Brevet FR2026885A1 — publié le 19700925

La présente invention ooneerne la production d'halogénures d'arylsulfonyle et plus particulièrement la production d'halogé-nures d'arylsulfonyle de manière économique et efficace. Les halogénures d*arylsulfonyle tels que par exemple le 5 chlorure de benzène suifoayle, sont particulièrement utiles comme internédiaires pour la fabrication de certains composés doués d'une activité biologique. On peut par exemple faire réagir du chlorure de benzènesuifonyle avec des aminés primaires ou secondaires pour produire certains arylsulfonamides tels que par exea— 10 pis le ïf-(^ -0,0-diisopropyldithiophosph.oryléthyl) benzènesulfonamide. Bans certains cas, il est souhaitable de produire les chlorures d'arylsulfonyle à partir de phosgène et d'acides arylsulfo-niques disponibles* Malheureusement, la réaction connue de l'aci-•Ç de bens ène suifonique et du phosgène en présence de diméthylforma-mide à des températures pouvant atteindre 150*0 conduit à um rendement très faible en chlorure de benzène suifonyle. La présente invention a peur |rat - de remédier aux inconvénients liés à la production d'halo-20 génures d*arylsulfonyle k partir de ces substances de départ» « de fournir un procédé économique et efficace pour la fabrication, avec des rendements élevés, d* halogénures d*arylsulfo-nyle relativement purs. - de fournir un procédé de fabrication du chlorure de benzè-23 nesulfonyle ou du chlorure de par achlorobenzènesulf onyle par réaction de l'acide arylsulfouique approprié avec du phosgène. On atteint généralement les buts de la présente invention en faisant réagir un acide arylsulfonique et un halogénure de car-bonyle en présence de diméthylformamide et d'une amin^6ertiaire 50 pour produire l'halogénure d*arylsulfonyle correspondant. La réaction est illustrée par la formule suivante : f"l s l*-aJ » AH-S0-.H + 0 — (ï)0 > AH—SO/jX + MX I 35 3 2 2 Bans la réaction, AH représente une moitié aryle qui comprend un phényle ou un phényle substitué et un naphtyle ou un naphtyle substitué. Les substituants comprennent des halogénures et en particulier du chlore, du brome, du fluor et de l'iode, des 40 groupes alcoyles et alcéuyles, de préférence des groupes alcoyles BAD ORIGINAL 69 43983 2 2026885 inférieur» ou alcényles inférieurs, nitro et cyano et de» combinaisons des substituants précités. Cône aeides arylsulfoniques représentatifs non limitatifs utilisés dans le prooédé d» cette invention, en peut citer : 5 1*acide benzènesuifonique les aeides chlorobenzène sulfoniques les acides trichlorobenzène sulfoniques les acides naphtalène sulfoniques les aeides toluène suifouiques. 10 Bans la réaction,X représente un halogénure qui est seit du chlore, soit du brome• Le phosgène (chlorure de earbonyle) est un réactif préféré, BUT représente le diméthylformamide et Ï-A une aminé tertiaire* lors de la mise en oeuvre de la présente ia-rention, on a découvert que la présence d'un faible pourcentage 15 d'une aminé tertiaire favorise la réaction dans des conditions relativement modérées et cohduit & un rendement élevé et à un haut k degré de pureté du chlorure d'arylsulfonyle désiré* Comme aminés tertiaire a représentatives mon limitatives employées dans la présente invention on peut citer t 20 la triéthylamine, la pyriàine, les picolines, lès lutidiaes, la BfjH-diméthylaniline. 25 lies conditions réactionnélles varient en fonction des réac tifs et des produits particuliers recherchés et de l'équipement dans lSiquellfâ doit être conduite la réaction* Toutefois, peur la préparation du chlorure de benzèaesulfonyle ou du chlorure de pa-rachlorobenzènesulfonyle on préfère une température de réaction 30 comprise entre environ 15 et environ 100°C et la température préférée est celle comprise entre environ 50 et environ 90#Gf Afin de réduire au minimum la décomposition, il est souhaitable d*éviter des températures élevées au cours de ces réactions* Entre environ 12 et environ 16 % en poids de diméthylformamide par rapports 35 an poids d'acide sulfonique devront de préférence être présents dans la zone réactionnelle* On a constaté que le fait de n'employer que 10% de BMF avait pour résultat une réaction très lente et un rendement faible. Il est préférable d'avoir au moins 0,5% environ en poids d'une aminé tertiaire appropriée par rapport au poidi 40 d'acide arylsulfonique bien que l'on préfère la présence d'environ BAD ORIGfMAi 69 43983 3 2026885 0,5 à enriron 2% en poids de l'aminé tertiaire. La réaction peut être conduite de façon satisfaisante à la pression atmosphérique. Un procédé préféré de conduite de la réaction de la présente invention consiste à charger dans un réacte tu? approprié la 5 quantité désirée d'un acide arylsulfonique, de diméthylformamide et d'aminé tertiaire. L'halogénure de carbonyle est alors introduit goutte à goutte sous forme liquide ou on le fait barboter, en tant que substance gazeuse, arec le débit désiré dans la oharg» se trouvant dans le réacteur. On ajoute de préférence l'halogénu-10 de carbonyle au ailieu réactionnel jusqu'à arrêt du dégagement, de 1*halogénure d'hydrogène. Il est préférable d'utiliser un excès de 1'halogénure de carbonyle par rapport à la quantité stoe— chiométrique nécessaire à la chloration de l'acide arylsulfonique pour obtenir une réaction totale aree le diméthylformamide. On 15 sépare ensuite le produit à base d'halogénure d*arylsulfonyle de la Basse ayant réagi par des procédés et des moyens de distillation adéquats tels que distillation sous vide. L'invention ayant été décrite en termes généraux, on se réfère maintenant à des exemples spécifiques qui ne doivent en au-20 e'une façon etre considérés comme limitatifs. TCTfflfPT.T: 1 L'appareil décrit est utilisé dans l'exemple 1 et dans les exemples suivants. Un ballon tricol à fond rond de 100 ml est é-quipé d'un agitateur magnétique, d'une calotte chauffante, d'un 25 thermomètre et d'une ampoule & brome graduée à pression équilibrée à laquelle est incorporé un "tube en Y". Sur une branche du tube en T est monté un réfrigérant à neige carbonique et l'autre branche est reliée à un réservoir de phosgène par l'intermédiaire d'un tuyau en caoutchouc. La tubulure de sortie du réfrigérant à 30 neige carbonique est reliée à un barboteur à gaz. Dans cet exepple, on introduit dans le réacteur 0,1 mole (19,2 g. avec un degré de pureté d'environ 90%) d'acide p^ehloro-benzènesuifonique renfermant 15% (2,9 g) de diméthylformamide et 1% (0,2 g) de triéthylamine. On chauffe le contenu du ballon à 35 50-60°0 pour liquéfier le solide et le maintient à cette température pendant la durée de la réaction. On introduit ensuite avec précaution et goutte à goutte du phosgène liquide (pt. d'ébulli-tion 8*0, densité 1,39) an moyen de l'ampoule à brome graduée à pression équilibrée. 40 Du gaz chlorhydrique se dégage au cours de la réaction. BAD original 69 43983 4 2026885 Pour un essai mettant en oeuvre 0,1 mole, la réaction est totale en 30 à 40 minutes, temps au bout duquel cesse le dégagement de gaz chlorhydrique et on ne note plus d*absorption de phosgène. On chasse le phosgène n'ayant pas réagi et le recueille dans l'ampou-5 le en chauffant le mélange réactionnel à 90-100*0 pendant 15 à 20 minutes. On équipe ensuite le réacteur en vue de la distillation sots vide en utilisant une colonne Tigreux de 20 cm à double enveloppe sous vide. On élimine les traces de phosgène sous vide (trompe à 10 eau, 50-70*0/10 cm de Hg) pendant 15 à 20 minutes, après quoi le produit est purifié par distillation sous vide à l'aide d'une pompe & vide qui dégage dans une hçtta. TgHgMPT.TE 2 On reprend le mode opératoire de l'exemple 1 en utilisant 15 oette fois-ci du chlorure de benzènesuifonyle à la place de chlorure de par achlorobensène suif onyle. Les rendement et pureté du produit des exemples 1 et 2 apparaissent dans le tableau I ci-après.' TABLEAU I Bendement % 20 Produit chlorure de p-chloro-benzènesulfonyle 30 80-83 % par rapport à l'acide brut (rendt. réel: 90-93%) 25 chlorure de benzène-suif onyle 87% par rapport à l'acide brut (rendt.réel: 92%) 35 Pureté pt.de fusion ' 50-52° C (valeur tirée de la littérature 53 °C) $ chroma#, en phase gazeuse 1 pic, pas de DUT pt E*«90,5*0 sous 4 mm deHg liquide incolore , limpide j chromâto. enpha se gazeuse 1 pic pas de.DKF TTOIPLE 5-5 On prépare d'autres halogénures d'arylsulfonyle selon la méthode précisée dans l'exemple 1 en partant de l'acide arylsulfonique approprié. En utilisant les modes opératoires et appareil décrits dans l'exesple 1, on prépare les ohlorures d'arylsulfony]» correspondants à partir d'acide 2-naphtalènesulfonique, d'acide 2,4,5-triehlorobenzènesulfonique et d'acide méthylbenzènesuifoui-que. •BÀb ORIGINAL 69 43983 5 2026885 DMM.'.I PLE 6-12 On réalise ces exemples en utilisant 1*appareil, les modes opératoireles réactifs décrits dans l'exemple 1. Toutefois, à la place de 1 % de triéthylamine, on utilise dans chacun de ces 5 exemples 1% des aminés tertiaires suivantes : pyridine 2-picoline 3-picoline 4-picoline 10 mélange de 3 et 4-picolines 2^6-lutidine N, IT-dimé thyl ani 1 ine Dans chaque cas, le rendement et la pureté du chlorure de p-chlorobensènesulfonyle ainsi que la vitesse de réaction semblent 15 tout à fait comparables à ceux de l'exémple 1. EXTOPLE 15 Dans cet exemple, il se trouve 10% de DM1 et 2% de triéthylamine dans l'acide p-chlorobenzènesulfonique chargé dans l'appareil décrit dans l'exemple 1. Dans ce cas, on maintient la tempé-20 rature de réaction à 7Q° pendant une période de 2 heures tout en ajoutant du phosgène. A la fin dè cette période, on constate que moine d'un âisième de la quantité de phosgène nécessaire à l'achèvement de la réaction est absorbé par les réactifs0 EXEMPLE 14 25 Dans cet exemple, il se trouve 15/£ de DM3? dans l'acide p eiilorobenzènesulfoniaue chargé dans l'appareil décrit dans l'e-seaplo 1. On a* introduit pas d'amino tertiaire. La température de réaction est maintenue à 70°G pendant le chargement du phosgène. 0a maintient la température de réaction pendant 5 heures. Le phos-30 gène ne réagit pas dans ces conditions. EXEMPLE 15 On réalise cet exemple en utilisant l'appareil, les modes opératoires et les conditions réactionnelles décrits dans l'exemple 1 en apportant toutefois les modifications suivantes. L'aminé 35 tertiaire utiliséd dans ce cas est la pyridine. Lorsqu'on ne note plus d'absorption de phosgène, on oharge de nouveau 0,1 mole d'acide p-chlorobenzènesulfonique dans le réacteur contenant les substances ayant réagi*- On n'introduit pas de DMF ou d*aminé tertiaire additionnelle« On ajoute le phosgène goutte à goutte jus-40 qu'à arrêt du dégagement d'HOl. On répète cinq fois cette hpéra- BÀD ORîGfNAL 69 43983 6 2026885 tion. de rechargement» Chaque fois, la durée de réaotion est sensiblement identique à celle de la réaction initiale ce qui montre qu'il n'y a pas de perte d'activité catalytique. Le produit est ensuite récupéré et purifié suivant le procéd^ÉLécrit dans l'exem-5 pie 1. L'invention ayant été ainsi décrite en référence à des exemples spécifiques, de nombreuses modifioatioas et variantes viendront à l'esprit de l'homme de l'art, celles-ci n'en modifiant ni l'esprit, ni la portée. i BAD orjg/NAL 69 43983 7 2026885 : EEYENDIQA3?IONS Un procédé de fabrication d'un halogénure d'arylsulfonyle qui consiste à faire réagir un acide arylsulfonique et tux halogénure de carbonyle en présence de diméthylformamide et d'une a-5 mine tertiaire pour produire un halogénure d*arylsulfonyle et un halogénure d'hydrogène. 2. Le procédé de la revendication 1 dans lequel ladite moitié aryle comprend un phényle, un naphtyle ou leurs dérivés substitués . 10 3» le procédé de la revendication 1 dans lequel ledit acide arylsulfonique est constitué par de l'acide "benzène-sulfonique. 4. Le procédé de la revendication 1 dans lequel ledit acide arylsulfonique est constitué par de l'acide parachlorobenzènesul-fonique. 15 5« procédé de la revendication 1 dans lequel ladite ami né tertiaire est choisie parmi la triéthylamine, la pyridine, les picolines (2,3 et 4), les lutidines en particulier la 2,6-lutidi-ne et les N,F-diméthylaniline. 6. Le procédé de la revendication 1 dans lequel ledit halo-20 génure de carbonyle est constitué par du phosgène. 7. Le procédé de la revendication 1 dans lequel ladite aminé tertiaire est présente à raison d'au moins 0,5 % environ en poids par rapport à l'acide arylsulfonique. 8. Le procédé de la revendication 1 dans lequel ladite réae-25 tion est conduite à une température comprise entre environ 15 et environ 100*0 et de préférence comprise entre environ 50 et environ 90°C. 9» Le procédé de la revendication 1 dans lequel ledit diméthylformamide est présent dans une proportion d'environ 12 à en-30 viron 16 % en poids par rapport à l'acide arylsulfonique. 1 BAD ORIGINAL