Brevet FR2003981A1 — publié le 19691114

La présente invention est relative à un nouveau procédé pour la préparation d'halogénures organoplombiques, et, plus particulièrement, à un procédé pour la préparation d'halogénures de triaryl-plomb à partir de composés hexa-aryl-di-plombiques. 5 La conversion de composés hexa-alcoyliques en composés tri-alcoyliques est généralement réalisée par réaction sur un halogène élémentaire. Toutefois, la conversion de composés hexa-aryliques en composés tri-aryliqu.es ne peut pas être effectuée de cette manière, car si on utilise un halogène seul, non seule-10 ment les liaisons plom-plomb sont clivées, mais aussi les liaisons plomb-aryle, et, en conséquence, le rendement en halogénure de triaryl-plomb ne serait, au mieux, que très faible. En conséquence, l'un des objets de la présente invention est de proposer un procédé pour la préparation d'halogé-15 nures de triaryl-plomb par conversion de composés hexa-aryl-di-plombiques. Un autre objet de l'invention est de proposer un procédé pour la préparation d'halogénures de triaryl-plomb par interaction de composés hexa-aryl-di-plombiques et d'un acide hypo-20 halogéneux. Les objets précités, ainsi que d'autres objets de la présente invention, sont réalisés en faisant réagir un acide hypohalogéneux sur un composé hexa-aryl-di-plombique avec l'isolement subséquent des halogénures de triaryl-plomb répondant à 25 la formule générale Ir^PbX, dans laquelle Ar désigne un groupe aryle substitué ou non substitué et X est un chlorure, un bromure ou un iodure. Selon un mode de mise en oeuvre préféré de l'invention, on traite un composé hexa-aryl-di-plombique répondant à la for-30 mule générale Ar^Pb2, dans laquelle Ar est un groupe aryle substitué ou non substitué, par un acide hypohalogéneux qui est formé, in situ, par addition d'un acide approprié à une solution d'un hypohalogénite de l'acide hypohalogéneux, de manière telle que le pH ne tombe pas au-dessous de 4 dans le mélange réaction-35 nel. Lorsque l'acide hypohalogéneux est préparé de cette manière, il se déroule la réaction illustrée par le schéma suivant î 69 07118 2 2003981 Àr5Pb2 + LiXO + AHX > 2Ar^PbX .+ MX + HgO 5 dans laquelle Ar est un groupe aryle qui peut être substitué ou non substitué, K représente un atome de métal équivalent tel que le sodium, le potassium, (1/2) le calcium ou tout autre métal alcalin ou alcalino-terreux et X représente un chlorure, un bromure ou un iodure. 10 Lorsqu'on utilise dans cette réaction, à la place de HX, un autre acide HX' plus fort que HXO, on obtiendra selon les propriétés de solubilité et de distribution Ar^PbX* ou un ' mélange de Ar^PbX' et de Ar^PbX. 15 Âr5Pb2 + KXO + 2HX' ^ 2Ar5PbX« + MX + HgO ou » Ar jPbX' + Ar^PbX + MX» + H20 20 Le groupe aryle ne renfermant pas plus de 12 atomes de carbone peut, comme on l'a déjà indiqué, être soit substitué, soit non substitué, et des exemples sont les groupes phényle, tolyle, orthoxylène, métaxylène et paraxylène, le groupe naph-tyle, des groupes aryle qui sont substitués par un halogène, un 25 nitroalcoxy, et analogues, ou des groupes aryle qui peuvent être de nouveau substitués dans une branche latérale, et analogues. Les substituants ne devront pas, naturellement, réagir sur l'acide hypohalogéneux ou interférer d'une autre manière avec la réaction. 30 L'agent réactionnel pour le procédé caractérisé par la préparation in situ de l'acide hypohalogéneux est un système de solvants homogène ou non homogène, dans lequel l'hypohalo-génite et le composé hexa-aryl-di-plombique sont tous les deux solubles ou partiellement solubles. L'eau, par exemple, est un 35 solvant approprié pour l'hypohalogénite. Le chloroforme, le té-trahydrofuranne, des solvants aliphatiques, aromatiques ou cyclo-aliphatiques, tels que le toluène, le diméthylformamide, et analogues, sont des solvants appropriés pour les composés hexa- 69 07118 3 2003981 aryl-di-plombi que s. Bien que le rapport exact entre les réactifs et l'ordre dans lequel ils sent combinés ne soient pas d'une importance particulière, il a été trouvé que la meilleure méthode est d'ad-5 ditionner, lentement et en agitant, l'acide halogénhydrique, ou l'une de ses solutions aqueuses, à un mélange d'un composé hexa-aryl-di-plombique et d'hypohalogénite dans le système solvant choisi, jusqu'à ce que la totalité du composé hexa-aryl-di-plombique ait été convertie et, en outre , en prenant soin qu'une 10 quantité suffisante d'agent hypochlorite soit présente (un peu plus que la quantité stoechiométrique requise). Lorsque le procédé est conduit de cette manière, le pH du mélange réactionnel ne devra pas tomber au-dessous de 4, lors de l'addition de l'acide halogénhydrique, afin d'empêcher une forte acidité et, en 15 conséquence, retarder toute réaction possible des composés hexa-aryliques ou tri-aryliques avec l'acide. Les concentrations et les températures de la réaction ne sont pas critiques non plus. En fait, le développement complet de la réaction est, dans une large mesure, indépendant de la 20 nature du solvant, des concentrations et des températures. On devra, évidemment, éviter des températures extrêmement élevées, car elles tendent à promouvoir la formation de produits de décomposition, tandis que des températures extrêmement basses réduisent d'une façon considérable la vitesse de la réaction. Des 25 températures comprises entre C°C et le point d'ébullition du composant à point d'ébullition le plus bas du mélange de départ ont été généralement trouvées comme étant satisfaisantes. Etant donné que les propriétés des composés répondant aux formules générales Ar^Pbg et Ar^PbX, et des composés de la 30 formule générale qui sont parfois trouvés sous la forme d'impuretés dans les composés hexa-aryl-di-plombiques, ainsi que les propriétés des autres réactifs, telles que leur solubilité dans divers solvants et leur tendance à se séparer sélectivement par cristallisation, sont connues, la séparation du mé-35 lange résultant de la réaction et l'isolement de l'halogénure du triaryl-plomb formé sont du domaine des techniques connues. Quelques-unes des substances qui peuvent être obtenues par le procédé conforme à la présente invention sont ; 69 07118 4 2003981 le (phényl)^PbCl, le (phény 1)^FbBr, le (phényl)^Pbl, le (p-méthyl-phényl) jPbCl, le(2-normal C^qH,-,) jPbCl, le (p-chlorophényl)jFbCl, le (p-méthoxyphényl^PbCl et analogues. L'invention est décrite plus en détail dans les exem-5 pies, non limitatifs, qui suivent, dans lesquels, sauf indication contraire, les parties et pourcentages sont indiqués en poids et les températures en degrés centigrades. "FXF7JPLE 1 10 A une solution, refroidie dans -un "bain de glace et de sel, de 17,5 g (20 moles) d'hexa-phényl-di-plomb et de 200 cm3 de tétrahydrofuranne on ajoute 20 cm? d'une solution aqueuse molaire d'hypochlorite de sodium. Tout en agitant, on ajoute ensuite lentement goutte-à-goutte, de l'acide chlorhy-15 drique normal jusqu'à ce que le pH du mélange ait atteint la valeur 4. Si nécessaire, on ajoute, goutte-à-goutte, une quantité supplémentaire d'hypoclilorite et d'acide chlorhydrique jusqu'à ce que la solution soit exempte d'hexa-phényl-di-plomb (dans ce cas une goutte de la solution ne décolorera pas une 20 solution de KMnO^ dans de l'acétone). On dilue le mélange avec du chloroforme et on sépare la couche chloroformique, la sèche et l'évaporé. On obtient par cristallisation 18 g de chlorure de tri-phényl-plomb (point de fusion 208°) ce qui donne un rendement de 95 25 EXEMPLE 2 A la température ambiante, et en mélangeant intimement, on ajoute, alternativement, à une solution de 17,5 g d'hexa-phényl-di-plomb dans 100 cm^ de toluène de l'hypochloritede 30 calcium et de l'acide chlorhydrique dilué, et cela de manière telle que le pH ne descende jamais au-dessous de 4, et jusqu'à ce que le mélange montre une réaction négative à 1'hexa-phényl-di-plomb (test KMnO^). Une extraction avec du toluène fournit un rendement de 17 »1 g de chlorure de tri-phényl-plomb (point 35 de fusion 208°) soit un rendement de 90 %. EXEMPLE 3 A une solution de 8,8 g d'hexa-phényl-di-plomb dans 100 cm^ de tétrahydrofuranne on ajoute une solution de 8,0 g 69 07118 2003981 3 de brome daas 100 cm de ÎJaOH normal. Tout en agitant, on ajoute lentement, goutte-à-goutte, de l'acide bromhydrique jusqu'à obtention d'un mélange ayant une faible réaction acide. Une séparation du mélange réactionnel fournit 9j3 g de bromure de tri-phényl-plomb (point de fusion 166°), soit un rendement de 90 Ç*. l'addition, dans l'exemple 3, de brome dans de la soude caustique conduit à la formation in situ d'hypobromite de sodium suivant l'équation : 10 2 ÏTaOH + ^NaBrO + 1^0 -ErmrPT.-R 4 i5 A une solution de 9»6 g d'hexa-p-toly1-di-plomb dans 100 cm de tétrahydrofuranne on ajoute une solution aqueuse diluée de sodium et d'hypo-iodite (obtenue à partir de 2 NaOH + I2). On ajoute ensuite lentement, goutte-à-goutte, de l'acide 20 iodhydrique jusqu'à obtention d'un mélange à faible réaction acide. Une séparation fournit 10,9 g d'iodure de tri-p-tolyl-plomb (point de fusion 115°) soit un rendement de 90 fi. 69 07118 s 2003981 heviuiiicaiious 1. Procédé pour la préparation d'halogénures de tri-aryl-plomb répondant à la formule générale 5 Ar^PbX dans laquelle Ar désigne un groupe aryle substitué ou non substitué, et dans laquelle X désigne un radical d'un acide halogéné, "10 tel qu'un chlorure, un bromure et un iodure, caractérisé par le fait qu'il consiste à traiter avec un acide hypohalogéneux tin composé hexa-aryl-di-plombique à la formule générale Ar6Pb2 dans laquelle Ar a la signification sus-indiquée. 2. Procédé suivant la revendication 1 caractérisé par le fait que l'acide hypohalogéneux est préparé -in si-hn en faisant réagir un acide halogénhydrique et tin hypohalogénite alcalin 20 ou alcalino-terreux dudit acide hypohalogéneux en ne permettant pas au pH de tomber au-dessous de 4. Procédé suivant la revendication 1 caractérisé par le Tait que le groupe aryle non substitué est choisi parmi les groupes suivants : phényle ? tolyleorthoxylène, métaxylène, 25 paraxylène et naphtyle. 4. Procédé suivant la revendication 1 caractérisé par le fait que le groupe aryle est substitué par un radical tel qu'un halogène et un nitro-alcoxy. 5. Procédé suivant la revendication 2 caractérisé par 30 le fait que le sel alcalin et alcalino-terreux est choisi dans un groupe comprenant les atomes d'un métal tel que le sodium, le potassium et le calcium. 6. Procédé suivant la revendication 2 caractérisé par le fait que le milieu réactionnel est un système de solvants 35 homogène ou non homogène dans lequel le composé hexa-aryl-di-plombique et l'hypohalogénite sont au moins partiellement solubles. 69 07118 7 2003981 7« Procédé suivant la revendication 6 caractérisé par le fait qu'un solvant approprié pour l'hypohalogénite fait partie d'un groupe comprenant l'eau et des alcools et qu'un solvant approprié pour le composé hexa-aryl-di-plombique est choisi dans 5 le groupe constitué par les solvants organiques aliphatiques, aromatiques et cyclo-aliphatiques. 8. Procédé suivant la revendication 7 caractérisé par le fait que le solvant pour le composé hexa-aryl-di-plombique est choisi dans le groupe comprenant le chloroforme, le tétra-10 hydrofuranne, le toluène et le diméthylformamide.