Brevet FR2028477A1 — publié le 19701009

- i - 2028477 La présente invention se rapporte à un procédé de préparation de benzoïnes o/~substituées et de benzoïne-éthers. les benzoïnes Soc. 76, 718 (1954) ) ou d'halogénures d'aryl-magnésium avec l'Af-phényl-mandélate de méthyle-éther (J.Am.Chem.Soc. 76, 2698 (1954)). La synthèse d'Q^-alcoylbenzoïne-alcoyl-éthers n'est toutefois décrite qu'en prenant pour exemple le (-) o^-méthylbenzoïne-méthyl-20 éther (J.Am.Chem.Soc. 81, 2748 (1959) ). Quelques benzoïne-éthers C^-substitués dans lesquels l'oxygène est r.elié par une chaîne méthylène à l'atome de carbone enû^ .par rapport au groupe carbo-ïtyle sont'connus également1 (J. Org. Ghem. 31, 1-127 (1966), Brevet de la République Démocratique Allemande 1°57.857) et Ber. 100, 25 3266 (1967). Dans les procédés cités, l'eau est absolument à exclure. Les réactions se font à des températures élevées et ne".conduisent le plus souvent qu'à de faibles rendements en produit désiré. Par exemple pour la synthèse de 1'(-)o^-méthylbenzoïne-méthyl-éther on 30 fait réagir du méthyl^-ether d'acide mandélique avec du méthyl-lithium pour obtenir le sel lithique qui conduit alors avec le phényl-lithium âu produit avec seulement un rendement de 37^-. On vient présentement de découvrir que par opération dans le diméthylsulfoxyde (DMS0) comme solvant à la température 35 ordinaire s l) la benzoïne en présence d'alcaïî^reagit avec les agents d'al-coylation non seulement en donnant des o 70 01620 - 2 - 2028477 10 15 20 des rendements élevés, mais,, selon la concentration de la base et de l'agent d'alaoylation,. il se produit aussi bien une C-alcoyla-tion de la benzoïne qu'une G- et O-aleoylation, v 2) les éthers et thioéthers de benzoïnes-sont surtout G-alcoylés dans les mêmes conditions ..et 5 ) les benzoïnes ^-substituées sont,O-alcoylées. . ■■ La double alcoylation de la benzoïne dans les conditions réactionnelles indiquées est inattendue. De même .on ne pouvait pas prévoir 1 VO-alcoylation des benzoïnes o L'invention a par conséquent pour objet un procédé de préparation de composés de formule I : R- -R, X-R. dans lesquels R-^ est identique ou différent de et R-^ et R^ sont de l'hydrogène, ion alcoyle, aieoxy ou halogène, R^ est un alcoyle, alcényle, cycloalcoyle, aryle ou 25 , aralcoyle, R^ est de l'hydrogène, un alcoyle, alcényle, cycloalcoyle., aryle ou aralcoyle et X de l'oxygène ou du soufre, • caractérisé en ce qu'on fait réagir des composés de formule. II 30 ou X-R 4 35 en présence de catalyseurs basiques dans des solvants aprotiques dipolaires à des températures entre environ 0°C et environ 100°C, de préférence jusqu'environ 30°C, avec des agents électrophiles, 70 01620 2028477 - 3 - en l'occurrence les composés de formule I se présentant sous forme des racémates-non encore décrits, à condition que E^ représente un alcoyle, alcényle, cycloalcoyle ou aralcoyle et un alcoyle, alcényle, cycloalcoyle, aryle ou aralcoyle. 5 Ainsi, on pourra employer par exemple les "benzoïnes suivantes comme matières de départ : benzoïne, 4,4'-dichloroben-zoïne, 2,2 '-diméthylbenzoïne, 4,4 ' -diméthoxybenzoxne , 4,4 '-diméthylbenzoïne et 4-méthoxybenzôïne. Comme benzoïnes -substituées utilisables conformément 10 à l'invention on citera par exemple : Q^-méthyl-, o^-étîiyl-, ûé'-propyl-, û^-butyl-, Q^-allyl-, 0 Des benzoïne-éthers et -thioéthers appropriés sont par exemple : benzoïne-méthyl-éther, -éthyl-éther, -isopropyl-éther, -propyl-éther, -phényl-éther et -cyclohexyl-éther, anisoïne-méthyl-éther, 4,4'-diméthylbenzoïne-éthyl-éther ainsi que le sul-20 fure de désyle dodécyle et le sulfure de désyle phényle. Par solvants aprotiques dlpolaires on entend par exemple: diméthylsulfoxyde, diéthylsuifoxyde, tétraméthylène-sulfone, dimé-thylf"ormamide, diméthylacétamide et hexaméthylphosphortriamide. Des agents électrophiles sont : 25 1) les agents d'alcoylation ou d'aralcoylation, par exemple 1'iodure de méthyle, bromure d'éthyle, iodure de butyle, chlorure d rallyle, chlorure de propargyle, ehlorure de benzyle, bromure de 3-phénylpropyle, chlorure de cinnamyle, benzène-suifonate d'éthyle, p-toluène-sulfonate de méthyle et 0^-halo-éthers, et 30 2) les accepteurs de Michael, par exemple les composés carbo- nylés ou nitriles û£,/3-non saturés, comme l'acrylonitrile, l'a-crylate d'éthyle, le crotonate de méthyle, 1racrylamide, le cro-tononitrile, la méthylvinylcétone et la benzalacétophénone. En tant que catalyseurs basiques on peut utiliser s 35 des hydroxydes alcalins et alcalino-terreux, des carbonates et bicarbonates alcalins et des alcoolates alcalins. la concentration de la base peut varier de la quantité 70 01620 - 4 - 2028477 —"5 environ 10 ^ à environ 3 fois équivalente, celle de l'agent d'alcoylation d'environ 1 à environ 3 fois équivalente» La réaction peut être exécutée aussi bien dans des solvants aqueux que dans des solvants absolus, éventuellement 5 avec addition d'autres solvants tels que le dioxane, le benzène et le t-butanol. La réaction se fait de manière particulièrement avantageuse dans des suifoxydes en présence d'alcalis caustiques aqueux. Pour la mise en oeuvre du procédé on dissout le subs-10 trat à faire réagir avantageusement dans un des solvants indiqués, de préférence dans le DMSO, sous azote et à des températures entre environ 20°C et environ 30°G en présence de la quantité chaque fois nécessaire d'alcali, de préférence d'alcali caustique aqueux à 10-30^ en poids, tout en agitant, avec l'agent d'alcoylation. 15 La vitesse de cette réaction est influencée par la nature de l'agent d'alcoylation. Le temps de réaction nécessaire se situe généralement entre environ 1 et environ 24 heures. Partant de benzoïne, on peut aussi préparer dans une même campagne, par l'emploi d'agents d'alcoylation à caractère 20 électrophile différent, des -alcoylbenzoïne-alcoyl-éthers inégalement substitués, par exemple de 1' û^-allyl-benzoïne-méthyl-éther. Les benzoïnes Q^-substituées et benzoïne-éthers aisément accessibles par le procédé conforme à l'invention peuvent être 25 employés comme sensibilisateurs pour las polymérisations induites par la lumière de monomères vinyliques, ainsi que pour des réti-culations induites par la lumière de polycondensats insaturés et de polymères. L'invention se rapporte en outre aux racémates de 30 formule s au cas où R,. est un alcoyle, alcényle, cycloalcoyle ou aralcoyle et R^ un alcoyle, alcényle, cycloalcoyle, aryle ou aralcoyle. 70 01620 - 5 - 2028477 Exemple 1 o^-allylbenzoïne A une solution de 42,4 g (0,2 mole) de benzoïne dans 400 cm3 de DMSO on ajoute tout en refroidissant et en atmosphère d'azote 90 cm3 de soude caustique aqueuse à lOf et l'on ajoute 5 goutte à goutte à 20°C en lespace de 15 minutes 22 cm3 (0,27 mole) de chlorure d'allyle. On agite ensuite la solution de réaction pendant 2 heures puis on la verse sur un mélange de glace et d'eau. On recristallise le produit brut (50 g) à partir d'éther de pétrole, ce qui conne 37,9 g (75# de la théorie) d'°(f-allyl-10 benzoïne ayant comme point de fusion 89-93°C. A partir de la liqueur-mère on eh récupère encore 5,1 g fondant à 85-90°C. °17H16°2 (252,30) calculé i C % 80,92 H # 6,39 trouvé % 80,90 6,27 15 Example 2 *¥-méthylbenz o ïne A une solution de 21,2 g (0,1 mole) de benzoïne dans 200 cm3 de DMSO on ajoute à 25°C 44 cm3 de soude caustique à 10% puis 14,6 g (0,11 mole) d'iodure de méthyle. Après 2 heures d'agi-20 tation, on verse le mélange de réaction sur de la glace et on l'extrait avec un mélange éther de pétrole/éther. Après le traitement usuel on obtient 24,2 g d'une huile jaune que l'on filtre sur un mélange silica gel/éther de pétrole. On élue ce qui suit ; 1) 5,2 g (22%) d.'o^-méthylbenzoïne-méthyl-éther n^p = 1,5683 25 2) 14,8 g (68%) d'. 3) 2,1 g d'un mélange o^-méthylbenzoïne/benzoïne. Exemple 3 -mé thy1benz o ïne-mé thy1-é ther A une solution de 21,2 g (0,1 mole) de benzoïne dans 30 200 cm3 de DMSO on ajoute à 20°C 90 cm3 de soude caustique à 10% ët ensuite 30 g (0,21 mole) d'iodure de méthyle. Après 2 heures d'agitation on verse le mélange sur'un mélange glace/eau, on l'extrait à 1'éther de pétrole et on le traite. On fractionne le résidu (22,5 g) sous vide. On obtient ; 35 l) 0,6 g bouillant à 80-126°C/0,55 mm Hg, 1,548, 2) 16,6 g bouillant à 126-129°C/0,55 mm Hg, njp = 1,572 et 3) 3,4 g bouillant à 133-135°C/0,55 mm Hg, cristallisé,P.P. 60-65°C. 0 % 12,68 12,80. 70 01620 - 6 - 2028477 On recristallise la fraction 2) à partir d'éther de pétrole » ce qui donne 12,7 g d' û^-méthylbenzoïne-méthyl-éther, P.F. 35°C. C16H16°2' (24-0,29) calculé s G % 79,97 H % 6,71 0 % 13,32 trouvé ; 80,0 6,61 13,7 Exemple 4 5 -mé thy1b enz oïne-mé thy1-é ther On fait-réagir 5,7 g (2,5 • 10-^ mole) d' o^-méthylben- zoïne dans 50 cm3 de DÎ£S0 aux températures ambiantes avec 5 g —2 (2,8 « 10" mole) de p-toluène-sulfonate de méthyle en présence de 11 cm3 de soude caustique à 10 f..: 0n filtre le produit brut 10 sur silica gel/éther de pétrole et il donne à côté de 0,95 g (17 % de la théorie) d'un produit semi-fini 4,8 g (80% de la théorie) d1 o^-méthylbenzoïne-méthyl-éther fondant à 36-38°C (éther de pétrole), C16H16°2 (240,29) calculé s C % 79,97 H % 6,71 0 % 13,32 15 trouvé : 79,90 6,86 13,60, Exemple 5 -hydroxyméthylbenz o ïne A partir de 21,2 g (0,1 mole) de benzoïne et de 10 g (0,125 mole) de chlorodiméthyl-éther dans 200 cm3 d.e DMSO, en 20 présence de 45 cm3 de soude caustique à 10%, on isole après une durée de réaction d'une heure à la température ambiante 13,1 g (72% de la théorie) d' O^-hydroxyméthylbenzoïne fondant à 85-G6°C (éther/éther de pétrole) à côté de 5,2 g (24%) d'un produit semi-fini, 25 Exemple 6 On fait réagir 22,6-g (0,1 -mole) de benzoïne-méthyl-éther^ans 200 cm3 de DMSO à la température ambiante avec 7,5 g (0,12 mole) d'iodure de méthyle en présence de 44 cm3 de soude 30 • caustique à.10%. Après 2 heures on traite le' produit brut. Après une filtration sur silica gel/éther de pétrole, on isole 13,6 g (60% de la théorie) d'oC-méthylbenzoïne-méthyl-éther fondant à 35-36°C (éther de pétrole). Exemple 7 35 (2-c arbé thoxyé thy1)-benzoïne-isopropyl-éther A une solution de 25,4 g (0,1 mole) de benzoïne-isopro-pyl-éther dans 100 cm3 de DMSO on ajoute 1 cm3 de soude caustique 70 01620 - 7 - 2028477 aqueuse 4 n. A la solution de teinte vert-bleu on ajoute goutte à goutte de l'acrylate d'éthyle à 20°C jusqu'à virage -au jaune (0,104 mole). Après 2 heures d'agitation, on effectue le traitement. le produit brut cristallisé est recristallisé à partir 5 d'éther de pétrole. Point de fusion 52-53°C. S6% de la théorie. C22H26°4 (354,43) calculé s G % 74,55 H % 7,39 O % 18,OS trouvé s 74,30 7,38 18,10 Exemple 8 10 Û^-(2-c.vanoéthyl)-benzoxne-isopropyl-éther Comme à lrexemple 7 on obtient à partir de 25,4 g (0,1 mole) de benzoïne-isopropyl-éther et d'acrylonitrile 26,3 g (86%.de la théorie) d'û^-(2-cyanoéthyl)-benzoïne-isopropyl-éther fondant à 67-68°C (éther de pétrole). 15 G20H21°2 (307,38) calculé ; C % 78,14 H % 6,89 0 % 10,41 H % 4,56 trouvé s 78,20 6,74 10,50 4,57 Exemple 9 «V -méthylbenzo'ine-allyl-éther 20 A partir de 5,7 g (2,5 . 10"^ mole) d1o^-méthylbenzoïne on obtient conformément à l'exemple 4 avec 3,44 cm3 (2,5 . lO"*1 mole) de chlorure d'allyle en présence de 11 cm3 de. soude caustique à 10%, à côté de 3,0 g (53% de la théorie) d'un produit semi-fini, 2,4 g (36% de la théorie) d'une huile incolore bouillant à 25 160°C/0,4 mm Hg, n|5 = 1,5594. C18H18°2 (266»32) calculé s C % 81,17 H % 6,81 trouvé % 80,8 6,84 Exemple 10 -phénylbenzoîne-méthyl-éther 30 a 14,4 g (0,05 mole) d'oi'-phénylbenzoïne dans 100 cm3 de DMSO on ajoute 23 cm3 de soude caustique aqueuse à 10%. A 20-25 °C on aj-oute goutte à goutte 10,2 g de p-toluène-sulf onate de méthyle, dissous dans 20 cm3 de DMSO. Après 2 heures d'agitation, on traite le mélange de réaction. Le -produit brut (17,1 g) 35 est chromatographié sur silica gel/éther de pétrole » A côté de 7,8 g d'un produit semi-fini + tosyl-ester on obtient 9,3 g d'une huile incolore qui cristallise par addition de méthanol. 70 01620 2028477 - 8 - P.î1. 90-91°C (pas de dépression du point de fusion avec un échantillon authentique). exemple 11 cm3 de DMSO avec 25 g de soude caustique aqueuse à 10% et 11,8 g d'iodure de méthyle à 20°C. Après traitement et filtration sur silica gel/benzène, on obtient à côté de 6,2 g drun produit semi-fini 11,8 g d'Qf-méthylbenzoine-phényl-éther P.E. 91j5°C(éthanol). 10 Exemple 12 sulfure d1 o Comme à l'exemple 11 on fait réagir 30,4 g de sulfure de désyle phényle dans 320 cm3 de DMSO avec 40 g de soude caustique à 10% et 18,9 g d1iodure de méthyle à la température ordinaire. 15 Après traitement on recristallise le produit brut (21,6 g) 2 fois à partir d'éthanol. On obtient 9 g de sulfure d'OC-methyldésyle phényle fondant à 101°C. Exemple 13 Q^-méthylbenzoIne-méthyl-éther 20 On dissout chaque fois 2,85 g d 'û 5 cm3 de soude caustique à 10% et ensuite 0,8 cm3 d'iodure de méthyle, en maintenant une température de 25°C. Après 2 heures d'agitation, on verse les produits de réaction dans de l'eau, on les isole et on les analyse 25 par spectroscopie KMR. Solvant Produit brut 0-aleoylation en % éthanol 2,8 g crist. 0 dioxane 2,75 g " 0 acétonitrile 2,8 g " 0 30 hexaméthylïiiosFhartriamide 3 f0 g partiell. 21 tétraméthylène-sulfone 2,65 g crist. 23 diméthylformamide 3,0 g huile incolore 47 diméthylsulfoxyde 2,95 g huile incolore 93 35 On a en outre préparé les composés suivants par le procédé conforme à l'invention s 70 01620 - 9 - 2028477 o^-éthylbenzoïne ûC-buty lb enzo ïne Q^-benzylbenzoïne O^-propargylbenzoïne P.P. = 100 - 101°C 4>4'-dichloro-û^-méthylbenzoïne P.P. = 89s5-90»5°C 5 2,2 '-diméthyl-oi'-allylbenzoïne = 1*5712 4,4,-diméthoxy-û£-allylbenzoïne P.P. = 119 - 122°C û^-éthylbenzoïne-éthyl-éther n^ = 1,5470 on Q£-allylbenzoïne-éthyl-éther n-^ = 1,5596 0 10 a^-allylbenzoïne-isopropyl-éther n^ = 1,5520 O^-méthylbenzoïne-allyl-éther n^ = 1,5594 Q o "50 4»41-dicliloro-Q^-méthylbenzoïne-iiiétliyl-éth.er n^ = 1,5818 15 06-n-butylbenzoïne-n-butyl-éther P.P. = 72 - 73,5°C û6-/~2-carbéthoxyéthyl7"-benzoïne-éthyl-éther n^p = 1,5402 û^-(2-cyanoéthyl)-benzoïne-éthyl-éther P.P. = 66 - 68°C û^-cinnamylbenzoïne P.P. = 132 - 134°C Af-n-hexylbenzoïne P.P. = 71» 5- 73 °C 20 û^-isopropylbenzoïne P.P. = 103 - 104,5°C 20 Q£-méthylbenzoïne-cycloh.exyl-éther n^ = 1,5676 Ouf-benzylbenzoïne-éthyl-éther P.P. = 100 - 101°C û^-/]~2-cyanoétliyl_7'-benzoïne-Eiéth.yl-étlier P.P. '= 88 - 89°C Exemple 14 25 Qf-allyrbenzoïne-méthyl-éther A la solution de 63,6 g (0,3 mole) de benzoïne et de 25,2 g (0,33 mois) de chlorure d'allyle dans 500 cm3 de DMS.O, on ajoute goutte à goutte à 20-25°0 66 cm3 de soude caustique à 20%. Après 2 heures on ajoute goutte à goutte au mélange de réaction 30 61,4 g (0,34 mole) de p-toluène-sulfonate de méthyle et ensuite de nouveau 66 cm3 de soude caustique à 20%. le traitement après 24 heures donne 84,6 g d'une huile dont la distillation fournit 47 g (59%) d'c^-allylbenzoïne-méthyl-éther. P.E. 119-120°C/0,2 ,30 mm Hg, n^ = 1,5640. Ce trouvé s 81,20 6,78 12,30 °18H1802 (266>3) calculé s C % 81,18 H % 6,81 0 % 12,01 70 01620 - 10 - 2028477 REVENDICATIONS . 1.- Procédé de préparation de composés de formule I Vf*»1 —r4 dans laquelle R^ est équivalent ou différent de Rg et R^ et R2 représentent de l'hydrogène, un alcoyle, alcoxy 10 et/ou halogène, R^ est un alcoyle, alcényle, cycloalcoyle, aryle ou aralcoyle, R^ est de l'hydrogène, un alcoyle, alcényle, cycloalcoyle, aryle ou aralcoyle et 15 X est de l'oxygène ou du soufre, caractérisé en ce qu'on fait réagir des composés de formule II 0 H 20 R >0 r2 ou X- ■R 4 en présence de bases, de préférence de bases aqueuses, dans des solvants aprotiques dipolaires, de préférence des dialcoylsulf0-25 xydes, à des températures comprises entre environ 0 et environ 100°C, de préférence jusqu'environ 30°C, avec des agents électro-phriles. 2.- Racémates de formule I, au cas où est un alcoyle, alcényle, cycloalcoyle ou aralcoyle et R^ est un alcoyle, alcény-30 le, cycloalcoyle, aryle ou aralcoyle.