Brevet FR2166111A1 — publié le 19730810

L'invention concerne un procédé de préparation dtaci- des l-hydroxyalcane-i,2-diphosphoniques, à partir d'acides a- aminoalcane-l,i-diphosphoniques. Pour la préparation d'acides 1-hydroxyalcane-1,1-di- phosphoniques, on connaît déjà une série de synthèses. Les procédés les plus connus consistent à faire réagir, sur l'acide phosphoreux, des agents d'acylation, en particulier des chlorures d'acyle ou des anhydrides ou des mélanges de ces corps. On peut également faire réagir des trihalogénures de phosphore sur des acides carboxyliques pour obtenir des acides 1-hydroxyalca- ne-121-diphosphoniques. Toutefois, les produits ainsi formés ne sont pas homogènes. Par suite, pour préparer des substances pures, il est nécessaire d'effectuer des opérations compliquées de purification. I1 est connu aussi, pour obtenir des produits homogènes, de soumettre les produits bruts à un traitement par la vapeur d'eau et d'obtenir, ainsi, avec de bons rendements, des acides 1-hydroxyalcane-1,1-diphosphoniques. Toutefois, le procédé de traitement à la vapeur d'eau est souvent très long et motteux dans la fabrication technique, surtout lorsqu'il faut éliminer des acides carboxyliques supérieurs, comme l'acide caproique, l'acide benzoïque et des composés analogues. On a trouvé, maintenant, que l'on peut éviter ces inconvénients, dans une large mesure, si l'on utilise le procédé nouveau décrit ci-après. Le nouveau procédé de préparation d'acides 1-hydroxy- alcane-,a-diphosphoniques est caractérisé par le fait que l'on fait réagir des acides 1-aminoalcane-1,1-diphosphoniques, répondant à la formule générale dans laquelle R désigne un radical hydrocarbure de 1 à a2 atomes de carbone, sur l'acide nitreux, des halogénures de nitrosyle ou des corps qui forment de l'acide nitreux. De préférence, pour la pratique du procédé, on utilise des acides 1-aminoalcane-1,1- diphosphoniques dans lesquels le radical R est un radical alkyle contenant de préférence 1 à 6 atomes de carbone, un radical cyclohexyle, un radical phényle ou un radical aralkyle contenant 1 à 8 atomes de carbone.Le radical hydrocarbure peut encore, éventuellement, contenir des substituants qui ne réagissent pas ou pratiquement pas sur l'acide nitreux. Ceux-ci peuvent entre en particulier, des groupes méthyle ou éthyle, méthoxyle ou éthoxyle, ainsi que des atomes d'halogène ou des groupes acides phosphoniques. Les acides aminoalcane-l,l-diphosphoniques sont des composés facilement accessibles. On peut, par exemple, les préparer en faisant réagir des amides correspondantes d'acide monocarboxylique sur PCl3 et en hydrolysant ensuite. La réaction peut se faire, éventuellement, avec addition simultanée d'acide phosphoreux. Le procédé se pratique, de préférence, à des températures de O à 5O0C, de préférence de 10 à 45-C. On peut faire réagir sur l'acide nitreux des solutions ou des suspensions aqueuses des acides 1-aminoalcane-1,1-diphosphoniques. Pour former l'acide nitreux, on peut introduire des oxydes d'azote appropriés, par exemple NO2, N204 et, en particulier, N 203. Eventuellement, on peut aussi utiliser des gaz résiduaires techniques correspondants. Toutefois, on peut aussi former en solution aqueuse l'acide nitreux nécessaire en faisant réagir des nitrites sur des acides minéraux. Un autre procédé consiste à ajouter lentement de la solution de nitrite alcalin à une solution acide. Pour obtenir une conversion complète, il faut une quantité stoéchiométrique d'acide nitreux. Toutefois, dans bien des cas, on travaille avec un certain excès, de préférence de 1,2 à 2 fois. Il est avantageux aussi d'ajouter lentement l'acide nitrique ou les corps qui forment celui-ci. Au lieu d'oxydes d'azote, on peut aussi utiliser le chlorure de nitrosyle. Eventuellement, on peut aussi envisager l'acide nitrique anhydre car, dans les conditions de la réaction, celui-ci peut, aussi, former, dans une certaine mesure, de l'acide nitreux par des réactions secondaires. Ltavantage du procédé nouveau réside dans le fait qu'en utilisant comme matière première les acides 1-aminoalcane-1,1- diphosphoniques facilement accessibles, on obtient a priori les acides 1-hydroxyalcane-t,1-diphosphoniques correspondants qui sont des produits homogènes. On supprime ainsi l'opération de purification, souvent très coûteuse, que l'on effectuait antérieurement pour obtenir des produits homogènes. ExemPle I Dans une solution aqueuse à 2 % d'acide l-aminoéthane- 1,1-diphosphonique, on introduit, lentement, à 10.C, en agitant, du N203. La quantité de N203, calculée en acide nitreux, représente environ 1,5 fois la quantité nécessaire stoéchiométriquement. Ensuite, on concentre la solution dans un évaporateur à vide et l'acide i-hydroxyéthane-l,l-diphosphonique sous la forme de l'hydrate. Le rendement est de près de 100 %. Exemple 2 On dissout ou on met en suspension 125 millimoles d'acide 1-aminobutane-1,1-diphosphonique dans 2 litres d'eau. Ensuite, on refroidit la solution à 10.C et on introduit lentement du N203. Au bout de cinq heures environ, par chromatographie, on ne peut plus déceler de composé initial dans le mélange réactionnel. Ensuite, on concentre le mélange à 150 ml dans un évaporateur à vide et on ajuste le pH à 12 au moyen de lessive de soude concentrée. En ajoutant de l'alcool éthylique, on précipite l'acide 1-hydroxybutane-1,1-diphosphonique sous forme du sel de sodium 17H20. Exemple 3 On dissout 125 millimoles d' acide 1-amino-1-phénylmé thane-1, 1-diphosphonique et d'acide 1-hydroxy-1-phénylméthane-1, 1-diphosphonique dans quatre litres d'eau, on introduit du N203, à environ 20-C, jusqu'à ce que les composés initiaux ne puissent plus être décelés à la chromatographie. Ensuite, on concentre le mélange réactionnel dans un évaporateur à vide. Après un repos prolongé, l'acide hydroxytoluènediphosphonique cristallise sous forme de dihydrate. Exemple 4 On dissout 25 millimoles d'acide 1-aminoéthane-1,1-di- phosphonique dans 100 mol d'eau régale et on agite quatre heures à la température ambiante. Ensuite, on concentre le mélange dans un évaporateur à vide, on ajoute de l'acide chlorhydrique concentré pour éliminer l'acide nitrique et on concentre à nouveau. Du concentré, le monohydrate de l'acide hydroxyéthane-1, 1-diphosphonique se sépare par cristallisation. Exemple 5 - On dissout ou on met en suspension 25 millimoles d'acide 1-aminoéthane-1,1-diphosphonique dans 100-ml d'acide nitrique. En l'espace de 30 minutes, à la température ambiante, la matière première passe complètement en solution. Ensuite, on concentre le mélange réactionnel à ltévaporateur à vide en ajoutant un peu d'eau. Au refroidissement, l'acide 1-hydroxyéthane-1, 1-diphosphonique cristallise sous forme de monohydrate. REVENDICATIONS 1.- Procédé de préparation d'acides 1-hydroxyalcane-1,1- diphosphoniques, caractérisé par le fait que lton fait réagir des acides 1-aminoalcane-1,1-diphosphoniques répondant à la formule générale dans laquelle R désigne un radical hydrocarbure contenant 1 à 12 atomes de carbone, sur l'acide nitreux, sur des halogénures de nitrosyle ou sur des corps qui forment de l'acide nitreux. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on conduit la réaction à des températures de O à 500C. 3.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que, dans une solution ou suspension aqueuse d'acides 1-aminoalcane-1,1-diphosphoniques, on introduit du N203.