Brevet FR2092075A1 — publié le 19720121

La présente invention a pour objet de nouvelles 2-hydroxy-3,5,6-trichlorobenzylamines et de nouveaux additifs pour huiles lubrifiantes. Les composés sont également intéressants comme intermédiaires chimiques et ils agissent sur 5 des systèmes d'enzymes. Les nouveaux composés de l'invention ont la formule : (I) CHr y1 OH Cl dans laquelle et R2 peuvent être chacun un atome d'hydrogène, ou un groupe hydrocarbure, ou un groupe hydrocarbure substitué ou pris ensemble avec l'atome d'azote, forment un 10 noyau hétérocyclique ; l'invention concerne également les sels de ces composés. Les groupes représentatifs de R^ et R2 comprennent l'hydrogène ou les groupes suivants : (a) - les groupes alcoyle et alcoyle substitué con-15 tenant 1 à 18 atomes de carbone environ, à chaîne droite ou à chaîne ramifiée, par exemple le groupe méthyle, éthyle, n-ïropyle, isopropyle, n-butyle, isobutyle, n-pentyle, n-hexyle, nonyle, décyle, dodécyle, etc. (b) - les groupes cycloalcoyle contenant 3 à 8 atomes 20 de carbone, tels que les groupes cyclopropyle, cyclobutyle, cyclopentyle, cyclohexyle, cycloheptyle et cyclooctyle. (c) - les groupes aryles et les groupes aryle substitués contenant 6 à 15 atomes de carbone environ, par exemple, les groupes phényle, o-, m-, et p-xylyle, tolyle, phényle 25 substitué par un ou plusieurs groupes alcoyle contenant 1 à 3 atomes de carbone ou par d'autres groupes tels que chloro ou nitro, 1-naphtyle, 2-naphtyle, etc. 14173 2 2092075 (d) - les groupes aralcoyle tels que les groupes benzyle, phénéthyle, etc. : et (e) - dans lesquels représente un reste d'aminés secondaires basiques telles que les dialcoylamines, comme la diméthylamine, la diéthylamine, etc. et des groupes hétérocycliques formés à partir de et R2 pris avec l'atome d'azote sur lequel ils sont attachés ; y compris leurs dérivés alcoyl-substitués dans lesquels le groupe alcoyle contient 1 à 5 atomes de carbone environ ; y compris l'aziridine, la pyrrolidinone, la pyrrolidine, la morpholine, la pipéridine etc. L'invention a également pour objet la préparation de composés ayant la formule I ci-dessus, dans laquelle on fait d'abord réagir le 2,4,5-trichlorophénol avec des formamides ou des îf-monoalcoylformamides plus du formaldéhyde ou un de ses précurseurs comme décrits ci-après. Les composés de l'invention sont caractérisés par une nature amphotère polyfonctionnelle par la présence de positions réactives à la fois sur les motifs aminé et les motifs phénoliques. Ces positions participent à diverses réactions comprenant, sur le motif phénolique, la formation d'ester et d'éther ainsi que la formation de sel, des réactions d'acyla-tion avec les chlorures de benzène-suifonyle substitués, et des réactions d'oxydation. Le motif àmine peut naturellement participer à toutes les réactions communes à ces motifs. Les composés de l'invention sont intéressants comme intermédiaires chimiques et en particulier, comme intermédiaires colorants de matières colorantes qui sont des substantifs pour les fibres synthétiques, étant donné que ces composés peuvent se 14173 3 2092075 condenser avec certains intermédiaires colorants d'anthra-quinone. Les composés de l'invention agissent également sur divers systèmes d'enzymes et peuvent être utilisés, directement ou par l'intermédiaire d'une autre synthèse, comme produits chimiques pour usage agricole, comme produits pharmaceutiques et comme intermédiaires pharmaceutiques. On prépare les composés de l'invention en opérant comme décrit dans les réactions suivantes pour produire des aminés primaires ou secondaires du type (a), (b), (c) et (d) On produit actuellement de préférence des composés ayant la formule ci-dessus en faisant réagir du formaldéhyde BAD ORIGINAL. 71 14173 4 2092075 (ou des précurseurs produisant du formaldéhyde tels que le para-formaldéhyde) in situ avec du formamide ou des formamides ÎT-monosubstitués de formule : 0 H Il I (II) H - C — N R1 dans laquelle. R1 est tel que défini ci-dessus (formule I). 5 On ajoute ensuite le 2,4,5-trichlorophénol en solution acide (voir équation 2), On utilise les réactifs en quantités essentiellement équimolaires, bien qu'une gamme des réactifs amide/ aldéhyde/phénol comprise entre 1/1/1 et 1,5/3,5/1 n'est pas exclue. 10 Des conditions acides ne sont pas nécessaires, la température peut être comprise entre -5°C et +50°C pendant la réaction. Quand toutes les additions sont terminées, on chauffe au reflux le système pendant 1 à 6 heures, en ajoutant de l'eau pour compléter la réaction (voir équation 3). On obtient des 15 rendements compris entre environ 60 et 90 du rendement théorique. Une variante de cette réaction, comprenant l'addition progressive du formaldéhyde (ou du précurseur) à une solution du phénol et du formamide décrit ci-dessus, donne des rendements encore meilleurs. 20 Le produit de cette technique sera le sel acide de 1'aminé et on peut obtenir 1'aminé libre en amenant la solution aqueuse à un pH de l'ordre de 7,5 en utilisant une base appropriée telle que 1'hydroxyde de sodium. Il est préférable à présent de former les composés 25 représentés par (e) ci-dessus, ainsi que ceux dans lesquels R1 ni R2 sont représentés par un atome d'hydrogène, en éliminant l'ammoniac dans la réaction entre la diamine ou 1'aminé cyclique correspondante et la 2-hydroxy-3,5,6-trichlorobenzyl-amine comme indiqué dans l'équation 4- Cette réaction progresse 30 lentement à une température comprise entre la température ambiante et 150°C environ. Dans ce procédé, l'aminé sert de BAD ORIGINAL 71 14173 5 2092075 catalyseur basique pour la réaction. Bien que l'on puisse utiliser dans le procédé n'importe quel fornamide H-monosubstitué ayant la formule (ilj, on utilise de préférence comme réactif amide le M-méthylformamide 5 ou le N-éthylformamide. On prépare de préférence les dérivés N-hetérocycliques comme décrit dans les exemples 4 et 5 ci-après. On réalise cette synthèse selon la réaction 4 en utilisant le produit de l'exemple 1 et une aminé secondaire par la technique suivante pour prodaire les amioaes tertiaires 10 désirées, comprenant les K-hétéroamines cycliques de formule (e), en utilisant comme intermédiaire le produit aminé libre de la réaction (3), dans lequel est de l'hydrogène : Comme indiqué ci-dessus, certains de ces composés agissent sur des systèmes d'enzymes et la 2-hydroxy-3,5,6-15 trichlorobenzylamine (exemple 1 ci-après) a un effet diurétique quand on l'administre expérimentalement à des chiens. La nature exacte des systèmes physiologiques en jeu n'a pas été élucidée. En général, les composés de l'invention, par suite 20 de leur_nature amphotère, ont une grande stabilité de pH dans des systèmes aqueux ou analogues et sont ainsi intéressants corne agents tampons à la fois dans des systèmes chimiques et physiologiques. Ces composés possèdent, en plus d'une propriété asso-25 ciée intérieurement, également une association intramoléculaire, et sont donc intéressants pour modifier la viscosité d'une variété de liquides. L'effet des composés de l'invention sur 14173 6 2092075 la viscosité des liquides fait qu'ils sont particulièrement intéressants comme additifs pour huiles lubrifiantes. D'autre part, ils sont également inactifs à l'égard des métaux et par conséquent augmentent l'onctuosité des compositions d'huiles lubrifiantes sous des pressions extrêmes. Ceci est spécial car la molécule ne contient aucun métal et ainsi ces additifs ne laissentpas de cendre pas calcination. En tant que famille, les composés possèdent une bonne stabilité aux températures élevées et sont ainsi des agents de modification intéressants des propriétés physiques des liquides utilisables à des températures et sous des efforts inhabituellement élevés, tels que lors du forage des puits et dans les moteurs à combustion interne. La préparation de plusieurs composés représentatifs de la famille générale de l'invention est donnée en détails dans les exemples suivants. Les exemples donnent en particulier les techniques préférées utilisées pour synthétiser les composés particuliers. EXEMPLE 1. 2-hydroxy-3,5,6-trichlorobenzylamine. On fait réagir 197,4 g (1 mole-gramme) de 2,4,5-trichlorophénol, dissous dans 360 g d'acide sulfurique à 100 #, à la température ambiante avec un excès de 10 $, 86 g, du N-méthylol-formamide (N-hydroxyméthyl formamide) préparé en faisant réagir 35 g de paraformaldéhyde avec 49,5 g de formamide en présence de 1 g d'hydroxyde de sodium comme catalyseur. La réaction se déroule en passant par un mécanisme « On recouvre le mélange réactionnel de glace, ce qui entraîne la précipitation du composé formamido ci-dessus. On lave à l'eau ce précipité, puis on l'hydrolyse rapidement avec 2 litres d'une solution aqueuse d'acide chlorhydrique (20 $)' bouillant à température constante, pour produire le chlorhydrate du composé en question. En ajustant le pH à 7,5 71 14173 7 2092075 avec une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium on obtient le compose désiré sous la forme de l'amine libre, avec un rendement de 70 4>t ayant la forme d'un solide blanc sal, faiblement solufcle dans l'eau (point de fusion : 192-195°C). 5 Sous la forme du sel de sodium, ce produit présente des bandes d'absorption aux infrarouges à 3410, 1630, 1587 et 870 et 7.42.entre autres. EXEMPLE 2 On mélange 32,4 g (C,55 mole) de S-méthylformamide 10 avec 15,8 g (0,5- mole) de paraformaldéhyde à 95 .£• On ajoute une trace, deux pastilles, d'hydroxyde de sodium et on applique un léger chauffage. Le mélange devient limpide. Ceci montre la présence de N-méthyl-ÎT-méthylol-formamide. On ajoute le mélange ensuite par petites ..portions tout en refroidissant, 15 à une solution de 99 g (0,5 mole) de 2,4,5-trichlorophénol di3..--ous dans 950 g d'acide sulfurique à 100 On recouvre ensuite la matière résultante avec 3 litres de glace pilée. On lave le précipité résultant blanchâtre avec de l'eau par décantation, puis on le filtre et on le sèche, il représente 20 1'intermédiaire N-(2-hydroxy-3,5,6-trichlorobenzyl)-N-méthyl— formamide. On le chauffe ensuite au reflux pendant 3 heures avec 1 litre d'une solution aqueuse d'acide chlorhydrique à 15 $ à 1C9°C. On le filtre ensuite, puis on amène le pH à 7,8 avec 25 une solution aqueuse à 20 % d'hydroxyde de sodium ce qui entraîne la précipitation de la N-métiiyl-2-hydroxy-3,5,6-trichlo-robenzyl-amine ; soit 60 g en poids sec ; elle fond à 180 -182°C. EXEMPLE 3 30 On répète la technique de l'exemple 2, excepté qu'on utilise une quantité molaire équivalente de iï-éthylformamide au lieu du méthyl-formamide. On obtient le produit Iï-éthyl-2-hydroxy-3,5,6-trichlorocenzylamine. EXEMPLE 4 35 On chauffe au reflux 17 g de 2-hydroxy-3,5,6-triciilo- robenzylamine (de l'exemple 1j avec 100 ml de morpholine pendant 8 heures à 128°C environ. Pendant ce temps, de l'ammoniac BAD ORIGINAL 71 14173 8 2092075 gazeux se dégage du systène. On laisse ensuite refroidir le produit et on ajoute 150 ni d'eau. Une huile se sépare qui se cristallise rapidement. On recristallise une partie de ce produit dans l'éthanol, elle fond à 120-122°C, et représente le produit -morpholino-3,4,6-trichloro-o-crésol ou la N-( ; Cl : 35,9 $> trouvé : N : 4,55 % ; Cl : 35,7 fo. EXEMPLE 5 On met 17 g de 2-hydroxy-3,5,6-trichlorobenzylamine (de l'exemple 1) dans un autoclave avec 100 ml de diéthylamine pendant 8 heures à 150°C environ. On isole le produit par éva-poration des produits bouillants à basse température et par cristallisation du résidu deux fois dans l'éthanol on obtient la N,.I-diéthyl-2-hydroxy-3 ,5 ,6-trichlorobenzylamine de formule: 2 BAD ORIGINAL 71 14173 9 2092075 REVENDICATIOHS 1. Composé, ou sel de ce composé, caractérisé en ce qu'il a la formule : CH2-B\ Cl" Rr oh Cl 10 dans laquelle R^ et R2 sont choisis chacun dans le groupe constitué par un atome d'hydrogène, un groupe hydrocarbure, un groupe hydrocarbure substitué, ou forment ensenble avec l'atome d'azote un noyau hétérocyclique. 2. La 2-hydroxy-3,5,6-trichlorobenzylamine. 3. La ïï~Tiéthyl-2-hydroxy-3,5,6-trichlorobenzy lamine. 4. Le N-éthyl-2-hydroxy-3,5,6-trichlorobenzyle. 5. Le ° 6. Procédé de préparation de composés et de leurs sels ayant la formule : R- CH2-ÏL 71 14173 10 2092075 dans laquelle R1 et R2 sont chacun choisis dans le groupe constitué par un atome d'hydrogène, un groupe hydrocarbure ou un groupe hydrocarbure substitué, ou forment ensemble avec l'atome d'azote un noyau hétérocyclique, caractérisé en ce 5 qu'on fait réagir des formamides de formule : dans laquelle R^ est choisi dans le groupe constitué par un atome d'hydrogène, un groupe hydrocarbure ou un groupe hydrocarbure substitué, avec du formaldéhyde ou un précurseur du formaldéhyde et le 2,4,5-trichlorophénol en milieu acide, puis 10 on hydrolyse l'intermédiaire amide résultant pour former 1'aminé. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'on fait réagir le 2,4,5-trichlorophénol dissous dans de l'acide sulfurique avec le N-méthylol-formamide, et on 15 hydrolyse l'intermédiaire formamide pour former 1'aminé. 8. Procédé de préparation des composés selon la revendication 1, dans lesquels R^ et R2 sont tous les deux autres que l'hydrogène, caractérisé en ce qu'on chauffe la 2-hydroxy-3,5,6-trichlorobenzylamine préparée suivant le procédé de 20 la revendication 7, avec 1'aminé secondaire de formule : R1 hn r2 et on récupère le produit. 71 14173 20920/5 9» Procédé de préparation des composés selon la revendication 1, et dans lesquels et R2 pris ensemble avec l'atome d'azote forment un composé hétérocyclique, caractérisé en ce qu'on chauffe la 2-hydroxy-3,5,6-trichlorobenzylamine 5 préparée suivant le procédé de la revendication 7, avec 1'aminé hétérocyclique ayant la formule : jusqu'à ce que l'ammoniac cesse de se dégager et on récupère 1' bad original