Brevet FR2002472A1 — publié le 19691017

La présente invention a pour objet un procédé de préparation d'acides O-uréidoglycoliaues (N-carboxyalkoxy-urées) par réaction des N-hydroxyurées sur des acides carboxyliques a-halogénés, puis sur des agents d'alkylation. 5 On sait déjà préparer les acides N-alkyl-n'-aryl-uréido- glycoliques en faisant réagir les N-alkyl-IT' -aryl-N-hydroxyurées sur les acides ca-rbox^rliques a-halog4nés. (brevet français 1 530 030). On peut préparer les N-alkyl-îî'-aryl-N-hydroxyurées à partir des isocyanates d'aryle et des alkylhydroxylamines. 10 Ce procédé a 1'inconvénienr que ,les alkylhydroxylamines sont difficiles et coûteuses à fabriquer industriellement. On sait qu'on peut alkyler les N'-aryl-N-alcoxyurées sur l'atome d'azote qui porte le groupe alcoxyle (brevet français 1 220 593)- Dans le cas des N'-aryl-N-hydroxyurées, le groupe ^5 hydroxyle est alkylé en même temps que l'atome d'azote qui le porte (brevet français 1 320 068). On connaît aussi 1'alkylation des acides carboxyliques (H0U3EN-WEYL, "Methoden der organischen Chemie, vol. 8, pp. 5^1-5^3)• On a découvert qu'on pouvait obtenir des acides 0-uréido-glycoliques de formule générale : /R2 R. I R. - NH - CO - N' | 1 ^0 - C - COOH I R4 25 où R^j représente un radical aliphatique, cycloaliphatique, aryla-liphatique ou aromatique, R2 représente un radical aliphatique, R^ et R^ peuvent être identiques ou différents et représentent chacun un atome d'hydrogène ou un radical aliphatique, en faisant réagir les N-hydroxyurées de formule générale : 30 R1 - m - CO - HHOH II où R^j a la signification ci-dessus, d'abord sur un acide carboxy- 35 lique a-halogéné de formule générale E5 40 X - G - COOH III I - R4 où R^ et ont les significations ci-dessus et où X représente-un atome d'halogène, puis sur un agent d'alkylation de formule 69 04312 2 2002472 générale 20 R2 - Y IV où a la signification ci-dessus et Y représente un atome 5 d'halogène, le groupe 0-S02-R^ représentant un radical aro matique) ou le groupe O-SO^-O-IÎ^ (iï2 ayant la signification ci-dessus) en présence de composés basiques. Dans le cas où l'on emploie la N'-phényl-N-hydroxyurée, l'acide chloracétique et le sulfate de méthyle, les réactions 10 sont représentées par le schéma suivant : H NH-C0-I 15 C^-Nil-CO-K + CH^OSO^H. y ^-0CH2-C00H 5 ^ Par comparaison avec les procédés connus, le procédé de l'invention donne les acides O-uréidoglycoliques de formule I d'une manière plus simple et plus économique, avec de bons rendements et dans un bon état de pureté. D'après les publications citées, il était à prévoir que 1'alkylation porterait surtout 25 sur le groupe carboxyle, ou autant sur le groupe carboxyle que sur l'atome d'azote le plus voisin du groupe carboxyle. Si l'on effectuait successivement les deux réactions dans le même récipient, il était à prévoir que 1'alkylation porterait sur le groupe hydroxyle de 11hydroxyurée non transformée. Or, on cons-30 tate que le procédé de l'invention donne des acides O-uréidoglycoliques alkylés à l'azote sans formation de sous-produits de ce genre. Les hydroxyurées de formule II sont faciles à préparer, par exemple en faisant réagir les isocyanates correspondants 35 sur des hydroxylamines, suivant le procédé du brevet français I 281 073- On peut employer les composés de formule II sous la forme de leurs sels alcalins ou alcalinoterreux. Les composés II préférés et les composés I correspondants sont ceux dans les formules desquels représente un radical alkylé, cycloal-4-0 kyle, arylalicyle ou aryle, contenant jusqu'à 7 atomes de carbone. 69 04312 3 n( " ~./i7o 4- * I 4.- Ces radicaux peuvent porter des substituants inertes dans les conditions de réaction, tels que des atomes d'halogène, en particulier des atomes de chlore ou de brome, des groupes trifluoro-méthyle, nitro, cyano, ainsi que des groupes alkylé, alcoxyle 5 ou alkylsulfonyle contenant jusqu'à 6 atomes de carbone. C'est ainsi qu'on peut employer les hydroxyurées II suivantes : N1-phényl-K-hydroxyurée, N'-parachlorophënyl-N-hydroxyurée, H ' -(3-trif luorométhylphényl)-N-hydroxyurée, N' -cyclohexyl-N-hydroxyurée, N ' -butyl-ll-hydroxyurée, 10 N'-benzyl-II-hydroxyurée, lî'-(3-éthylphényl)-B'-hydroxyurée, N'-paraméthoxyphényl-N-hydroxyurée, î; '-paracyanophényl-N-hydroxy-urée, N'-orthonitrophényl-N-hydroxyurée, II'-(4-éthylsulfonyl-phényl)-N-hydroxyurée. Les acides carboxyliques a-halogénés, de formule générais le III sont ceux dans la formule desquels R^ et sont identiques ou différents et représentent chacun un atome d'hydrogène ou un groupe alkylé contenant 1 à 3 atomes de carbone, et X représente un atome de brome ou de chlore. On a avantage à employer les composés III en quantité stoechiométrique, mais on peut aussi 20 en employer un excès allant jusqu'à 50 % par exemple. Au lieu des acides eux-mêmes, on peut aussi employer leurs sels alcalins ou alcalinoterreux, de préférence leurs sels de sodium ou de potassium. Parmi les acides carboxyliques a-halogénés utilisables tels quels ou sous forme de sels figurent l'acide chloracétique, 25 l'acide 2-bromopropionique, l'acide 2-bromo-isovalérique et 11 acide 2-chloro-2~éthylbutyrique. Les agents d'alkylation préférés de formule générale IV sont ceux dans la formule desquels ^.représente un radical alkylé contenant 1 à 3 atomes de carbone et Y un atome de chlore ou 30 de brome, le groupe O-SO^-H^ (5.^ représentant un radical phényle ou tolyle portant éventuellement des substituants inertes dans les conditions de réaction), ou le groupe O-SOp-ORg ayan^ la signification ci-dessus). On emploie généralement le composé IV en quantité stoechiométrique par rapport au composé II. Par-35 mi les composés IV utilisables figurent les chlorures et bromures de méthyle, d'éthyle et de propyle, les sulfates de méthyle, de.propyle et d'éthyle, les esters méthyliques, éthylique et propyliques des acides benzène-suifonique, toluène-suifonique, 2,5-diméthylbenzène-sulfonique, 4-chlorobenzène-sulfonique, 40 4-méthoxybenzène-sulfonique. 69 04312 4 2002472 Le procédé comporte deux stades : la réaction du composé II sur le composé III, puis la réaction de l'acide O-uréidoglyco-lique formé sur le composé IV. Dans les deux stades, on opère à un pH supérieur à 7, en réglant le pH par addition d'un composé 5 "basique approprié. Parmi les composés basiques utilisables figurent les carbonates, oxydes, alcoolates et sels d'acides faibles ou de polyacides des métaux alcalins et alcalinoterreux, et surtout les hydroxydes de ces métaux, de préférence les hydroxy-des de sodium et de potassium. On n'emploie que les composés 10 basiques qui neutralisent les acides formés et forment éventuellement des sels avec le groupe carboxyle libre de l'acide a-halogéné ou du produit final, mais qui ne réagissent pas sur les réactifs dans les conditions de réaction : c'est ainsi que les aminés ne conviennent pas. On ajoute généralement 1 à 4 15 équivalents de composé basique, de préférence 2 à 2,5 équivalents par rapport au composé III dans le premier stade, et 1 à 3 équivalents, de préférence 1 à 2 équivalents, par rapport au composé IV dans le deuxième stade. Si l'on effectue les deux stades successivement dans le même récipient, la quantité de composé 20 basique nécessaire au deuxième stade peut être entièrement ou partiellement présente lors du premier stade. Le premier stade du procédé a généralement lieu à une température comprise entre 0°C et 100°C, de préférence entre 15°C et 80°C ; le deuxième stade a généralement lieu à une tempé-25 rature comprise entre 0°C et 100°C, de préférence entre 20°C et 50°C. On peut opérer à la pression ordinaire ou sous pression, en continu ou en discontinu. On a avantage à opérer en présence de solvants inertes dans les conditions de réaction, par exemple d'eau. 30 On peut mettre en oeuvre la réaction comme suit : On maintient à la température de réaction pendant 1 à 5 heures un mélange des réactifs II et III, d'un composé basique et éventuellement d'un solvant. On refroidit éventuellement le mélange à la température voulue pour le deuxième stade, et on ajoute le 35 réactif IV et éventuellement la quantité voulue de composé basique. On peut introduire le réactif IV avant le composé basique ou en même temps. On maintient le mélange à la température de réaction pendant 0,5 à 2 heures. On isole ensuite le produit de réaction de la manière habituelle, par exemple en acidifiant 40 le mélange et en filtrant le précipité formé. 69 04312 5 2002472 On peut aussi acidifier le mélange après réaction des composés II et III, isoler par filtratioxi l'acide O-uréidoglyco-lique formé, le laver à l'eau, le sécher et le faire réagir dans un deuxième stade sur le composé IV en présence de la quantité 5 voulue d'un composé basique et éventuellement d'un solvant. La réaction et le traitement du mélange réactionnel se font comme ci-dessus. Les composés préparés par le procédé de l'invention sont des produits intermédiaires intéressants pour la fabrication 10 de produits destinés à la protection des végétaux (cf. brevets français 1 530 030 et 1 537 863). Dans les exemples qui suivent, les parties et pourcentages sont en poids. Exemple 1 15 On met en suspension 37,2 parties de N'-parachlorophényl N-hydroxyurée dans 200 parties d'eau, et on ajoute à 20°-30°C une solution de 12 parties d'hydroxyde de potassium dans 20 parties d'eau. A la solution ainsi obtenue, on ajoute une solution de 24,5 parties de chloracétate de sodium dans 50 parties d'eau. 20 On agite le mélange pendant quelques heures à 45o-50°C, puis on acidifie par l'acide chlorhydrique dilué en refroidissant, on essore le précipité formé, on lave à l'eau et on sèche. On obtient 36 parties (74- %) d'acide 0-(lî'-parachlorophényluréido) glycolique, F = 171°-173°C. 25 Exemple 2 On met en suspension 12,2.parties de ÎT'-parachlorophényl N-hydroxyurée dans 50 parties d'eau et on ajoute une solution de 5 parties d'hydroxyde de sodium dans 25 parties d'eau. A la solution ainsi obtenue, on ajoute en agitant bien 6,3 parties de 30 sulfate de méthyle à 30°-50°C. On chauffe ensuite le mélange à 50°C pendant une heure, on acidifie par l'acide chlorhydrique dilué en refroidissant, et on essore le précipité formé. On obtient 9,8 parties (76 %) d'acide 0-(N'-parachlorophényl -fT-méthyluréido ) glycolique , F = '125°-127°C. 35 Exemple 3 On met en suspension 44 parties de N'-(3-trifluorométhyl phényl)-N-hydroxyurée dans 100 parties d'eau et on ajoute à la température ordinaire une solution de 11,8 parties d'hydroxyde de potassium dans 20 parties d'eau. A la solution ainsi obtenue, 4-0 on ajoute une solution de 24,5 parties de chloracétate de sodium 69 04312 6 2002472 dans 50 parties d'eau. On agite le mélange pendant quelques heures à 40°-50°C, on refroidit à la température ordinaire et -on ajoute une solution de 16,8 parties d'hydroxyde de potassium dans 25 parties d'eau. On ajoute à ce mélange, en agitant bien 5 et en maintenant à 25°-50°C, 25,2 parties de sulfate de méthyle. On agite ensuite le mélange pendant quelque temps à 40°C, oh acidifie par l'acide chlorhydrique dilué en refroidissant, et on essore le précipité formé. On obtient 41 parties (70^) d'acide 0-/~lV -(3-trifluorométhylphényl)N-méthyluréido 7-glycolique, 10 F = 146°-148°C. Exemple 4- On met en suspension 22 parties de N'-(3-trifluorométhyl-phényl)-N-hydroxyurée dans 50 parties d'eau, et on ajoute à la température ordinaire une solution de 5,6 parties d'hydroxyde de 15 potassium dans 20 parties d'eau. A la solution ainsi obtenue, on ajoute une solution de 11,6 parties de chloracétate de sodium dans 25 parties d'eau. On agite le mélange pendant quelques heures à 40°-50°C, on refroidit à la température ordinaire et on ajoute simultanément, à 25°-40°C, une solution de 6,7 parties 20 d'hydroxyde de potassium dans 50 parties d'eau et 12,6 parties de sulfate de méthyle. On agite ensuite le mélange à 40°C pendant une heure, on acidifie par l'acide chlorhydrique dilué en refroidissant, et on essore le précipité formé. On obtient 20,7 parties (71 %) d'acide 0-/~N'-(3-trifluorométhylphényl)-N-25 méthyluréido_7glycolique, F = 146°-148°C. Exemple 5 On met en suspension 15»8 parties de N'-cyclohexyl-N-hydroxyurée dans 50 parties d'eau et on ajoute à la température ordinaire une solution de 5,6 parties d'hydroxyde de potassium 30 dans 20 parties d'eau. A la solution ainsi obtenue, on ajoute une solution de 11,6 parties de chloracétate de sodium dans 25 parties d'eau. On agite le mélange pendant quelques heures à 40°-50°C, on refroidit à la température ordinaire et on ajoute une solution de 6,7 parties d'hydroxyde de potassium dans 15 35 parties d'eau. On ajoute ensuite au mélange, en agitant bien, 12,6 parties de sulfate de méthyle à 20°-50°C. On agite le mélange pendant quelques heures à 40°-50°C, on acidifie par l'acide chlorhydrique dilué en refroidissant, et on extrait l'huile formée par le chlorure de méthylène. Après évaporation 40 du solvant, il reste 15 parties (65 %) d'acide 0-(N'-cyclohexyl- 69 04312 7 2002472 N-méthyluréido)glycolique, F = 92°C. Exemple 6 En procédant comme dans l'exemple 5, on obtient, à partir de 13,2 parties de N'-butyl-N-hydroxyurée, 12 parties (59 %) 25 5 d'acide 0-(N'-butyl-N-méthyluréido)glycolique, = 1,4682. Exemple 7 En procédant comme dans l'exemple 5, on obtient, à partir de 16,6 parties de N'-benzyl-N-hydroxyurée, 15,9 parties (67%) d'acide 0-(N'-benzyl-N-méthyluréido)glycolique, njp=1,5330. 69 04312 8 200.2472 REVENDICATIONS 1.- Procédé de préparation d'acides O-uréidoglycoliques de formule générale //R2 R, R^NH-CO-N p I, 0 - C - COOH 5 i 4 où R^ représente un radical aliphatique, cycloaliphatique, aryl- aliphatique ou aromatique, R2 représente un radical aliphatique, R^ et R^ sont identiques ou différents et représentent chacun 10 un atome d'hydrogène ou un radical aliphatique, consistant à faire réagir une N-hydroxyurée de formule générale : /H R^-NH-CO-N^Qg II, où R^j a la signification ci-dessus, d'abord sur un acide carboxy-15 lique a-halogéné de formule générale : i3 X-C-COOH I11» K où R^ et R^ ont les significations ci-dessus et où X représente 20 un atome d'halogène, puis sur un agent d'alkylation de formule générale R2 - Y - IV, où Y représente un atome d'halogène, le groupe 0-S02-R^ (R^ 25 représentant un radical aromatique) ou le groupe 0-S02-0R2 (R2 ayant la signification ci-dessus), en présence d'un composé basique.