Brevet FR2029087A1 — publié le 19701016

La présente invention est relative à un procédé de préparation de 1,2-benzisoxazoles par dégradation thermique de O-acyl-salicylalaoxime en présence de silice et/ou d'alumine. On sait que les 1,2-benzisoxazoles (indoxâzènes) peuvent être préparés par décomposition thermique des O-acyl-salicylaldQximes avec élimination de l'acide carboxylique qui a servi à acyler le groupe oxime, sous pression réduite, par exemple sous 10 à 20 mm de mercure (KATRITZKY, BOULTON, "Advances in Herterocyclic Chemistry", vol. 8, pp 284d sqq., Academic Press, New York 1967). Ce procédé a cependant l'inconvénient qu'aux températures supérieures à 120 -130 C, auxquelles la dégradation (avec élimination d'acide acétique par exemple) a lieu rapidement, une fraction importante des indoxazèdnes est transformée en salicylonitriles. Aux températures inférieures à 1200C, il se forme presque exclusivement l'indoxazène, mais la vitesse de réaction est faible et la transformation prend beaucoup de ~ temps. On a découvert qu'on pouvait obtenir avantageusement des 1,2benzisoxazoles par dégradation thermique d'0-acyl-salicylaldoimes en opérant en présence de silice et/ou d'alumine. La réaction peut être représentée par l'équation suivante dans le cas de l'0-acétyl-salicylaldoxime Par comparaison avec les procédés connus, le procédé ae 1' invention donne plus économiquement des l,2-benzisoxazoles avec des rendements supérieurs, en particulier avec de meilleurs rendements volumiques horaires, du fait de la plus grande rapidité de la réaction, et dans un plus grand état de pureté. Ces bons résultats s.' obtiennent même à des températures inférieures à 120 C. Les réactifs préférés sont les 0acyl-salicyIaldoximes de formule générale : où R1 R1,R2 et et h peuvent être identiques ou différents et représentent chacun un groupe cycloalkyle en C5-C10, un groupe araikyle en un groupe aryle en C6-C10 ou an particulier un groupe alkyle en C1-C6, R2 pouvant aussi représenter un atome d'hydrogène et 5 un atome d'hydro- gène, un atome de chlore ou de brome ou un groupe nitro, R2 et R3 pouvant représenter ensemble un noyau benzénique accolé, et où R4 représente un atome d'hydrogène, ae chlore ou de brome, un groupe alcoxyle en C1-C4 ou un groupe nitro.Les produits de réaction préférés sont donc les 1,2 benzisdoxazoles de formule générale où R2, R3 et R4 ont les significations ci-dessus. On peut par exemple employer les 0-acyl-salicylaldoximes suivants : 0-acétyl-salicyaldoxime, 0-propionyl-salicylaldoxime, O-c-yclo- hexanecarbonyl-salicylaldoxime, O-benzoyl-salicylaldoxime, O-dihydrocinns- moyl-salicylaldosime, ainsi que les O-acyloximes correspondants de ltor- thohydroxybenzophénone, de l'orthohydroxyphényl-cyclohexyl-cétone, de 1' i orthohydroxyacétophénone, de l'orthohydroxyphénylacétsphénone, les 0acyloximes correspondants du paracyclobexylsalicylaldéhyde, du parabenzylsalicylaldéhyde, du paraphénylicylaldéhyde, de l'orthométhylsalicylaldéhyde, de 1' orthochlorosalicylaldéhyde, de l'orthobromosalicylaldéhyde, de l'orthonitrosalicylaldéhyde, de l'ortho-para-dinitrosalicylaldéhyde, de ltorthonitroparachlorosalicylsldéhyde, du paraméthoxysalicylaldéhyde, et l'0-acétyl-(2-hydroxy-1-naphtyl)-phénylcétoxime. La réaction se fait en présence de silice et/ou d'alumine, généralement à la dose de 2 à 20%, de préférence 5% à lOSo en poids par. rapport au réactif. On peut employer comme silice le sol de silice, le kieselguhr et en particulier les gels de silice, tels que Xédrogel, Silica- gel, gels de silice en poudre, perles de gel de silice, aérogels de silice Comme alumine, on emploie par exemple l'alumine . a ou t , les alumines actives, les gels d'alumine. On peut.aussi employer des nélanges de sili- ce et d'alumine, éventuellement additionnés d'oxydes et/ou de silicates alcalines ou alcalino-terreux, par exemple les kaolins, les bauxites, les terres décolorantes, les argiles.Les silices et/ou alumines préférées sont celles qui ont une majorité, de préférence plus de 75%, de pores 10 à 200 de rayon, de préférence de 12 à 100 de rayon, un rayon moye des pores de 20 à 100 , de préférence de 20 à 60 , et une surface spécil fique au plus égale à 55Q m2/g, de préférence à 500 m2/g. - On obtient avantageusement des silices appropriées comme cataly-seurs en precipitant des sels de silice, par chauffage ou par addition 'aci@es, en traitung les gels par des électrolytes et en les séchant. 2 prépartion des guis le silice approp@iés estd décrite par excuple éans cz brevets allem@nes 444.914, 523.585, 527.370, 530.730, 536.546, et ans le brevet français 1.290.165. On obtiont en paticulier ces estalyeurs à pores assez gros et à surface assez faible quand en traite lez gels avant ou pendant le séchage p des bases assez fortes. Dans ce cas, les catalyseurs oht une aci@ité d'échange supérieure à pH = 3. On sait qu' on entend pur "acidité d'échange d'en gel de silice" le pH qui s'établit quand on traite une quantité déterminée du gel par une quantité déterminé d'une solution de chlorure de potassium à une concentration déterminée. On obtient les meilleurs résultats avec les catalyseurs dont l'aciditéd d'échange est compris entre pH = 3 et pH = 7. Les catalyseurs dcnt l'a- cidité d'échange est inférieure à pH = 3 ont des pores assez étroits et conviennent moins bien. On obtient avantageusement des alumines appropriées comme Ca- talyseurs par les procédés des brevets ci-dessus, en partant des composés correspondants de l'aluminium. On peut mesurer le diamètre des pores par la méthode décrite dans Journal of the American- Ohemical Society 73, 373 (1951). La mesure repose sur l'adsorption-et la désorption d'azote. Une méthode de mesure de la surface spécifique des matières poreuses est décrite dans Journal of the -American Chemical Society 60, 309 (1938). On peut enfin calculer le diamètre moyen des pores à partir de la surface interne et du volume @ des pores d'après le brevet français 1.181.210. La réaction se fait généralement entre 90 C et 1300C, de préfé -rence entre 100 C et 120 C-à -à pression atmosphérique ou sous pression1 en continu ou en discontinu. On peut opérer par exemple comme suite On maintient à la température de réaction pendant une. ou deux heures, a' la pression atmosphérique ou sous pression réduite, un mélange de réactif et de catalyseur. On a avantage à distiller en continu le l,2-benzisoxa- zole et l'acide carboxylique pendant la réaction, et à ajouter éventuellement du réactif fraies. On isole le-produit du distillat par distillation fractionnée. Les composéss préparés par le procédé de l'invention sont des produits intermdiaires intéressants pour la préparation de colorants et de parasiticides, c'est ainsi que le 1,2-benzisexazole peut être chloré pourd obtenir le 5-chloro-1,2-benzisoxazole, qui se transforme en 2-hydroxy-5-Chlorobenzonitrile par traitement par un alcali. Ce dérivé chloré ne peut être obtenn par chloration directe du salicylonitrile. Il sert à préparer des parasticides intéressants, en particulier des fongicides et des insecticides, c'est ainsi que le 2-acryloxy-5chlorobenzonitrile estd très actif contre Asperfillus niger à la sone tration de 5 ppm dans le milieu de culture. En traitant le 2-hyaroxy-5-chlorobenzonitrile par le chlor de diéthoxyphosphoryle, on obtient le diéthylphosphate de 2-cyano-4chlorophényle, qui est très actif contre les pucerons à la dose de Oen poids par pulvérisation. bans les exemples qui suivent, les parties et pourcentages en poids. EXEMPLE 1. Dans un appareil à agitation muni d'un dispositif de distition, on chauffe à 1000C 20 parties de gel de silice (80% de pores d' rayon moyen ne 50 , surface spécifique 480 m2/g) et 100 partica d'Oacétyl-salicylaldoxime. En agitant le mélange, on réduit la pression 10-20 mm de mercure et an porte la température à 105 C. Le réactif se décompose énergiquement en 1,2-benzizoxazole et acide acétique, qui s distillés. On maintient la température à 1050C et on ajoute-du réacti frais suivant la vitesse de décomposition (évaluée d'après les quanti tés distillées). On décompose ainsi 800 parties de réactif sur 20 par de gel de silice en deux heures environ. On chasse l'acide acétique d distillat, lequel contient alors 95% d'indoxazène et seulement 5% de salicylonitrile.Après une nouvelle distillation, on obtient 425 part (80%) de 1,2-beuzisoxazole, F = 81 C/12 mm. EXEMPLE 2. En procédant comme dans l'exemple 1, on décompose 800 parti d'O-acétyl-salicylaldoxime en présence de 20 parties d'alumine neutre 110 -120 C Une fois débarrassé de l'acide acétique, le distillat con 75% de 1,2-benzisoxazole et 25 de salicylonitrile. la rectification no 300 parties (62%)d de 1,2-benzisoxazole, EEXEMPLE 3. En procédant comme dans l'exemple 1, on décompose 800 parti d'o-acétyl-salicylaldoxime sur 20 parties de charbon actif. Au-dessou de 120 C, la vitesse de réaction Ot si faible qu'il faut chauffer à 125 -130 C. On obtient un distillat contenant 65% de 1,2-benzisoxazol 35% de salicylositrile. La rectification donne 276 parties (52%) de 1, 2-benzîsoxazole. EZ En Drosédant somme in@s l'exemple @@ @@@mp@ae @ - @ait salicylaldoxime sans ca@alyseur. à 120 C @ous @5 @@ @@ moran@e), on décompose 50 parties par heure le réactif (dau @iau de 400 p@uies pa heure dans l'exemple 1). le distillat cdn-tient 72% de 1,2-bonzisoxazole et 28% de salicylonitrile. Le rendement de 1,2-benzisoxazole est de 340 parties (64%). A 1300C (sous 15 mm de mercure), on décompose 200 parties par heure d'O-acétyl-salicylaîdoxime. Le distillat contient 64% de 1,2benzisoxazole et 36%de salicylonitrile. le rendement de 1,2-benzisoxazole est de 298 parties (56%). On ne décompose que 100 parties par heure de réactif, au lieu de 400 parties par heure dans l'exemple 2. EXETLE 5. On mélange 800 parties d'0-acétyl-2-hydroxy-5-chloracéto- phénonoxime avec 50 parties de gel de silice (80% de pores de 50 de rayon moyen, surface spécifique 480 m2/g), et on chauffe à 1150 - 1200C environ dans un appareil à agitation. En agitant le mélange, on réduit la pression à 10-20 mm de mercure. le réactif se décompose énergiquement en 3-méthyl-5-chloro-l,2-benzisoxazole et acide acétique, qui sont distillés. Une fois la réaction terminée (en 2h30), on refroidit le mélange, on ajoute du méthanol et on filtre. on chasse le méthanol du filtrat et on distille le résidu sous vide. On obtient à 87 -92 C/2 mm 450 parties (76%) de 3-méthyl-5-chloro-1,2-benzisoxazole. - REVENDICATION Procédé de préparation de l,2-benzisoxazoles par décomposition thermique d'O-acyl-salicylaldoximes, caractérisé par l'emploi de silice et/ou d'alumine comme catalyseur de décomposition.