Brevet FR2005402A1 — publié le 19691212

La présente invention concerne un nouvel et élégant procédé de fabrication d'acideaLphb-céto-glutarique qui peut trouver son application comme intermédiaite de préparation d'agents pré- cieux pour la protection des plantes, en particulier ceux à base d'esters phosphoriques. On savait déjà par "Organic Syntheses", volume général III (1955), page 510, qu'on pouvait fabriquer l'acide alpha céto-glutarique par condensation d'ester diéthylique d'acide succinique avec ltester diéthylique d'acide oxalique, suivie d'hydrolyse acide et de décarboxylation de l'ester triéthylique d'acide alpha-cétotricarboxylique tout d'abord formé. En outre, le "Journal of the Chemical Society" tome 119 (1921), pages 326, 2014 et 2019 a décrit la fabrication draeide alpha-céto-glutarique, par hydrolyse d-'-ester éthylique d'acide alpha, alpha'-dibromo-glutarique, d'acide alpha, bêta-dibromo- glutarique ou d'ester éthylique d'acide alpha-bromo-glutarique Tous ces procédés connus-présentent toutefois de sérieux inconvénients. C'est ainsi que, selon les procédés de "Organic Syntheses" (loc. cit.) on doit travailler-en présenee-dtalcoo- late de potassium comme agent de condensation pour-atteindre à de bons rendements.En outre, lors de la décarboxylation né cessairte de l'ester d'acide succinique utilise' comme matière première, la moitié seulement environ-est transformée en acide céto-glutarique. Enfin, il est nécessaire de conduire la réaction dans un milieu absolument anhydre. Ce procédé de laboratoire ne convient donc pas pour une mise en oeuvre à échelle indusrielIe. les autres procédés signalés ci-dessus n'ont absolument aucune importance pratique par le- fait que les matières -pre- mières nécessaires ne sont que très difficilement -disponibles, l'acide céto-glutarique se forme simplement comme--sous-produi$ en même temps que l'acide hydroxyglutarique,-l'-acide cyclopropane-carboxylique et des acides carboxyliques non saturés et on peut à peine le séparer de ces derniers-. La Demanderesse a maintenant découvert que l'on pouvait obtenir l'acide alpha-céto-glutarique d'une façon techniquement simple avec de très bons rendements et avec une pureté exqeptionnelle lorsque l'on fait réagir les sels alcalins ou alcalino terreux d'acide alpha, alpha-dichloro-glutarique en solution ou suspension aqueuse avec des sels d'acides faibles et dé bases fortes à température élevée. le cours simple et régulier du procédé selon la présente invention est parfaitement surprenant.On ne pouvait en aucune façon le prévoir, par le fait qu'il est connu que l'hydrolyse des acides halogéno-glutariques, par exemple les acides alpha-bromo- ainsi que alpha, bêta- ou alpha, alpha'-dibro- mo-glutariques, conduit à un grand nombre de produits différents qui ne sont que difficilement séparables (voir - "Journal of the Chemical S4ciety", loc. cil=). lorsqu'on utilise l'alpha, alpha-dichloroglutarate de sodium et le benzoate de sodium comme matières premières, la réaction selon le présent procédé peut être explicitée à l'aide du schéma de formules suivant L'acide alpha, alpha-dichloro-glutarique, nécessaire comme matière première, est aujourd'hui facilement disponible même en des quantités industrielles, par fixation de ltester dichloro-- acétique sur un ester acrylique (voir le brevet de la République Fédérale d'Allemagne nO 1.154.964, ainsi que "Zeitschrift für angewandte Chemie", Tome 72 (1960) page 1001). Parmi les sels d'acides faibles et de bases fortes, nécessaires comme seconds composants de départ, on peut introduire ceux qui sont de nature organique ou minérale-. De préférence, on utilise les sels alcalins ou d'ammonium. On peut citer par exemple : le formiate, l'acétate, le propionate et le benzoate de sodium ou de potassium. En outre, dans le but indiqué, se recommandent également les carbonates, bicarbonates, borates, phosphates ou phosphates acides alcalins. Comme il a déjà été signalé plus haut, la réaction selon le présent procédé est conduite en milieu aqueux et à température élevée, de préférence au point d'ébullition de la solution ou de la suspension aqueuse. Ainsi qu'il ressort du schéma de réaction ci-dessus, on utilise par mole de sel d'acide alpha, alpha-dichloro-glutarique, environ 2 moles du sel considéré dUn acide faible et d'une base forte. Un excès de ce dernier n'a aucun effet nuisible mais ne conduit toutefois pas à une augmentation du rendement en acide alpha-céto-glutarique. Il s'est en outre avéré conforme au but de- continuer à agiter le mélange réactionnel, après la réunion - des composants de départ, pour compléter la réaction, pendant assez--longtemps ( de24 à 72 heures). On obtient dans ce cas produit du présent procédé avec une pureté et des rendements particulièrement bons. Le traitement d'élaboration du mélange réactionnel s'effectue de la façon habituelle, par séparation -des produits secondaires précipités (acide auxiliaire et chlorure -alcalin) 'et évaporation de la solution. L'acide alpha-céto-.gîutarique subsistant dans le résidu est déjà suffisamment pur pour la-plupart des besoins d'application. Dans le cas où cela est nécessaire ou désirable, on peut encore purifier le produit brut par-dissolution- dans l'ester éthylique d'acide acétique chaud, en ajoutant du charbon animal et reprécipitation avec de l'éther de pétro-le. D'après une forme particulière de mise en oeuvre du procédé selon la présente invention on part, non pas de l'acide alpha. alpha-dichloro-glutarique libre, cu de ses sels alcalins ou alcalino-terreux, mais on saponifie les esters correspondants dialkyliques, de préférence diméthylique ou diéthylique, tels qu'obtenus selon le brevet -de la République fédérale d'Allemagne nO 1.134.984 précité, d'abord en solution aqueuse--avec des substances alcalines et l'on transforme les produits de-saponification selon un procédé en une seule étape, sans isolement ou- purification intermédiaire, immédiatement avec les sels considérés des acides faibles et de bases fortes. les avantages du procédé selon la présente invention, vis-à-vis de l'état de la technique ressortent clairement. Ils consistent surtout en la facile disponibilité de l'acide alpha, alpha-dichloro-glutarique nécessaire comme matière première et des substances auxiliaires, ainsi que dans le cours facile et régulier et en une seule étape de la réaction. L'acide alpha-céto-glutarique est (ainsi qu'il a déjà été signalé un précieux produit intermédiaire pour la fabrication d'agents de protection des plantes, en lesquels il peut surtout être transformé par phosphorylation. En-outre, le produit sert de matière première lors de la synthèse de-composés hétérocyclique déterminés,qui trouvent également leur application comme agents de lutte contre les parasites-e Les exemples qui vont suivre expliqueront mieux la présente invention. Exemple 1 On dissout 687g d'acide alpha, -alpha-dichloro-glutarique, de point de fusion 103 C.-(obtenu-pa-r hydrolyse acide de-l-'es- ter diméthyliqua ou diéthylique correspondant-) dans 5 litres--d'eau et l'on neutralise la -solution en refroidissant- de-l'ex- térieur, avec 200g d'hydroxyde de sodium dans 1,25 1 -d-'eau. Après l'addition de 725g de benzoate de sodium,- -on-chauffe -à ébullition le mélange réactionnel pendant 48 heures, puis on refroidit -à la température ambiante et l'on sépare-par aspi-ration l'acide-benzoïque formé.-On acidifie le filtrat- à- 1'-a- cide chlorhydrique jusqu'à-une valeur due pH-de 2. On sépare à - nouveau-par aspiration l'acide benzoique-qui a encore précipité. On évapore ensuite-le filtrat jusqu'à siccité. -Pour-permettre de séparer le chlorure de sodium qui -s'est formé comme--autre produit secondaire,- on triture le résidu avec-4-1 d'acétone.- On -sépare par-aspira-tion la-portion non dissoutes Ensuite, -on évapore à siccité la solution acétonique. Il reste comme résidu 325g (89% de la théorie) d'acide alpha-céto-glutarique qui fond de 108-- à 111 C. et qui est suffisamment pur pour la-plupart-- des réactions-. Dans le but d'une purification plus poussée, on peut dissoudre-le produit brut dans 2,5 litres d'ester éthyl-i- que d'acide acétique chaud.On ajoute du charbon animal à la solution, on filtre et l'on précipite l'acide alpha-cétoglutarique pur du filtrat après avoir refroidi à la température ambiante, par addition de 2,5 1 d'éther de pétrole. On obtient de cette façon 300g (81% de la théorie) d'un produit de point de fusion 113 C. Lorsqu'on utilise des quantités équivalentes d'acétate de sodium ou de bicarbonate de sodium, à la place du benzoate de sodium, on peut atteindre, dans des conditions par ailleurs iden- tiques de bons résultats analogues. EXEMPLE 2 A une solution de 229g (1 mole) d'ester diméthylique d'acide alpha, alpha-dichloroglutarique dans 1 litre d'eau, on ajoute goutte à goutte, sous agitation et avec un refroidissement externe intense, en 4 heures-environ 80g d'hydroxyde de -sodium-dissous dans 1,5 litre d'eau, et puis l'-on agit-e pendant 16 heures le mélange réactionnel à la température ambiante. La solution -ob- tenue est alors claire et sa réaction-est neutre. On ajoute 300g de benzoate de sodium au mélange.On porte- ensuite- à ébullition pendant 48 heures, on refroidit à la température ambiante on éli-mine par filtration, par aspiration la portion-restée-insoluble, on acidifie le filtrat avec de l'acide chlorhydrique concentré,- on sépare à nouveau par aspiration l'acide benzoique- forméetlton évapore à siccité la l-iqueur mère aqueuse, à température plus basse (environ 400C) dans un évaporateur rotatif. On-élimine--le chlorure de sodium-formé, comme décrit à l'exemple 1, avec--de l'acétone, et on évapore enfin le solvant. Le -résidu-subsi-stant se prend en une masse cristalline. L'acide alpha--céto-glutarique obtenu de cette façon fond entre 109 et 111 C. Le rendement atteint 127g (84% de la théorie). REVENDICATIONS 1, Procédé de fabricationl:.d' acide alpha-cétoglutarique, caractérisé en ce qu'on fait réagir an sel alcalin ou alcalinoterreux d'acide alpha, alpha-dichloroglutarique en solution ou en suspension aqueuse, avec des sels d'acides faibles et de bases fortes à température élevée. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on travaille à la température d'ébullition du mélange réactionnel. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, par mole de sel d'acide alpha, alpha-dichloroglutarique, on utilise environ 2 moles du sel considéré d'acide faible et de base forte. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on utilise comme substance de départ, l'alpha, alpha-,dichloroglutarate de sodium. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que comme sel d'acides faibles et de bases fortes, on introduit les sels alcalins ou d'ammonium des acides formique, acétique, propionique ou benzolque ou bien des carbonates, bicarbonates, borates, phosphates ou phosphates acides' alcalins. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications i à 5 caractérisé en ce qu'on saponifie un ester dialkylique de l'acide alpha, alpha-dichloroglutarique, de préférence les esters diméthy lique ou diéthylique, en solution aqueuse avec des substances alcalines et qu'cn fait réagir les produits de saponification, ainsi obtenus, sans isolement ou purification intermédiaire avec les sels considérés d'acides faibles et de bases fortes.