Brevet FR2195634A1 — publié le 19740308

La présente invention à laquelle ont participé Messieurs Georges BAKASSIAN, Michel Gay et Marcel LEFORT concerne-une procédé de préparation d' organochlorostannanes comportant des groupements aromatiques directement liés à l'atome d'étain. Ces organostannanes sont obtenus selon un procédé mettant en oeuvre une réaction de redistribution entre deshalogénures d'étain et des composés organosiliciques comportant des groupements aromatiques directement liés à l'atome de silicium. On connait actuellement divers procédés d'obtention de stannanes à groupements aromatiques, comme par exemple les phénylstannanes. Ceux-ci sont préparés industriellement par synthèse directe en chauffant des halogénures d'aryle avec des particules d'étain finement divisées et en général en présence d'activateurs comme les iodures métalliques. De tels procédés sont décrits par exemple dans les brevets français 1.456.268 et 1.087.051. I1 est également préconisé de préparer les phénylchlorostannanes par réaction de redistribution à partir de tétraphénylétain et de tétrachloroétain ou de trichloroorganoétain (brevet anglais 1.070.942 et J. Org. Chem. 1119 33 (1968) ). Il a été maintenant trouvé et c'est ce qui constitue l'objet de la présente invention un procédé d'obtention d'organochlorostannanes comportant des groupements aromatiques directement liés à l'atome d'étain, et de formule (I) caractérisé en ce que l'on fait réagir, en présence de chlorure d'aluminium utilisé comme catalyseur, un composé silicium de formule ( et un halogénure d'étain de formule (III) Y - Sn Cl3 (III)- Les divers symboles représentant respectivement - R : un atome de chlore ou un radical alcoyle ayant de 1 å 4 atomes de carbone. - n : un nombre entier pouvant etre nul ou égal à 1 ou 2 - b : un nombre entier dont la valeur peut etre 1,2, 3 ou 4 - a : un nombre entier pouvant etre nul et au plus égal à 3. La somme (a+b) est toujours au plus égale à 4. - Y : un atome de chlore ou un radical hydrocarboné, saturé ou insaturé à caractère aliphatique, cycloalîphatique ou aromatique. Dans les réactions qui sont mises en oeuvre, dans le procédé selon la demande, on pense qu'il y a rupture et échange des liaisons silicium groupement aromatique et étain - chlore ; la réaction peut alors etre représentée de la manière suivante Plus particulièrement n est de préférence nul ou égal å 1 et le symbole R représente lorsque n est égal à 1 un atome de chloreou un radical méthyle.Y représente préférentiellement soit un atome de chlore, soit un radical hydrocarboné aliphatique, saturé ou insaturé droit ou ramifié ayant au plus 6 atomes de carbone tels que les radicaux méthyle, éthyle, propyle, isopropyle, butyle, t-butyle, vinyle et allyle, soit des radicaux cycloalcoyles ou cycloalcényles possédant 4 a' 6 atomes de carbone nucléaire soit des radicaux phényles, alcoylphényles ou phenylalcoyles dont le groupement alcoyle contient de 1 à 4 atomes de carbone. Parmi les composes organosiliciques utilisables dans le procédé selon l'invention on peut citer à titre illustratif : le ph9nyltrichlorosilane, le p-chlorophényltrichlorosilane, le diphényldichlorosilane, le phényldiméthylchlorosilane, le phényltriméthylsilane, le phénylméthyldichlorosilane, le triphénylchlorosilane, le tétraphénylsilane, le phénylbenzyldichlorosilane, le p-tolylméthyldichlorosirane, le bis p-tolyldichlorosilane, le bis p-tolyl méthylchlorosllane ... Parmi les chloroétains de formule (III) utilisables dans le procédé selon l'invention on peut citer à titre illustratif : le tétrachloroétain, le phényltrichloroétain, le vinyltrichloroétain, le butyltrichloroétain, l'octyltrichloroétain, le cyclohexvltrichloroe'tain ou le benzyltrichloroétain. Le chlorure d'aluminium qui est le catalyseur de la réaction de redistribution du présent procédé peut etre utilisé dans des proportions pondé rales allant de 0,1 a 10 v et de préférence de 0,5 a 5 % par rapport au poids total des composés mis en oeuvre. On peut éventuellement effectuer la réaction au sein d'un solvant inerte vis a vis des réactifs et des produits de la réaction. A titre indicatif on peut mentionner parmi les solvants utilisables le benzène, le toluène ou le cyclohexane. L'arylsilane (II) et l'halogénure d'étain (III) peuvent etre mis en réaction en proportions quelconques. En général on ajoute un léger excès de composé organosilicique par rapport a la stoechiométrie de la réaction telle que préalablement définie. On peut en outre observer avec certains composés siliciés, la formation de dérivés de 1 'tain plus substituésque celui résultant de la réaction préalablement décrite. Parmi ceux-ci on peut mentionner le dérivé organostannique de formule suivante Les réactifs, le catalyseur et éventuellement le solvant sont chauffés en phase liquide, à un température généralement comprise entre 10 et 2500 et de préférence entre 20 et 2000.L'ordre de mise en oeuvre des réactifs n'est pas critique. En général on porte l'ensemble des réactifs à la température dé spirée jusqutà achèvement de la réaction ; on peut également introduire progres sivement le composé silicie dans un ballon contenant préalablement le tétra chloroétain (ou ltorganotrichloroétain) et ie chlorure d'aluminium. On peut en outre éliminer lesproduits volatils engendres par-la réaction au fur et à mesuré de leur formation. La réaction peut etre réalisée sous une pression inférieure, égale ou supérieure à la pression atmosphérique. A la fin de la pfriode de chauffage on peut séparer les constituants du mélange réactionnel par toute méthode connue, par exemple par distillation fractionnée. On peut éXentuellement afin d'éviter l'entrainement du chlorure d'aluminium dans les distillations et la formation de réactions parasites ultérieures complexer le catalyseur dans le mélange final. Cette opération peut erre effectuée par addition d'une cétoine telle que l'acétone à une température de l'ordre de 20 à 250 par exemple. On peut encore ajouter eu mélange final un halogénure alcalin, tel le chlorure de sodium et soumettre le mélange à un court chauffage. Le procédé selon l'invention permet d'obtenir de nombreux phénylchlo- rostannanes parmi lesquels on citera à titre illustratif : le phényltrichloro étain, le. p-chloropliényltrichloroéta in, le p-, m- ou o-méthylphényltrichloro- étain, le diphényldichloroétain, le phenyimethyldichloroetain, le phénylbutyldichloroétain, le phénylvinyldichloroétain. Les organochlorostannanes comportant des groupements aromatiques directement liés a l'atome d'étain, et en particulier les phénylchlorostannanes permettent d'accéder à des composés ayant des applications industrielles variées parmi lesquelles on peut citer la préparation des fongicides et des stabilisants. Les exemples qui su-ivent, illustrent l'invention. Exemple 1 On introduit dans un ballon 130 g de chlorure stannique et 7 g de chlorure d'aluminium broyé, puis coule en 1 h. à température ambiante (200) 75 g de triméthylphénylsilane, et ensuite 6,1 g d'acétone. Par rectification du mélange on obtient 120 g de phényltrichlorostannane tEb6 : 110 - 1140) (Rendement : 79,5 %) Exemple 2 On introduit dans un ballon 100,7 g de trichlorophénylstannane et 5,1 g de chlorure d'aluminium, et coule en 1 h. ;i 200 50 g de triméthylphénylsilane. Après addition de 4,4 g d'acétone, on obtient par distillation le diphényldichlorostannane avec un rendement de 25 %. Exemple 3 On introduit dans un ballon -réacteur 127 g de diphényldichlorosilane, 130 g de chlorure stannique et 8,7 g de chlorure d'aluminium, et porte le mélange durant 2 h. à 1000. Après refroidiseement à température ambiante, on ajoute 7,6gXd'acétone et on obtint par distillation le phényltrichlorostannane avec un rendement de 66, 1 t. Exemple 4 On chauffe durant 2 h. à 2000 le mélange réactionnel constitué par - trichlorophénylstannane 60,4 g - diphényldichlorosilane 50,6 g - chlorure d'aluminium 3,8 g Après refroidissement à température ambiante, on ajoute 3,3 g d'acétone, et isole après distillation le diphényldichlorostannane avec un rendement de 34,4 % R E V z N D I C A T I O N S 1- Procédé de préparation d'organochlorostannanes comportant des groupements aromatiques directement liés à l'atome d'étain et de formule dans laquelle les symboles représentent respectivement - R : un atome de chlore ou un radical alcoyle ayant de 1 å 4 atomes de carbone - n : un nombre entier pouvant etre nul ou égal à 1 ou 2 - Y : un atome de chlore ou un radical hydrocarboné, saturé ou insaturé à caractère aliphatique, cycloaliphatique ou aromatique. Le procédé est caractérisé en ce que l'on fait réagir en présence de chlorure d'aluminium utilisé comme catalyseur, un composé organosilicique de formule et un halogénure d'étain de formule Y Sn Cl3 Les divers symboles, hormis R, n et Y qui ont éte préalablement définis, représentent respectivement - b : un nombre entier dont la valeur peut etre 1, 2, 3 ou 4 - a : un nombre entier pouvant tre nul et au plus égal à 3, la somme (a+b) étant toujours au plus égale å 4. 2 - Procédé selon la revendication 1, dans laquelle n est nul ou égal à 1 et où R représente un atome de chlore ou un radical méthyle. En outre, Y représente un atome de chlore, un radical hydrocarboné aliphatique saturé ou insaturé, droit ou ramifié ayant au plus 6 atomes de carbone, un radical cycloalcoyle ou cycloalcényle ayant '; ou 6 atomes de carbone nucléaires, un radical phényle, alcoy'phtnyle ou phénylalcoyle dont le groupement alcoyle contient de 1 d 4 atomes de carbone.