Brevet FR2009125A1 — publié le 19700130

166$7 1 2009125 10 On a trouvé que l'on peut préparer de façon très avantageuse de la 2,4-dioxyquinoléine, lorsqu'on transforme des esters de l'acide N-acétoacétylanthranilique répondant à la formule générale I : /^s/COOR fT NH-CO-C^-COCH^ dans laquelle R est un radical alcoyle à 1 - 4 atomes de carbone, avec de l'alcali aqueux ou une base alcalino-terreuse, en les sels alcalins ou alcalino-terreux de la 3-acétyl-2,4-dioxyquino-léine ou, par acidification supplémentaire, en la 3-acétyl-2,4-15 dioxyquinoléine de la formule : 20 COCH, 3 (II) et qu'on élimine l'écétyle à partir de ces produits pour obtenir la 2,4-dioxyquinoléine. Des radicaux R sont par exemple le méthyle, l'éthyle, 25 le n- ou i-propyle, ou le n- ou i-butyle, le méthyle et l'éthyle étant préférés. Les composés de la formule générale I sont facilement accessibles avec de bons rendements à partir-des esters d'acide anthranilique correspondants par réaction avec du dicétène. 30 Des alcalis ou des bases alcalino-terreuses sont par exemple l'hydroxyde de sodium, l'hydroxyde de potassium, l'hy-droxyde de calcium, ou l'hydroxyde de baryum. L'hydroxyde de • sodium est utilisé de préférence. La cyclisation pour obtenir le composé de formule II 35 est réalisée dans de l'alcali aqueux, qui renferme, pour 1 mole des composés de la formule I, par exemple 1 à 10 équivalents, de préférence 1,5 à 6 équivalents d'hydroxyde alcalin ou alcalino-terreux. Lors de la réaction, il se forme d'abord le sel alcalin de la'3-acétyl-2,4-dioxyquinoléine, à partir duquel on 40 obtient la 3-acétyl-2,4-dioxyquinoléine par acidification. " ^ 69 16697 2 2009125 L'élimination de l'acétyle pour obtenir la 2,4- dioxyqui-noléine est réalisée dans un acide fort ou dans une solution alcaline. Des acides forts sont par exemple une solution d'acide 5 bromhydrique, l'acide phosphorique, l'acide perchlorique, ou de préférence l'acide sulfurique. Lors de l'utilisation d'acide sul-furique, on utilise par exemple 5 à 10 fois, de préférence 6 à 8 fois la quantité d'acide à 50-96 %, notamment à 70 - 90 %. Pour l'élimination de l'acétyle en solution alcaline 10 conviennent par exemple l'hydroxyde de sodium, l'hydroxyde de potassium, ou l'hydroxyde de calcium, la température d'élimination de l'acétyle doit être supérieure à 100°C, de préférence à 140°C. Lors de l'utilisation de solutions alcalines aqueuses, on doit' par conséquent opérer dans des récipients résistants à la pres-15 sion. L'utilisation de ces récipients résistants à la pression peut cependant être évitée lorsqu'on remplace l'eau entièrement ou au moins en partie, par des solvants à haut point d'ébulli-tion, tels que des alcools, des glycols ou des éthers du glycol» Dans le détail, on pourra citer par exemple le diéthylèneglycol, 20 le triéthylèneglycol, le méthyldiglycol ou l'éthyldiglyeol. Un mode opératoire avantageux pour la préparation de la 2,4-dioxyquinoléine consiste à introduire l'ester d'acide N-acétoacétylanthranilique dans l'eau à température ordinaire ou supérieure (par exemple 8o°C) et ensuite à y faire couler la 25 lessive alcaline. Ensuite, on brasse pendant 1/2 à 2 heures' à 70 - 100°C. Lorsqu'on réalise l'élimination de l'acétyle en solution alcaline, on fait monter ensuite la température de 1J0 à 190°C, de préférence de 150 à 170°C, et on maintient le mélange 30 réactionnel pendant 2 à 10, de préférence .4 à 8 heures à cette température. Pour la cyclisation et l'élimination de l'acétyle, il est avantageux d'utiliser pour 1 mole des composés de formule " I, 2 à 10, de préférence 4 à 6 équivalents d'alcali ou d'alcali terreux, que l'on ajoute soit entièrement au début de la réaction -55 ou de préférence en plusieurs portions. La~concentration des" lessives devrait être comprise de préférence entre 1,5 et'5 N. L'élimination de l'acétyle en solution alcaline permet à partir de composés de la formule I, la préparation de -2,4-dioxyquinoléi-ne selon le procédé à vin seul récipient, le produit'étant isolé 1^0 sous forme de sel alcalin ou alcalinq-terreux. . ÊAD ORIGINAL 69 16697 j 2009125 Lorsque l'élimination de l'acétyle est réalisée dans des acides forts,.on fait précipiter avantageusement sous forme de 3-acétyl-2,4-dioxyquinoléine le produit réactionnel obtenu après la cyclisation par addition d'acide et on l'isole. Ensuite, 5 on ajoute la 3-acétyl-2,4-dioxyquinoléine dans de l'acide sul'fu-rique et la suspension obtenue est chauffée. Lorsqu'on a chauffé pendant environ 1/2 à 3 heures à des températures comprises entre environ 90 et lj50°C, on fait arriver le mélange réactionnel dans de l'eau, et le produit de réaction 2,4-dioxyquinoléine jO qui précipite est isolé et séché. On peut faire réagir l'acétyldioxyquinoléine sèche ou humide, auquel cas, on compense une teneur éventuelle en eau par addition de"quantités correspondantes d'acide concentré, de telle façon que la concentration d'acide dans la suspension après 25 le mélange, atteigne 70 à 90 %. La cyclisation de l'acétoacétylanthranilate d'éthyle, pour obtenir la 3-acétyl-2,4-dioxyquinoléine, par chauffage dans une lessive de potasse alcoolique (K.Ogura, H. Sazaki, S. Seto, Bl. chem. Soc. Japan, 38, 306 (1965)), ainsi que la cycli-2Q sation de l'ester de méthyle par ébullition avec du sodium dans du toluène ou par chauffage de plusieurs heures avec du méthyla-te de sodium dans du méthanol/éther (R. Lacey, J. Chem. Soc., London, 1954, 850) sont connues. Il est maintenant très surprenant que l'on obtienne également la cyclisation dans une lessive 25 de soude diluée aqueuse, et notamment dans des conditions qui normalement sont choisies pour la saponification d'esters. Par rapport au.; procédé industriel usuel jusqu'à maintenant pour la préparation de 2,4-dioxyquinoléine, selon lequel on cyclise l'acide N-acétylanthranilique dans une masse fondue 30 anhydre d'hydroxyde de sodium et d'hydroxyde de potassium, qui renferme des quantités importantes d'amide de sodium, à des températures comprises entre 150 et l80°0 (voir BIOS 1153, 523), le nouveau procédé présente de grands avantages. Selon l'ancien-procédé, la masse fondue doit être, avant la réaction proprement 35 dite, très soigneusement débarrassée de l'éau et l'acide N-acé-tyl-anthranilique doit être également absolument anhydre, car l'amide de sodium réagit de façon explosive en contact avec l'humidité. En outre, la masse fondue a une action fortement corrosive. Par contre, le nouveau procédé est plus économique 69 16697 4 2009125 de sécurité lors de la réalisation. Lors de l'élimination de l'acétyle en solution alcaline, il était très surprenant qu'en l'absence de tiers-solvants, la réaction ne réussit qu'avec utilisation de lessive à concen-5 tration pas très élevée; par exemple, des lessives avec une teneur de plus de 50 % d'alcali n'ont pas d'action. Dans les exemples suivants, les parties et pourcentages sont en poids. Exemple 1 10 On introduit dans 1800 parties d'eau à 80°C, 250 par ties de N-acétoacétylanthranilate d'éthyle, 1'ester'fondant alors. On chauffe à 90°C, on fait couler 160 parties de lessive de potasse à 50 % et on brasse pendant -une heure à cette température. Ensuite, on refroidit jusqu'à environ 70°C, on acidi-15 fie faiblement avec de l'acide sulfurique dilué, on refroidit encore jusqu'à environ 40°C,. on essore le précipité qui s'est séparé et on le lave jusqu'à neutralité. On obtient 436 parties de 3-acétyl-2,4-dioxyquinoléine ayant une teneur en eau de 58 %, ce qui correspond à un rendement de 89,5 de la théorie, 20 par rapport au produit sec. On incorpore la 3-acétyl-2,4-dioxyquinoléine en brassant bien dans 915 parties d'acide sulfurique concentré, de telle façon que la température ne dépasse pas 100°C. Lorsque tout est ajouté, on chauffe le mélange à 125°C, on brasse pendant 25 2 heures à cette température et on fait'couler dans 3300 parties d'eau. On laisse refroidir, on essore le précipité, on le lave jusqu'à neutralité et on le sèche. On obtient 138 parties de 2,4-dioxyquinoléine à 96 %, correspondant à un rendement de 91 % de la théorie. 30 Exemple 2 On fait réagir à 120°C, 755 parties d'anthranilate de méthyle et 450 parties de dicétène. Le produit réactionnel liquide est écoulé dans 9 500 parties d'eau, puis on chauffe le mélange à 90 - 100°C et on y ajoute lentement 600 parties de 25 lessive de soude concentrée. On brasse pendant encore 2 heures à environ 95°C, on refroidit à environ 60°C et à l'aide d'acide sulfurique concentré, on règle le pH à 4. Ensuite, on brasse pendant encore une demi-heure, puis on essore le produit réactionnel, on le lave jusqu'à neutralité et on le sèche. On 40 obtient 888 parties de 3-acétyl-2,4-dioxyquinoléire d'ion point ~ 7 BAD ORIGINAL ' 69 16697 5 2009125 de fusion de 245° à 248°C, ce qui correspond à 87,7 % de la théorie. On ajoute 406 parties de 3-acétyl-2,4-dioxyquinoléine dans 2400 parties d'acide sulfurique à 80 %, on chauffe le 5 mélange à 120 - 130°C, et on brasse pendant 2 heures à cette température. Ensuite, on refroidit le mélange réactionnel à 100°C, et on le fait s'écouler dans 7200 parties d'eau. Au bout d'une demi-heure de brassage de la suspension aqueuse, on essore le produit réactionnel, on le lave jùsqu'à neutra-10 lité et on le sèche. On obtient 313 parties de 2,4-dioxyqui-noléine à 98,1 %, ce qui correspond à un rendement de 95 % de la théorie. Exemple 3 Dans une chaudière à pression à agitateur on ajoute, 15 à 3500 parties d'eau à environ 80°C, 470 parties d'acétoacé-tylanthranilate de méthyle et 800 parties de lessive de soude (à 50 %)• On brasse pendant 1/2 heure à 90 - 100°C, puis on chauffe jusqu'à l60°C, on brasse pendant 6 heures à cette température, on refroidit, on dilue le mélange réactionnel 20 avec un peu d'eau, on acidifie, on essore le précipité, on lave à neutralité et on sèche. On obtient 290 parties de 2,4-dioxyquinoléine à 96 Exemple 4 On procède de façon analogue à l'exemple 3, en utili-25 sant cependant seulement 3000 parties d'eau. Après la fin de la réaction, on ne dilue et on n'acidifie pas, mais on laisse le sel sodique de dioxyquinoléine se séparer complètement par cristallisation. On obtient 500 parties d'un produitde filtra ti on avec une teneur en dioxyquinoléine sodique de 58 30 ce qui correspond à 289 parties de 2,4-dioxyquinoléine sodique à 100 fo. Exemple 5 On fait réagir à 110 - 130°C 400 parties d'anthrani-late d'éthyle avec 210 parties de dicétène. Le produit réaction-35 nel liquide est écoulé dans un autoclave, qui est rempli de 4 750 parties d'eau. On chauffe à 80 - 90°C et on ajoute 660 parties de lessive de potasse (environ à 50 %). Puis on brasse pendant une heure à 90°C et on chauffe lentement à 170°C, on brasse pendant 5 heures à cette température, on refroidit, on BAD ORIGINAL 69 16697 6 2009125 dilue avec un peu d'eau, on acidifie, on essore le précipité, on le lave jusqu'à neutralité et on le sèche. On obtient ainsi 343 parties de 2,4-dioxyquinoléine à 94 Exemple 6 nilate de méthyle et 225 parties de dicétëne. Le produit réactionnel liquide est écoulé à chaud dans un autoclave, dans lequel se trouve une suspension de 600 parties de chaux vive dans 4700 parties d'eau à 80°C. Après une heure-de brassage à 10 90°C, on chauffe à l80°C, on brasse pendant 8 heures à cette température, on refroidit à la température ordinaire, et on essore le précipité. Le produit de filtration humide est incorporé dans de la lessive -de soude très chaude à 5 % et on filtre le mélange. Le filtrat est acidifié. On obtient après l'essorage 15 le lavage et le séchage, 244 parties de 2,4-dioxyquinoléine à 89 %. Exemple 7 tion, on chauffe à 85°C un mélange de 117 parties d'acétoacéty-20 lanthranilate de méthyle et 420 parties de méthyldiglycol. Ensuite on fait arriver lentement 200 parties de lessive de soude (à environ 50 #), de telle façon que la température interne ne dépasse pas 95°C. On brasse pendant 1 1/2 heure à 95°C et on fait monter lentement la température à 175°C, auquel cas il se 25 sépare par distillation un mélange de méthànol, d'eau et d'un peu de méthyldiglycol. Le contenu du ballon est brassé pendant 4 heures à 175°C, puis refroidi à environ 100°C, et on y ajoute environ 300 parties d'eau. On règle de façon sensiblement acide avec de l'acide chlorhydrique, on refroidit à température ordi-30 naire, on essore, on lave à neutralité et on sèche. On obtient ainsi 68 parties de 2,4-dioXyquinoléine à 92 %. 5 On fait réagir, à environ 12p°C, 377 parties d'anthra- Dans un ballon à agitateur muni d'un pont de distilla- 69 16697 7 2009125 REVENDTC-'TTCirS • 1° Procédé pour la préparation de 24-dioxyquinoléine, caractérisé en ce que l'on transforme des esters de rl'acide N-acétoacétylanthranilique répondant à la formule générale : dans laquelle R est un radical alcoyle à 1 - 4 atomes de carbone, avec de l'alcali aqueux ou une base alcalino-terreuse en les sels alcalins ou alcalino-terreux de la 3-aeétyl-2,4-dioxyquinoléine ou par acidification supplémentaire en la 3-acétyl-2,4-diox: xyquinoléine de formule : et en ce que l'on élimine l'acétyle de ces produits pour obtenir la 2,4-dioxyquinoléine. 2° Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on utilise de l'hydroxyde de sodium en tant qu'alcali. 3° La 2,4-dioxyquinoléine préparée selon l'un des procédés décrits dans les revendications 1 et 2. NH-C0-CHo-C0CH, 2 P OH OH BM) 0W®nM-