BE901066A - Composes chimiues intermediiares pour la preparation d'aniline substituee et procede de preparation. - Google Patents

Composes chimiues intermediiares pour la preparation d'aniline substituee et procede de preparation. Download PDF

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BE901066A
BE901066A BE0/214012A BE214012A BE901066A BE 901066 A BE901066 A BE 901066A BE 0/214012 A BE0/214012 A BE 0/214012A BE 214012 A BE214012 A BE 214012A BE 901066 A BE901066 A BE 901066A
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T E Nickson
J P Chupp
T E Neumann
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Monsanto Co
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
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    • C07C205/00Compounds containing nitro groups bound to a carbon skeleton
    • C07C205/07Compounds containing nitro groups bound to a carbon skeleton the carbon skeleton being further substituted by halogen atoms
    • C07C205/11Compounds containing nitro groups bound to a carbon skeleton the carbon skeleton being further substituted by halogen atoms having nitro groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings
    • C07C205/12Compounds containing nitro groups bound to a carbon skeleton the carbon skeleton being further substituted by halogen atoms having nitro groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings the six-membered aromatic ring or a condensed ring system containing that ring being substituted by halogen atoms

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Abstract

La présente invention concerne des composés intermédiaires chimiques pour une nouvelle classe d'herbicides de 2-halocétanilides et un procédé de préparation de ces intermédiaires. Le procédé d'une manière générale comprend la nitratation de composés de benzotrifluorure substitué.

Description


  Composés chimiques intermédiaires pour la préparation d'aniline substituée et procédé de préparation. 

  
La présente invention concerne des composés chimiques intermédiaires et un procédé de préparation

  
de ces intermédiaires. Les composés chimiques intermédiaires sont utiles pour la préparation d'une aniline substituée qui est un précurseur d'une nouvelle classe d'herbicides de 2-haloacétanilides.

  
On a récemment découvert qu'une certaine

  
classe d'herbicides de 2-haloacétanilides est particulièrement utile pour contrôler d'une façon sûre des mauvaises herbes vivaces difficiles à tuer telles que l'herbe de charlatan, le carex jaune des noyers et de nombreuses autres mauvaises herbes/en présence d'une variété

  
de plantes de culture comprenant le coton, le blé et le soya. Cette nouvelle classe d'herbicides est décrite

  
et revendiquée dans le brevet belge 887 997.Un herbicide particulièrement efficace dans cette classe est le

  
 <EMI ID=1.1> 

  
acétanilide.

  
La présente invention concerne des composés chimiques intermédiaires pour la production de composés dans cette nouvelle classe d'herbicide s. La présente invention concerne également un procédé de préparation de ces composés chimiques intermédiaires. D'une manière générale ce procédé comporte la nitratation de composés

  
 <EMI ID=2.1> 

  
La substitution électrophile telle que la nitratation, la sulfonation, etc. de divers types de composés benzéniques substitués est connue dans la technique. Il est également connu que des substituants sur l'anneau benzénique peuvent influencer à la fois

  
la réactivité et l'orientation de la substitution électrophile. Certains substituants peuvent augmenter

  
la réactivité de l'anneau benzénique en fournissant une densité d'électrons à l'anneau par induction ou par résonance. D'autres groupements retirent la densité d'électrons de l'anneau et donc réduisent la réactivité de l'anneau.

  
Des substituants sur l'anneau peuvent diriger la substitution électrophile soit en position ortho, soit para, soit méta. Avec une pluralité de substituants,

  
les substituants peuvent soit renforcer,soit s'opposer l'un à l'autre pour diriger l'influence de la substitution électrophile. Les substituants activateurs

  
en général 1 ' emportent sur les substituants désactivateurs. En général, la substitution électrophile sur un anneau benzénique ayant une pluralité de substituants qui

  
 <EMI ID=3.1> 

  
alternatives ouvertes sur l'anneau résultera en un mélange de produits de substitution.

  
Il est un but de la présente invention de réaliser de nouveaux composés intermédiaires utiles

  
dans la production de composés dans de nouvelles classes d'herbicides 2-haloacétanilides.

  
Il est un autre but de la présente invention de réaliser un procédé pour préparer certains de ces nouveaux composés intermédiaires.

  
Il est encore un autre but de la présente

  
un nouveau système

  
invention de réaliser/imposant la nitratation aromatique.

  
D'autres buts et avantages sont évidents

  
à la lecture de la description suivante.

  
La présente invention concerne certains composés chimiques intermédiaires et un procédé pour réaliser ces composés. Les nouveaux composés intermédiaires sont utiles dans la production d'une aniline substituée

  
qui est un précurseur pour la préparation de composés dans de nouvelles classes d'herbicides de 2-haloacétanilides.

  
Les nouveaux composés intermédiaires de la présente invention sont le 2-nitro-3-méthyl-5-chloro-

  
 <EMI ID=4.1>  

  
Le procédé de la présente invention d'une manière générale comporte la nitratation du composé précurseur du benzotrifluorure non-nitraté pour

  
former le composé intermédiaire nitraté.

  
Un composé de départ qui peut être utilisé

  
lors de la préparation des composés intermédiaires

  
de la présente invention est le composé connu 3-méthylbenzotrifluorure.

  
Le 3-méthylbenzotrifluorure peut être nitraté au moyen d'un agent de nitratation convenable pour former un mélange de produits de nitratation comprenant des isomères 6-nitro. Le composé 6-nitro peut être isolé

  
et réduit par des procédés de laboratoire standards pour obtenir le 3-méthyl-6-aminobenzotrifluorure . Le 3-méthyl6-aminobenzotrifluorure peut être chloré en utilisant

  
les procédés de laboratoire habituels pour obtenir

  
le 3-méthyl-5-chloro-6-aminobenzotrifluorure. Le composé peut alors être transformé en l'un quelconque des composés de benzotrifluorure précurseur non hydraté

  
 <EMI ID=5.1> 

  
ou 3-méthyl-5-chloro-6-chlorobenzotrifluorure par acétylation ou la réaction de Sandmeyer respectivement en utilisant des procédés de laboratoire habituels. Les composés de benzotrifluorure précurseurs non-hydratés sont alors

  
 <EMI ID=6.1> 

  
le procédé de la présente invention pour former les composés intermédiaires de la présente invention.

  
En utilisant des procédés de laboratoire habituels , les composés intermédiaires de la présente invention peuvent être transformés en l'aniline précurseur 2-méthyl-6-trifluorométhylaniline. Cette aniline précurseur peut alors être transformée en 2-haloacétanilide dans cette nouvelle classe d'herbicides selon les procédés connus. Une description plus détaillée de la présente invention est présentée ci-après.

  
La présente invention concerne des procédés intermédiaires et le procédé de préparation de ceux-ci. Ces composés intermédiaires sont utiles pour la préparation d'une aniline qui est un précurseur des composés dans une nouvelle classe d'herbicides de 2-haloacétanilides . Les nouveaux composés intermédiaires de la présente invention sont (a) le 2-nitro-3-méthyl-5-chloro-6-

  
 <EMI ID=7.1> 

  
nitro-3-méthyl-5-chloro-6-Cl-4 alkylamidobenzènel
(désigné ci-après NAB) et (b) 2-nitro-3-méthyl-5,6-

  
 <EMI ID=8.1> 

  
Les nouveaux composés intermédiaires ont la formule suivan-

  

 <EMI ID=9.1> 


  
 <EMI ID=10.1> 

  
Le procédé de la présente invention d'une manière générale comporte la nitratation du composé

  
de benzotrifluorure précurseur non-nitraté correspondant avec un agent de nitratation convenable comme suit:

  

 <EMI ID=11.1> 


  
 <EMI ID=12.1> 

  
Un composé de départ qui peut être utilisé pour la préparation des composés intermédiaires de la présente invention est le 3-méthylbenzotrifluorure. Le 3-méthylbenzotrifluorure peut être préparé selon les procédés  <EMI ID=13.1> 

  
et Chem Letters 1719 (1981). Le 3-méthylbenzotrifluorure peut également être préparé par réduction selon des procédés

  
 <EMI ID=14.1> 

  
ou 3-trifluorométhyl.benzaldéhyde ou 3-dichlorométhyl benzotrifluorure disponible dans le commerce préparé selon

  
 <EMI ID=15.1> 

  
Le 3-méthylbenzotrifluorure est alors nitraté avec un agent de nitratation convenable tel que l'acide nitrique ou des oxydes d'azote, par exemple le pentoxyde d'azote. Habituellement un excès molaire d'acide nitrique peut être utilisé. D'autres acides telsque l'acide

  
 <EMI ID=16.1> 

  
une solution acide concentrée pendant le cours de la réaction. On a trouvé que la présence de l'acide sulfurique peut dans certains cas résulter enla formation de quantités supérieures d'isomères 6-nitro comme produit de nitratation. Habituellement la réaction de nitratation

  
se déroule à température depuis -10[deg.]C jusqu'à environ 60[deg.]C. Après que la réaction de mononitratation est déterminée,

  
les produits de nitratation peuvent être récupérés par séparation de phase. Les produits prédominants de la réaction de mononitratation sont les isomère 2-et 6-nitro. L'isomère 2-nitro peut être séparé et réduit par des techniques de laboratoire habituelles pour former le précurseur de l'aniline. L'isomère 6-nitro peut également être séparé du mélange par les techniques de laboratoire habituelles. La réaction de nitratation résulte en général en la formation d'environ 35% d'isomère 6-nitro.

  
Le composé 6-nitro peut alors être réduit par les techniques de laboratoire standards pour former le 3-méthyl-6-aminobenzotrifluorure. Habituellement le composé 6-nitro est dissous dans un solvant polaire convenable

  
tel que le méthanol et hydrogéné avec du gaz hydrogène avec un catalyseur d'hydrogénation convenable tel que le palladium . 

  
Le 3-méthyl-6-aminobenzotrifluorure peut être chloré par des techniques de laboratoire habituelles pour former le 3-méthyl-5-chloro-6-aminobenzotrifluorure.

  
Habituellement le benzotrifluorure est dissous dans un solvant convenable tel que le tétrachlorure de

  
 <EMI ID=17.1> 

  
un léger excès molaire d'un agent de chloration convenable, tel que le t-butylhypochlorite est ajouté lentement au mélange . Des températures inférieures peuvent résulter

  
en un rendement légèrement supérieur et des températures plus élevées peuvent résulter en une surchloration.

  
La chloration est terminée en une courte période de temps, par exemple une demi- heure, et le produit est isolé

  
par des techniques de laboratoire habituelles. Le benzotrifluorure peut également être chloré à température ambiante avec environ 1,1 équivalent de N-chlorosuccinimide dans un solvant convenable tel que l'acétonitrile.

  
Le 3-méthyl-5-chloro-6-aminobenzotrifluorure peut être transformé en un précurseur non-hydraté de

  
NAB, 3-méthyl-5-chloro-6-Cl-4 alkylamidobenzotrifluorure par acétylation en utilisant des procédés de laboratoire habituels. Le benzotrifluorure est dissous de façon convenable dans un solvant organique adéquat tel que l'acide acétique, le dichlorure d'éthylène ou le dichlorométhane.

  
 <EMI ID=18.1> 

  
excès molaire d'un anhydride, tel que l'anhydride acétique, ou un chlorure acide , tel que le chlorure d'acétyle est ajouté en agitant. Le mélange est alors agité pendant quelques heures pour former le précurseur non-hydraté de NAB qui est isolé par des techniques de laboratoire habituelles.

  
Le 3-mêthyl-5-chloro-6-aminobenzotrifluorure peut égalemant être transformé en précurseur non-hydraté de NCB, 3-méthyl-5,6-dichlorobenzotrifluorure en utilisant la réaction connue de Sandmeyer. Habituellement le benzotrifluorure est formé en pâte en une solution six normale d'acide chlorhydrique contenant environ 1 équivalent de nitrite de sodium. Ce mélange est alors ajouté lentement à une solution d'acide chlorhydrique concentrée contenant environ 0,5 équivalents de chlorure cuivreux. Le mélange

  
 <EMI ID=19.1> 

  
période de temps pour former le précurseur non-hydraté

  
du NCB qui est isolé par des techniques de laboratoires habituelles.

  
Les composés intermédiaires nitratés nouveaux NAB et NCB de la présente invention sont alors formés selon le procédé de la présente invention par nitratation du précurseur correspondant non-hydraté avec un agent

  
de nitratation convenable tel que l'acide nitrique, des oxydes d'azote , par exemple le pentoxyde d'azote ou

  
le tétrafluoroborate de nitronium. Les précurseurs sont

  
de préférence purifiés par des techniques de laboratoire habituellesavant la nitratation pour éviter la formation d'autres produits de nitratation. La nitratation peut être habituellement mise en oeuvre en utilisant de l'acide nitrique concentré où un mélange d'acide nitrique concentré et un co-solvant d'acide convenable, par exemple l'oléum, l'acide sulfurique, l'acide phosphorique.

  
Avant la nitratation du précurseur de NAB, on préfère d'abord mélanger le précurseur avec un co-solvant

  
acide convenable par exemple l'acide sulfurique. Si on le désire, le précurseur de NCB peut également être mélangé avec un co-solvant acide avant la nitratation . Habituellement un excès molaire d'environ 2 à environ 10, par exemple 7,0 d'acide.sulfurique concentré, par exemple environ 96% est mélangé avec le précurseur. L'acide sulfurique agit

  
à la fois comme un solvant pour la réaction de nitratation

  
se

  
et un agent de fixation de l'eau/formant durant la réaction. Pendant ce mélange avec l'acide sulfurique,

  
le milieu de réaction est convenablement refroidi pour contrôler le dégagement de chaleur.

  
Après l'addition du précurseur au co-solvant acide, le précurseur est nitraté. Habituellement l'agent de nitratation comprend un mélange d'acide nitrique concentré et d'acide sulfurique concentré. L'agent de nitratation est lentement ajouté au milieu de la réaction alors que la température est maintenue à environ -10 C à

  
 <EMI ID=20.1> 

  
de précurseur , le mélange de nitratation habituellement comprend environ 1 à environ 2, par exemple, 1,2 équivalents molaires d'acide nitrique 98% et environ 2 à environ 20, par exemple 7 équivalents molaires d'acide sulfurique 96%. Après l'addition de l'agent de nitratation, le mélange est agité durant environ &#65533; heure à environ 3 heures. Des périodes d'agitation plus longues peuvent réduire le rendement. Le mélange est alors refroidi , convenablement en versant sur la glace, et le produit de nitratation

  
est extrait avec un solvant organique convenable tel que l'acétate d'éthyle. Le produit de nitratation peut être isolé du mélange de la réaction en utilisant des procédés

  
 <EMI ID=21.1> 

  
fractionnée. La nitratation de chaque précurseur résulte

  
en général de façon surprenante en la formation de rendements supérieursà 90[deg.] d'isomère 2-nitro sans formation aisément détectable d'un quelconque autre isomère nitro.

  
Le nouvel intermédiaire NAB de la présente invention peut être transformé en précurseur d'aniline, 2-méthyl-6-trifluorométhylaniline par d&#65533;acétylation d&#65533;amination par l'intermédiaire d'un sel de diazonium

  
et réduction en utilisant des procédés de laboratoire

  
 <EMI ID=22.1> 

  
mise en oeuvre en dissolvant NAB dans un solvant polaire convenable tel qu'un alcool ou de l'eau, de préférence

  
de l'éthanol , et en le faisant réagir avec environ 0,1 à environ 6 équivalents molairesd'acide sulfurique concentré à une température d'environ 25[deg.]C à 65[deg.] C . Le produit

  
 <EMI ID=23.1> 

  
neutralisant le mélange de la réaction avec une base conve-nable, telle que l'hydroxyde de sodium, et en extrayant au/  le produit avec un solvant organique inerte convenable

  
tel que l'acétate d'éthyle.

  
 <EMI ID=24.1> 

  
avec de l'acide sulfurique aqueux et du nitrite de sodium aqueux. Le sel de diazonium résultant peut être réduit avec de l'éthanol et du cuivre métallique en utilisant des techniques de laboratoire habituelles.

  
La réduction pour déhalohydrater l'anneau

  
et réduire le groupement nitro peut être mise en oeuvre en utilisant des procédés de laboratoire habituels.

  
 <EMI ID=25.1> 

  
solution d'un adsorbeur d'HCl convenable, tel que

  
la triméthvlamine et un solvant polaire tel que l'alcool. Un catalyseur d'hydrogénation convenable est ajouté

  
à la solution, tel que du palladium sur carbone. L'hydrogénation est mise en oeuvre avec environ 2.7-3.4 atmosphères

  
 <EMI ID=26.1> 

  
la réduction du composé intermédiaire NAB résultent en une formation d'une aniline précurseur.

  
Le composé intermédiaire nouveau NCB de la présente invention peut être transformé en aniline précurseur, 2-méthyl-6-trifluorométhylaniline, par hydrogénation en utilisant des procédés de laboratoire habituels

  
 <EMI ID=27.1> 

  
l'anneau. NCB est convenablement dissous dans une solution d'adsorbeur de HC1 convenable, telle.que la triéthylamine

  
et un solvant polaire tel qu'un alcool. Un catalyseur d'hydrogénation convenable est ajouté à la solution, tel que du palladium sur carbone. L'hydrogénation est mise en oeuvre avec environ 2,7 - 3,4 atmosphères de gaz hydrogène.

  
L'aniline précurseur peut alors être transformée en composé dans la nouvelle classe d'herbicides tertiaires de 2-halocaétanilides selon diverses méthodes. Par exemple, les2-halo-acétanilidestertiaires peuvent être préparés par haloacétylation de l'aniline précurseur

  
par des procédés connus pour former un 2-haloacétanilide secondaire qui est alors N-alkylé pour former le

  
composé dans la nouvelle classe des herbicides de 2haloacétanilides tertiaires.

  
L'haloacétylation de l'aniline précurseur

  
peut être accomplie en ajoutant un léger excès molaire

  
de chlorure de chloroacétyle à l'aniline dans un solvant organique convenable tel que le toluène et en chauffant

  
la solution à reflux pendant une courte période de temps. Le 2-haloacétanilide secondaire est alors N-alkylé selon les procédés connus pour former les herbicides de 2-haloacétanilides tertiaires.

  
Un procédé convenable de N-alkylation est

  
décrit en détails dans le brevet US 4 258 196. Un procédé de N-alkylation modifié est décrit dans le brevet US

  
4 284 564. Les 2-haloacétanilides tertiaires peuvent également être réalisés par un procédé de transéthérification. Ce procédé est décrit dans le brevet US 4 296 254. Le 2-haloacétanilide tertiaire peut également être

  
préparé à partir de l'aniline précurseur par le procédé décrit dans le brevet belge 887 997.

  
Les exemples suivants sont présentés pour illustrer la présente invention ainsi que certains des

  
divers modes de réalisation de l'invention. Ces exemples sont présentés dans un but purement illustratif du nouveau procédé de l'invention et ne doivent pas être considérés comme une limitation de la portée de celle-ci.

Exemple 1

  
Préparation de NAB

  
On ajoute 2,5 g de 3-méthyl-5-chloro-6-acétamidobenzotrifluorure à 7 ml d'acide sulfurique 96% froid en agitant. On a observé un léger dégagement de chaleur.

  
On a refroidi le mélange jusqu'à environ 0[deg.]C et on a ajouté goutte-à-goutte 3 ml d'une solution comprenant 1 ml d'acide nitrique 90% et 2 ml d'acide sulfurique 96% tout en agitant. Après l'addition, on a agité le mélange durant une heure tout en maintenant la température à 0[deg.]C. On a permis à la température de s'éleverjusqu'à la température ambiante et on a agité le mélange durant 1 heure supplémentaire. On a versé le mélange sur la glace, filtré et

  
séché. Rendement 2,8 g (rendement 93,3%) d'un solide blanc, point de fusion 203[deg.]-205[deg.]C (se décompose).

Exemple II

  
Préparation de NCB

  
A OOC,on a ajouté lentement 1,5 g d'oléum

  
(1,2 m moles de S03) à 3 g (47,6 m moles) d'acide nitrique
98%. On a ajouté 2,3 g de 3-méthyl-5,6-dichlorobenzotrifluorure au mélange acide à 0[deg.]C. Après l'addition,

  
on a permis au mélange de chauffer jusqu' à température ambiante et on a agité durant environ une demi -heure.

  
On a versé le mélange sur de l'eau glace , extrait avec

  
de l'acétate d'éthyle, séché, filtré et concentré sur un évaporateur rotatif pour obtenir 2,6 g d'un solide de coloration jaune (rendement 96,3%) point de fusion 45[deg.]-
47[deg.]C.

  
Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux composés et procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (7)

Revendications:
1. Composé caractérisé en ce qu'il a la formule: <EMI ID=28.1> <EMI ID=29.1>
2. Composé caractérisé en ce qu'il a la formule:
<EMI ID=30.1>
3. Procédé de préparation d'un composé ayant la formule :
<EMI ID=31.1>
qui comprend la nitratation du composé ayant la formule :
<EMI ID=32.1> où dans la formule ci-dessus R' est un groupement chloro
ou un radical C1-4 alkylamido.
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé
en ce que le composé II est nitraté avec de l'acide nitrique.
5. Procédé selon la revendication 3, caractérisé
en ce que le composé II est nitraté avec un mélange
d'acide nitrique et d'acide sulfurique.
6. Procédé selon la revendication 3, caractérisé
en ce que le procédé est mis en oeuvre à une température d'environ 10[deg.]-60[deg.]C.
7. Procédé selon la revendication 3, caractérisé
en ce que le composé II est nitraté avec un mélange comprenant 1,0 à environ 2,0 équivalents molaires d'acide nitrique concentré et environ 2,0 à environ 20 équivalents molaires d'acide sulfurique concentré.
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WO2024047648A1 (fr) * 2022-08-31 2024-03-07 Adama Agan Ltd. Préparation d'acide 2-chloro-4-fluoro-5-nitrobenzoïque

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