FR3143598A1 - Procédé de préparation en flux continu d’un composé de type nitrophénol - Google Patents
Procédé de préparation en flux continu d’un composé de type nitrophénol Download PDFInfo
- Publication number
- FR3143598A1 FR3143598A1 FR2213429A FR2213429A FR3143598A1 FR 3143598 A1 FR3143598 A1 FR 3143598A1 FR 2213429 A FR2213429 A FR 2213429A FR 2213429 A FR2213429 A FR 2213429A FR 3143598 A1 FR3143598 A1 FR 3143598A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- formula
- hydrogen atom
- compound
- process according
- branched
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 83
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 80
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 17
- IQUPABOKLQSFBK-UHFFFAOYSA-N 2-nitrophenol Chemical class OC1=CC=CC=C1[N+]([O-])=O IQUPABOKLQSFBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract description 12
- -1 nitroaniline compound Chemical class 0.000 claims abstract description 74
- 238000006193 diazotization reaction Methods 0.000 claims abstract description 52
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 40
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 27
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims description 54
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 23
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- LPXPTNMVRIOKMN-UHFFFAOYSA-M sodium nitrite Chemical compound [Na+].[O-]N=O LPXPTNMVRIOKMN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 20
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 10
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 claims description 10
- 235000010288 sodium nitrite Nutrition 0.000 claims description 10
- 239000002535 acidifier Substances 0.000 claims description 9
- 150000002826 nitrites Chemical class 0.000 claims description 7
- 125000000008 (C1-C10) alkyl group Chemical group 0.000 claims description 6
- 125000004169 (C1-C6) alkyl group Chemical group 0.000 claims description 6
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 3
- CAMXVZOXBADHNJ-UHFFFAOYSA-N ammonium nitrite Chemical compound [NH4+].[O-]N=O CAMXVZOXBADHNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 3
- AZFNGPAYDKGCRB-XCPIVNJJSA-M [(1s,2s)-2-amino-1,2-diphenylethyl]-(4-methylphenyl)sulfonylazanide;chlororuthenium(1+);1-methyl-4-propan-2-ylbenzene Chemical compound [Ru+]Cl.CC(C)C1=CC=C(C)C=C1.C1=CC(C)=CC=C1S(=O)(=O)[N-][C@@H](C=1C=CC=CC=1)[C@@H](N)C1=CC=CC=C1 AZFNGPAYDKGCRB-XCPIVNJJSA-M 0.000 claims description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims description 2
- IDNHOWMYUQKKTI-UHFFFAOYSA-M lithium nitrite Chemical compound [Li+].[O-]N=O IDNHOWMYUQKKTI-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- AAJBNRZDTJPMTJ-UHFFFAOYSA-L magnesium;dinitrite Chemical compound [Mg+2].[O-]N=O.[O-]N=O AAJBNRZDTJPMTJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- RAFRTSDUWORDLA-UHFFFAOYSA-N phenyl 3-chloropropanoate Chemical compound ClCCC(=O)OC1=CC=CC=C1 RAFRTSDUWORDLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004304 potassium nitrite Substances 0.000 claims description 2
- 235000010289 potassium nitrite Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000012954 diazonium Substances 0.000 abstract description 21
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract description 14
- 150000001989 diazonium salts Chemical class 0.000 abstract description 13
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 8
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract description 7
- VBEGHXKAFSLLGE-UHFFFAOYSA-N n-phenylnitramide Chemical compound [O-][N+](=O)NC1=CC=CC=C1 VBEGHXKAFSLLGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 34
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-O diazynium Chemical compound [NH+]#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 17
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 15
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 11
- UMFDLIXUUJMPSI-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-5-nitrophenol Chemical compound CC1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1O UMFDLIXUUJMPSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 150000003141 primary amines Chemical group 0.000 description 8
- DSBIJCMXAIKKKI-UHFFFAOYSA-N 5-nitro-o-toluidine Chemical compound CC1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1N DSBIJCMXAIKKKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 7
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 6
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 125000004178 (C1-C4) alkyl group Chemical group 0.000 description 4
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 4
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 239000007806 chemical reaction intermediate Substances 0.000 description 4
- 238000005658 halogenation reaction Methods 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 3
- 238000006149 azo coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000026030 halogenation Effects 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 3
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 3
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102000011782 Keratins Human genes 0.000 description 2
- 108010076876 Keratins Proteins 0.000 description 2
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M Nitrite anion Chemical compound [O-]N=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005903 acid hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 2
- CIZVQWNPBGYCGK-UHFFFAOYSA-N benzenediazonium Chemical class N#[N+]C1=CC=CC=C1 CIZVQWNPBGYCGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000449 nitro group Chemical group [O-][N+](*)=O 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N Dextrotartaric acid Chemical compound OC(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N 0.000 description 1
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N Tartaric acid Natural products [H+].[H+].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011054 acetic acid Nutrition 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004982 aromatic amines Chemical class 0.000 description 1
- 230000031709 bromination Effects 0.000 description 1
- 238000005893 bromination reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 235000015165 citric acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000003116 impacting effect Effects 0.000 description 1
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 1
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 150000003460 sulfonic acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000011975 tartaric acid Substances 0.000 description 1
- 235000002906 tartaric acid Nutrition 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C201/00—Preparation of esters of nitric or nitrous acid or of compounds containing nitro or nitroso groups bound to a carbon skeleton
- C07C201/06—Preparation of nitro compounds
- C07C201/10—Preparation of nitro compounds by substitution of functional groups by nitro groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C205/00—Compounds containing nitro groups bound to a carbon skeleton
- C07C205/06—Compounds containing nitro groups bound to a carbon skeleton having nitro groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
La présente invention concerne un procédé de préparation d’un composé de type nitrophénol, tel que décrit ci-après, mettant en œuvre des réactions de diazotation et d’hydrolyse réalisées en une seule étape en flux continu à partir d’au moins un composé nitroaniline, tel que défini ci-après, et d’au moins un agent de diazotation. L’invention est également relative à un procédé de synthèse en flux continu d’un sel de diazonium mis en œuvre à une température supérieure ou égale à 80°C à partir d’au moins un composé nitroaniline et d’au moins un agent de diazotation.
Description
La présente invention concerne un procédé de préparation d’un composé de type nitrophénol, tel que décrit ci-après, mettant en œuvre des réactions de diazotation et d’hydrolyse réalisées en une seule étape en flux continu à partir d’au moins un composé nitroaniline, tel que défini ci-après, et d’au moins un agent de diazotation.
L’invention est également relative à un procédé de synthèse en flux continu d’un sel de diazonium mis en œuvre à une température supérieure ou égale à 80°C à partir d’au moins un composé nitroaniline et d’au moins un agent de diazotation.
Le 2-méthyl-5-nitrophénol, appartenant à la famille des composés de type nitrophénol, est un composé dont les propriétés sont généralement intéressantes dans le domaine de la cosmétique, notamment afin d’être utilisé en tant que colorant des fibres kératiniques, en particulier des fibres kératiniques humaines telles que les cheveux.
Le 2-méthyl-5-nitrophénol est généralement préparé par le biais de deux étapes distinctes, notamment en réalisant une réaction de diazotation entre la 2-méthyl-5-nitroaniline, le plus souvent en solution ou en suspension dans une solution aqueuse d’acide sulfurique, et un agent de diazotation (encore appelé agent nitrosant), par exemple le nitrite de sodium, afin de générer un sel de diazonium, en tant qu’intermédiaire réactionnel, puis une réaction subséquente, par exemple de type hydrolyse, halogénation ou couplage azoïque, pour convertir l’ion diazonium de l’intermédiaire réactionnel en un groupement phénol.
La réaction de diazotation est le plus souvent réalisée à froid, notamment à des températures allant de 0°C à 15°C, pour minimiser les risques de dégradation du sel de diazonium qui est une espèce fortement instable susceptible de se décomposer relativement aisément sous l’action d’un faible apport de chaleur et d’entraîner des éventuelles explosions.
Une fois la réaction de diazotation terminée, la réaction subséquente de type hydrolyse, halogénation ou couplage azoïque est quant à elle réalisée à chaud à des températures pouvant aller de 70°C à 120°C.
En d’autres termes, les réactions de diazotation et d’hydrolyse sont réalisées en deux étapes consécutives et distinctes à des gammes de températures différentes, notamment pour des raisons d’instabilité du sel de diazonium.
Toutefois, un tel procédé en réacteur batch présente notamment l’écueil majeur d’engendrer une accumulation du sel de diazonium à l’issue de l’étape de diazotation au sein d’un réacteur accentuant ainsi les problèmes de sécurité.
En outre, la réaction de diazotation à froid réalisée en milieu acide peut conduire à la formation de sulfate de sodium, du fait de la présence d’un excès d’acide sulfurique par rapport à l’agent de diazotation, ce qui nécessite d’effectuer une, voire plusieurs, opérations de lavage des effluents en sortie de réacteur. De telles opérations engendrent des dépenses énergétiques et des coûts additionnels.
Afin de pallier ces inconvénients et d’améliorer les conditions de sécurité, des procédés visant à préparer des composés de type nitrophénol, tels que le 2-méthyl-5-nitrophénol, ont été mis en œuvre en flux continu.
A titre illustratif, il a déjà été proposé de réaliser en flux continu une réaction de diazotation dans une gamme de températures allant de -15°C à 25°C suivie d’une réaction d’halogénation, en particulier de bromation, à des températures plus élevées pouvant notamment aller de 45°C à 80°C.
En variante, il a aussi été proposé de réaliser un procédé mettant consécutivement en œuvre une réaction de diazotation, une réduction et une hydrolyse acide en flux continu.
Par ailleurs, il a également été envisagé de mettre en œuvre un procédé alternant des séquences réactionnelles discontinues et continues. En particulier, il a été proposé, dans une première étape, de faire réagir une amine aromatique et de l’acide sulfurique pour obtenir une solution de sulfate d’amine aromatique, puis, dans une deuxième étape, de réaliser une diazotation en flux continu, à une température allant de 10 à 50°C, suivie d’une étape distincte de réduction à une température variant de 20 à 80°C, puis d’une étape distincte d’hydrolyse acide à une température variant de 70°C à 120°C.
Il en résulte que les procédés classiquement mis en œuvre dans l’état de la technique comprennent la plupart du temps au moins deux étapes distinctes réalisées successivement dans des gammes de températures différentes, notamment une étape de réaction de diazotation réalisée à froid avec des températures pouvant éventuellement aller jusqu’à 50°C, pour minimiser les risques d’instabilité du sel de diazonium, et une étape de réaction subséquente de type hydrolyse, halogénation ou couplage azoïque réalisée à chaud à des températures plus élevées, notamment pouvant varier de 70°C à 120°C.
Cependant, de tels procédés mis en œuvre en deux temps ont le désavantage d’impliquer une gestion fastidieuse des flux de réactifs, en particulier en termes de stabilité de leurs débits, dans un réacteur et de nécessiter d’utiliser des connectiques au sein du réacteur pouvant s’avérer dans certains cas complexes, par exemple du fait du nombre et du type de pompes en entrée et en sortie du réacteur, du nombre de capteurs de température et de pression assurant le contrôle des différentes gammes de températures en fonction des séquences réactionnelles, ou de la mise en œuvre d’un flux de liquide caloporteur pour maintenir les températures adéquates au cours de la réaction de diazotation et de la réaction subséquente.
En d’autres termes, les procédés mis en œuvre dans l’état de technique impliquent un nombre croissant de paramètres à gérer se traduisant par l’utilisation de réacteurs de plus en plus complexes, une surconsommation énergétique importante et des surcoûts susceptibles de s’avérer conséquents.
Par ailleurs, de tels procédés peuvent nécessiter la mise en œuvre de plusieurs opérations de lavage supplémentaires impactant leur rendement.
Au vu de ce qui précède l’un des objectifs de la présente invention est de surmonter les inconvénients précédemment mentionnés, c’est-à-dire de proposer un procédé de synthèse d’un composé de type nitrophénol notamment plus simple à mettre en œuvre que les procédés classiquement décrits dans l’état de la technique, par exemple au niveau du nombre de réactifs, paramètres et/ou d’étapes, tout en respectant les conditions de sécurité.
Autrement dit, il existe un réel besoin de proposer un procédé de préparation d’un composé de type nitrophénol au cours duquel l’accumulation de l’intermédiaire de sel de diazonium est minimisée, assurant ainsi des conditions renforcées en matière de sécurité, tout en étant relativement simple et efficace à mettre en œuvre.
La présente invention a donc notamment pour objet un procédé de préparation en flux continu d’un composé nitrophénol, comprenant une étape de réaction de diazotation et d’hydrolyse, à une température supérieure ou égale à 80°C, entre au moins un composé nitroaniline et au moins un agent de diazotation.
Le procédé selon l’invention permet donc de préparer un composé nitrophénol au cours duquel les réactions de diazotation et d’hydrolyse sont réalisées en une seule étape en flux continu assurant ainsi une consommation rapide, voire quasi-immédiate, de l’intermédiaire de sel de diazonium.
En d’autres termes, le procédé selon l’invention présente l’avantage de minimiser, voire de supprimer, l’accumulation de l’intermédiaire réactionnel de sel de diazonium, issu de la réaction de diazotation, au sein d’un réacteur, ce qui permet de renforcer de manière significative les conditions de sécurité d’obtention d’un composé nitrophénol.
Le procédé selon l’invention présente ainsi l’avantage de réaliser les réactions de diazotation et d’hydrolyse en une seule étape à la même température dans un seul réacteur.
Ainsi la mise en œuvre du procédé selon l’invention permet de réaliser une réduction dans les dépenses énergétiques par rapport aux procédés de l’état de la technique dans lesquels une partie des dépenses énergétiques est utilisée pour réaliser la réaction de diazotation à froid, i.e. à des températures dites froides, et maintenir le sel de diazonium dans des telles conditions afin de minimiser les risques de sa décomposition.
Le procédé selon l’invention présente également l’avantage de pouvoir être mis en œuvre dans des systèmes réactionnels plus simples, notamment en termes de structures et/ou de connectiques, que ceux employés dans les procédés de synthèse décrits dans l’état de la technique.
Le procédé peut avantageusement être mis en œuvre dans des réacteurs miniaturisés.
En effet, le procédé selon l’invention permet notamment de diminuer le nombre de paramètres à gérer au cours des réactions de diazotation et d’hydrolyse, réalisées en une seule étape, et peut être en particulier mis en œuvre dans un réacteur comprenant deux orifices d’entrée et un orifice de sortie ce qui permet de réaliser un gain en énergie et de diminuer les coûts associés à la synthèse d’un composé de type nitrophénol.
Autrement dit, le procédé selon l’invention permet de préparer efficacement un composé nitrophénol dans des conditions de sécurité améliorées au sein de systèmes réactionnels simplifiés.
Encore en d’autres termes, le procédé selon l’invention permet d’économiser du temps et des ressources sans pour autant dégrader les conditions de sécurité et tout en conduisant avec un rendement avantageux à un composé nitrophénol ayant une qualité améliorée.
Le procédé selon l’invention permet aussi de réduire les quantités de réactifs utilisés, de réduire les effluents en sortie de réacteur et de limiter les éventuelles opérations de lavage pour récupérer le composé nitrophénol.
Le procédé selon l’invention présente aussi un rendement susceptible de s’avérer avantageux.
En outre, le composé nitrophénol obtenu avec le procédé selon l’invention présente une pureté élevée.
L’invention a également pour objet un procédé de préparation en flux continu d’un composé benzènediazonium comprenant une étape de réaction de diazotation à une température supérieure ou égale à 80°C entre au moins un composé nitroaniline et au moins un agent de diazotation.
Le procédé selon l’invention permet ainsi de préparer un composé benzènediazonium, notamment un sel de benzènediazonium, à des températures plus élevées que celles mises en œuvre dans les procédés de l’état de la technique tout respectant les conditions de sécurité.
Un tel procédé permet avantageusement de réaliser une seule étape une réaction de diazotation et d’hydrolyse en flux continu pour obtenir un composé de type nitrophénol.
D'autres objets, caractéristiques, aspects et avantages de l'invention apparaîtront encore plus clairement à la lecture de la description et de l’exemple qui suit.
Dans ce qui va suivre, et à moins d’une autre indication, les bornes d’un domaine de valeurs sont comprises dans ce domaine, notamment dans les expressions « compris entre » et « allant de … à … ».
Par ailleurs, l’expression « au moins un » utilisée dans la présente description est équivalente à l’expression « un ou plusieurs ».
En outre, l’expression « au moins » utilisée dans la présente description est équivalente à l’expression « supérieur ou égal ».
Au sens de la présente invention, on utilise indifféremment les termes « sel de diazonium » ou « sel de benzènediazonium ».
Procédé de préparation d’un composé de type nitrophénol
Comme indiqué précédemment, la présente invention porte en particulier sur un procédé de synthèse en flux continu d’un composé nitrophénol, mettant en œuvre une réaction de diazotation et d’hydrolyse en une seule étape entre au moins un composé nitroaniline et au moins un agent de diazotation, à une température supérieure ou égale à 80°C.
Par « procédé de synthèse en flux continu », on entend au sens de la présente invention que le composé nitroaniline et l’agent de diazotation sont acheminés, de préférence dans un fluide, et mis en commun de façon continue dans un même milieu réactionnel, de préférence dans un même réacteur, dans lequel s’effectuent les réactions de diazotation et d’hydrolyse, sans isoler d’intermédiaire réactionnel entre les deux réactions, jusqu’à l’obtention du composé nitrophénol.
Conformément au procédé selon l’invention, les réactions de diazotation et d’hydrolyse sont réalisées en une seule étape en flux continu.
Conformément au procédé selon l’invention, les réactions de diazotation et d’hydrolyse sont réalisées en une seule étape avec une consommation quasi-immédiate du sel de diazonium.
En d’autres termes, l’intermédiaire de sel de diazonium n’est pas isolé entre les réactions de diazotation et d’hydrolyse.
Par « composé nitrophénol ou composé de type nitrophénol », on entend au sens de la présente invention tout type de composé nitrophénol, c’est-à-dire un composé comprenant un cycle benzénique substitué par au moins un groupe hydroxyle (-OH) et au moins un groupe nitro (-NO2).
Par « composé nitroaniline ou composé de type nitroaniline », on entend au sens de la présente invention tout type de composé nitroaniline, c’est-à-dire un composé comprenant un cycle benzénique substitué par au moins un groupe amine primaire (-NH2) et au moins un groupe nitro (-NO2).
De préférence, le procédé selon l’invention est un procédé de préparation en flux continu d’un composé nitrophénol répondant à la formule (III) suivante :
(III)
(III)
ledit procédé comprenant une étape de réaction de diazotation et d’hydrolyse, à une température supérieure ou égale à 80°C, entre :
- au moins un composé nitroaniline de formule (I) :
(I),
et
(I),
et
- au moins un agent de diazotation ;
Formule (III) dans laquelle :
- R1représente un atome d’hydrogène, un groupe hydroxyle (-OH) ou un groupement alkyle, linéaire ou ramifié, en C1-C10,
- R2, R3, R4, et R5, identiques ou différents, représentent un groupe hydroxyle (-OH), un atome d’hydrogène, un groupement alkyle, linéaire ou ramifié, en C1-C6,
- sous réserve que l’un au moins des radicaux R1, R2, R3, R4, et R5représente un groupe hydroxyle (-OH) ;
Formule (I) dans laquelle :
- R10représente un atome d’hydrogène, un groupe amine primaire (-NH2) ou un groupement alkyle, linéaire ou ramifié, en C1-C10,
- R20, R30, R40, et R50, identiques ou différents, représentent un groupe amine primaire (-NH2), un atome d’hydrogène, un groupement alkyle, linéaire ou ramifié, en C1-C6,
- sous réserve que l’un au moins des radicaux R10, R20, R30, R40, et R50représente un groupe amine primaire (-NH2).
De préférence, dans la formule (III), R1ou R5représente un groupe hydroxyle (-OH), et, dans la formule (I), R10ou R50représente un groupe amine primaire (-NH2).
De préférence, dans la formule (III), R3et R4représentent un atome d’hydrogène, et, dans la formule (I), R30et R40représentent un atome d’hydrogène.
De préférence :
- dans la formule (III), R3et R4représentent un atome d’hydrogène, R2représente un atome d’hydrogène ou un groupement alkyle, linéaire ou ramifié, en C1-C6, de préférence en C1,
- dans la formule (I), R30et R40représentent un atome d’hydrogène, R20représente un atome d’hydrogène ou un groupement alkyle, linéaire ou ramifié, en C1-C6, de préférence en C1.
De préférence :
- dans la formule (III), R1ou R5représente un groupe hydroxyle (-OH), R3et R4représentent un atome d’hydrogène, R2représente un atome d’hydrogène ou un groupement alkyle, linéaire ou ramifié, en C1-C6, de préférence en C1,
- dans la formule (I), R10ou R50représente un groupe amine primaire (-NH2), R30et R40représentent un atome d’hydrogène, R20représente un atome d’hydrogène ou un groupement alkyle, linéaire ou ramifié, en C1-C6, de préférence en C1.
De préférence, dans la formule (III), R5représente un groupe hydroxyle (-OH), et, dans la formule (I), R50représente un groupe amine primaire (-NH2).
De préférence, le procédé selon l’invention est un procédé de préparation en flux continu d’un composé nitrophénol de formule (III’) suivante :
(III')
(III')
ledit procédé comprenant une étape de réaction de diazotation et d’hydrolyse, à une température supérieure ou égale à 80°C, entre :
- au moins un composé nitroaniline de formule (I’) suivante :
(I’),
(I’),
et
- au moins un agent de diazotation ;
Formule (III’) dans laquelle :
- R1représente un atome d’hydrogène ou un groupement alkyle, linéaire ou ramifié, en C1-C10,
- R2, R3et R4, identiques ou différents, représentent un atome d’hydrogène, un groupement alkyle, linéaire ou ramifié, en C1-C6, de préférence un atome d’hydrogène,
Formule (I’) dans laquelle :
- R10représente un atome d’hydrogène ou un groupement alkyle, linéaire ou ramifié, en C1-C10,
- R20, R30et R40, identiques ou différents, représentent un atome d’hydrogène, un groupement alkyle, linéaire ou ramifié, en C1-C6, de préférence un atome d’hydrogène.
De préférence, dans les formules (I’) et (III’), R1et R10représentent un groupement alkyle, linéaire ou ramifié, en C1-C4, de préférence en C1-C3, mieux encore en C1.
De préférence, dans la formule (III’), R2, R3et R4, identiques ou différents, représentent un groupement alkyle, linéaire ou ramifié, en C1-C4, ou un atome d’hydrogène, et, dans la formule (I’), R20, R30et R40, identiques ou différents, représentent un groupement alkyle, linéaire ou ramifié, en C1-C4, ou un atome d’hydrogène.
De préférence, dans la formule (III’), R2, R3et R4représentent un atome d’hydrogène, et, dans la formule (I’), R20, R30et R40représentent un atome d’hydrogène.
De préférence, dans la formule (III’), R1représente un groupement alkyle, linéaire ou ramifié, en C1-C4, de préférence en C1, et R2, R3et R4représentent un atome d’hydrogène, et, dans la formule (I’), R10représente un groupement alkyle, linéaire ou ramifié, en C1-C4, de préférence en C1, et R20, R30et R40représentent un atome d’hydrogène.
Avantageusement, le composé de formule (I) ou (I’) correspond à la 2-méthyl-5-nitroaniline.
Avantageusement, le composé de formule (III) ou (III’) correspond au 2-méthyl-5-nitrophénol.
Comme indiqué ci-avant, la température de la réaction de diazotation et d’hydrolyse est supérieure ou égale à 80°C.
Avantageusement, la température varie de 80°C à 150°C, de préférence de 100°C à 140°C, plus préférentiellement de 100°C à 120°C.
Le composé nitroaniline, de préférence de formule (I) ou (I’), peut être présent dans une solution A à pH acide, i.e. ayant un pH inférieur à 7, de préférence un pH inférieur à 4, préférentiellement un pH inférieur à 3, en particulier un pH inférieur à 1.
De préférence, la solution A comprend au moins un composé nitroaniline, de préférence de formule (I) ou (I’), et au moins un agent acidifiant, de préférence organique et/ou minéral, notamment minéral.
Parmi les agents acidifiants, on peut citer à titre d'exemple, les acides minéraux ou organiques comme l'acide chlorhydrique, l'acide orthophosphorique, l'acide sulfurique, les acides carboxyliques comme l'acide acétique, l'acide tartrique, l'acide citrique, l'acide lactique, les acides sulfoniques, et leurs mélanges.
Préférentiellement, les agents acidifiants sont choisis dans le groupe constitué par les acides minéraux, plus préférentiellement l’acide sulfurique, l’acide chlorhydrique et leurs mélanges, mieux encore l’acide sulfurique.
De préférence, l’agent acidifiant est présent en excès par rapport au composé nitroaniline, de préférence de formule (I) ou (I’), dans la solution A.
Avantageusement, l’agent acidifiant peut être présent dans une quantité allant de 2 à 24 équivalents molaires, de préférence dans une quantité allant de 10 à 14 équivalents molaires, par rapport au composé nitroaniline, de préférence de formule (I) ou (I’), dans la solution A.
La solution A est préférentiellement préparée en mélangeant le composé nitroaniline, de préférence de formule (I) ou (I’), telle que décrite précédemment, dans une quantité allant de 2 à 24 équivalents molaires, de préférence dans une quantité allant de 10 à 14 équivalents molaires, d’un agent acidifiant tel que décrit précédemment.
La solution A est de préférence préparée à une température inférieure ou égale à 50°C.
L’agent de diazotation, encore appelé agent nitrosant, peut être choisi dans le groupe constitué par les sels de nitrite, en particulier les sels de nitrite inorganiques.
Les sels de nitrites inorganiques peuvent être choisis dans le groupe constitué par les sels de nitrite de métaux alcalins, les sels de nitrite de métaux alcalino-terreux et le nitrite d’ammonium.
De préférence, l’agent de diazotation est choisi dans le groupe constitué par le nitrite de sodium, le nitrite de lithium, le nitrite de potassium, le nitrite de calcium, le nitrite de magnésium, le nitrite d’ammonium et leurs mélanges, plus préférentiellement le nitrite de sodium.
L’agent de diazotation peut être présent dans une solution aqueuse B dans une teneur pouvant aller de 1% à 50% en poids, de préférence dans une teneur allant de 5 à 35% en poids, par rapport au poids total de la solution aqueuse B.
La solution aqueuse B est liquide à une température pouvant aller de 20 à 37°C.
Conformément au procédé selon l’invention, le composé nitroaniline, de préférence de formule (I) ou (I’), et l’agent de diazotation sont mis en œuvre en flux continu.
Ainsi lorsque le composé nitroaniline, de préférence de formule (I) ou (I’), est présent dans une solution A telle que décrite précédemment et l’agent de diazotation est présent dans une solution aqueuse B telle que décrite précédemment, les solutions A et B sont mises en œuvre à débit constant.
Avantageusement, l’agent de diazotation et le composé nitroaniline, de préférence de formule (I) ou (I’), sont mis en œuvre dans le procédé selon l’invention dans un rapport molaire allant de 1,0 à 1,5, de préférence dans un rapport molaire allant de 1,05 à 1,2.
En particulier, le débit de la solution A et le débit de la solution aqueuse B sont tels que le rapport molaire entre l’agent de diazotation et le composé nitroaniline, de préférence de formule (I) ou (I’), varie avantageusement de 1,0 à 1,5, de préférence dans un rapport molaire allant de 1,05 à 1,2.
Le procédé selon l’invention peut être mis en œuvre dans un réacteur, de préférence pourvu de deux orifices d’entrée et d’un orifice de sortie.
De préférence, les orifices d’entrée du réacteur sont respectivement alimentés par le composé nitroaniline, de préférence de formule (I) ou (I’), de préférence une solution A, telle que décrite précédemment, comprenant le composé nitroaniline, de préférence de formule (I) ou (I’) telle que décrite précédemment, et l’agent de diazotation, de préférence la solution aqueuse B, telle que décrite précédemment, comprenant l’agent de diazotation.
De préférence, la solution A et la solution aqueuse B sont chacune acheminées dans le réacteur par le biais d’une pompe d’alimentation.
Ainsi dans le réacteur, les réactions de diazotation et d’hydrolyse ont ainsi lieu en une seule étape à une température supérieure ou égale à 80°C, de préférence dans une température allant de 80°C à 150°C, de préférence de 100°C à 140°C, plus préférentiellement de 100°C à 120°C.
De préférence, le temps de séjour dans le réacteur, de préférence le microréacteur, en particulier le microréacteur tubulaire, du composé nitroaniline, de préférence de formule (I) ou (I’), et de l’agent de diazotation, varie de 5 secondes à 5 minutes, de préférence le temps de séjour au sein du réacteur est inférieur à une minute.
Le procédé selon l’invention est notamment mis en œuvre dans un seul réacteur.
Avantageusement, le réacteur est un microréacteur, de préférence un microréacteur tubulaire.
De préférence, le procédé selon l’invention comprend une étape de réaction de diazotation et d’hydrolyse mise en œuvre dans un réacteur, en particulier un microréacteur, notamment un microréacteur tubulaire, dans lequel la solution A telle que décrite précédemment et la solution aqueuse B telle que décrite précédemment sont acheminées et circulent en flux continu.
De préférence, le composé nitrophénol, de préférence de formule (III) ou (III’), est récupéré au niveau de l’orifice de sortie du réacteur.
Le composé de type nitrophénol, de préférence de formule (III) ou (III’), ainsi récupéré peut être sous la forme d’une suspension.
Le procédé selon l’invention peut comprendre en outre une étape de refroidissement du milieu réactionnel, une fois les réactions de diazotation et d’hydrolyse réalisées en une seule étape, à une température pouvant aller de 25°C à 90°C, préférablement de 50°C à 85°C, avant de récupérer le composé nitrophénol, de préférence de formule (III) ou (III’).
En d’autres termes, le milieu réactionnel peut être ensuite refroidi en ligne de sortie du réacteur à une température pouvant aller de 25°C à 90°C, préférablement de 50°C à 85°C, avant de récupérer le composé nitrophénol, de préférence de formule (III) ou (III’), au niveau de l’orifice de sortie du réacteur.
Encore en d’autres termes, à l’issue des réactions de diazotation et d’hydrolyse réalisées en une seule étape, le procédé selon l’invention peut comprendre en outre une étape de refroidissement du milieu réactionnel à une température pouvant aller de 25°C à 90°C, préférablement de 50°C à 85°C.
Le procédé selon l’invention peut également comprendre une étape de cristallisation et une étape de filtration du composé nitrophénol, de préférence de formule (III) ou (III’).
Le composé nitrophénol, de préférence de formule (III) ou (III’), peut être ensuite hydrogéné dans un réacteur autoclave dans un milieu réactionnel comprenant de l’eau et au moins un alcool en C1-C4, de préférence de l’éthanol, avec un catalyseur de métal de transition, en particulier du palladium, sur un support en charbon et sous pression d’hydrogène.
Avantageusement, le procédé selon l’invention est un procédé de préparation en flux continu d’un composé nitrophénol de formule (III’) suivante :
(III’)
(III’)
ledit procédé comprenant une étape de réaction de diazotation et d’hydrolyse, à une température allant de 80°C à 150°C, de préférence allant de 100°C à 120°C, de préférence dans un microréacteur, entre :
- au moins une solution A ayant un pH acide, i.e. un pH inférieur à 7, et comprenant au moins un composé de formule (I’) suivante :
(I’)
(I’)
, et
- au moins une solution aqueuse B comprenant au moins un agent de diazotation, de préférence choisi dans le groupe constitué par les sels de nitrite, notamment les sels de nitrite inorganiques ;
Formule (III’), dans laquelle :
- R1représente un groupement alkyle, linéaire ou ramifié, en C1-C4, préférentiellement en C1-C3, de préférence en C1,
- R2, R3et R4représentent un atome d’hydrogène ;
Formule (I’) dans laquelle :
- R10représente un groupement alkyle, linéaire ou ramifié, en C1-C4, préférentiellement en C1-C3, de préférence en C1,
- R20, R30et R40représentent un atome d’hydrogène.
Conformément à ce mode de réalisation avantageusement, la solution A comprend préférentiellement au moins un agent acidifiant minéral, plus préférentiellement de l’acide sulfurique.
Conformément à ce mode de réalisation avantageusement, la solution B comprend préférentiellement au moins du nitrite de sodium.
Conformément à ce mode de réalisation avantageusement, le composé de formule (I) est la 2-méthyl-5-nitroaniline et le composé de formule (III) est le 2-méthyl-5-nitrophénol.
Procédé de préparation d’un composé benzènediazonium
Comme indiqué précédemment, le procédé selon l’invention est également relatif à un procédé de préparation en flux continu d’un composé benzènediazonium, et/ou un de ses sels, comprenant une étape de réaction de diazotation à une température supérieure ou égale à 80°C entre au moins un composé nitroaniline, tel que défini précédemment, et au moins un agent de diazotation, tel que décrit précédemment.
Par « composé benzènediazonium ou de type benzènediazonium », on entend au sens de la présente un composé comprenant un cycle benzénique substitué au moins par un groupe diazonium (- ).
Conformément au procédé de synthèse du composé benzènediazonium, la réaction de diazotation se déroule en flux continu.
De préférence, le composé benzènediazonium répond à la formule (II) suivante :
(II)
(II)
Formule (II) dans laquelle :
- R'1représente un atome d’hydrogène, un groupe diazonium, ou un groupement alkyle, linéaire ou ramifié, en C1-C10,
- R’2, R’3, R’4, et R’5, identiques ou différents, représentent un groupe diazonium, un atome d’hydrogène, un groupement alkyle, linéaire ou ramifié, en C1-C6,
- sous réserve que l’un au moins des radicaux R’1, R’2, R’3, R’4, et R’5représente un groupe diazonium (-
De préférence, dans la formule (II), R’1ou R’5représente un groupe diazonium (- ), plus préférentiellement R’5représente un groupe diazonium (- ).
De préférence, le procédé selon l’invention est un procédé de préparation en flux continu d’un composé benzènediazonium répondant à la formule (II) suivante :
(II)
(II)
Formule (II) dans laquelle :
- R’1représente un atome d’hydrogène, un groupe diazonium ou un groupement alkyle, linéaire ou ramifié, en C1-C10,
- R’2, R’3, R’4, et R’5, identiques ou différents, représentent un groupe diazonium, un atome d’hydrogène, un groupement alkyle, linéaire ou ramifié, en C1-C6,
- sous réserve que l’un au moins des radicaux R’1, R’2, R’3, R’4, et R’5représente un groupe diazonium ;
ledit procédé comprenant une étape de réaction de diazotation à une température supérieure ou égale à 80°C entre :
- au moins un composé nitroaniline, tel que défini précédemment, et
- au moins un agent de diazotation tel que décrit précédemment.
De préférence, le procédé selon l’invention est un procédé de préparation en flux continu d’un composé benzènediazonium, de préférence répondant à la formule (II), ainsi que l’un de ses sels, par exemple un de ses sels d’acide, organique ou minéral, de préférence minéral.
De préférence, dans la formule (II), R’1ou R’5représente un groupe diazonium, et, dans la formule (I), R10ou R50représente un groupe amine primaire (-NH2).
De préférence, dans la formule (II), R’3et R’4représentent un atome d’hydrogène, et, dans la formule (I), R30et R40représentent un atome d’hydrogène.
De préférence :
- dans la formule (II), R’3et R’4représentent un atome d’hydrogène, R’2représentent un atome d’hydrogène ou un groupement alkyle, linéaire ou ramifié, en C1-C6, de préférence en C1, et
- dans la formule (I), R30et R40représentent un atome d’hydrogène, R20représentent un atome d’hydrogène ou un groupement alkyle, linéaire ou ramifié, en C1-C6, de préférence en C1.
De préférence, le procédé selon l’invention est un procédé de préparation en flux continu d’un composé benzènediazonium répondant à la formule (II’) suivante :
(II’)
(II’)
ledit procédé comprenant une étape de réaction de diazotation à une température supérieure ou égale à 80°C entre :
- au moins un composé nitroaniline répondant à la formule (I’) :
- au moins un agent de diazotation, tel que défini précédemment ;
Formule (II’) dans laquelle :
- R’1représente un groupement alkyle, linéaire ou ramifié, en C1-C10,
- R’2, R’3et R’4, identiques ou différents, représentent un atome d’hydrogène, un groupement alkyle, linéaire ou ramifié, en C1-C6, de préférence un atome d’hydrogène ;
Formule (I’) dans laquelle R10, R20, R30et R40ont les mêmes significations que celles indiquées précédemment.
De préférence, le procédé selon l’invention est un procédé de préparation en flux continu d’un composé benzènediazonium, de préférence répondant à la formule (II’), ainsi que l’un de ses sels, par exemple un de ses sels d’acide, organique ou minéral, de préférence minéral.
De préférence, dans les formules (I’) et (II’), R10et R’1représentent un groupement alkyle, linéaire ou ramifié, en C1-C4, de préférence en C1-C3, mieux encore en C1.
De préférence, dans la formule (I’), R20, R30et R40représentent un atome d’hydrogène, et, dans la formule (II’), R’2, R’3et R’4représentent un atome d’hydrogène.
Avantageusement, dans les formules (I’), R10représente un groupement alkyle, linéaire ou ramifié, en C1-C4, de préférence en C1, et R20, R30et R40représentent un atome d’hydrogène, et dans la formule (II’), R’1représente un groupement alkyle, linéaire ou ramifié, en C1-C4, de préférence en C1, et R’2, R’3et R’4représentent un atome d’hydrogène.
Avantageusement, la température varie de 80°C à 150°C, de préférence de 100°C à 140°C, plus préférentiellement de 100°C à 120°C.
De préférence, le composé nitroaniline, de préférence de formule (I) ou (I’), peut être formulé dans une solution A telle que décrite précédemment.
De préférence, l’agent de diazotation peut être présent dans une solution aqueuse B telle que décrite précédemment.
Le procédé de préparation du composé benzènediazonium peut être préparé dans un réacteur tel que décrit précédemment, de préférence dans un microréacteur, encore plus préférentiellement dans un réacteur microtubulaire.
Les exemples suivants servent à illustrer l’invention sans toutefois présenter un caractère limitatif.
On prépare une solution A de 2-méthyl-5-nitroaniline dans 12 équivalents d’acide sulfurique.
Au cours de la préparation de la solution A, la température est de préférence maintenue à une température inférieure 50°C. Une fois la solution A réalisée, le milieu est liquide et refroidi à température ambiante.
On prépare en parallèle une solution aqueuse B de nitrite de sodium ayant une teneur de 5,5% en poids par rapport au poids total de la solution.
Les solutions A et B sont pompées à travers un microréacteur tubulaire de volume interne 11 ml, chauffé pour atteindre une température de 110°C (± 2°C) au sein du milieu réactionnel.
Le débit de la solution A est fixé à 1,67 ml/min et celui de la solution aqueuse B est fixé à 2,67 ml/min, assurant un rapport molaire de 1,1 entre le nitrite de sodium et la 2-méthyl-5-nitroaniline.
Le temps de séjour au sein du réacteur est d’environ 19 secondes compte tenu du volume de diazote généré pendant la réaction.
Le milieu réactionnel est refroidi en ligne de sortie du microréacteur pour atteindre 80°C.
En opérant le système pendant une durée de 30 minutes, on récupère 7,75 grammes de 2-méthyl-5-nitrophénol. Le rendement est d’environ 81% et la pureté du produit obtenu est supérieur à 97%.
On prépare une solution A de 2-méthyl-5-nitroaniline dans 12 équivalents d’acide sulfurique.
Au cours de la préparation de la solution A, la température est de préférence maintenue à une température inférieure 50°C. Une fois la solution A réalisée, le milieu est liquide et refroidi à température ambiante.
On prépare en parallèle une solution aqueuse B de nitrite de sodium ayant une teneur de 33% en poids par rapport au poids total de la solution. La solution obtenue est liquide.
Les solutions A et B sont pompées à travers un microréacteur tubulaire de volume interne 11 ml, chauffé pour atteindre une température de 100°C (± 2°C) au sein du milieu réactionnel.
Le débit de la solution A est fixé à 4,00 ml/min et celui de la solution aqueuse B est fixé à 1,12 ml/min, assurant un rapport molaire de 1,1 entre le nitrite de sodium et la 2-méthyl-5-nitroaniline.
Le temps de séjour au sein du réacteur est d’environ 16 secondes compte tenu du volume de diazote généré pendant la réaction.
Le milieu réactionnel est refroidi en ligne de sortie du microréacteur pour atteindre 80°C.
En opérant le système pendant une durée de 20 minutes, on récupère 13,3 grammes de 2-méthyl-5-nitrophénol. Le rendement est d’environ 84% et la pureté du produit obtenu est supérieur à 93,2%.
Claims (17)
- Procédé de préparation en flux continu d’un composé nitrophénol, comprenant une étape de réaction de diazotation et d’hydrolyse, à une température supérieure ou égale à 80°C, entre au moins un composé nitroaniline et au moins un agent de diazotation.
- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que :
- le composé nitrophénol répond à la formule (III’) suivante :
(III’)
Formule (III’) dans laquelle :- R1représente un atome d’hydrogène ou un groupement alkyle, linéaire ou ramifié, en C1-C10,
- R2, R3et R4, identiques ou différents, représentent un atome d’hydrogène, un groupement alkyle, linéaire ou ramifié, en C1-C6, de préférence un atome d’hydrogène,
- le composé nitroaniline répond à la formule (I’) suivante :
(I’)
Formule (I’) dans laquelle :- R10représente un atome d’hydrogène ou un groupement alkyle, linéaire ou ramifié, en C1-C10,
- R20, R30et R40, identiques ou différents, représentent un atome d’hydrogène, un groupement alkyle, linéaire ou ramifié, en C1-C6, de préférence un atome d’hydrogène.
- Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la température varie de 80°C à 150°C, de préférence de 100°C à 140°C, plus préférentiellement de 100°C à 120°C.
- Procédé selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que, dans les formules (I’) et (III’), R1et R10représentent un groupement alkyle, linéaire ou ramifié, en C1-C4, de préférence en C1-C3, en particulier en C1.
- Procédé selon l’une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que, dans la formule (I’), R20, R30et R40représentent un atome d’hydrogène, et, dans la formule (III’), R2, R3et R4représentent un atome d’hydrogène.
- Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le composé nitroaniline est présent dans une solution A ayant un pH inférieur à 7, de préférence un pH inférieur à 4, préférentiellement un pH inférieur à 3, en particulier un pH inférieur à 1.
- Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la solution A comprend au moins un agent acidifiant choisi dans le groupe constitué par les acides minéraux, plus préférentiellement choisi dans le groupe constitué par l’acide sulfurique, l’acide chlorhydrique et leurs mélanges.
- Procédé selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que, dans la solution A, l’agent acidifiant est présent dans une quantité allant de 2 à 24 équivalents molaires, de préférence dans une quantité allant de 10 à 14 équivalents molaires, par rapport au composé nitroaniline.
- Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’agent de diazotation est choisi dans le groupe constitué par les sels de nitrite, en particulier les sels de nitrite inorganiques.
- Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’agent de diazotation est choisi dans le groupe constitué par le nitrite de sodium, le nitrite de lithium, le nitrite de potassium, le nitrite de calcium, le nitrite de magnésium, le nitrite d’ammonium et leurs mélanges, préférentiellement le nitrite de sodium.
- Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’agent de diazotation et le composé nitroaniline sont mis en œuvre dans un rapport molaire allant de 1.0 à 1,5, de préférence dans un rapport molaire allant de 1,05 à 1,2.
- Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’étape de réaction de diazotation et d’hydrolyse est mise en œuvre dans un microréacteur, de préférence un microréacteur tubulaire.
- Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que le temps de séjour du composé nitroaniline et de l’agent de diazotation dans le microréacteur varie de 5 secondes à 5 minutes, de préférence le temps de séjour au sein du réacteur est inférieur à une minute.
- Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend en outre, après l’étape de réaction de diazotation et d’hydrolyse, une étape de refroidissement du milieu réactionnel comprenant le composé nitrophénol, de préférence à une température allant de 25°C à 95°C, plus préférentiellement à une température allant de 50 à 85°C.
- Procédé de préparation en flux continu d’un composé benzènediazonium comprenant une étape de réaction de diazotation à une température supérieure ou égale à 80°C entre au moins un composé nitroaniline et au moins un agent de diazotation.
- Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que :
- le composé benzènediazonium répond à la formule (II’) suivante :
(II’)
Formule (II’) dans laquelle :- R’1représente un groupement alkyle, linéaire ou ramifié, en C1-C10,
- R’2, R’3et R’4, identiques ou différents, représentent un atome d’hydrogène, un groupement alkyle, linéaire ou ramifié, en C1-C6, de préférence un atome d’hydrogène ;
- le composé nitroaniline répond à la formule (I’) telle que définie selon l’une quelconque des revendications 2 à 5.
- Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que, dans la formule (I’), R10représente un groupement alkyle, linéaire ou ramifié, en C1-C4, de préférence en C1, et R20, R30et R40représentent un atome d’hydrogène, et, dans la formule (II’), R’1représente un groupement alkyle, linéaire ou ramifié, en C1-C4, de préférence en C1, et R’2, R’3et R’4représentent un atome d’hydrogène.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2213429A FR3143598A1 (fr) | 2022-12-15 | 2022-12-15 | Procédé de préparation en flux continu d’un composé de type nitrophénol |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2213429A FR3143598A1 (fr) | 2022-12-15 | 2022-12-15 | Procédé de préparation en flux continu d’un composé de type nitrophénol |
| FR2213429 | 2022-12-15 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3143598A1 true FR3143598A1 (fr) | 2024-06-21 |
Family
ID=85685724
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR2213429A Pending FR3143598A1 (fr) | 2022-12-15 | 2022-12-15 | Procédé de préparation en flux continu d’un composé de type nitrophénol |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR3143598A1 (fr) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105837452A (zh) * | 2016-04-05 | 2016-08-10 | 田志高 | 2-甲基-5-硝基苯酚生产工艺 |
-
2022
- 2022-12-15 FR FR2213429A patent/FR3143598A1/fr active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105837452A (zh) * | 2016-04-05 | 2016-08-10 | 田志高 | 2-甲基-5-硝基苯酚生产工艺 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| MANSKE: "m-NITROPHENOL", ORGANIC SYNTHESES, vol. 8, 1 January 1928 (1928-01-01), US, pages 80, XP093055777, ISSN: 0078-6209, Retrieved from the Internet <URL:http://www.orgsyn.org/> DOI: 10.15227/orgsyn.008.0080 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FR3143598A1 (fr) | Procédé de préparation en flux continu d’un composé de type nitrophénol | |
| BE1006310A3 (fr) | Composition de colorant reactif jaune pour fibres. | |
| CH619727A5 (fr) | ||
| EP0358550A2 (fr) | Procédé de préparation d'alfa, omega-diamines aliphatiques, composés nouveaux et leur utilisation en teinture capillaire | |
| CA1128932A (fr) | Procede d'obtention de sels d'aryl diazonium a partir de vapeurs nitreuses riches en oxyde azotique | |
| BE897629A (fr) | Procede de conservation de solutions dispersions et emulsions aqueuses | |
| EP0012053A1 (fr) | Solutions aqueuses concentrées de colorant cationique, leur procédé de préparation et leur utilisation | |
| EP0794936B1 (fr) | Procede de preparation de fluoroanilines a partir de composes benzeniques fluores nitres | |
| FR2692903A1 (fr) | Nouveaux complexes métallifères 1:2 asymétriques, leur préparation et leur utilisation comme colorants anioniques. | |
| JPS61140557A (ja) | アミンのジアゾ化方法 | |
| CH409990A (fr) | Procédé pour la préparation de composés amino aromatiques dans un solvant mixte | |
| CN106065199B (zh) | 一种适用于低温染色的活性橙色染料及其制备方法 | |
| BE552910A (fr) | ||
| BE504156A (fr) | ||
| BE832269A (fr) | Pigments de benzidine et leur fabrication. | |
| FR2471967A1 (fr) | Procede de preparation de derives de p-phenylenediamine n,n-disubstitues | |
| EP0044767A1 (fr) | Colorants complexes chromifères, leur procédé de préparation et leur application | |
| BE514338A (fr) | ||
| FR2810665A1 (fr) | Chloration en ortho d'un fluorure de n-arylcarbamoyle dans un milieu fluorhydrique | |
| BE445053A (fr) | ||
| FR2572085A1 (fr) | Melanges de composes trisazoiques et tetrakisazoiques, leur preparation et leur utilisation comme colorants | |
| BE865027A (fr) | Procede de preparation de la 5-(4-jydroxyphenyl)-hydantoine | |
| JPH06199772A (ja) | ［５−アミノ−２−（２−ヒドロキシエチルアミノ）−フエニル］（２−ヒドロキシエチル）スルホンの製造方法 | |
| BE543215A (fr) | ||
| BE511844A (fr) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 2 |
|
| PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20240621 |