forte, on découvrit avec surprise que l'acide pyro-
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Wdoonique en solution aqueuse à un pH d'au moins environ 8 est converti avec de h*ute rendements en hydroxymaltol par traitement avec un qui- valent .proX1."'ativernel1t aolaoulaire de formaldéhyde.
Il ne rallait '1 pas non plue s'attendre à ce qu'il ne se produise pas de dimirtuation de l'hydroxyaa1tol dans de telles conditionne Or, on a découvert que l'on obtient des rendements d' au moins 85 % en hydroxymaltol par mise en oeuvre du stade perfectionné du procédé faisant l'objet de l'inven- tion, stade qui consiste essentiellement à ajuster le pH d'une solution
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d'acide pyroméoofiique à au moins environ 8 avant d'y ajouter approxima- tivement un équivalent moléculaire de rormld'l1yde.
Par iîllettrop on a découvert avec surprise que ci l'on effectue la réaction dans un alcool contenant de 1 jusqu'à environ 3 atomes de
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carbone, il est possible d'obtenir de l'hydroxyo4altôl avec de* rendements atteignant jusqu'à 90 si le traitement par le formal-
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dehyde est effectué en présence d'une proportion sensiblement stoeoh3omdtcique, par rapport à l'acide pyrora46acradyiua, d'une barre forte choisi parmi le groupe constitué par les hydroxydes de métaux alcalin. tels que l'hydroxyde de sodium, 1'hydK'jxyd* de pot assit** <t analogues, et le.
hydroxyde* de métaux aloalino-terreux tels que l'hydroxyde de calcium et analogues
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Dans des milieux aqueux, les moyens pour amener le pH Jusqu'à au moins 8 ne sont pas critiques* On peut donc utiliser dft8 bases telles que Noch, KOCH, x,,:L0lt et analogues.
Le mode opératoire pour ajuster le pH de la solution aqueuse
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d'acide pyroméconique jusqu'à au moins 8 n'est pas or$.tique., Ainsi on peut dissoudre la base dans de l'eau et l'ajouter à une solution d'acide pyroméaonique ou bien, à titre de variante, l'acide pyroweee" nique peut être ajouté à une solution de la bas.. les deux réactifs
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pouvant être introduits soit nous forme solides, soit sous for * d'une solutions
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En vue de,
l'obtention des meilleurs rendements il est pr4fîrable de limiter la proportion de totmalddhyde ajouté .'un équivalent Molaire sur la base de l'acide pyrouéoonique La mise en oeuvre d'un exe 2 s de formaldéhyde peut diminuer la pureté du produit si l'on opère en milieu aqueux*
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Comme on le verra ei-aprea dans les exemples, on constate, aa-dessus de pH 8, des effets sur la vitesse de réaction) le rendement et la pureté qui paraissent dus au pH auquel ae fait la riactianls Ainsi, le temps de réaction nécessaire pour obtenir le plus haut
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rendement diminue lorsque le pH augmente de 8 à 109 le rendement total augmente et le produit est plus pur.
Etant donne que le rendement et la pureté ont tendance à diminuer au-dessus de pH 10, par exemple à
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pu 13, on Mettra de préférence os stade en oeuvre à pH 10. Il n'est pas critique d'ajouter le ferMaltehyde sous une forme particulière quelconque* Ainsi on peut utiliser Ion qualités aqueuses habituelles
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j3t *4 th P41dào les Solutions alcooliques do t..14'hydt du tt6t)Mtmra*t Êèt eoetteu condensées de forMaildhyde elles que lb teîô*imétitel4né bt 1...raror.... 16 tormald4hyd..onoM. àïëu#4 En raison Ob lâ plu..rkhde facilité de manipulation, dit utilt.I. de peâtëeênbb là "f alà ***qu u * Voici un inodb de mia* bn oeuvf* préféré des modes op6ratoire.
pai<jfatm!ti <at l'Invention 1 on ajoute de l'abid' p.méôbiqe & tnvïtou quatre fois son potd* deoati èto ou '1. agit'. 6h .Jb'. une qutit..ultiâante d'une 801utlob <KHt tmê z %0 % *fi peiat) .'hy.r6yd8 de 8G4iU. pour aeanet à 10 le pH de taéltttigi i-4iûlbâittt Ctt 01d. de àolutîon caustique représente environ la Moitié gü o4. dl*btdo ,yro.éoon1que initial.mont Mio en ceuvréi A eeite tf6i< ajbut4 un équivalent ttolaife de r.a14'hy.' .u8 fôittàè do .1'*ldh MqU8U..
à 37 en poidse ta tewpéfwtuice dé 'Ót1h µ# élève epoïitan 5hient depuis environ 25 jusqu'à environ i 6*6 èti pbù de temps # l'en maintient le mélange fttjLen)Htl limpide pendant envitfbn tâoib h<m]f<m une température d'environ 35*0 en fâlaânt ..1 de l'eau de ftfifoidiftoenxnt dans lm ohet!i<tt *<i<fit)tt du eéolplght dé tâmoitono On isole l'h1doxY$.1ol en ajustant le pit du 1'- tâmètionntl à 5 par addition d'une solution 12# dtàetd4 oiillarh/dritlUe* On refroidit la <tUtp<m<<ion jüâqüfà envi*oh 5-<5 on Ilddtto '8ba, environ 30 minutes, et l'on sépare le produit pti" t!1t.t'.kj petit concentrer encore le filtrat Jusqu'aux *twlebbi du urtqu' do .on #Olume pour recueilli)!' Une nouvelle quantité d4hydebtytaltol4 U rendement global en hydroxyihaltol ainsi obtenu tHitt do Itbedeè 46 8' A titre de variante. comme on le d4crita Oiw4t.
do emiîétê plus détaillée, on peut convertir l 'hydrojcymalttJl en waltel <t*at 3t'it6l<t!" de sa solution. Etant donné que ce dernier mode âôiOt une opération' élémentaire do fîltratioû# il Oéttèlitue U4 îdbdd de aise en oeuvré préféré du procédé de prépaie . tiçn di ri4al* (l à partir de l' acide kojiquoo
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En od qui 06.ûdoeAb la stade final (4) spécifié el-d'..u¯, dans le *6d* di eiàd eh oeuvre de l'invention, on a découvert avec surprise . 'il #,k do convertir directement avec un haut rendant
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hydocyaia,ko. en maltol.
Aatxer,sremi*"', mette '414V44t été pri.!. par* a @de ,iydroxyncaltal. qu'ea. #o v >-S #ua*i # *# -4f*l?ord l'hy- dax'y'a.c1 es' ahloroma7.tol, puis On Ocgv*ttt4g4nb ie,4*4*p4 *hloromé- thyle do ce dernier composé en "Ou4 4i*yït#. ",1' y , aussi qu* l'aide o j 3.9ue isemèra d I hy4 ffym%**#l qut,,@ Woto troupe y'fd;'x"'A7It','110t'l.j',,e 1li3 position 7r au lieu d.-.
Blle'iy.,', ya111lF4!I pte être' réduit en l.lo.t.1 avec un bon r*ndom n ',9"'r ikamasts "n e,,ame,.'a, aupérit ,re â 9 !$ n'ont ptti iiti' aEen , 3",5'.ozt di-
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recta de l'acide kojioyue da dei conditions t4*DttqnOe J.lea' qui ont conduit h des rendement de 9C? 9 OU waltoj, à partir fl'UYdroxylmaltol% il est donc compris dans la po!-t4< do l |.nT ntiW W* prçoid4 en seul stade povir la préparation du maltal 4ut i i|pip n4 traitement,' par un *Sont réduçteurf d'une somation dxno *** #!!# le gr*upo 3-hydroxyle dudit 1-.ydroxymaltol w ro;rt prf4ttquemont ra. ttérement sous une forme non ionigeot
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:CI est critique que l' eepèc!w chimique da " -a j.'hydrexyMitel traité ne trouve pratiquement entièrement dtuss *0 "lin roti !50'ioia<<.
Ï3L est connu que l'hydroxyM.tol ax.at ecuw tuaw '''a 41,tinot . sel'on l'acA<ti< relative dix wl3.i tt dimp ont dtgnouse Tros 4 ce- oopécon pemyont êtro W j 3ri Rii#** ?*>? eor- mule* avivante \") < -..
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BO"-".1 - - (J noc Ro;7 , 1- Ho20,- ,0 moeu 2-,-* $"tp H2C,.. 119 HCOH (I) nyaOX1.tol anon ydroX1mnlto et<t< yyj., 3:1 ux
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si itoupèoo qui pr4dol*Lne tn solution 00 1* forme anis 1'ox^,' maltol < ), 1 send.ment en maltol est très bas après txaiteamxt de la solution par l'agent réducteur* Si, par conre. la t w prl4o.1nante d'hydrytol est celle dans laquelle 10 PPup 3-hydroxyl est pra- tiqueasexst complètement non...:\,.Qn1.é, on ait9.c;t, par xâd;
kct,a, 1 urs. seul stade, des rendements de >0 à 90% On sua3.wtt.,
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En solution queue*$' dtt prouvent que 1* hydroxynaltol 8* trouve principalement sous le for** (I) requise dans 1* intervalle de ttri jusqtto environ 8 8 Donc, ai l'en utilise un M.*<tu<HMt, 11 *Ot newrrir , aâra en owuxre ce mode de Jt.jt.<Kttio 'tt dom$ %" rv&He de pH au*-ap4citi4o li*A #ejslï'e 1"lxu*: la traction dans d'autres solvants appro- j)trt< twitt p)Mf lttrie,le, que des alcools, des acides ou analogues, / iV*it dwidogit que l'on devra tenir compte de l'effet de l'aciditi 'du adilleu wW' 1 tobd*not de Il=* des formes particulières de .'t''rxyynalid, prédominer. Il est facile de déterminer qu4l
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intervtlle de pli convient pour un solvant quelconque en mettant en . ##t Vr* les techniques habituellement .utilisées.
Une technique parti- oulierement avantageuse consiste à titrer une solution d'hydroxymaltol daàe le milieu solvant choisi et de déterminer, a partir des donnée* ainsi recueillies, le* points de dissociation de espèces respectivesoi
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La nature du solvant à utiliser dans de mode de réalisation de
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" l'invention biett pas critique tant que ce solvant est 1.nert. à l'égard de l'agent réducteur utilisé* Il est donc possible d'utili- '..r, par exemple, de l'eau, des alcanol. inférieure tell que le rwiba7üoi, l"thanol. l'isopropanol et analogues, et de l'acide acéti.
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que soit seule, soit sous forme de mélangée La température à laquelle t'effectue la réduction n'est pas cri- tique dans ce mode de réalisation particulier de l'intention.
Ainsi,
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,A réduction en un seul fade peut être réalisée entre environ 50 et environ 12'-0. Etant donné qu'il existe une certaine tendance à 1'e" tablissement de réactions secondaire* indésirables aux températures
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extrêmes 40 est Intervalle en préfère habituellement conduire la
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réaction a Un* température comprise entre environ 250 et environ 75 C,
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l'intervalle considéré comte plus particulièrement avantageux étant
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celui compris 1lxlrï environ bzz et 60"C< Le temps nécessaire pour ob-
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tenir, une réaction complote varie avec le type d'agant réducteur uti- lisé et aussi avec la température de réaction.
On a constaté, par
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.:temple. qui si la réduction est effectuée avec du zino et un acide à un pl1 d'environ 1 t à une température de 53 à 60, 1'hydroxyaltal 03t pratiquement complètement consommé au bout d'environ 4 hourra.
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Comme on l'a précédemment indiqua, la mati'or* première peut
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être de l'hydroxymaltol isolé à partir de ithydroxyméthylation d'aoide pyromeoonique. Cet hydroxymaltol peut être redieeoue dont le solvant à utiliser pour l'opération élémentaire de réductions Toutefois à titre de variante constituant d'ailleurs le mode de mise en oeuvre préféré de ce stade du procède en question, on réduit l'hydroxymaltol directement et sans l'isoler préalablement* Beén
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entendue ce mode de mine en oeuvre préfère conduit à supprimer une opération de filtration.
Conformément à un mode de mies en oeuvre de l'invention** la
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solution limpide d 'hydroxyraaltol préparée de la manière décrite ci-dessus par hydroxyTaethylation d'acide pyroméoonlqut eu, * titre de variante, formée en ajoutant environ un volume d'hydroxrmBlt.1 à environ 5 volumes d'eau est traitée avec une quantité suffisante
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d'un acide aqueux à ,0 r en poids tel, par exemple, que de l'acide sulfurique ot chlorhydrique pour amener le pH au-dessous d'environ 5* On chauffe ensuite la suspension jusqu'à environ SO-?5*C et l'o ajoute une quantité de poudre de zinc équivalent au poids de l'hydre" xymaltol présent* Ceci équivaut à environ 2 moles de poudre de sine par mole dthydroxymaltol, c'est à dire un excès de 100 , bien tala. vee certaines qualités de poudre de zinc il puisse suffire d'un.
quan- tité moindre.- La raisor. d'une différence d'efficacité entre diffa- rentes qualités de poudrée de zinc n'est pas actuellement clairement comprise;toujours est-il que dans certaine cas en a trouvé qu'il
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suffit d'utiliser environ 193 mole de aine par mole d'hytroxymaltole On .cite ensuite vigoureusement le mélange réactionnel et l'on joute une solution aqueuse d'acide chlorhydrique environ ION contenant au
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moins une proportion stoechioraétrique d'acide par rapport à l'hydroxy- maltol prisent; cette addition d'acide t'effectue lentement et dure
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environ une heure.
Il est nécessaire de veiller soigneusement a main- tenir la température au-dessous d'environ 60 . faute de quoi le déga- gement gazeux au sein du mélange réaotionnel a tendance à s'emballer*
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Lorsque tout l'acide a été ajoute, on maintient le mélange réactionnel à environ j-ô0'C pendant environ 3 à 5 heures
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Pour déterminer jusqu'à quel point la réaction cet complète, on peut procéder à un dosage ehromatographique sur papier du mélange réaotionnel en utilisant de l'hydroxymaltol pur comme référence.
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Un milieu de développement convenable pour oe dosage est constitué
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par 2 parties de chloroforme, 2 partira d'acide fornique à 90 et
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1 partie d'éthanol dilué que l'on prépare on mélangeant 36 partie*
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d'alcool spécialement dénaturé Nô 3A (qualité courante aux Etat -
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Unin d'Amérique) arec 4 parties d'eau.
On examine les tache*
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dehyttroxymaltol en lumière ultraviolette émise par une lampe donnant uno longueur d'onde de 254 m3111m.aione, puis on y pulvérise une so- lution à 1 '6 de chlorure ferrique, lorsque la tache d'hydroxymaltol provenant du mélange réactionnel est .faible ou a disparu, on considé-
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re que la réduction a été complète.6 Lorsque le dosage montre que la. réaction a été complète, on peut
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icoler le maltol en ayant recours au Mode opératoire suivant a en chauffa le mélange puis on amène le pli à 2 environ par addition d'une solution a 30 % en poids d'hydroxyde de sodium* Pour que la i
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filtration t'effectue dans les meilleures conditions, il est bon
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que la température atteigne environ ?0-!'5*C au cours de cette opéra- tien.
On pare le sine qui n'a pas réagi en faisant passer 1 eea5latc ge reaotionnol au travers d'un filtre que l'on a de préférence précha- utté pour minimiser- le colmatage, pu4a on lave le zinc restant sur fil tre avec une quantité d'eau chaud* représentant environ z du Ne-' jtLnlr4 ,',C.1C1 45 1 total.
On rfrold1t ensuite le filtrat jusqu'à 4<,'irfm, 3-1:) 0 roter précipiter z k tal il est préférable de refroi- dir le mélange lentement pendant environ #*> à h heures poux' que le mal- tol se trouve sous une forma facilement filtrable, On .épar. par fil- tration le produit cristallisé et, après lavage avec une égale quan-
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tité d'eau froide, on le sèche par les techniques ordinaires Une technique particulièrement avantageuse consiste à ¯.cher- le maltol à
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environ 60*C nous un vide d'environ 100-200 ma Hg JU8qu'A ce qu'il toit pratiquement exempt de solvant#*puis à abaisser la température jusqu'à environ 400 pour terminer le séchage.
Si l'on effectue la totalité du séchage à 60 , le maltol a une certaine tendance à se
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- -Ul 4--- r.
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On peut utiliser différente moyens réducteurs pour b,'.trîo on oeuvre cette réaction, Par exemple, outre le couple zinc-acide chic- rhydrique décrit ci-dessus on peut utiliser d'autres Couples métal- acide ou bien, à titre de variante, des agents réducteurs chimiques,
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ou de I#hydrogène et un catalyseur* Il n'est paa possible d'utiliser des réactifs fortement basiques tels qu'un mélange de sodium et d'al.
eool pour réaliser la réduction, étant donné que ces réactifs ne sont habituellement non ou* dans des utîlfàux su .'?4yury,ltQl exia- ternit de façon eoue la forme e son eapect aniv* yue(i' En ce qui concerne l'utiliaation de couples mdta,.aci± comme agent réducteur, on a découvert que le zint, le fer, l'aluminium, l'étain, le magnésium et analogues sont efficaces pour replacer de l'hydrogène à partir de l'acide.
On accordera la préférence au sine comme étal car le mine$ outre son avantage économique , a tendance à donner un maltol d'une pureté sensiblement plus haute et d'un couleur plue claire. On peut utiliser$ conjointement avec des métaux-;
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du type auadiv, des acides minéraux ou rrE,ausiquaa menocarbox3pliques aliphatiques natures en chaîne ouverte ceaportan de 1 à 10 atomes dce arxbvne et solubles dans le système réactionnel.
Pareil les acide* minéraux qui sont particulièrement efficaces figurent l'acide chlorhydrique et l'acide sulfurique, et, parmi les acidesorganiques, le* acides formique et acétique. On accordera plus particulièrement la préférence, pour cette réaction particulière, à l'acide chlorhydri- que car il a tendance à donner le maltol avec un meilleur rendement * et à un plus haut degré de pureté*
Cette réaction permet d'obtenir du maltol si l'on utilise un
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agent réducteur chimiquo tel que de &'acide hydroeulfureux ou un de ses sels alcalins ou alcalino-terreux.
On peut, par exemple, utiliser de l'hydroeulfite de sodium, potassium, lithium, calcium, magnésium ou analogues. On accordera plus sépoialement la préférence à l'hydroaulfite de sodium qu'il est facile de ne procurer, qui ont économique, et est un agent réducteur particulièrement puissant.
L'utilisation de ce réactif pour la réduction en un ne,il stade de
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l'hydroxymaltol en maltol sera ci-après décrite en d4tbit dana 14n exemples*
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ua autre agent réducteur efficace utilisable à ce stade du procé-
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d4 réalisé conformément à l'invention" est l'hydrogène. Il est néon*- maire d'utiliaer un catalyseur du type métal noble pour réaliser la
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réduetien au Moyen d'hydrogène$ et l'on a constaté que l'en obtient les meilleurs rendement* en opérant dans un intervalle de pH compris entre environ 1 et environ 3.
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De fortes trtattas do maltol t'observent par chromatographie eur papier après des réductions du mélange effectuées respectivement à p91"""!, t wt 34 après Isolement, on obtient des rendements de gaz en maltol* On a trouvé, pour ce stade de la mine en oeuvre de l'in- vention, que le type et la forme des catalyseurs du type métal noble utilité ne sont pas critiques* Ainsi, on peut utiliser le platine
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et le palladium soit sous la forme de métaux finement divisés, eoit noua la forme supportée sur varbone ou charbon végétal On accordera plus spécialement la préférence au catalyseur du type palladium sur carbone en raison de sa haute activité.
L'utilisation de l'hydroene et d'un catalyseur pour réaliser la réduction directe de l'hydromaltol en maltol sera décrite ci-après en détail dans les exemples,
Bien entendu, un mode de réalisation de l'invention peut consie. ter à préparer du maltol en partant d'acide méconnue au lieu de par-
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tir d'acide kojîquee Ainsi qu'on le montrera ci-après dans les exemp Jules, l'acide méoonique. qui est la 2;
6-dicarboxy-3-hydroxy-Camma-py- rone et est obtenu comme un dérivé de l'opium, peut tiré décarboxylé par mise en oeuvre des stades (2a) et (2) de la synthèse faisant l'ob- jet de l'invention pour former de l'acide pyroméconiquop l'acide pyro- meoonique peut ltr8 converti en hydroxymaltol par mise en oeuvre du stade (3). et l'hydroxymaltol peut être converti en maltol par mine en oeuvre du stade (4) décrit ci-dessus*
Un autre aspect de l'invention est relatif à un perfectionnement de la technique de Spielman et de ses collaborateurs, dont on a donné ci-dessus la référence.
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Dans l'article de Spielman et colle cité ei-dexaue, il est :L71d:f..- , que que le rendement du stade (1) de la synthèse ci-deeeua est de 4 et le rondement le plus élevé signalé gen le stade (2) ci-deaeut cet de 17 . On n'obtient donè qu'un rendement global de 7,3 < en maltol partir de l'acide pyroméconique. Il convient de noter que ce faible
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rendement n'a pu être obtenu qu'après de nombreux essais et en eondui*- sant la réduction 8<OU8 une pression tr':s élevée (100 atmosphères) et en présente d'un coûteux catalyseur à base de métal noble (palladium
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sur charbon '6tal).
On a maintenant découvert que, grâce à l'application des 8on4i- tions opératoires perfectionnées récemment décrites par Ct's.en, et eew collaborateur* dans Journal of-Organte CliemistrZ viol 3i, p. 86" c,il4? au stade (1) de la synthèse, et en utilisant de l'acide pyro*4ocni-que à la place de l'acide kojique utilisé ici, le rendement en acide 2di-nubatitui) amino-méthyipyroaéaoniqus est porté jusqu'à environ 90 % et que en outre,grâce à l'application de cette technique opéra- toire perfectionnée conformément à cet aspect de l'invention au stade
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(), on constate que le rendement est porté jusqu'à 53 ,
4a obtient donc un rendement global de 49 en maltol à partir de l'acide pyroméconiquee Un avantage supplémentaire réside dans le fait que la réaction peut être effectuée mous la pression atmosphérique dans un appareillage ordinaire et sans qu'il soit nécessaire d'utiliser
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un catalyseur coûteux et c'empoiaonnant facilement.
Par conséquent, l'application des perfectionnements 4"OBri.
3, i de ces collaborateurs pour accroître le rendement en *aide 1 2¯di-(eubatitué)-amino-méthylpyroraéconique suivi* de l'application du mode de mine en oeuvre de l'invention relatif au stade de formation du maltol permet de multiplier environ par quatre le rendement en
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maltol* le mode opératoire pouvant être aie en oeuvre aur une échelle j industrielle et en réalisant de substantielles économie* sur les frais d'exploitation et d'équipement*
Un autre mode de réalisation de l'invention consiste donc ,..en.'
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tiellement à préparer du maltol par traitement d'un acide 2-di¯( substi- tué) -amino-méthylpyroraéeonique par un agent réducteur constitué par l'association d'un métal et d'un acide.
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Par leexpression "acide 2-di-(eubetitue)-amino-Nethylpyromeooni*' que* telle qu'elle est utilisée au cours de la présente description, il convient de comprendre les produite de réaction résultant du
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traitement de l'acide pyt:OaldOÓl1ique par du formaldéhyde et une Min* secondaire, produite bien connue dane la teohn1ue sous le nom de base de Mannich. Outre l'acide 2wpipdridü:oandthyipyromdaoniqu! indiqué par Speelman et ses collaborateur*, on peut utiliser un cer- tain nombre d'autres bases da Mannieh.
L'noide 2-diméthYlaminoIlIfSthYl- pyroateoonique, l'acide 2-di-n-batylaminopyromconique et l'acide 2.¯orl pholinolltéthylpyromécunique sont des exemples des acides 2-di-(eubeti- tué)-..lnom4thylyroméconiqu.. plue spécialement intéressantes
En ce qui concerne l'expression ? 'agent réducteur constitué par l'association d'un métal et d'un acide* telle qu'elle est utilisée ioi. il convient de comprendre, ce qui est d'ailleurs évident pour
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l'homme de l'art, des associations d#àoides avec des métaux convenu- blement situés dans la série des tensions 4lectrochimîques des éléments, ces a8ool1one réalisant une action réductrice sur des composé* organique..
Ainsi qu'on 7.a dirouté précédemment et ainsi qu'on le montrera *.'-après d'une manière détaillée dans les exemples* les métaux pour ces associations peuvent être choisie parmi des métaux télé, par exemple, que le zinc, le fer, l'aluminium, l'étain, le magnésium et analogues, et les acides parmi des acides minéraux forte télé que les acides chlorhydrique et sulfurique ou parmi des
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acides organiques monooarboxyl<tquee aliphatiques saturés en chaîne ..H.4,\-.t1rt* .'^.-x+xcr ':. 1 à 10 tMt<a'!'' de carbone et solxtts3ea dans le eystise rFaatic i:
A. ., '-'a te.. acides atc !. représentée, pas '11\!'>' ;>1.., par les acides formique. acétique, i8olUoano!que et analogues* Les acides Z-d1-(8ub.tltué)-1no'thYlpyrG.'00n4... peuvent être wonvenableotont préparée en faisant réagir de l'acide pyroméconi- que avec un mélange de formaldéhyde et d'une *mine organique telle, par exemple, que diméthylamlne, di--butylamine, pip4ridimoq morpholine ou analogue.
On peut obtenir l'acide pyrowéaaniqua, par exemple, par décarboxyàfctlon d'acide coménique que l'on obtient à son tou- par oxydation d'acide ko jique, disponible dans le commerce* Les
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conditions de réaction convenable* en vue de la formation de la base de Meumieh dérivée de la piperidine sont décrites dans l'article eu mentionné de Sp3alman et collaborateurs* Toutefois, comme on 3 ' pf 4- ;
cédomment indiqué, on aura de préférence recours, en raison des me il- leurs rendements qu'Il permet d'obtenir, au mode opératoire d*0'Brien et collaborateur* en y remplaçant l'acide kojique par de l'acide pyro-1 m4oonilue en quantité équivalente Comme on le montrera .oi.ugxirr dans r , exemples, on obtint l'aeidat avec in
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d"'4 "encornent* 'J:"I',,, 4l>/ôs t i? ,"8 f'aril\!\' >1'atteirè::-e 92 du rend -
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ment théorique.
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En ce qui concerne le stade perfectionné de ce mode de réalisa- j
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tion de l'invention., l'acide 2-d,-(aubatitudj-aminc.mêthy7pyrcsrnd6onique peut être dissous dans de l'mu ou dans des mélange* d'eau et d'autre* :
solvants tels que aloanola inférieurs, acide aafque et analogues on
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traite le mélange par une quantité d'un métal tel, par exemple, que
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mine, fer, aluminium, étain, magnéaium et analogues équivalant a depuis environ 1,2 jusqu'à environ 295 a.vaa-grammea de métal par mole de base de 1itnnichx on traite la suspension résultante par
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l'acide faisant partie de l'association constituant l'agent réducteur, '
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et l'on maintient le mélange r4actionnel à une température comprise entre environ 50 et environ 125** ou de préférence, pour minimiser les réactions secondaires@ entre environ 254 et environ ?3"C ou plus avantageuse! lent entre 55 et 6500 jusqutà ce qu'un dosage chromatogra- phique sur papier révèle que l'aoide itdi(ßubatitulSj-aaeiriamâtrlpx. romeconique a été pratiquement aottpltemontr ooneoiaml.
On peut isoler*. , le maltol du mélanca réactionnel en ajustant le pH z une valeur ' comprime entra environ 1 et e. viron 3 et en extrayant la solution'
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aoide par environ 5 volumes d'un solvant organique tel, par exemple,
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que chloroforme, éther, ben2,éne ou analogue. Par concentration .d la couche organique, on provoque la précipitation de maltol 3ristailla4t.
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On peut séparer ce produit par filtration*
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Le métal à utiliser dans cette réaction doit êtrf convenablement : choisi dans la série des tension élactrochimîques bout qu'il eèsgisec
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avec l'acide auquel il doit être associé et fourniabe les conditions voulue. pour provoquer la réduction de la base de Maes.n3.ah.
De métaux particulièrement intéressant dans ce but sont le zinc, le font', l'aluminium, l'etain et le magnésium. En raison de la facilité ttVMe laquelle on peut n'on procurer et de son bas prix, on utilisera do prlt'ran08 le Bina La terme sous- laquelle il convient d'utiliser le 10* al n'est pas critique. Ainsi, on peut l'utiliser nous la forme dâ*r14 gros voroeaux, de granules ou de poudre. Il est toutefois particulièrement avantageux d'utiliser le zinc métallique sous la forme de poudre pour cette opération étant donné que la réaction
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rs poursuit jusqulâ la fin en un temps relativement plua bref que si l'on utilise la métal sous d'autre* formes.
L'acide à utiliser peut être un acide minéral fort quelconque
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ou un aaide organique monooarboxylique aliphatique satuné en chaîne ouverte comportant depuis 1 jusqu'à environ 10 atonies de carbone, soluble dan* le milieu r5aationnel et capable de réagir aveo le métal en réalisant le* conditions nécessaires pour la réduction. Bien que le 4cani ma exact de la réduction ne aoit pas complètement élucide, il .et possible que l'interaction du métal avec l'acide fournisse les électrons nécessaires ou bien, à titre de variante, que 1* associa- tion du métal et de l'aoida fournisse une forme active d'hydrogène susceptible de participer à In réduction.
Parmi les acides minéraux
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particulièrement efficaces figurent les acides ohlorhydx ique et 8ultur:lqu't. et, parmi les acides organiques, l'acide formique et aul- ±* '* #* l'acide acétique. Pour cette réaction, on utilisera de prêté- ronce soit de l'acide chlorhydrique, aoit de l'acide acétique étant donné que le maltol aura alors tendance à se trouver produit avec un plus haut rendement et à une pureté plus élevée.
Bien entendu* il est également compris dans la portée de l'inven-
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tion de réaliser la réduction des acides 2-di-(oubatitué'-aminométhyl- pyrom6eoriiques directement dans les solutions où ila ne sont formée à la suite du traitement de l'acide pyroméconique par du fcrnialdahyde ost une aminé. 1a métal peut donc 9:
re ajouté au mélange réactionnel 1='*1. on ajoute l'acide et l'on effectue la réaction de la manière décrite
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ci-dessus, et commn on le décrira ci-après dans les exemples Dans un autre important mode de réalisation de l'inventiez
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portant sur la production de maltol, on a découvert que si, au li<m de réduire directement .hydraxymaZto3, en maltol, en commence par réduire le susdit hydroxymaltol bzz en un halog4nomaltoZ tel# par exemple, que de la 2-ohloro-, 2-bromo- ou 2-iodomthyl-3¯Uydro'xy*f 4-pyrone (ci-après respectivement dénommé.
ohloromaltolx bromomaltol et iodomalto) et si l'on convertit ensuite .'hal,ag4naraaLtal ta mal toi, on peut obtenir le maltol avec de très hauts rendement* Ipar réduction à l'aide de sels de l'acide hydrasulureux ou à l'aida d'hydrogène active par un catalyseur du type métal noble. Le maltol qui est ainsi obtenu n'est pas contaminé par du chélate de fer estant* dans le mode opératoire de réduction basé sur l'utilisation do sjlno et d'aoide chlorhydrique parce que dans ce cas il n'est pas nécessai-
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re, ni même désirable, d'utiliser des moyens réducteurs du type
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de l'association métal-aCide .
Il en résulte que l'on obtient le mal - tol sous une forme pouvant être utilise directement, sans purifica-
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tion ultérieure, dans toutes les applications alimentaires*
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Il est bien connu dans la technique que l'on peut préparer ku
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maltoi à partir d'hydroxymaltol en passant par l'intermédiaire dun
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halog'n0l8éJ:al.
Ainsi, Stodola dans Journal at' the Amerioan Ohem att Society; vol. 73, p. 5912-3 (l?5l) et Shemyakin et son collaborateurs dans Chemical Abstracts vol. 47, p. 4292 (1953) 4eut tous deux débrit un tel procédé* Toutefois, les procèdes antérieurement connus cttmpo*' tent l'utilisation de produits coûteux, la chlorure do thianyie et le chloroforme, pour préparer du chloromaltoii et du lin* el# de 3, #%*!{!#
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acétique comme moyen* réducteur* pour p*4p*r'#r le maltol s or$ # moyens réducteurs néo.8$itent un* opèratîon *Ippnfllitui.9 4. fr.e cation eta vue de l'obtention d'un t'mUe krerrxebxe en vus de i4ttltu 0,
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tions alimentaire$$ Le mode opératoire pf..'1.nn' r4&li 4 oort(or....nt l l'in...- tion *# distingue de ceux de Stodola et de ShemyakÏn et 0011.
On 00 que l'on utilise un réactif 4rhalo 4n*tion relativement peu oodt.ux,
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l'halogénure d'hydrogène et que l'on a recours à des moyen* réduo-
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taure perfectionnés garantissant que le maltol finalement obtenu
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est directement utilisable en alimentation, en pdrmettant d'K*1.
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éliminer ainsi une opération de purification habituellement nécessaire
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pour obtenir un maltol exempt de rer clièlatés
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Ce mode opératoire du procède faisant l'objet de l'invention
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consiste esu6ntiellement à traiter de l'hydroxymaltol par un réactif
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choisi parmi le groupe constitué par le chlorure d'hydrogène, le
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bromure d'hydrogène et l'iodure d'hydrogène pour former un composé" possédant la formule suivante t
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dans laquelle X est choîei parmi 1*'groupe constitué par les substi-
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tuante chloro, bromo et iodo, et à traiter ledit composé par un réac-
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tif choix! parmi le groupe constitué par l'acide hydroeulfureux, les sels de métaux alcalins de l'acide hydroau:
,iurrux, les sels des métaux alcalino-terreux de l'acide hydromulfureux, l'hydroaulfite de xinc, Ithydro8ultit. d'ammonium, et l'hydrogène activé par un catalyseur du type métal toble, pour former du maltol Bien entendu, ainsi qu'il est bien connu dans la technique l'abi de hydroeulfureux (H2S204' acide hyposulfureux, acide dithioneux) est
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une substance relativement instable.
C'est la raison pour laquelle on
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utilisa dw pnt:t;'''(fnC:6 cet agent réduetour nous la forme d'un de se*
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set de métaux alcalin*, de métaux al Aline-terreux, de zino iu d'au- ...1.-.. t'hydreryaialtol utilisé comme matière première peut Atre facile- ment prépare, par exemple, à partir d'acide kojique ne trouvant dans
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le commerce,
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La préparation de l'haloénona.tsl par mise en oeuvre de ce mode
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opératoire conformément à l'invention peut ' effectuer selon le mode ,opératoire général suivant :
on dissout l'hydroxymaltol dans environ
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ucutique ." à 6 parties en poids d'un solvant tel, par exemple, que de lt'eue
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glacial, du chlcroforme ou analogue, et l'on traite la solutian par de l'halogénure d'hydrogène gazeux, La température de réaction a tendan-
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ce à s'élever spontanément en quelques minutes députa environ 2500 jusqu'à environ '0*C. Bien que la réaction soit complet* en environ à 8 heures si l'on maintient le mélange à environ. 6000 par applica- tion de moyens de chauffage extérieurs, on élèvera de préférence la température jusqu'à environ 100 à 1200, car ainsi la réaction est habie ruellement t*rrain.ée environ 1 à 2 heures.
Le solvant à utiliser Ëo-,-r former le produit que constitue Ilhai.og6nomaltol n'est pas particulièrement critique; il '* convient toutefois qu'il soit relativement inerte à l'égrrd de l'halocenure d'hydrogène servant de réactif, et auget à ?'égard de l'halosenomaltol produit; il convient aussi que l'halogéciomaltol soit au moins modérément soluble dans ledit solvant. Des solvant* < particulièrement efficaces sont l'aoide acétiques l'acide formique et le chloroforme.
L'acide acétique oat profère parce qu'il est relati-
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veinent peu coûteux et parce qu'il peut .,rs chauffa jusqu'aux tempê- ratures préférées sous la pression, atmosphérique; Je chloroforme, possédant un point d'ébullition intérieure peut étre utilisé d,-nn un récipient permettant de travailler sous pression.
Les halogénures d'hydrogène peuvent être introduits soue la forme' de gaz dans le mélange réactionnel en ayant recours à des moyens bien ! connus dans la technique. Il est particulièrement convenable, pour mi-
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nimiser les porte* de réactifs, plus spécialement lors d'opérations à grande échelle, d'introduire l'halogdnure d'hydrogène dans le réacteur sous une pression basse à modérée et d'ajouter de l'halogenure d'hydre gène su fur et à mesure des L 'soins pour remplacer celui qui a réagi.
On a découvert que l'addition d'une petite proportion d'un acide fort tel que l'acide sulfurique ou phosphorique au mélange réactionnel
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tend à favoriser l'obtention de plus haute rendements en chloroNaltol lorsqu'on utilise du chlorure d'hydrogbne pour traiter do l'hydrexy- maltol. Des proportions d'acide comprises entre environ 0,1 et environ 0,5 an poids du l'hydroxymaltol sont suffisantes pour
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att*44r* .....ut.t, -4#n* 44,e 1.oa n'est pas p4aentement bien qlflttoltile'e.
On n'a pas observé un tel effet lorsqu'on utilise du *lM'<Mttmf# d'hydrogène ou de l'iodur d!hydrogènet on obtient des 4ooo4o"nte pou r*s quantitatifs en les halog4nomaltols corroup"- 4&no aprbe 1 à t heures de réaction'en l'absence d'acide ajouté. tu i.,. l'lacomaltol en refroidissant le mélange réaction- , 1Ia.a.... partdLMI"40,à, température de la-réaction, qui est habituellement .'.nrO11Q}JL.O.. jusqutà environ 15 à 250C. L'halogénomaltcl eiftttjttlli** alors à partir de la solution. On sépare le produit par
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filtration, pu on le cache dans l'air.
Zen ce qui eeneerne la réduction'.de l'nalogenomaltol en maltol, cette opéra on P Ut être réalisée Avec un bon rendement en traitant une rtulutlri dthalog4nomaltol par un'iydronultite de métal alcalin tel que de 1' hydrosulfite de sodium de potassium ou analogue, ou par un hydroaulfite de métal alealino-terreux tel que 1 hydrosulfite de ibaloîum ou de magnésium ou analogue ou par de l'hydroeulfite de ft3,pi! tu d'ammonium, A titre de variante, on peut utiliser de l'hydro- gtne gazeux en présence d'un catalyseur du type métal noble tel que du
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platine, du palladium et de l'oxyde de platine finement divisés,
ou du platine ou du palladium en suspension sur des supporte tels que oarbo-
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1961 eharben Végétal ou analogue$* La solvant utilisé au cours des réductions utilisant des hydro- ulfitee alcalins n'est pas critique 't il suffit qu'il soit relative- wwnt inertw à l'égard des réactifs* -Il est particulièrement oonvenmV .. b, t'uttlieer do l'aau comme aolvant. Lorsqu'on utilise comme réduc teur due l'hydrogène gazeux en présente d'un catalyseur du type métal
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Molli on peut utiliser des solvants communément utilisé dans la
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/technique de l'hydrogénation catalytique aoua pression modérée.
Des
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solvants particulièrement adéquats dans ce cas sont l'acide acétique
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et des aloanola intérieure tels que méthanol et analogues* L'acide acétique est considéré coMme plus particulièrement avantageux car il
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permet d'obtenir les plus Hauts rendements dans ce milieu.
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Le mode opératoire général pour le réduction d'un ha.c,in1*lta. par des hydroaulfites alcalins par mise en oeuvre de cet aspect de l'invention est le suivant on dissout ou on. ment en suspension envi* ron 1,6 mole d'hydrosulfite alcalin dans environ 1C volumes d'eau, et l'en y ajoute environ un équivalent d'halce4nomaltal en environ 30 minutes. Pendant cette addition, on ajoute une quantité suf fiante d'une solution ION d'hydroxyde de sodium pour maintenir le pH dit né- lange réactionnel 1 5"5t5* A la fin de l'addition d'ha.agi*,.ia'1"
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on agite le mélange réactionnel pendant environ 30 minutes puis on
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chauffe jusqu'à environ 90 C, et l' on élimine par filtration un* petiq te quantité de matériaux, insolubles. On recueille le maltol un vtjPHiM diesant le filtrat jusqu'à environ 13*C# ee qui fait précipiter te prei duit.
On sépare les cristaux par filtration et on les raa l'air, En ,ce qui concerne la réduction da .'ha,lo,nauaalta.1 par de* l'hydrogène activé par un catalyouer du type métal noble, on peut
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mettre en oeuvre le mode opératoire suivant
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On met l'halogénomaltol en suspension dans environ 50 à ZOO
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parties en poids d'un solvant tel, par exemple, que de l'acide
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acétique glacial ou du méthanol, et à ce mélange on ajoute envirbi 2,5 en poids, sur la base du poids d'haloginomaltol et calcule'en
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Métal noble, d'un catalyseur du type métal noble tel, par exemple,
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qu'un catalyouer à 5 $ de palladium sur carbone* On ajoute ensuite ') une quantité d'une base telle que de la triethylamine ou de l'acétate d'ammonium représentant l'équivalent de l'halogenomaltol,
et l'en introduit de l'hydrogène dans la suspension jusqu'à ce qu'il 4$4t*- blisse initialement une surpression comprise a111Pe envi*!*!' Xé73 A,t environ ? kg/cm2. On secoue la suspension et l'en soi4state que la pression d'hydrogène tombe jusqu'à une valeur k peu prèg eons tante correspondant approximativement au nombre d'équivalents <Jt'haJ,o<<ne maltol introduits, et ce en environ 15 à z minutes. 04,Poi recueil lir le maltol en filtrant le mélange réactionnel pour séparer le ea4Ja<* liseur et en évaporant le solvant du filtrat.
XI reste un résidu de maltol que l'on peut purifier ultérieurement par rear.x^k,i,sal.at -
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dans de l'eau.
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x.7n autre aspect de l'invention cet relatif eux intéressant*
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produite intermédiaire))) utilisables .en vu* de la préparation du maltol, et à des modes opératoires originaux utilisant ces produit.
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intermédiaire en eu* de la .ynth8.:du maltol. Gràcf it ce mode de réalisation de l'invention on évité, au cours
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du stade final, une opération supplémentaire de distillation car cette
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distillation est asseoies à une opération de décarboxylationp ce qui permet d'obtenir plus économiquement un maltol d'une pureté et d'une couleur excellentes.
Ces nouvelles synthèses du maltol à partir des produits intermédiaires irisé dans ce mode de réalisation de l'invan4
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tion comportent, Au cours de leurs derniers stade., la décarboxylation
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de l'acid* 6-mdthylodn,qtia ou du dériva 2,'..dihydt"o... de cet acide* Selon encore un autro aspect dr ,' invontion, on a découvert que ai l'on prépare du malta, i partir de 1* acide 6-' tethylooB<eniquet une deu intéressantes nouvelles gamma-pyrones obtenue par mise dit oeuvre de l'invention, le choix de* solvants pour le stade de déabt xylation au coure de la préparation du produit désiré est tros étendu en raison de la haute solubilité de l'acide 6-mtbYlèoéniqu..
L'invention potte également sur.la préparation de nouvelles et intéressant.. substances du groupe de la gamma-pyrone parmi lesquelles figurent l'acide 6-métiylcoméniquo, l'acide 6-.éthyDtejlqulu et l'acide 2;,-dihydro-6-*éthTlcoménique..
L'acide 6"II'tby!colrténique possède la formule suivante t
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C-..t un Bolide ori.ftl11. de P.F. 37twx3l'
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L'acide 6..éthylkjiqu. pO.8ôd. la formule suivante
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- ei un solide arara7..rrô de P.', 145-145.5-0
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L'acide Z,dhydro-6ât&ycéniue possède la forul.
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C'est un solide cristallisé de P*P- 156157 C. t'invention porte encore sur le préparation de nomirollop gamma-pyroues posiédant la formule suivante i
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dans laquelle 1> est choisi parmi le groupe constitué par hydroxfle, leedlto groupes alcoyle inférieur* pou- vomt contenir depuis un jusqu'à quatre atomes de cubent), pip4ridieo, lI1orphol:l.no, chloro, bromo et iode. encore an autre Intéressante gaUt1Ua.-pYX'01'1e que porta** de p1"ép.- rer l'invention ont l'acide di--buhylaminoctthylkojique<.
Les intéressante produite intermédiaire mentionné* Qi-d-s#U8 et le mal toi peuvent Être facilement obtenu 4 F'prt:. de l'Acide kojique selon les voies de synthèse esquissées dans le schéma ciapr..t en mettant en oeuvre d'autres réactions qui seront décrites en détail
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acide 6-méthylcoménique Malt 01 où X est chlore, bromo ou Iode,
Le premier stade de la synthèse est effectué en ajoutant de l'oxygène à une solution aqueuse d'acide ko,jique à un pH d'au moins environ 10 en présence d'un catalyseur du type métal noble.
Le deuxième stade de la synthèse, conversion de l'acide
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coménique en un composé nouveau, l'acide 6..hydroxymf thylcoményue, peut être effectué eu mettant l'acide, com4nique en suspension dans environ 3 à 10 parties en poids d'eau, en ajustant le pH à environ 10 par addition d'une base aqueuse à 0 % en poids telle, par exemple, que de l'hydroxyde de .0d1\I., à ajouter au mélange un équivalent mo- laire de formaldéhyde, et à maintenir-la solution résultante à une tem-
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pérature comprise entre environ 15 et environ 6o*C pendant environ 3C 1l1uto. à environ 5 heures. On peut Isoler l'acide hydroxymethyloome- nique en ajustant le pH du mélange réactionnel au-dessous denviron 5 par addition d'un acide aqueux, par exemple de l'acide chlorhydrique 12N.
On abaisse de préférence le pH au-dessous d'environ 1 pour mini- miser la tendance que possède le sel de sodium correspondant à oopré-
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o1pitr.< On peut refroidir la suspension résultante jusqu'à environ 5 C, et l'on peut séparer par filtration le produit précipité. En concentrant le filtrat jusque dans la yoisinace du cinquième de ion volume, on peut recueillir un deuxième jet de cristallisation d'acide 6-hydroxyetbthylooménique. tue rendement global en cet acide est de l'ordre de 90 zut 95 *6 du rendement théorique.
Bien qu'il soit compris dans la portée de l'invention de réaliser la conversion directe de l'acide 6-hydroxyméthylcoménique en acide
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6"')aéthyloom<5nique par traitement avec de l'hydrogène fin présence d'un catalyseur du type métal noble dans de l'acide acétique glacial ou en faisant agir des réducteurs chimiques tels, par exemple que de l'hy- drosulfite de sodium, on obtient des rendements plus élevés en acide
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6-mithylcoménique si l'on convertit d'abord l'acide hydroxym4thylcomè" nique en l'acide halogénométhylooménique correspondant et ai l'on ré- duit ensuite ce composé intermédiaire.
Pour la conversion directe de l'acide 6-hydroxyméthylcoménique en acide 6-méthrlcownique , des cata. lyseura du type métal nobla convenables sont, par exemple, le palla. dium et le platine utilisés sous la forme de toebaux finement divisée ou en suspension sur des supporta tels que carbone, charbon Végétal ou analogues. Le solvant pour la réduction est quelque peu. critique dans ce cas l'acide acétique glacial donne les rendements les plus élevés, le méthanol donne des rendements notablement moindre', et en l'on opère en solution dans l'eau pH 11 il ne se produit pas de réduction du tout.
En ce qui concerne le stade (3) de la synthèse dont on Vient d
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présenter le schéma ci-dessus, l'acide 6-haloénoméhY1COmn1q. ' peut être préparé en traitant l'acide 6-hydroxym'thy1comiqu. par un agent halogénant tel, par exemple, que du bromure d'hydrogène, du chlorure d'hydrogène ou de l'ioduré d'hydrogène* Un mode opéra- toire particulièrement convenable en vue de la préparation de l'acide
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6-brotaomethyloomenique consiste essentiellement à traiter une *jupon** sion d'acide hydroxym6thy7.coménique dans environ 3 à 10 parties en poids d'acide acétique glacial par du gaz bromhydrique sec. On fait panser le gaz rapidement dans la suspension; il en résulte que le
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mélange s'échauffe spontanément jusqu'à environ 55-600C en environ 15 minutes.
On applique alors extérieurement une chaleur suffisante pour faire monter la température jusqu'à 90 à 110 C tandis que l'on introduit du gaz. On maintient la réaction dans ces conditions pendant encore 1,5 à 2 heures, puis on refroidit jusqu'à, environ
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25*Co On sépare par filtration une petite quantité de bromure de sodium formé commse sous-produit, puis on concentre en éliminait le solvant sous une pression d'environ 20 mm de Hg jusqu'à ce que le ,volume du mélange soit les 3/4 du volume initial.
Le produit,
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l'acide 6-bromométhylcoménique, peut être isolé par tiltr&t1on et peut être ultérieurement purifié par recristallisation dans un
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solvant organise tel, par exemple, quo de l'acétate d'éthyle, de l'acide acétique ou analogue. On obtient, aveo des rendements pouvant atteindre Jusqu'à 90 % de'la théorie, de l'acide 6-bromo-
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mÓtbY'lcom6nique, P.J.". 197"197t5'C<t La préparation de l'acide 6-ehlorométhylooménique a'effectue de la même manière en remplaçant le bromure d'hydrogène par du chlorure d'hydrogène gazeux.
On constate toutefois que, dans ce cas, le ren- démente tendent à être plus faibles à moins que l'on ajoute environ
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5 en poids, sur la base du poids" d'acide hydraxyméthyloasninique, d'un acide minéral fort tel que de.l'acide sulfurique ou phosphorique* En ce qui concerne le Stade (4),réduction de l'acide
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b-halognom6tnylocmlnique en aoide 6-.êthylcom,niqu., on peut effet- tuer cette réac-*ion par exemple, en présence d'agents réducteurs chimiques télé que dès hydroaulfitee de sodium, potassium, lithium, naloittihb magnésium, zinc ou ammonium, ou par de l'hydrogène activé par des Catalyseurs du type métal noble tels, par exemple,que .
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platine et palladium noua forme de létaux finement divisé ou suppor- tés sur carbone, charbon végétal ou. analogues, ou avec une associa- tion d'un métal et d'un acide jouant la rôle d'agent réducteur. Il est spécialement préféré d'utiliser l'hydroeulfite de sodium parée que ce réactif est économique et facilement disponible. est exemple, on ajuste à un pit d'environ $,0-5,5, par Addition d'une petite quantité d'acide chlorhydrique IN, une solution d'hydroeulfite de sodium dans anrirt 10 partie. en poids d'eau.
A cette solution, on ajoute par petites tractions, en environ 15 minutes, environ 0,66 équivalent
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molaire d' acide 6-bromométhylcoménique sar la bas* de l'hyùro8ultite de sodium, et une quantité suffisant-* d'une solution IN d'hydroxyde
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de âodîttra pour maintenir le pH, qui tend à baisser, à 5 O-5,5. ta température du mélange tend à n'élever spontanément jusqu'à environ 40 C Pour compléter' la réaction, on agite le mélange pendant environ une heure, puis on le chauffe Jusqu'à environ 60 C et on. l'agite pen- daht. enCore deux autres heures.
Un."analyn8 eh-romatograpliique sur papier indique une réduction pratiquement complète de l'acide
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!..bxomoraéthy3,csomén3que au bout de ce temps. On peut isoler l'acide. 6-methylcomenique en ajustant le pli du mélange sâaat.oszr,el à environ j 1 par addition d'acide chlorhydrique concentré, et, après que l'on. a éliminé du mélange, par filtration, une petite quantité de soufre précipite, on refroidit le filtrat jusqu'à environ 5 C pour faire précipiter des cristaux de l'acide. Après filtration, on, obtient de
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l'acide 6"méthyloor-énique avec un excellent rendement.
Un autre motte o,-,' ato3.:e pour réaliser La réduction de l'acide 6-bï'omotBothylcoa'ni'Tt* oc.. s ste %sentieiie>"<or!i dissoudre le compo- se* dans environ 10 volumes d'acide acétique glacial, à ajouter un ça# talyseur d'hydrogénation à 5 '6 de palladium sur carbone en une propor- tion correspondant à environ 1 % en poids de palladium sur la bas* du .
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poids d'acide 6-bromométhyloomn.que, et à traiter par de l'hydrogène dans un appareil fonctionnant nous pression jusqu'à ce que la quantité' théorique d'hydrogène ait été absorbée.
Il est tout à fait convenable et commode d'effectuer cette réaction sous une surpression d'hydrogène
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d'environ 3,5 k/am2. On peut isoler le produit en sépiro-at le cata- lyseur par filtration, en évaporant le solvant et en faisant récria- ;
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talliser le résidu dans de l'acétate d'éthyle, Par ce mode opératoire'', on obtient l'acide 6-méthylcoménîqtte avec de* rendeirentu atteignant jusqu'à environ 90 ',6 de la théorie.
Bien que les acides 6-iodo- et 6ct.à.orom6thy.aoxcniqa.r,s puis- sent tous deux être réduits en acide 6-methylootaenique par mise en oeuvre des mods opératoires décrits ci-dessus, les rendements ont tendance à étro plus bas et le produit a tendance à ttra notablement plus difficile à isoler que lorsqu'on utilise le composé 6-brja!0( oient donc le compta 6-browo- que l'on utilisera de préférence* En ce qui concorde le ?tade (5), décarboxyiàtion de l'acide 6-méthylcoménique en maltol, ceci est réalisé en mettant en suspen- sion de l'acide 6-méthylcoméniquo dans environ 2à 5 parties en poids d'un solvant de décarboxylation tel, par exemple, que ,',talute de diméthyle, dibuty,.'.-earbitol,:-mSthy:Lnatal4no et analcciien. ïnsui- te on agite et on chauffe la suspension;
on constat" que- l'acide
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6-méthylcoménoqque est à peu près complètement dissous lorsque la température atteint environ 150 C. On observe un vigoureux dégage- ment de gaz carbonique lorsque la température atteint environ 220 C On perte graduellement la température jusqu'à 250 C en environ 20 à 25 minutes, pendant lesquelles le dégagement de CO2 cesse pratique- ment complètement* Pour isoler le produit, on peut refroidir le mélange réactionnel Jusqu'à 100 C, appliquer un vide correspondant à environ 15 mm de Hg, puis chauffer le mélange réactionnel jusqu'à une température comprise entre environ 150 et 250 , ensuite de quoi le maltol distille hors du récipient à une température de vapeur d'environ 14-150 .
Le distillât, qui contient habituellement un peu de solvant de décarboxylation, est refroidi, et le maltol qui cristallise est séparé par filtration et peut Atre débarrassé de solvant par lavage avec environ 5 volumes d'acétate d'éthyle froid.
Le maltol ainsi obtenu, avec un rendement correspondant à environ 75 % de la théorie.P.F. 157-160 C est éminemment convenable en vue de son utilisation comme exaltant de la saveur et de l'arôme,
A titre de variante, lorsqu'on traite de l'acide 6-hydroxymé- thylcoménque par un agent réducteur constitué par une association métal-acide, on obtient aussi du maltol par décarboxylation oxydante du produit intermédiaire nouveau ainsi formé. Ce produit intermédiai- re, l'acide 2,3-dihydro-6-méthylooménique, est un composé nouveau également compris dans la portée de l'invention.
Un mode opératoire convenable consiste essentiellement à traiter un mélange d'acide hydroxyéthylcoménique avec environ 2 équivalente molaire de sino en suspension dans environ 5 parties en poids, sur la base du poids de l'acide, d'eau avec environ 4 équivalents molai- res d'acide chlorhydrique concentré. On agite environ une heure le mélange à environ 60 C puis on sépare, par filtration, le zinc qui n'a pas réagit On ajoute une quantité d'acide oxalique dissous équivalant à environ 0,9 équivalent molaire du zinc initialement mis en oeuvre, et l'on sépare par filtration l'oxalate de zinz qui préci- pite.
On ajuste le filtrat à un pH d'environ 1 par addition d'une solution aqueuse à 50 % d'hydroxyde de sodium, et l'on évapore el
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solvant vous vide. On peut isoler le produit par extraction du ré- sidu par un petit volume d'acide acétique glaciale séparation par
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filtration des sels organiques a Insolubles après quoi on évapore l'acide acétique nous vide et l'on fait reeristalliser 1< résidu dans de l'Ro6tate d'éthyle* "acido, 2,
g..dihdra6.rxéthy3.aamln.qur est décarboxylé avec oxydation pour former du maltol en dissolvant le produit cristallisé obtenu dans environ 30 parti** eu poids
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d'ttoido acétique glacial et en ajoutant une proportion 4quiraolai*e de tétraacétate de plomb.
La température du mélange s'élève <poA tanément jusqu'à environ 0 'g et, après une lioure à 95">)409 1* Chromatograpliie sur papier indique la présence du Mltl dans le ,, mélange réactionnels On conduit la réaction Jusqu'à, bonne fixa ont chauffant le mélange une heure à 40'C, puis encore une heure I .6*è 0# et finalement encore une autre heure à la température de reflux* On isole le maltol avec un rendement de 70 % en refroidissant le mélange réactionnel jusqu'à 25 C, et le diluant par un égal volume d'eau et en procédant à son extraction une fois par un égal volume
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de chloroforme et une fois par un égal volume d'êther,
après quoi an évapore les extraits organiques réunis* Le produit peut être en.t purifié par retrîstallination à partir d'eau chaude.
Un autre aspect de l'invention concerne la préparation des
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intéressantes -gamma-pyroues en question en utilisant somme produit* intermédiaires des bases de Mannich. Ainsi, on peut préparer du' maltol à partir de l'acide kojique en passant par un autre das
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nouveaux produite intermédiaires déjà eiK))) plus haut tt pptoftMt au troupe des acides 6-N-,N-di.ub8t1tu'.aNtno.'thc..'.tqu...
de mode opératoire peut ae présenter par la 8uoo...i.n des réactions schématisée ci-après t
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acide kcjique acide coménique acide 6-N,N-dïnubatitu4, amlnométbyloom6nique
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acide 6-mÓthylovménique maltol
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où ZN est choisi parmi le groupe constitua par di-alc*Yl(ïnférietir) amino, lesdits groupe* alcoyle* comportant jusqu'à environ 4 atones de carbone, piperidino et morpholino.
Le stade (1) de cette synthèse, l'oxydation de l'acide kojique en acide coménique, est msi en oeuvré de la manière déjà décrite précédemment.
Le stade (2), conversion de l'acide cominique en dérive de Mannich correspondant, peut facilement être réalisé par mise en oeuvre de tech- niques qui seront décrites en détail ci-après dans les exemples. Par exemple, une solution d'une aminé secondaire, telle que morpholine,
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pîpéridine# fimétTa3'.amine, di-n-butylamine tu analogues, dans environ dix volumes d'éthanol ou d'eau peut être traitée à 25 C par une proPÓ.1 tion équimolaire de tormaldéhyde aqueux à ?7 '6 et, après avoir agit.
15 minutes le mélange, oh y ajoute, de préférence en une seule fois,
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une quantité d'acide coménîque représentant approximativement bye 6qll:iVA1""': <3ïfiiï# de l'sfnînus initialement ItIj<6 en oeuvra. Après oh- i vistm 5 minutes d'agitation à environ 'or., tout l'acide ti 1.Q.U. s'est dissous et, après dix minutes supplémentaires, l'acide 6 N,y< dlubstitu,-..1nométhylcoméniqu. correspondant cristallisé précipita.
Peur compléter la réaction, en peut agiter le mélange réactionnel pen- dant encore une heure. Pour isoler le produit, il est préférable d'abandonner le mélange eau repos à 25 C pedant environ 16 heures, puis de recueillir les cristaux sur un filtre. Après séchage à l'air, en eb- tient le produit avec un rendement correspondant à environ 80 à 95 % te la théorie*
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Bn ce qui t-noerne le stade (3), réduction de l'acide 6-tf.N-diaubatit-aainomethylcoNenique en l'acide raétkylcoér.iqus
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correspondant, on peut le mettre en oeuvre au moyen d'agents réduc-
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teura chimiques tels, par exemple, que les hydrosulfites do sodium do lithium, de .potassium, de calcium, de magnésium, de ains ou
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d'ammonium.
Etant donné que l'on rencontre certaines difficultés
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IHh1X' Isoler ie ""::1:'-:- .lui si l'on utilise d'autres agents réducteurs 14,80 par exemple qui '< 4<"< associations m.;;Ítal-acide ou tels que de. i JI,' -*3gèn* on prasnrta dl]).....tal.1aur du type I!1c1't",l not:fJtt o4; s'adresse de préférence aux hydro8ult1tes dans ce but, Lr réduction par l'hydroaulfite de sodium peut être effectuée en mettant en oeuvre
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le mode opératoire décrit ci-dessus pour la réduction de 3.'acide
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6-hydroxywéthyleoménique correspondant, cette opération eant d'ail
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leurs décrite en détail ci-après dans les exemples.
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On peut préparer le raaltol par déo3.rbox'la.tiQn de l'acide 6-méthy3 comnique en mettant er oeuvre le mode opératoire décrit précédemment Les intéressantes nouvelles gamma.5vrnea en question peuvent aussi être préparées en mettant en otiuvre une S)'nNl'3e passant par l'acide 6-eétitylkojtqua, l'un des Intéressants -nouveaux produit.
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intermédiaires en question.
Cette synthèse est réalisée conformément
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au achema auivant t r¯¯'
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acide kojique acide 6-hydroxyathylkQj1qu. acide 6-m Sthylkojlque
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aolde 6-dthycb:nnique maltol
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En ce qui toncerne le stade (!)< hydroxyNthyla.tton de l'acide 'k0jiqu t on peut obtenir l'acide 6-iycü8xyrathyzkcsi.<;,ua avec des r.d.mant8 atteignant jusqu'à 90 en mottant on eauvrt le mode op4ratoire général suivant 1 on met en supllns1Dn l' aci', kojir'nr
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dasn environ 4 parties en poids d'eau, et l'on ajoute à la suspension une quantité suffisante d'une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium à 50 % en poids pour amener le pH du mélange à au moins environ 8.
Au mélange résultant, on ajoute 1 équivalent notaire, calculé sur l'acide kojique, de formaldéhyde sous ,forme de solution aqueusue à 37 %; et l'on .abandonne le mélange réactionnel pend nt deux heures au repos à environ 25 C. On acidifie ensuite le mélange réactionnel, jusqu'à un pH d'environ 1 par addition d'un acide à 50% en poids tel, par exemple; que de l'aoide sulfurique, ohlorhydrique ou anale- gue. Après refroidissement de la suspension jusqu'à environ 5 C. on peut recueillir le produit par filtration.
On peut en obtenir une quantité supplémentaire en concentrant le filtrat nous vide Jusqu'au voisinage du cinquième de son volume. Ou peut purifier le produit par recflstallisation dans du méthanol pour obtenir de l'acide 6-hydroxy,méthgylkojique, P.F. 148-1500C.
L réduction de l'acide 6-hydroxyméthylkojique en acide 6-méthyl. kojique, composé nouveau, peut s'effectuer facilement pour constituer le stade (2) de la synthèse en mettant en oeuvre le mode opératoire suivante Une supensioon d'acide 6-hydroxyméthylkojique dans environ 5 à 10 volumes d'eau et contenant environ 2 équivalents molaires de poudre de zinc métallique, calculée sur l'acide, est traitée par addi. tion goutte à goutte d'environ 4 équivalents molaires d'acide ohlorhy- drique concentre. Une telle addition eat convenablement conduite à une allure telle que la température du mélange ne s'élève pas au-dessus d'environ 65 C le temps nécessaire est d'environ 15 minutes.
Pour que la réaction soit complète, on peut ensuite chauffer le mélange à environ 60-70*0 en l'agitant pendant encere une heure et demie On peut isoler le produit en chauffant la suspension jusqu'à environ 90 C en la filtrant pour éliminer le zinc métallique qui n'a pas réa- Ci, en ajustant le pH du filtrat à environ 2 par addition d'une solu- tion 12N d'hydroxyde de sodium et en abandonnant la suspension au repos à 5 C Jusqu'à ce que la cristallisation soit comploteil suffit d'environ 16 heures. On peut recueillir le produit cristallisé sur un filtre, puis le séchr à l'air à environ 25 c.
On peut obtenir une
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petite quantité wupplmentaire de produit en eonoentrant le filtrat jusqu'au cinquième de en vo1\P11, puis en précédant à une 4x#rgation par un oolv*nt tel que du chloroforme, en évaporant la gouche organi- que, et en faisant 1"..ri.'a111,8r le résidu dan. un 410001 ,.1. par exemple# que de l'i.opropano1.
Zn qui oonoerne le stade (3)0 oxydation de l'autde -w4l*hyXk * Jiqu. gti acide *nique'# le mode opérrtoire à uivrt i#1f owa" 3.<tMe le même que ..lui dierit *±-dessus pçbur !'<t<tli n' Itoiredatton de l'Reid# hejiqMO <m .".ù..,M6niqu.. Par .x..,I,..1Ii ..if t *u pt - *ion de Ilaet de k*d"40 6 M4thyik0jj,qut doM environ 4 à 10 v 4uUitf dfeau l'on .40ui..pproxim.,!vlm.ni . 4uiY''A" ...r.. i'Hy*!* -1 xyde de IOdi"8 .OUI forme d'une solution aqueuse %# XM9 $ i* mélange )*<taotiC!mw3. est oomplbtomont homogène# en y ajout 4wpt< wa* viron 1 % u8qutà envirost 1 % de palladium, Q&1ou14..ur ttÁ.1d.1 6-mèthylkojiqueg nous la fe!"<Mw d'un catalyseur à "5 jf de palladium sur carbone mit etc suspension dans 50 % en poids d'eau* On maintient en. nuit* le Mélange réactionnel à environ 3000 en ret'ro1d1.'t .t'1'u- remento et l'on souffle de l'air dans le M41ages r4*0t:
tongel k l'allu- re d'environ 5 ml par minute et par gramme dfactdo 6"mîthylkojiqu* pendant environ 16 heures. On isole le produit lA *4p4zant ie oata- lyaeur par filtration et en acidifiant le filtrai .."... do .1' I,Q14. chlorhydrique concentré Jusqu'à un plt 1nté1. à enriron 1# Pee crie"' taux de couleur claire se séparent et, après refroidissement jusqu'à 5*Ci on recuo11. le produit sur un filtre et on le sèche dans l'air à environ 25*Ce On obtient ainsi l'acide 6- <5tbyloem*niqu *r?*c un rendement pouvant atteindre jU8qu'à environ 00 % du r8nd.¯nt théorique On prépare le aaltol par décarboxylateon 40 l'acide 4-méthyloomé- nique en procédant de la manière déjà décrite OÎ-40*suap et qui sers, . également décrite oi-aprè. dans les exemple..- Un autre mede epertoiia pour la préparation do 1 acide, ..jth11. eoaenique comporte la préparât;
* 4t, ,J,. bas a* Mann4.eh eorvsspondant à partir de l'acide kojiueeite cyntïteee peut . .o;ma1.4. de
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la manière suivante t '
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moitié kojil1U' goido e.M' ...db,,"n,:Uu4....id. 6 ,t,'ka,wY #wincmtS thy iko j iqu
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- # # eu XX ....Hol.1 paelui le grouteu een t±tu4 par di.al..,l(int'. loadtte troupes &100,1..
emportant ",.q,l.1i" enviroit 4 atome* do GArbon'. pipéridin #* morpholitiot et qui 1Í'lejrf\1 10 ..adt (1)'de cette ynth6g , 'Ol\y.t"tI de ,1 t ltc1cht kojiqutf -1\ Io dérivé de Nnnaieh sotte .8iI:t.'n Polit êted brrtebutà oâ mettant en cepvre la modo opératoire rlftdral décrit ei"0nomt à liropos de la préparation du dérivé de HahtUch or1'* ï'ftpot 1'sidtf COM'ftiu.. 'nr:,x8=1'11. un* solution d'une Amthâ secondaire telle <bill 11101"\1110111\., p:i.pilr:t.d1ne, diNëthyletmiMt CU."lilbulii tYl:l.nlit1 ou &A<K dans environ 5 volumon d'eau ou d'alcool '-3d pat- eXimpl;
que de 1146thanole *et thit'. par une proportion quiM*" laie,$ de convenablement utilisé nous la fo.-mo d'un..01u" tien aqueui à 37 1>t et l'on agite i our.u8.ment le .'tan,- "U1tArtt pendant le minute , On ajout* ensuit.0 rapidimment ne quantité d#ddido ko1qù. oO.jp4ndant à environ 0,75 équivalent molaire de l'amitié 4w con4.1' mi)!'* 6n oeuvra. Après environ 5 minutes, la ajouté Jiartié 66 l'acide kojîqù4 b44 t dissoute, et après environ 10 minutes le dêl4t-6 v< de M1h eoatmcttttt à cristalliser et à ne séparer du m61sne réaôm U.oMe1. On agite 111 mélnnge raotionnel pendant encore 4? utîhutabs puis on ',ft\band(\r'.;,!J\ au repos ,.-,"tW'.fl'.. 1,,, à 16 heures.
On recueille le l't'odult par (:titr4tiou par aspiration, et en le sèche à 1.' Ih:' ; *n,41ïwo ron 25*do @il obtient ainsi, avec des rendement compris .,ntr...n't"iN:!t\ 75 *t 95 . l'aÓlde amihométhylkOJ1qU. 6-N,.N'-dî ubatituée tn gé qui concerne le stade (2) réduction du dérivé de Kattnich en p ittion 6 de l'acide kojique en atïide 6-méthylkôjiqueg il ëât t node de lmettilb en oeuvre cette réaction en présence d'agents jM4âudi*e du type da..'6oiattofi étal-acide.
Par exemple, on pre par. une .u.n8iG htertant,l'acid. aminométbylkojique 6-NtN-disubstitùé dâhi .\JX'a1rotl 3 à 10 parties en poids d'eau,- et l'on y ajoute environ 2
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.#amea,ammea 4e pondre de zinc asbta,,.,a ° .g1' .. we'laagfc et on y ajoute environ de 2,5 à 3 éq"..1.va,hn11 4' "'111. ,10tf!l:"q,u. con.,. contré ie une aHure telle que la temp'!.(\,1at,e Il*'.' .'t..
Q\t,J1.u. entre 50 et 55'C< ceci exige environ 30 minuit , *<H$#9H t''-fiil4itioa 4e
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l'acide on termine In réaction en ahatx''1ç tu en aet4nt & ât. â"0 pendant encore une heure et demie, 0 i J,e 9 P"1J"tt on déparant par filtrat ion 1 zinc métallique n'ayant pftq x4*,y #$** t11*tion t ans a'ustxae p0", ## *a an 4ju ta.nK aa pU du f:r.;lttPtf.'\I " axr,ss 2,0 par e4attion eÀ4ur.*- <,,'...tion M,""'.l$6 . s ,, d'3'dodr 4", vaw;.n eut fn refroidissant la auspolision *u#p.'# 1 5?Çf Ot eloglinise ensuite jusqulk pU environ. 10 par additif d.'qn4t n mv#44f 41t.'$ de .olu1o aqueuse de Ne4H, on élimine par f fcrutiufv !# p,S,pt*' 'hy- d1'lof<l. de xino formé, et on réajuste le pi ;lu fU t1".t à environ, 2$'? pur addition d'ars3de chlorhydrique ror,dnsx4, On .'r-Q.",1r.' 18, aolut;
f,.ox *,q,,m *ou vide jusqu'au oi.ina' du inHAÎinn* 4 oo, ro.uaa, l'on refroidit le (1aftcantrat jusqu'à 50ce Aprba a'. "hnd1VI''1a <njmp<n- ion au repas pondant environ 48 eu.s** à ''0 Of'). rtqU¯:1J.ff 1. produit cristallisé qui a précipité. On oh':!.êrrq ":l..fl.I':I., 1 q.'.1!. W bon '# #* nt , fie \'ac4. 6"yuèthylkojiquoo On r4par l'atoide 6mi hy...,,w4iipA JH\' o?ty<J*fton do J.' 4- aide 6...JtSthylkt.tJique en mettant en ciot4vre 10 jttfd* ?p<5rfttetiy 44 rit ct...d...u. et également 01-1%près dans loq .;CIIIi.1." Çn pirépetre le !# tel par dÓ08.1"b<utylatio:.1, de Ilaolde 6,aab,xerl" forant de lu Manière précédemment déorUe, et "s,,""-.en,1I 4 e&"4prbo dans le
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exemple**
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Ct-nprès août donnai différent 8!IC,mpb,. '9101% 8f1t,'A4"1 ? # l;1,ldtat:t,t'.., do mise "n oettre le xin,rrc.r.
Ejca 1 - Danrs un r cipiaxt oi a.pi9P inaanydftfelf de 8 1:t'rw. équipé d'un agitateur et d'un tube pour y f.4. ";r'\.vot; de l'air* on pla.09 une suspension de 550 in d \ 8idt't 1<Qj tfUf! dantt 3500 III 1'0%uo On ajuste le gT 11,1 Par addition da 6 ml d'une lelution areueles à 5o % de N'AOH. puis on ajoute 14e g (7, Ir d* !t\'t"') (('un ote.xrexrr à 5 # de palladium sur charbon végétal* On fait p.
ej!!' 4e l'air r!"
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la cuaponsion à une alluma d'environ' 2100 mi/mine La réaction, qui est légèrement exothermique, est maintenus à une température d'environ 20* 22*C en refroidissant extérieurement lorsque le beaain t'en fait sentir Après Il heures, on filtre le mélange réactionnel pour sépa-
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eet- te catalyseur, et on traite le filtrat par 600 ml d'acide chlorhy-
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drique concentré* Les cristaux d'acide com6nique qui précipitent a
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*
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partir du mélange à p13 0,5 mont recueillie par filtration, lavée avec uno petite quantité d'eau froide, atladchée à l'air.
On obtient inai ; 328 t de produit, ce qui correspond 8,,3 du rendement théorique, Un titrage Montre que la pureté du produit est de 99,2 %t le rendement exprimé en acide coménique pur est donc de 84,6 '6.
]Deenglo Il # On répète le mode opératoire de l'exemple 1 en ope- rant à des températures de 10* 30, 400 et 55*0 avec sensiblement le Même rendement (de 70 à 85 z) aux températures de 10, 30 et 4000; pour la réaction conduite à 5500, en obtient, avéec un rendement inférieur,
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un produit coloré en brut plus foncé*
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Syemtsi 13; m On répète le mode opératoire de l'exemple 1 en uti- lisant, à la place du palladium, sur charbon végétal, les catalyseurs suivante o noir de piétine, noir de palladium, oxyde platinique, et
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platine sur charbon végétal. Dans tous les case on utilise una quan. tité de catalyseur correspondant à 7*1 de métal.
On obtient sens!-
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blemont les même* résultats.
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sLxenm.e I1f m On répète le mode opératoire de l'exeuple 1 en rem-
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plaçant l'air par de l'oxygène et on réglant le débit de eau au quart
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de 1*| i valeur spécifiée. On obtient sensiblement les mômes réoultatat x,.s,,;=,a,l" w, '",yl .. Un filtrat de mélange réavtionnel préparé de la ma- nier* décrite dans l'exemple 1 est ajusté à pH inférieur à 1 par addi- tton d'acide sulfurique; on obtient ainsi, avec un haut rendement, un
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acide domenique de Uhaxte pureté.
On répète le mode opératoire en rem- plaçant l'acide chicrhydrique par de l'acide nitrique, et l' on obtient sensiblement les ntemea résultats, FXeY, - On r6pè te le mode opératoire de l'exemple 1 en uti'* lisant, à la place de la aolutioa d'hydroxyde de sodium* 250 g d'hydro- xyde de potassium (ajoutés nous forme d'une solution aqueuse à 50 *6)<
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On obtient sensiblement les môme résultats.
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On répète le mode opératoire de l'exemple 1 en utilisant 110 g d'hydroxyde de lithium (sous forme d'une solution aqueuse h 10 z) 3"
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la place de la solution correspondante d'hydroxyde de sodium.
On ob-
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tient sensiblement lea aStaes résultats* ltxem]21* VT ,1; - Dans un ballon en Pyrex de 150 Ml équipé dlitu agi. tateur mécanique et d'un thermomètre et relié à m récepteur par une tête de distillation, on place 10,0 5 d'acide coménique préparé de la manière décrite dana l'exemple 1 et 30 ml dedther diphenylique. On agite le mélange eêaotionnel et on le chauffe par application d'une
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enveloppe chauffante. Après environ 20 minute*, la température atteint
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22500 et l'on. observe que du gaz pans* dans le récepteur, Lorsque la température atteint a4 t5üt!" on observe un vigoureux dégagement de gaz carbonique* Après encore ka Minutes à 243-25000, OR dietillt l'a- cide pyroméoônique jusqu'à ce que plus rien ne passe à une tsrpistuxa intérieure de 25500 dans le ballon et pour une température de 20*0 de la vapeur.
On ajoute une nouvelle fraction de 30 ni d'ether diphé-! nylique dans le ballon ot l'on obtient une nouvelle quantité de pro-
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duit après distillation pendant encore une heure 10 minutes de Main-
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tien une température intérieure de 253"C< On met le produit en au*- pension dans environ 5 volumes d'hexane, puis on le sépare par ttitra-1 tion, et on le fait reoristalliser dans 4 volumes de toluène. On ob- tient ainsi 5,71 g d'acide pyroxi4coniquo# r P.F. 11w1.i!i r C. Par con- centration d , liqueurs-Mères valuén3,qu.ee jusqu'au voisinage du "fine- tiême de leur volume, on obtient encore 0,7 g d'un acide pyron4cin4ctuoi notablement moins pur.
La totalité de l'acide pyromeconique ainéi pro- duit représente un taux de conversion de 80 ±# On répète le mode opératoire en remplaçant l'éther diphenylique par du phosphate de trieresylet on obtient l'aeide pyromioonique avec . un rendement de 80 #&# Si l'on remplace Il éther diphénylique par du phtalate de diméthylet on obtient sensiblement les atmes résultats*
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M!!î4à ** On "4pbto -..ud. opératmirs de 1......1- vzw fla t'Ather d.1},h6nyl1I\u. pAr 1...olvnnh xittttt tv<o $4nolio
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bl!)t . ttfltW* y$3.taw AthyMphtho' 4x %tyapht!)t< 3.dw<thyln<tph'me a.s,;sxxys, 8thtatfttt}titttln,<t 3.,4*'diMthit<tfthydf<tphtaI.w
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6.4 alêne
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t8fth;
''eïtyMt<'!thydï*onmphtal<in' êthr 26-Méthyl ,pl.aqur 4thole 3* tSthyi diph4nyliqu éth0t lwtltty3. diph4hyii.que itUit kt-mithyt dipt.xiyliqcre r tliriG' 4t4'*aiHthyi diphnyliqu* ithéi" l2,4*dia,<Jthyi ,p'.±xy^,t.que 4th î- <ttltyltKt du txrttyl:ne glycol thé* èxph &yli%u0 ûn tithyU-nc glycol 4th*r il.t ^èty,,Aki du têtr&4thylêne glycol dthoe àiati!,l,rtr de ihrxa6thylèns glycol rïrrpi,tr w triphènylo phoopitito de 4,4',!t' tyinthyltfiph<ny phetphitw !d 1È 9"tx*ittdthy.t^iphdri',e phoàphite de 3-i -butyiphnyI photpktâkte dé î,2' i2"-trim Sthylt;
riph<''nyl pliosphâte d* tiAr r4"wtx.adthr,t.phlSrxy,e pïï4>*ph t# il * 3-butyIphônyl - diphnyt.<t
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X"butyl pyrrolidone N-eyolohoxyl pyrrolidone N-2- (Sthylhexyl- pyrrolldon*
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acide caprlique
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acide laurïque,
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acide palmitique
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f nîee 180dérftOlra .r;x:.yxst fir Itt4i, - v - rv^ï:qse u ''thy! gly<-9* tiaVi..t9 ."'Pd;O de l' ti"G.i IUChh' ,' S" .3,,ü du >'1;çhy1. .'," ".'- "'J.
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rorPacéttte de l'éther monoéthylique de Illiexaéthyléite g.y'ca;
, acétate de l'éther mcnobutylique du diéthylène glycol monoaoétat. de l'éther eaonophényl3çuo du triéthy3.èsc glyr,ol monobenzoate de l'éther monomâthylilue du diéthylàue glycol Qhtaltte de dièthyle phtal,ate de dibutyle t4r4phtatate de dlméthyle iNOphate de dim4thyle 1,pxdpy,phta.ate de diméthyle 2".diméthylphtalate de diméthyle.
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rg3ontiple Dans un. récipient à réaction en 4c,'.*r inoxydable de 19 litre* équipé d'un agitateur mécanique, d'un ttarmafrra at d'un récepteur pour distillât ion on place 1750 9 d'acide coménique pr4pztrt de la manière décrit dans 1 sxsrsplo 1 et 2675 mi de dimthyJL-ttrtL- éthyliztne glco3, (*Anaul Ether 2-181").
On applique au aysthme un vit de 130-160 tra ,;. ?'g et l'on ehreuffe le m4lanC* réactiozzrzetl Jusqu'à 210-215* pendam. j ## Irsi 1 haur< )Uîo on poursuit le chauffage peu- ' dant encore 8 heur x ..:a r ,q,.e là température du mélange ré..ec 3 onns atteint 2.Oi, on obsei-va tÏn vicelut4eux dégagement do gaz carvonique, et l'aaido pyz*orxéconique commence distiller hors du récipient* A. fin de la réaction l'acide pyromeconloite -& eqr4,%é Ue iat112vrr. Pri dant la. réaction, le solvant qui aeriiy:' i.Iic Fivec le est rar diquemant recyolé dans lt foipioni. On recueille !'.-# iio pycM'' . que et on le mot en tt')apomtio!t dans environ 5 volume? T ' 9lrarrxnr p >
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former une suspension dont on sépare le produit par filtration.
Apres
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séchage, on obtient l'acide pyronéooni4ue avea un rendement de 76 6.
On répète le mode opératoire et% diminuant la quantité de solvant
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juoqueà 2J,7 ml et en ajoutant Ilacido'coménique par fraction* au méi lange chaud pendant 2,7 heures, On n'applique pas le vide au système.
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On obtient de l'acide pyromécontque en-quantité correspondant à 80 du rendement théorique.
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Exemple Dans un ballon en Pyrex de 2 litres, on place 1000 rai!
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1'8 uéthftnol absolu et 100 g {0,8$ Mol<') d'acide pyr ornée oniqu préparé de la manière décrite dans l'exemple IX. A cette solution, on ajoute lentement 90 g d'une solution aqueuse a 30 % en poids d'hydroxyde de sodium, le pli de la solution résultant* est d'environ 10.
Le mélange réactionnel, qui a spontanément atteint une température d'environ 35 C pendant cette addition, est traite par 154 ml d'une solution aqueuse
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à 37 % de formalddhydee On agite le mélange fonctionnel pendant envi- ron 16 heures$ tempe pendant lequel la phase solide change d'aspect, puis on le traite par une solution de 35 ml d'acide sulfurique concen- tré datte65 ml d'eau. On évapore ensuite le mélange réactionnel près*
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que eeo a une température d'environ 50*C et sous une pression d'en- viron 15 mm, et l'on extrait le solides par deux fractions de 750 ml d'iaopropanol chauffé jusqu'. environ 90 C.
La concentration, jusqu'à environ 1000 ml. des extraite réunis provoque la précipitation d'un
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premier jet d'hydroxyntaltol, que l'on sépare par filtration* Une :ou velle concentration du filtrat jusqu'à environ 500 ml provoque la pré- cipitation d'un deuxième jet d'hydroxymalto1J On obtient un troisième jet de produit par concentration de la solution inopropanolique jusque à environ 250 ml On obtient au total 197b4 g d'hydroxymaltol, doit un rendement de 84,6 %.
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On répète le mode opératoire en utilisant, oonme solvant réao.. tionnel de l'iaopropanol à la place du teôthanol4 On obtient senui- blwment les mêmes résultats*
On répète le mode opératoire en remplaçant l'hydroxyde de sodium
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par des quantités atoeohlomdtxS,uemeai équivalentes des baama suivantes t hyrb;l11;Yde de lithium, hydroxyde de potassium, et hydroxyde de
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calcium. On obtient sensiblement les mômes r4oultates Exemple XX - Dans un rÓc1pint en acier inoxydable, on dissout 1000 g d'acide pyrom6oonîque (8,92 moles), préparé de la manière déci-i- te dans l'exemple Six, dans 4,9 litres d'eau* On ajuste le pH à 10,0 par addition de 447 ml (8,47 moles) d'une solution 18.9N d'hydroxyde de sodium.
On ajoute ensuite 669 ml (8,92 moles) de formaldéhyde en solution aqueuse à 37 % en poids. La température, n'élève spontanément;
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jusqu'à 4'C, puis diminue Graduellement jusqu'à 2900 au cours d'une période d'agitation de 2 heures. On fait précipiter libydroxyr,4%ltol à partir de la solution limpide en ajustant le pH à 5 par addition de 705 ml d'acide chlorhydrique 12N. On refroidit la suspension Jusqu'.
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5 C, on l'acite '0 minutes et on filtre. On lave l'hydroX)'maltol avec) .1 litres d'eau glacée, et l'on sèche nous vide. Le premier jet d'hy-
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droxymaltol, P.'. 15-155 C, pèse 949 g, ce qui représente bzz du rendement théorique.
Par concentration des 9. 5 litres de liqueur-mère jusqu'à environ 2 litres noua un vide d'environ 20 ou de hg. on ob- tient un deuxième jet de 152 g, Le rendement total en hydroxymaltol représente donc 88 % du rendement théorique.
On répète' le mode opératoire en utilisant les quantités appro- priées de solution aqueuse d'hydroxyde de sodium 18.9N à la place des 47 ml utilisés précédemment, pour ajuster aux pH respectifs spécifies ci-après. On constate que lorsque le pH croît dans l'intervalle com- pris entre 6 et 13. la vitesse de réaction augmente comme le montre
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le rendement en fonction du temps.
Les résultats sent donno7 rein- dements pour les temps de réaction optimums*
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plI tompa optimum Rend,eme1'1t -( en hdrOxîmdtol. . f -, 6 24 heures J Total.. ...-'2..t1' supérieur à lQO t "
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<tb> 24 <SEP> heures <SEP> 53
<tb>
<tb> 7 <SEP> 24 <SEP> 67 <SEP> 66
<tb>
<tb> 8 <SEP> 10 <SEP> 77 <SEP> 70
<tb>
<tb> 9 <SEP> 86 <SEP> 78
<tb>
<tb> 10 <SEP> 1,5 <SEP> 85 <SEP> 82
<tb>
<tb> 13 <SEP> 1,5 <SEP> 73 <SEP> 68
<tb>
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" t:.'"-t--nt ' f chI }'ruL.uit. fnnd:'nt. an ::.-.-.." df 130*z' (,!0J1t1 tt1 Ur1(! qlY"" (7t' i ''!r.,t;.'¯r'l\t' l"onF11...4ur'nt"on t;:tll'etY tjttti., F.E rt'odlttt;tiU1C rtt ".. 'I'"'Ir:1 '1 pnviro!1 il il iL% nP att;mAntntl 5n a In f*i fin f<'ndtm<*nt "1. ,'.. la ,rrt.: (II" 1 'hnf!r'o"<Yt":\1t.,,) It.
I1ttC' tH")inntioh titi t('I!\'1!I tie ratite- ci- ohR<-)r'vn f\n'd 111'"1" tnc1l'n("",à rit 33 ttN'" tH.'i1tltttlon dt' 1:t 'If'''' l'./. f-1 ('I rrnt'inAtrt. 'd.!!"" '1'"'' ln t:fiina de rtM:t'.!.(1n optimum ne Y.-.r< --t.A tir rIi de> 5,rln 1,'.4 "'n'. 'f f""nd"''''''nt an hydro"yr.1a)'tot t5ri" hl ""'N1t i nf r :r 0 .
'..... 1,. \T -D:111" t.rs t,ti ' (7Y: t y r,;";"; (l'tir ;t#9l.:d'tt.rttr lt1a.
1 j':'I",IJ't.t\ r,",'fr,":AJ'l1nt-('ondprt!:l"'Hr ...t. d'uni' ..,:,(}.,1... trfllj tI(!i:C'14"1 rll1tlie 1(0 '*(#',t'7 r:ol(')d'hyc1J'ox';'r:ltlltoJ t4ar' <!<" 1" ,t'l\td'>'t4 1ntliq'I6.t' dans Il ,...,....1 XLlt(),.i "(03b :tt(1(!1A>r'rcnt)rr. ,nntIn (le !'nf0 t!11 tiltkalk rot 5f) "0,011.,". <II,.", Sf1':li:jhri '1!'tv.Mf'h 1 1 t:f !-'ri..:it.(' hfi.YitltiNt<i!'1 11.'W l, "'11"1'T" Lf:, j;itttor-] r>t on 1", rlttt('r \ rt,rlltx,r'!i., e (it1 njrl1t't"'/l"n ft!'* fit'fiti 1 lmtt'r r1:
htttïtt' "<mttc3-t ml d'nfidt' f'h1ot'h'dt'tl'l'" antiet-.ti- ty'.Ar''"' rotr-w df* rh.-'nff-t ?t rf'fl',x,on f'i11.t a> 1t Myar¯A ftttCt.ihllar r"1 rh xi t ('1',,, "/''r1""'" 1,.. :rine' r4tii. n'n 1'n8 t"n:hr3'nr, 1 ton ttj\t"'t.(i \ )0 )., l!I ttlf tÎt1'". :"1' ati..2t:.iDf1 ti'n'* "o1..t.icm .:o':""'.'!'!'" dlhdt'o''c1" dl'!! 'o(!IIIM 2()".{'J1 . l''' ?1> f:1tr,tio" Î(i5rjrr7'KSCr' eitir It"tjr'Îtaj on ,. 1vf* >"PC" 0" d't'an .. 1t0 C v Qn rttlî 1f!; fi ltr'"ttt ''< 01'1 tt.;fUi'lto .4 :'H , 4 v"., r'' 1'"\('t(:
('h1orhydr'(,I\" ...",,,,,.,, :'0 20;,;l't't'I" f'rî'M.d.MBe''' r.i-rrt ; tr:(;li t n\ !r.n r,>'<r, on rrrti>i 11e pir f:t1i.rntion te 17\n.ltol t'!u1 1\ rital1.0" "'0 Glnljr'it' i"i 3,Q7 lr.F.15A158'C.LlptPctinn Ci1( f"i.1tJ't t'l1r frnction- d!' 50wy dr- C"hlororor:'1"/r't1 twn;orrtirn de'< *'y<*' tfr'it.t vttl t-'-'tmr donnp "'"('os'''' 2,12 cl f, t':\1' 01 .01"1 obtient ! '.1f!é'' 1-1. t.."" '.3 ar ! d-F!8 ' t e "'()i 1 5rç. t'"'HtH'tH"'.,"n1 rif f141' ,r *" ""*- '."1, ..;5. !"'11'}'f F ... , <'".' "' n'i,-. c"'''* fn!" ; i2' 1 t i oh cw ".s,t.ttli.'.ICtt1 .1.., ..'",'r,.i'î, ..C de ia ;'l'<'aoL1 b3S..C!' ..-."sih1'*Mf!' j>l!i,3'1.'i;.t;,lt:4ü Cn âf ''t't¯ 1,.' .'.'''; r.1011\.' (-'"'rtoi)"'' "!'I "r"';":1:'I"' t? f'h!it,"h (i: 1." "'>;.â" d1" T!antt''-- a.t (terilitt!'t:1 r1 rfW>ltnt 'Td",,1""nt,..:
d'"- "('n't'! "'livtlnt!11 :-"1t'r ff'I',:11U1:!in:f.'tl"l,lt':1i.n ,.t. fn'Mr't.'t.f'.n fshf trit <;"'0"1"1 "'r;"nt. tE"1"7rt:r:',1tl\i,.lIti Cn ><w% ;t.r. l''':: r'1t'Jde o"'!r:oto1r.' r" r"'M',1f\f":lnt 1 ',1<':I.(\e V41nrhygh dt'il'J.l1 ".if (P.-'; 11:1nt:i( é, ..t.orl'hio....t1"(I'J.Itt'r\r'nt, 1I'J.,tiv,'1"nt,..... d"I a'''ide'< or"':\"I1j'1'If) Ìd,,;'!nts t'ot'r:!i'1"p., rrtll>t1r"' ,.1'. if-,ocl.,("'tt1o\''1't,.. A"..c
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l'acide en 0 il est désirable d'ajouter une quantité approprié** d'un 00-nolVant au système dans lequel l'eau prédomine, pour obtenir
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une dissolution. On obtient sensiblement les mûmes résultat$.
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Exemole XIII - On dissout 10 g d'hydroxymaltol dans bzz.0 ax3, d'eau ! et l'on ajuste le pl±. de la solution à 1 par addition d'une solution 1 d'acide chlorhydrique à 10 %* A ce mélange réactionnel. on ajoute 1,0 g d'un. catalyseur du contmarco à 10 de palladium sur charbon V4-
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1 - ;, t a 1 j3tY.,.xl ',:,n.. 'H' uSj'3?njb.l1 .J'An" tJ11 appareil d'l'tydrog.na1:1.on ,'tal, puit .'tt suspnNioM <.t'<j:T< ujr' appareil. d'Rydron&tl.on f i# 25er et a ..1 tl!;' 'le ., .: 4 r, 1 L.- i ', . "v'lTt4';fit."F de '<. !1..lj:."t2 s
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lorsqu'une quantité d'hydrog- < E.rum,ara A 1 mole par isola d'hydro- ? xymaltol a été absorbée, on arrête la réaction, on filtré 1* tidl-inge réactionnel, -et on évapore le solvant à partir du filtrat.
On fait î. recristalliser le résidu en le dissolvant dans 100 Ml d'eau à 95#C, puis en refroidissant la solution jusqu'à :1. C; on obtient 2,1 g de Mal. toi de haute pureté. Ceoï correspond à 30 du rsndMfM théorique ; On répète le môme mode opératoire, ma.la en remplaçant te palliai dium sur charbon végétal par lee ca,tz.l-zer; sui.v:anta, Mis en couvre concurrence du mtme poids de méltal neble : noir de pljttine, noir de palladium, oxyde platinique, et platine sur eFxaro,:xa, véta3,. On obi
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tient sensiblement les mmea résultats.
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Exemple XIV - On dissout H80 g d'hydrosulfite de aadieurt dan 1.1,4 litres d'eau dans un ballon on verre Pyrex t'a 22 litres. Le pu de la solution est de 5ps* A, cette solution à 250c, on ajoute en 20 minutes 575 g d'hy'aroxymaltol en mddme temps que des fractions dlwia solution aquruse ION d'hydroxyde de sodium en quantité voulue pour maintenir le p 5t0"5<5< On s.;ite 30 minute le rérotion- nel, puis on If :rre jexqquttt 909C pendant encore 30 minute .
On sépare, par filtratlon --' la solution chaude, de petites quantité d'impuretés solides, puis on refroidit le filtrat jusqu'à 15*C Aprl, agitation du filtrat pendant encore 30 minutes à 15OCt on sépare le maltol par filtration et on le lavo avec 1,4 litre c"aau glacée. t'extraction du filtrat par quatre fractions de 6 lit-es ci,,- chlorose r-
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tue et l4-eapoi-atïol dfqs extraits cl.lorai'rmic-ues finnnï vi .q=xxië..- de maltoa. On obtient ainsi 173 g de rit-Ltol, soit 33 ' lu xsr; a. ,
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théorique.
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On répète le mode opératoire en remplaçant 1'hydrosilfite de 10- ,4iu.a,ar les sens suivante i hYdro.lr1te de lithium, hydrosulfite #<àé potassium hydrosulfite de calcium, et hydroaulfite de magnésium.
'On absent sensiblement le* Mêmes résultats. eNÏ.e,, - On convertit de l'acide kojique en acide coménique 1'ire! un rendement de 85 par le modo opératoire décrit dans l'exemple X L'acide ooml4nique eet décarboxylé en acide pyrom6coniqu0 avec un rendement de 16 en mettant en oeuvre le mode opératoire décrit dons 1'.semple XX* Dans un réacteur d'unie capacité d'environ 380 lit. es, ttrvt,"A,ua'ev8tement intérieur en verre, on introduit 168 litre d eau et 34 kg (0,305 aoleule-kilograrame) d'acide pyroméconique. On agit* le mélange et on y ajoute 15,14 litres d'une solution aqueuse à
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'0 d'hydroxyde de 8oddum; le pH final est égal à 10. Pendant l'addi. tien de l'hydroxyde de sodium, la température s'élève et l'on refroidit l'appareil pour empêcher la température de dépasser 40 C.
On ajoute
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22,' 'litre. d'une solution aqueuse à 37 i> de formaldébyde et, au bout de quelque* Minutée, la température tend à monter. On la maintient à 35-40 C par application d'eau de refroidissement pendant environ 3 heu-
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res. AU mélange reaotionnei limpide, on ajoute 21,95 litres d'une ao- lution d'acide sulfurique à 50 , on chauffe le mélange résultant jus- qu'a 50-55 C, et l'on ajoute '9,7 kg de poudre de zina. On apite for- tement la suspension et l'on ajoute lentement, en 45 minutes, 122,3 litre* d'une solution ION d'acide chlorhydrique, en maintenant la tem-
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pérature a 55*-6o* par circulation d'eau de refroidissement.
Après en. tort 4 neuves a 55-60 0, un dosage chromât ographique sur papier révèle qui' l*hydroxymaltol a complètement réagi. On chauffe le mélange et, en môme tempe, on le neutralise jusqu'à pH 2 avec 22,7 litres d'une
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Solution d'hy4roxyde de sodium à 50 , la température finale étant de 90-95 C On filtre le zinc sur un filtre en porcelaine préchauffe de .
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60 08, et on le lave avec 11,35 litres d'eau à 8O-9O C. On réunit les filtrata et on les refroidit lentement, en 3 à 4 heures, jusque 5-10 (': le maltol cristallise qui a précipite est recueilli sur un filtre on p porcelaine de 60 cm.
On lave le gâteau sur filtre avec environ 38 li- i très d'eau froide, puis on séche les cristaux sous un vide de 100 mm ;
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de Hc d'abord à 6000 jusqu'à ce qu'ils soient à peu près. exempt 4#04u, puis à 400C jusqu'à ce qu'ils soient complètement secs* 0& obtient ainsi 2',L kg de maltol, P,P'. 19-1.b04C, avec une teneur en cendres (sulfate) inférieure à 0,5 ,3 et dont le titrage montre qu'il est à. un degré de pureté de 98-100 %.
L'extraction du filtrat par 5 frace
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tions de chloroforme représentant le 1/12 de son volume, pui. 1t'v..J poration des extraits chlorof ormiques fournit 'Ul rendement itpRiKn" taire de 2:! ; d'un maltol notablement moins pu,;!;' "" , L. r.nd.m.J1.I;lQb"
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en maltol, à partir de l'acide pyroraécortique, represeiMt'!.'. *# .-# dament théorique. Le rendement en maltol à partie de l'acide kojique est donc de 59%
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Exomp,le-XVI - On répète le mode opératoire de 17ot,a or remplaçant l'acide coménique par 10 g d'acide mécanique, obtenu par extraction à partir d'opium.
On effectue la ddoarboxyulticit de cet acide dans les mômes conditions que dans ce mode opératoire pom? abou-1 tir à l'obtention d'acide pyromdconique, On convertit l'acide pyrotae-! conique en hydroxymaltol en mettant en oeuvre le mode opératoire de l'exemple Xi jusqu'au point précédant immédiatement la précipitation
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par de l'acide chlorhydrique 12N.
L'hydxoxyasaltcl, contenu dans la t4 lution limpide est traité par deux équivalents (en atomsrtramxrG,ea de poudre de zinc et 2 moles d'acide chlorhydrique par atome-gramme de zinc, dé la manière décrite dans l'exemple XII, et le maltol ainsi for mé in situ est recueilli de la manière décrite dans le môme exemple, On obtient ainsi un maltol de très haute qualité.
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W-,X"m]21e Xlnl - Un mélange de 35 jf de mar,ph011he, 32 O gr * formai déhyde en solution aqueuse à 3'j 96 et 400 ml d'éthanol est abandonné au repos pondant 15 minutes, puis est ajouté vigoureusement pendant que l'on y ajoute, en 5 minutes, 33,6 d d'acide pyromeconique. On poursuit l'agitation pendant encore 16 heures, puis on refroidit le né lance réactionnel dans un bain de glace, et l'on recueille le produit par filtration. On obtient ainsi, avec un rendement de 84 %. de il*,-
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cide 2.morpholirtam&thplpyxor éeanique, Po?* 150 1r'leC.
On obtient en- cor* 8 le* du môme produit, et d'une égale pureté, après concertyratîozv,
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du filtrat jusqu'au quart de son volume, refroidissement Jusqu'à 5e0 et filtration des cristaux. Le rendement total est de 92 % du rende. ment t3uo3qdd.
A une ausponnton ngit6. de 21,1 g d'acide 2..",Qrphélinom'thYlpyt<c:I"" m6;:::oniquo, 23 g de poudre de zinc et 180 ml d'eau, on ajoute 56 ni d'acide chlorhydrique concentré à aie allure telle que la température rae maintienne entre 60 et 65*C; il faut environ 15 minutée if On agite onaultd le mélange pendant encore une heure et demie à 65 O en mainte* :r11\nt la température de réaction par chauffants extérieur IIi cela nappa- ra1t nécessaire On chauffe ensuite la suapeniion jusqu'à C7 0 et on la filtre chaude paur en éliminer le mine métallique qui n'a pu r4agi) On refroiiit le filtrat jusqu'à 3060 et on ajusto le pli à 2 par addition d'une solution aqueune d'hydroxyde de sodium à 50 z.
On extrait la solution par six fractions de chloroforme représentant chacune le ci<t<*! quibme de son volume, on réunit les'extraits chloroformiquei , on les
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concentre jusqu'au quart de leur volume, et on refroidit le concentrât!
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1,.., maltol cristallisé qui l'rÓcitite est séparé par filtration, il pesé 4,44 g, rendement 15 Í, P'.F. l60-l6l 0. La concentration du filtrat jusqu'au tiers de non volume permet. de recueillir encore 2,3 de p#o duit, rendement 17.7 en maltol, h.lr'. 159-l61eO Cela repreeente un rendement total de 53 ±# On répète le mode opératoire *iL templaçant la morpho line par des quantité* I!Itochiolluhriq\1rnent équivalentes des bases suivantes t pipe*
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rdlx;, r3,tzgir., et <3!M. ¯butyl i*tlr f on obtient eecla.taïrmeri4 1 3 Kfj.
J!''*''*'' pJi:?J2iSj*U7¯L.¯ rép,t.te le taode .s.t= to3re de Il Xvie
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on remplaçant la poudre de zinc par.des quantités sto chiom<5triqu l* nt ; équivalentes des métaux suivante t ier, aluminium, 'tain, et agné.1
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On obtient sensiblement les mêmes résultat*.
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Exemple XIX - On répète le mode opératoire de l'exemple XVII si%
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remplaçant l'acide chlorhydrique par les quantités
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équivalentes des acides suivants ttcidee sulfurique, phomphoriquo, fomtqut acétique et imed4c ,notquoà Avec l'acide organique un 0.0 il est désirable d'ajouter une quantité appropriée dlisopropanol
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comme couelvant pour obtenir la solubilité dnns le système où domine ,eu. On obtient sensiblement les même résultat .
Exemple XX - Un mélange de 15 g de morplacline, 4 de formai- déhyde en solution aqueuse à 37 ',, et tao ml d'éthanol est abandonné 15 minutes au'repos, puis est agité vigoureusement tout en y ajoutant en 5 minuta* 336 e d'acide pyroméconique. On alite ensuite le mé. lanee pondant encore 16 heures. A cette suspension agit4o d'acide
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'iI1orpholiÍ.<:tm(Ít.h: 1-, "omÓccn1qne. on .joute 0,6 aton:e'-GT'"jn':.c de poudre t;113 ziJ({" :a/.t,<,2Iifi'ï' Ou .vï r. t ,!:,. puis or ajjate i ." 0 t;,.l 6- f t'; :-" rhio- rhydrique concentré à une allure telle que la température se maintien- ne entre 60 et 65 C; il faut environ 15 minutes. On agite ensuite le
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mélange pendant encore une heure et demie 65001 penda...t ce tempe, on mainuient la température de réaction par chauffage extérieur.
On chauffe ensuite la suspension jusqu'à 90 C puis on la filtre chaude
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pour en séparer le zino métallique qui ria pas résgi. On refroidit le filtrat jusqu'à 30 C, on l'ajuste à pH 2 par addition d'une solution
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aqueuse d'hydroxyde de sodium à 50 us puit on en extrait le maltol par mime en oeuvre du mode opératoire de l'exemple XVII. On obtient sensiblement les mômes résultats
Le mode opératoire de l'exemple XX illustre le mode de réalisa- tion de l'invention dans lequel le procédé perfectionné est appliqué au milieu réactionnel dans lequel la base d. Mannich a été préparée.
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Exemple XX2;
¯ On ajoute 11 ruz g d'hydroxymaltol (0,08 mole) à 25 ml d'acide acétique glacial contenue dans un ballon de 30 ml équipe d'un agitateur, d'un thermomètre, d'un tube d'entrée de gaz, et d'un
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cond.J\seur-r6frirnnt à reflux. On introduit du chlorure d'hydrogène gazeux anhydre dans le mélange agité, et l'on observe que la tempéra- ture s'élève de 25 C à 60 0 on 2 minutes* On chauffe extérieurement
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pour porter la température jusqu'à 1-loche, et l'on iraintiant cette tem- pérature pendant encore deux heures tout en contimmnt k introd\\iru (;\1 gaz. On laisse refroidir le mélange jusqu'à. 25 c et l'on recueille
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par filtration le produit solide finement divisé qui >.ccipite.
Le chloromaltol est extrait du produit solide par environ 10 parties es
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poids d'acétone bouillante. L'évaporation de l'extrait donne du chlo-
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romaltol que l'on purifie par reorisiallisation dans du chloroforme, On obtient ainsi 2,46 s, P.1f. 146-.4'JeC, rendement 19 de la théorie.)
On répète le même mode opératoire, mais cette fois en ajoutant Gouttes d'acide sulfurique concentre au mélange réactionne 1. On
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obtient finalement 9,31 g de chloromaltol, P.r. 149-149,2 C, rendement) 74 % du rendement théorique
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Exemple 7ClCIZ - On ajoute 28,4 g (0,2 mole) d'hydroxymaltol à 62,5'. ml d'acide acétique.
On agite le mélange chauffé dans un b.tin d'adi- le, et l'on introduit du bromure d'hydrogène gazeux. Le mé;lange de- vient homogène lorsque la température atteint 100 C, et lorsqu'il at- teint 117 C on le maintient encore une heure à cette température. On ! coupe l'arrivée de Cas, on ce * de chauffer, et on laisse le mélange refroidir jusqu'à 23*Ce On recueille par filtra':ion le produit solide
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qui a précipite, et on le sèche dans un deeaioatour. On obtient ainsi' 32,3 de broaromaltol, ?.?*. 150 C.
Par concentration du filtrat jua- qu'au tiers de son volume et filtration du précipité cristallisé, on recueille encore 6,0 g de produit, ?*'P. 147-i4gec. On réunit les no. lidos et on les fait recristalliser dans environ 25 parties en poida d'acide acétique. On obtient ainsi au total 34,7 g de bromomaltol, soit 84,6 z du rendement théorique, '.1'. 170 C. xem 1. x On répète le mode opératoire de l'exemple JOCI Mais en remplaçant le chlorure d'hydrogène par de l'iodure d'hydrogène' On conduit la réaction en l'absence d'acide sulfurique comme preomoteur On obtient de l'iodomaltol avec un bon rendement.
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.erixes C"lC:t"1i - On dissout 1180 g-d'hydroisultite de sodium dans 1104 litres d'eau, puis on ajoute graduellement, en 20 minutée, 728 g t
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de chloromaltol et au total, 408 ml de NaCH ION pour maintenir un pli 0.0 5"5 5 La température *'élève graduelhaont de 24 à 3800* A la fin dor l'addition du chloromaltol, on ajoute encore 100 g d'hydfosul# fite de sodium at l'on agite le mélange 3p minutes. On chauffe ensuite la suspension jusqu'à 91 C et l'on filtre pour éliminer une petite quantité de substance insoluble. On refroidit la solution jusqu'à
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1>*Ct le maltol cristallise, et. le recueille par filtration et on le
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tache sous vide.
On recueille encore du maltol en extrayant le fil- .
.rat aqueux par quatre fractions de 3,5 litres de chloroforme* On
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unit les extraits chloroformiques et on les concentre sous un vide . aviron 200 mm de Hg pour obtenir un jet supplémentaire de cristaux '
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de maltol, que l'on recueille. La totalité du maltol recueilli repre- moi e 70,3 % du rendement théorique. Le produit de premier jet fond à i,.,-i6loc, et le dosage par spectrophotométrue ultraviolette révèle qu': est pur à 99 r" môme On répète le/mode opératoire en remplaçant l'hydr'ulfit tte eo- ; diuM )ar les hydrox:â.tea de métaux ou cations suivants i lithium, potai um, calcium, zinc, *±#*.&:## é ium et ammonium. On. obtient #3nesi- blemt tt les mômes résultats.
Exemple XXV - On met 1,61 g (0,01 ntoïc) d> ohloromaltol en zus- pension dans 200 ml d'éthanol et l'on ajoute 3, 0 g -l'un catalyseur as 5 ! de palladium sur oarbcne (se présentant sous la forme e-lurle sus- pension à 50 % dans de l'eau) et 1,01 g ou 1,38 ml (0,01 mole) de triéthylamine. On secoue la suspension dans un appareil d #hydrôgé'na# . tion sous une pression initiale d'hydrogène de 3,5 kg/cm2. La presj- sion tombe jusqu'à 2 kg/cm2 en 30 secondes, puis la pression cesse de baisser et l'on n'observe aucune nouvelle baisse de pression au cours ' des 5 minutes suivantes.
On filtre le mélange réactionnel, on évapore
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le filtrat à sec, on met le résiduen suspension dans 10 ml d'eau, on j chauffe jusqu'à dissolution, puis on laisse refrddir la solution jus- qu'à 5 c pendant 12 heures. On sépare par filtration les cristaux qui' ont précipité, et l'on extrait-le filtrat par 3 volumes de chlorofor- me. On évapore les extraits chloroformiques, et l'on réunit le rési- du cristalline au premier précipite. On obtient ainsi 0,862 g de mal-
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toi, soit 68,5 z du rendement théorique, P.F. .5g-L60 C.
On répète le môme mode opératoire en remplaçant le méthanol par de l'acide acétique. La pression d'hydrogène tombe et se stabilise une valeur constante en 2 minutes. On obtient au total 1,00 g de mal-.
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tel, PeP. 158-160 , rendement: 79,4 % de la théorie.
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x"mp1" .X\.'V'T.... On met 2#05 ù (0,01 mole) de b:f'olttt'!I!IIÜto1. en sus- pension duns 50 ml d'acide acétique glaciale puis on ajouta 1,2 ml (la tri éthy lamine et 2,05 g d'Un catalyseur b. 5 % de palladium sur carbone (so présentant sotie la forme d'une suspension à 50% dans de l'eau).
On secoue la suspension sous une atmosphère d'hydrogène sous une pros-
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.ion initiale de 3,5 kg/om2t après 43 minutes * la pression ont tombé a environ 0,5 kg/cm2 et demeure constante On filtre le mélange pour en éliminer le catalyseur, et l'on évapore le sclvant du filtrat SOUS une pression d'environ 15 mm de Hg. On dissout le résidu dans 10 ml
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d'eau chaude, et on filtre. On laisse cristalliser la ±Ïlteat à 5 c et l'on recueille les cristaux par filtration. On obtient ainsi
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0,581 g de maltol, P-F- 157-1600C.
L'extraction du filtrat par Volumes de chloroforme et l'évaporation du chloroforme parmetttent d'obtenir "uc 1)1.'0 0,2184 uo 411...1 tÓl P.l'. l57-lôû O. Le rendement en tealtol de premier jet représente 46' du rendement théorique.
On répète le même mode opératoire en remplaçant le Catalyseur au palladium sur carbone par les catalyseurs suivants, dont oh utilise une quantité représentant toujours le môme poids de métal noble t
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noir de platine, noir de palladium, oxyde platinique; et platine out carbone On obtient sensiblement les rnômeé r6au1tafau Exemple XXVII - On répète le mode opératoire de l'exemple XXlV en remplaçant le chloromaltol par une quantité ëquimolaire doiôdomal* i tol.
On isole du maltol avec un bon rendement
Exemple XXVIII - Dans un récipient en acier inoxydable de 8 li-
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très équipé d'un .if;it.teur Qt d'un dispositif pour faire barboter de 1'*îr, on place une suspension de 3')!J g d'acide kôjique dans 1300 tal d'eau. On ajuste le pH à 11,1 par audition, de 256 ml d'un. solution àqueuae à 50 d'hydroxyde de l!5odium puis on ajoute 142 (7*1 if de. métal) d'un catalyseur à 5 de palladiua sur charbon to<'<g<5tal.
On tj fait passer de l'air dans la suspension à l'allure de 6 ml par minute et par gramme d'acide kojique La réaction, qui est légèrement exo-
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thermique, e8t'!1aintenue à une* température d'environ .20...22 0 en refrd1{ diaaant extérieurement selon lion besoin . Après 11 heure* , on filtre
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le mélange réactionl*k*l pour éliminer. le catalyseur, et on traite le
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filtrat par 600 ml d'acide chlorhydrique concentrât Les cria taux
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d'acide oom6nique qui précipitent à partir du mélange à. pH 0,5, sont
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séparés par filtration, lavés avec une petite quantité d'eau froide,
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et sécliés z Il'air.
On obtient 128 g de produit, soit $5,3 g du rendes
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ment théorique. Un titrage indique que le produit est à. un degré de
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pureté de 9e , Z 1,; le rendement en acide coméniq1.\e puer est donc de 8496 <f>..S m?l. On m41ane 156 g z- mole) d'acide coménique avec 550 1 d'eau* * t l'on ajuste le pU à 10 avec un solution *r4ueu e à 50 $ d'hydroxyde de sodium. On traite le i-tlange par 3,H de formai) déhyde aqueux à 37 4, et l'on agite une heure et demie à 2oO. On a- juste alors le pH à 0,8 par addition d'acide ch:\.oJllhydriq\1e concantré) ! on ajoute 100 ml d'eau, on refroUit la suspension jUMquà 500, et on
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filtre.
On obtient 209 g de produit, ce qui rep:rét"0,nte vm, ronder.1ent :
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à peut près quantitatif, L'analyse du produit r4vZe ou* l'acide 6-hydroxyméthyloomÓnique est partiellenert présent sou ' la :rcmo de. ! son sel do sodium.
L'acide 6hydroxyméthylooméniCJ.ue brut "et complètement converti,
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en acide libre et en dissolvant 7t88 g da)ta 175 Mt d'acide acétique bouillant et en traitant le mélange chaud par une solution de 1 g
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d'acide sulfurique concentra dans 20 ml d'acide antiqua* L pr4eîpi- té de sel minéral qui et forme est éliminé par filtration, et le fil-
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trat est évaporé jusqufà la moitié de son volume, puis on laisse crin-
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talliaer le produit,à 2!5 C.. On recueille,, par fi-ltration, 2#5 g:de produit cristallisé, t,1 évaporation du filtrat juoqu'à la moitié de son volume perltlt't de recueillir Otl$ g 4'wt deuxième jet de produit.
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La rOQ1:'istallitH"t, t",n dix premier jet de criotaux dans de l'eau chaude donne une substance pOflr,étfant; uxt Por de 178-1,790C et un équivalent: de neutralisation de 187 et 94, lt les valeur calculées pour l'acide 6..hydroxyméthylco!n(.nique so'at i86 et 93- Analyse Calcula pour C 7 11606 1 C 45,ill H.) t 2' Trouvé r C 45,h:.!; 11 3,41 !:-. 16 3 02
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Exemple XXX- On effectue une série de réactions par mine en oeuvre du mode opératoire de l'exemple XXIX,à l'exception du fait
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que les pH des mélanges réactionnels ont respectivement 3, 5s 7 et 9' Aucun produit ne peut être décelé rar chrouatograpYio sur papier après les réactions à pli 3 et 5.
Après la réaction z pH 7, on peut déceler la présence d'une petite quantité de produit après un temps de réactien de 45 minutes* Après la réactionà pH 9, il se forme de l'acide ;
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6 hydroxyjaéthylcoraénique avec un rendement modéré, mais une proportion considérable d'acide coménique ne trouve encore dans le mcl- îse réac- tionnel au bout de 2 heures. Par contre, le mode opératoire de l'exem'
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pie XXIX mis en oeuvre à pli 10 conduit à une conversion pratiquement ! complète de l'acide coménique en acide 6-hydroxyméthylcomonique après environ une heure et demie.
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Racemnle, XXXI - On mélange 1,97 g.d'acide 6-hyctroxyméthylcoraénique j préparé de la manière indique dans l'exemple XXIX, avec 0,5 g de cataf i lyseur à 5 1 de palladium sur carbone ¯( à 50 % dann de l'eau), 200 uil d'acide acétique glacial et 0,25 ml d'acide sulfurique concentré On agite le mélange dans une atmosphère d'hydrogène sous une pression
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initiale de bzz k,g/ca2 et l'on observe, après 4l minutes, une chute ' de pression de 0,9 kg/cm2 environ, équivalent à 0,01 mole d'hydrogène.
On évapore le mélange nous un vide correspondant à environ 1 mm de Hg jusqu'à un faible volume, et on laisse cristalliser. On recueille par filtration environ 0,7 g de cristaux? la chromatographie sur papier
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révèle qu'ils sont composés d'acide 6-hydroxyméthyloamé::ique et d'aci-1 de Yddt3iy.camâni.que en quantités approximativement égales.
On répète le même modo opératoire en remplaçant le catalyseur au ; palladiun sur carbone par des quantités équivalentes, en poids de mé- tal noble, des catalyseurs suivante noir de platine, noir de palla- diun, oxyde platinique, et platine sur carbone. On obtient sensible ment les mômes résultats.
Exemple XXXTI - On fait passer rapidement du bromure d'hydrogène
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gazeux- eeo dans un mélange agité constitué par 35 g (0,18 mole) d'ac - de 6-hydroxyméthylcoménique et par 210 ml d'acide acétique glacial.
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I La température 8"lève Jusqu'à. ,.60 G en 15 minutait puis, on chauffe le mélange jusqu'à 901,C C et on le maintient 2 heure à cette tçmp4e
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rature, puis on le refroidit jusqu'à 30 C# On filtre le mélange réae.*| tionnel, on concentre le filtrat nous un vide correspondgnt ik aviron mm do Hic jusqu'au sixième do son volume, et l'on, .'pa. par ,:tx,r. , tion les ori tux qui précipitent. On obtient atnoï,>etl g.digotdo 6-bromor4èthylcomdniquet ce qui correspond à 90 du rendement .r:1 que. On obtient encore une petite quantité de produit web, ppesxe,t,W le filtrat jusqu'à la moitié de son volume. Par reorJ,.t.-li..'U.4"" .i 1 t .. ;.... 1 du produit brut dans de l'acétate d'éthyle, on obtient M 1'.Q4t ,; , .
#'' ## # - ,.; I}\.,; bromométhylcoménique, F.5P1, 197-lp7t5"Ct Analyse Calcula pour C 7 it 5 0 5 Br t C 33ri 2t0& ' ,.; 1 '1',, i '# ,' Trouvé s C 33s7$ ; H 1,94 t On répète le même mode opératoire en remplaçant le bromure 4thy drogéne par du chlorure d'hydrogène, et l'on convertit ainsi 20 è d'acide 6-hydroxyméthylcoménique en 14,4 d'acide 6ahaxamtthyl,ca-
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mnique.
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On répète le même mode opératoire ea remplaçant le bromure d'hy" drogène par de l'iodure d'hydrogène* On obtient de l'acide 6 -ioda <¯ ' thyloomcnique.
Exemple XXXIIt - On mélange 1,2# g d'acide 6-braeoraéthylacsnigus# avec 100 ml diacide acétique glacial, 0,5 g d'un catalyseur à 1% de palladium sur carbone (à ,0 ; dans de l'eau) et 0,385 g d'acdtato d'ammonium, et l'on secoue le mélange dans une atmosphère d'hydrdgèuo 2 C et noue une pression initiale de 3t3 1cg/sx2, La quantité <tal-< culée d'hydrogène est *bsorbde en 15 Minutée. On arrête la réaction* on filtre le mélange, et l'on évapore le filtrat sous vide.
On ob4 tient ainsi 1,18 g de résidu cristallisée Par recristallisation du t résidu dans un-mélange Itl d'acétone et d'eau on obtient l'acide 5-méthylooménique, P.ï1. 237"238*C (décomposition) On répète le même mode opératoire, mais en partant de 4,1 c d'acide 6-ehlorométhylcoménique préparé comme dans-l'exemple precdent t 80 *6 de la quantité théorique d'hydrogène sont absorbée en 75 u- t4s. L'évaporation du mélange réactionnel filtre donne un produit
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huileux que l'on peut faire riacaj1jaer dans l'acétone pour obtenir 1,8 (î de fcubetattco <l P-. 228-232*Ca m:\ft1') 4i> On rli>tc le/mode opératoire en remplaçant l'acide 6..bromollt'thyl.. comcnique par de l'acide 6-iodontethylcoMenique, On obtient sensible-
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ment le atomes résultat .
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*Ey<>tanJ.e,,,X%XTV - 5,0 main) d'acide 6...bromométhyluoménitu. sont ajoutés par fractions* on 15 rait.oles, à un mélange agité consti- tué par -5 ::11 d'eau et 5,22 g (0,0 mol ) d'hydro8ul!'ite de sodium taud!!!! qua l'on maintient 10 PII i-u 1'T,,lnnG{' onh'..5 et 5,5 par addit!()11 de petite fraotions d'hydroxyde de sodium IN. Le mélange, qui olé- chauffe spontruléu\81\t jusqu'à 400C, ont agité pendant encAre une hetu'tt puis est Ó11ntlrf jusqu'à 58...6)OC et: 8.e,'lté pendant encore 2 .5 heures* Il est ensuite acidifié par de l'acide chlorhydrique Conèetitrô jusqu'à plI 0.9. le prl-oiplté blanc qui se forme est séparé par filtration, on laismo refroidir le filtrat jusqu'à 5*C et il n'y forme des cristaux .
Par filtration, on obtient 1,462 C# rendement 46 '6, diacide 6-méthyl- coménique, É.P, 2J7....2B,ooC.. On peut isoler du filtrat une petite quantité de produit supplémentaire en concentrant ce filtrat jusqu'à la moitié de son volume, puis en refroidissant le concentrât et en 14
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filtrant
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On réputé le même mode opératoire en remplaçant, lehydrosulfite de sodium par chacun des autres hydroaulfitea suivants s de lithium,) de potassium, de calcium, de magnésium, de zin , et d'ammonium. On obtient sensiblement les mêmes résultnts, On ï*pt"r * 11" ilJIIU1' Mode opératoire en r > ;# ï . <j m l'aetda 6-br.)\tIo" l'juthj'lcomn1,u'! par1 chacun de!! autres acides suivants "C!':è' 6...cblo- roftthyleotanique et acide 6-1odom'tylc1mJn1qu.
On obtient ften.1-
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blâment les mêmes résultats*
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#)g.emipAeii.nXt?C On met 3,0 (0.012 mole) d'acide 6-m<5thylcoméni ' que en suspension dans 12 ml de phtalate de dimètliyle dans un ballon à Ëôhd rond de 25 ml à trois tubulures équipa d'un agitateur mécant- que. dun thetmométre et d'une courte tête de distillation reliée el1, M3me à un ballon à fond rond servant .de récepteur. On agite et on chauffé 16 mèlande, ut l'on constate que la majeure partie de 1 t a(ide
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eethylcomenique s'est dissoute lorsque la température atteint 150OCo Lorsque la température atteint environ 215 C il se produit un vigou- reux dégagement de C02 qui se poursuit pendant environ 15 minute..
On laisse alors la température extérieure s'élever jusqu'à 250 C, puis
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on refroidit le mélarge jusqu'à environ 1000e et l'on applique un vi. de d'environ 20 tnm de Ilge On distille le mélange réactionnel *Lvec une température extérieure d'environ .!80"250"C, et l'on poursuit la Cistillzit2-on juaqu'\ ce qu'il ne reste Fln'!: q\.1"" très peu de substance : dani le balivii. Zn rajeure partie do la distillation s' offastue un.<t température de'vapeur de 140-1500C. On retrcklit le distillât juaQI1'h ! 15 C et le produit cristallisé qui précipite ett recueilli par fil- tration avec aspiration. On lave le produit avec 5 ml d'acétate d'é-
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thyle et on Xfr sèche.
On obtient ainsi, avsto un bon rendement, un maltol de P.F. 157-16000,, On répète le môme mode opératoire en utilisant 10,0 g d'acide
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6-méthylcoménique et 40 mil de dibutyl eaititol. On obatteee le mélan-< j go réactionnel entre 230 et 245eC pendant ezivircn 45 minutes, puis on le distille en procédant de la manière décrite ci-<iss>U3 On refroi- t dit le distillât jusqu'à 25 C, on .recueille le maltol sur un filtre, puis on le dissout dans 30 ml d'eau chaude, on filtre la solution
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chaude, on la refroidit jusqu'à 10*C et on laisse cristalliaer le mal toi. On recueille le maltol sur un filtre et on la sèche) à l'air.
Une nouvelle concentration du filtrat jusqu'au tiers de on volume,
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puis une fl1trati,n pour séparer le précipite cristallisé per#m.t.n ; de recueillir une petite quantité eupplémentaîre de produit.
On répèt 1" "'!r.1.!, me ,& opératoire, mais en remplaçant les 40 ml de dibutyl c±1rb1 t.::.1 nar 2 ml d'.,( -méthylnaphtalên.e. On obtient avec . un bon rendement un de P.F. 160-161,50C. pl0, XXXVL- Un mdlartee de 46 , 8 p, (O 53J* mule) de morpholine, 42,8 g (oï534 mole) de forr,-tld6llYde aqueux à 37 %, et de 534 ml d'é- thanol anhydre est agité pendant 15 minuta . On y ajoute en un* soûle
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fois 62,4 g (Ot4 mole) d'acide comniue, et l'on a,;3.tr le tnôinntfe une heure à la ternir xtiire ordinaire, puis on le xfxoa :â. juriquà 10 C et en le :.."t1.tr,'" ('Il recueille t.t"1.8:f 0 c d'acide 6"morp'l'.'<'-
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methylcomenique. Un échantillon recristallisé, P,'Fd 173-1740C, peece-t de l'analyse suivante C 48,611 il 5t51? N 5123.
Calculé pour OIlH13Na6'H20 t C **8, 35 H 5,5:)1 kt 5,13. En calculant comme mono- hydrate, le rendement en produit brut est de 91 %.
On repose le môme mode opératoire, mais en remplaçant la morpho-
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lino par une quantité molaire équivalante de pip6ridine, On obtient ! de l'acide 6-piperidinomthylcomniquë.
On répète le môme mode opératoire, mais en remplaçant la mort,ho- line par une quantité molaire équivalente de dim thylaminf. r'u ob- tient de l'acide 6 diathylaminorabthylcoménigue.
On répète le môme mode opératoire, mais en remplaçant la morpho- line par une quantité molaire équivalente de di-n-butylamtite. On ob- tient de l'acide 6..di.-n-buty.aminométhylcoménique.
Exemple XXXVII - On ajoute 3#1 g (0,02 mole) d'acide 6-morpholi- j nométhylçoménl-que par fractions à un tüélangt de 5<S2 g (0,03 mole) d'hydroeyifite de sodium et de 35 ml d'eau tout en maintenant le pH entre 5,0- et 6,0 par addition d'une solution 12N d'hydroxyde de so- dium selon les besoins. L'addition demande 15 minutes, et la tempéra- ture s'élève jusqu'à 42 C. On ne peut pas déceler de produit par chromatographie sur papier après 15 minutes d'agitation du mélange à
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la température dab,iante, Dn chauffe alors 1 mélange à la température de reflux et, après 15 minutes à cette température, la chromatographie
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sur papier indique la prénence, dans le mélange réactio-inel, d'acide 6->m<Sthylcoménique avec un rendement modéré.
On répète le même mode opératoire, maas en remplaçant l'acide
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6-raorpholnométhylcom(Snique par les produits suivants 1 acide 6-pipéridinomÓthylcomÓnique, acide 6-diméthylaminom6thYlcomÓnie, et acide 6-di-n-butylaminonéthylcoménique. On obtient sensiblement les mômes résultats.
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On répète le même mode opératoire, mais on remplaçant l' hYdrOSU1 fine de sodium par des quantités atoechiomctriquemcnt équivalentes des autres h;droeu3fltea suivants de lithium, de potassium, de cal- olum, de magnésium, de zinc, et d'ammonium. On obtient sensiblement les lémes résultats.
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Exent 3.e XKXVïZ:C Dans un ballon de 2 libres h fond rond *1;, à trois tubulures équipé d'un agitateur, on place 142 g (1,0 mole) d',.. cide kojique et 500 ni d'eau. On y ajoute 50 ml de solution aqueuse à 50 % d'hydroxyde de sodium, et le pH du mélange résultant atteint 01. Au bout de cinq minutes, vine petite quantité de substance cristal'
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linde commence à se séparer.
On ajoute alors au m4laneu 16 ml te t'as'3 maldéhyde aqueux à 37 $# Le ne*} ange réactionnel devient homog4itot,oA' l'abandonne au repos 2 heure a 25*C. On traite ensuite le M41ange,là par 65 ml d'acide sulfurique aqueux à 50 % en poids, # on ff'dIdU ' jusqu'à 5 C, ce qui a p3ur résultat de faire crictallitter 40 l'<Kti4 ' 6.-hrdroxyméthylkojique à partir de la solution* On recueille 'as , 1 cristaux sur un filtre, on les sèche partiellement l'air. puis en
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les dissout dans 500 ml de méthanol chaud, on filtre la solution à chaud, puis on la laisse refroidir pour que le produit cristallise à 200C.
On recueille les cristaux sur un filtre, on les sèche à
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l'air, et l'on recueille ainsi 81,1 g d'un produit de g.!", l+8-,C G, On obtient encore 21,0 g d'acide 6-hydroxymthylkojique en concentrant le filtrat m4thanolique jusqu'au quart de son volume* La. concentrez- tion du filtrat aqueux fournit encore 38,7 <? de produit. On obtient donc au,*total-14098 g d'acide 6-hydroxyméthylkojique, soit 81 ", du rondement théorique.
Exemple XXXIX - Dans un ballon de 300 ml équipé d'un agitateur, d'un thermomètre d'un réfrigérant-condenseur et d'une ampoule * robi-
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net, on place 180 m3 d'eau, 3, g (0,2 mole) d'acide 6hydraxyaréthyl,i kojique préparé de la manière décrite dans l'exemple XXXVIII, et 26,i g (0,4 mole) de poudre de zinc métallique A ce mélange, on ajoute Goutte à goutte 95 mil (1 fi3 équivalente d'acide ehlorhydrique conotu- tré à une allure telle que la température ne s'élève pas au-dessus de
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o5'Ct la temps nécessaire est d'environ 15 minutes* On a&ite ensuit* le mélange réactionnel et on le chauffe à 60-70 C pendant encore un
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heure et demie.
On chauffe ensuite le mélange jusqu9à 9000 et on le filtre pour éliminer le zinc métallique qui n'a pas réagi* On ajuste le pH du filtrat à environ 2,0 par addition d'une solution 127 d'hy- droxyde de sodium, et l'on abandonne le mélange résultant 12 heures
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au repos à 5"Ct Le "produit jaune qui cristallise est recueilli sur ut
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!'litre, presse pour la débarrasser de solvant, et séché à l'air.
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L'acide 6-raéthylkojique pbae 13,9 g, soit 45 % du rendement théorique, F.Th. l33-li 0 C, On purifie l'acide 6-mâthylkoJique en rodiasolvant 1592 g de produit brut dans 30 ml d'eau '1,\ud'e: en refroidissant le mélange résultant jusqu'à 5*G, le produit (:1'-I."',\11ise.. On le recueille par filtration et on le seche daxw un de-ai' eTrr sur P2050 Aprôs une nouvelle rOOrit'ltalli:\tion dans son- propre '..khl de méthanol, on ob- tient un acide 6..mÓthylkojique de Pli?. 145-145,3*C.
Analyse Caictié pour C7HS04 te â t 34 H, 5,16 Trouve t C 34,05t Ii, 5,08.
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Le spotre d'absorption de ce composé dans l'ultraviolet présente, en
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solution .&thafio1icue, des maxima respectivement aituee à 245 mp, t . k. 840 et à 276 m}t, t.. 7.950.
On répète 16 même mode opératoire, mais en remplaçant la poudre d zinc par d"'!\ quantités rJ1;oechiol!ttriquem mt équivalentes des <He'" taux suivant s ie, aluminium, tain ou magnésium. On obtient sensi- blement Ibn mtmne résultats.
On répète le <"'6me mode opératoire, mais en remplaçant l'acide thlorliydeiqre par des quantités atoochiomltriquement équivalente. de acides suivante ! acides sulfurique, formique, acétique, et i80d'0.. nol"que. Avec l'acide en C 10, il est' désirable d'ajouter une quantité appropriée de Co-têlvant pour réaliser une solubilité dans un système en : tt,di1 pv<rrt<at \n.9 . On obtient eena1.bl"''''''l,' li 1!1"""" '(!l'6l.t.ât$w x.:rcrrx}ls ?6't. ,.. Dans art ballon de 500 mal, an place 40 G ("'',.26 mole) d'acide 5-r.tc".tt.ylko,j.que, 270 ml d'eau et :!O,5 (0,512 mole) c3'hydx'o. hyde de sodium* Lorsque les solides sont complètement di."ou8, on ajoute 27.' t d'un catalyseur à 5 % il palladium sur charbon végétal contenant 50 11, d'eau en poids* Ceci équivaut à 1,'72 de palladium, calculé$ sur le poids d'acide méthylkojique.
On refroidit le méltnge réaetionnel par application extérieure d'un bain d'eau, et l'on main- tient la température à '0 C tandis que l'on fait barboter de l'air au .waxverm du mélange réactionnel à une allure correspondant environ gaz
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200-250 ai à la.,Minute pendant 16 heures* Après ce temps, on recueil-
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le le catalyseur, sur un filtre, puis on acidifie la filtrat arec de
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l'acide chlorhydrique concentré jusqu'à un plt inférieur ai. Va pro-
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duit de couleur orange clair cristallise à partir du mélange et, âpre*
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l'avoir bien refroidi sur un bain de glace, on. filtre le melangre, on recueille le produit sur le filtre et on le sache à l'air. don obtient ainsi 34)0 e d'acide 6-methylcotantque, P.y. 233-250* (deeompoaition) soit avec un rendement de 78 '.
On convertit ce produit en mal toi a- veto un bon rendement en mettant en oeuvre le mode opératoire décrit dane l'exemple two ulemple 5E9G - Dans un ballon de 12 litres, on place litres doithanolg 3*;0 t (4,0 mole*) de morpholine et 320 g (4,0 celée) de formaldéhyde aqueux à 37 . On agite le mélange réactionnel pendant environ 5 minutée au cours desquelles on observe qu'il *140haut*,* le- gorement, puis on l'agite vigoureusement pendant l4 Minutée. A ce mA¯ lange réactionnal, on ajoute en une seul ci* 430 $ *(300 Mêlée) d'ael- de kojiqus en môme temps qu'une fraction supplémentaire de 250 ml d'et-
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thanol.
Après environ 5 minutes d'agitation la majeure partis de 1' acide kojique est entrée en solution at; après environ 10 Minute, on obeerve que le produit crint-alisea Un aite le Mélange réaet.' ox=r,a. pett4ant encore 45 minutée, puis on 1' abandonne auixepos pendant une nuit. On recueille les cristaux sur un filtre, puie on los *boue à 3.'ir. On obtient ainsi 632 $ d'acide 6-orphx!ndtit,icalcua, r
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164.'165*ot cala reprisent 8a e du rendement thdoriqu*à On rèpète lot =$me mode opératoires maïa en remplaçant li li. par des quantité* etotobiomlitriquement équi......l..t.8 des autres .u1Yane. 1 pipéidine, dim tnylwuine, et d1--butylam1n.. Oh obtient aillai respectivement le:) a.1d98 6-pîpéridïnom4thylkojïquo, 6-diméthyl- ..1noaéthy1koJiqu8 et 6-di-n-butylaminométhYlkojiqu..
Exemple 3ÇLI - Dans un baillon de % litre* à fond rond équipe d'un agitateur, d'un réfrigérant-condenseur, d'un thermomètre et d'une sua- poule à robinet, on place 96y.4 g (0,4 noie) d'aoide morpholinolaéthyl- kojiquat 52 (096 atome-gramme) de poudre de zinc métallique et
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720 al d'eau. A ce Planée* on ajou e 223 ml (2,67 équivalents) dot- cide chlorhydrique concentré à une allure telle que la température res te comprime entre 50 et 55 C cet;* addition exige environ 30 minutes.
Lorsque tout l'acide a été ajouté, on agite la'mélange réactionnel
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et on le chauffe à1 ,0..aC pendant encore 1 heure 1/2.. On chauffe -
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ensuite le mélange réactionnel jusqu'à 900C, et on sépare par filtra-! tion le zinc Métallique qui n'a pas réagi* On traite le filtrat jau- ; ne clair par 65 at7. d'une solution allueune à 50 % d':fiydroxycïr de qudiuz, en cuite de quoi le PIL atteint environ 2. On refroidit le aa:t;es résultant Jusqu'à 5 C sur un bain de glace, puis on élève le pH à 10
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par addition de 85 ml do solution aqueuse à 50 1,4 d'hydroxyde de sodiun L'hydroxyde de zinc qui précipite est séparé par filtration; on lave ' sur filtre avec 25 ni d'eau, et les eaux de lavage sont réunies au premier filtrat.
On ajuste le pli du filtrat à 2,0 par addition d'en- j
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viron 65 ml d'acide chlorhydrique conenntro. On concentre la solu- tion acide jusqu'au quart de son volume aoua une pression correspon- dant à environ 20 mm de Hg. On refroidit le concentrât jusqu'à 5 C et on l'abandonne 48 heures au repos. On recueille sur un filtre le produit qui a ainsi cristallise, et on le réche l'air. On obtient théorique
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ainsi 22,7 g d'acide 6-méthylkojique, soit 36 du rendement/ P,F, 11g6 C. On peut purifier ce produit par recristallisation dans un égal volume de méthanol; P.F. lk4-lt C.
On répète le même mode opératoire mais en utilisant, à la place dg l'acide 6-motpholinométhylkojique,-des quantités ettseoh.omtriqua ment équivalentes des bases de Mannich suivantes t acide 6-piperidino- methylkojique, acide 6-dimétliylaminoinétiiylkojique, acide 6-di-n-butyAj laminomethylkojiquo. On obtient sensiblement les mêmes résultats.
On répète le môme mode opératoire, mais en remplaçant la poudre de zinc par des quantités stoochiométrïquemeht équivalentes des mé- taux suivants à fera aluminium, étain, et magnésium. On obtient son-! siblement les mêmes résultats,
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On répète le môme mode opératoire, mais en remplaçant l'aeide chlorhydrique par des quantité* atoechjométriquamdnt êq-aivalolites des acides suivants acides sulfurique# formique, acétique et isodécçnh
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que.
Avec l'acide en C10' il est désirable d'ajouter une quantité appropriée d'un cosolvant pour réaliser la solubilité dans un milieu
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où prédomi.ne l'eau. On obtient sensiblement les même. résultats* En mottant on oeuvre le mode opératoire de l'oxemple nt on,con. vertit l'acide 6-f!<4thylkojique en acide 6-méthylQomniqu"t que l'on transforme lui-ma-me en waltol par mise en oeuvre du mode opératoire de l'exemple XXXV.
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Exemple XLITI - On répète le mode opératoire 40 1* exemple t&Spt' mais en remplaçant l'acide 6-morpholinométhylkojîquo par >4 *;(,qîtlt4*i etoechionritriquement équivalentes des acides oq1i'vantig4aiïâég, <$*'by<nt0 méthyloomônique 6-ehlorométliylcoménique et ë-'iodoothytaon'A, "1 préparés de 1:1 manière décrite dans l'exemple XXXIX. Oïl ont 440'
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l'acide 6-méthylconjéniquo. 1 ; ' '.",,' 1 j Exemple LIV - A une suspension de 20 g (0,1 mole) d'acide 6-hydroxyméthylooTlI,Çnique (préparé comme dans l'exemple XXIX) et 13 !> (0,2 moles)de poudre de zinc métallique dans 130 ml d'eau, on ajoute, en 10 minutes, 35 ml d'acide chlorhydrique concentré.
La température
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s'élève de 250 à 60"; on filtre ensuite le mélange pour éliminer 1,7 g de zinc métallique n'ayant pas réagi, puis on traite le filtrat par une solution aqueuse de 22,5 g (0,178 mole) d'acide oxalique, L'oxa- late de zinc qui précipite est séparé par filtration, on ajuste le filtrat à pH 1 par addition d'une solution aqueuse à 20 % d'hydroxyde de sodium, et l'on évapore le mélange à sec sous vide. On mélange le
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résidu avec 4 "parties en poids d'acide acétique glacial, est les aela '.""':H1if{UeS insolubles sont séparés par filtration.
Une 4va,po:ra1i:1.on . du filtrat sous vide et une trituration du réaidu nved de 1'acétate d4thyle chaud suivie d'une refroidissement permettent dboiteM3.r 9,6 d'acide 2,3..dihydra-6-méthylaomnique, P.F. 156-157 C Vrit second jet de 2,91 C est obtenu en évaporant le filtrat jusqu'au cinquième de son volume et en séparant par filtration les cristaux qui forment. Le-
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rendement global est de 32: '6, Equivalent de neutralité s calculé bzz2; trouvé 174.
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Ami vu % Calculé pour 7il 805s < C 48e941 Il 4,68 Trouvé îfp.ll? il 4,78.
On r(.f''tc le môme mode opératoire , mais en remplaçant la poudre do zinc par des quantité !'\ to"chiQlIIf. :,l'iqul!1or.t 6quiva.lorltes de métaux suivants for, aluminium, étaln. latfsit'sium. On obtient sensiblement les m6me*t fhultatat On réputé jbe ntme mode opératoire , (%it remplaçant l'acide par d(\!1 qU/'In.t i t6!i .stéH.tcl1iolnH,1': 1f<!J(>ut équivalentes de acide* suivants t acides igulfurillue, formique, l1<"'étique et it'Jod6C!à'" noïque. Avec l'acide en 610f il est dl"8i1'<J.bl d'ajouter une quantité d'un cvtlol.r.\1:.t pour r61\1ieur la. solubilité dans un raille* OÙ prédomine l'élut On obtient senalblem(,tit les MÔmea résultats b±.#Jl!.é ,XL\" ... On dissout 1,72 . (0.01 mole) d'acide 2,J-dlhydro...
6-m thylcomdnique dans 50 ml d'acide acétique glacial, et l'on traite la .solution par 4,53 e (u,ol mole) de tétraac4tâte de plomb. En quel... que* minutes. la Lire a'élcv de 24o à 3oo. On açite le mélan- ge une heure z 250, puits on le chauffe juaqu'à 4l"<3 et on Itagite une :Ueure au cours de laquelle il se douane )0 eml de CD-2. On chauffe en- 8u1'te le mëlaneo Jusqu'à 620C pendant une heure, au cours do laquelle il se dégage 20 cm) de Co 20 On chauffe finalement le reflux et on l'agite une heure à cette température, et pendant ce temps 11 se d±caf: encore 110 en3 de Co..
On refroidit le mélange jusqu'à 2500 et on le dilue par tut égal volume d'eau, puis on l'extrait deux fois avtt un àt*tiX YQ1.t.Á,! dl> chloroforme et de':!t l''j<" avec ur volume
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d 1 étlier* On r 4 kr 1 1' L "' 7 ist W 15 Vï',x,Fiil, iîi= f 1 i- a 3vi::le!t à -" 1LO ?!
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es poids de sulfate de sodium anhydfé, puic on évapore le* solvant On obtient Ainsi 0tub5 ; de maltol, ce qui correspond à 67 du rend*-*
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ment théorique,
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!Xèmp1è,XtI - On répéta le mode opératoire de l'exempl. XXXIII, taais on remplaçant l'acide 6bromom'tJjylcomnique par de* quantités tOeOhidattï'iqu.Omeht équivalentes dom acides auïviinte s acides 6-morhoiinoéthylcoménique, 6-pipé7C'l.ûi.riDnôthyirtlltriiqtte 6*-dimthyl- a.r.!4nomiéthyioomnique, et 6-di-rx-butyl'aminom4thylcoménique.
On obtient,
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dans chaque cas, de l'acide 6-m0thylcoménique.
L'invention vise plus particulièrement certains modes d'applica- tion, ainsi que certains modes de réalisation, des perfectionnements susvisés; et elle vise plus partiouliérement encore, et ce à titre de produits industrielsnouveaux, les composée du genre en question obtenus à l'aide desdits procédas, les dispositifs convenant à la
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<.3<a on oeuvra 'Ars procèdes 5p('if161'1 ci #<!###?> # iv.s , ainsi que 3-es <?p¯ S eml,' 1 ; 6%tI i.Yt¯n : % ,. t 1.(',j18 CI <>t.1f1r f'nan:': CI.;! '1 : i - ¯1 -,; i 1; ifs.