Brevet FR2264014A1 — publié le 19751010

La présente invention concerne un procédé direct de préparation de difluoropyridines et de difluoropyridines substituées par remplacement simultané de deux groupes amino par diazotation de diaminopyridines choisies, en milieu fluoré hydrique. les difluoropyridines ont en général une grande stabilité thermique et constituent des agents chimiques intéres- sants pour ltagriculture, notamment en tant qu'herbicides de pré-levée, destinés à la lutte efficace contre diverses mauvaises herbes. Les procédés connus de préparation de difluoropyridines impliquent une transformation en quatre étapes à partir de 6-1uoropicolinate de méthyle et donnent la 2,6-fluoro- pyridine en un faible rendement [voir G.C. Finger et collaborateurs, "Nature", 595 (1961)]. D'autres procédés connus effectuent la fluoration de dichloropyridines en présence d'un solvant polaire tel que le fluorure de potassium [G.C Singer et collabora- teurs, "J. Org. Chem." 28 1666 (1963)] ou d'un milieu exempt de solvant [M.M. Boudakian, "J. Heterocyclic Chem." 5 683 (1968)]. En général, lorsqu'on utilise le procédé au solvant molaire, le solvant est coûteux et,, de pluss ce procédé requiert une opération pénible de récupération du solvant et un circuit de recyclage. Dans le procédé sans solvant, des autoclaves sont nécessaires pour la conduite d'opérations à hautes températures et sous han- tes pressions. En conséquence, tous les procédés définis cidessus sont considérés comme sans intérêt du point de vue écono- mique. On vient de découvrir qu'il est possible de remédier aux inconvénients indiqués ci-dessus par le procédé de la présente invention dans lequel les difluoropyridines et certains de leurs dérivés substitués peuvent tre obtenus de façon pratique et économique à partir de diaminopyridines choisies, par remplacement simultané des deux groupes amino par diazotation desdites diaminopyridines avec le nitrite de sodium en milieu fluorhydrique, puis décomposition à la chaleur pour éliminer l'azote, comme représenté par le-schéma suivant dans lequel on a choisi,à titre dXexemple,la 2,6-diaminopyridine comme matière première :: le procédé de ltinvention dans lequel des difluoropyridines sont préparées à partir de diaminopyridines choisies, par remplacement simultané des deux groupes amino par diazotation en milieu fluorhydrique, est particulièrement surprenant et inattendu du fait que des tentatives de transformation de o-, m- ou p-phénylènediamine par diazotation et fluoration en milieu fluorhydrique (HF) en o-, m- ou p-difluorobenzène respectif n'ont pas été couronnées de succès. De plus, bien que quelques exemples illustrant le procédé classique à deux étapes de Schiemann pour former des composés aromatiques difluorés aient été publiés, les composés hétérocycliques tels que la disminopyridine ont été rebelles à la transformation en difluoropyridine correspondante (A.Roe, "Organie Reactions" volume V, J. Wiley, W.Y. 1949, pages 193-228). les matières premières utilisées dans le procédé de ltinvention comprennent tous composés diaminoazahétérocycli- ques et plus particulièrement toutes diaminopyridines et diaminopyridines substituées répondant à la formule dans laquelle chaque symbole R représente, indépendamment des autres, un groupe alkyle et plus particulièrement un groupe alkyle inférieur en C1 à C4, par exemple méthyle, propyle et butyle un groupe nitro ; un groupe alkoxy et plus particulièrement un groupe alkoxy en C1 à C4, par exemple méthoxy, éthoxy et butoxy et des halogènes, par exemple brome, fluor, chlore et iode ; et n est un nombre entier égal à 0-3. A titre d'exemples de ces matières premières, on mentionne les composés suivants : 2,6-diaminopyridine, 3,5-diaminopyridine, 2,4-diaminopyridine, 2,5-diaminopyridine, 2,3-diaminopyridine, 3,4-diaminopyridine, 4-méthyl-2,3-diaminopyridine, 5-bromo-2,3-diaminopyridine, 3-nitro-2,4-diaminopyridine, 6-méthyl-2,5-diaminopyridine, 3-bromo-2,6-diaminopyridine, 4-méthyl-2,6-diaminopyridine, 3-nitro-2,6-diaminopyridine, 3-méthoxy-2,6-diaminopyridine, 6-chloro-3,4-diaminopyridine, 6-méthyl-3,4-diaminopyridine et 2-bromo-3, 5-diaminopyridine. D'autres exemples de composés répondant à la formule donnée ci-dessus sont décrits dans "The Chemistry of Heterocyclic Compounds" édité par Arnold Weissberger, 3e partie, chapitre IX, "Aminopyridinestl, Andrew S. Tomcufcik et lee N. Starker, 1962, Interscience Publishers, N.Y. Dans la mise en oeuvre du procédé de l'invention, on peut généralement utiliser un rapport molaire de HF à la diaminopyridine choisie d'environ 3:1 à environ 30:1, la gamme préférée étant de 7,5:1 à 25:1. La quantité de nitrite de sodium que l'on utilise est généralement dans un rapport molaire avec la diaminopyridine chqisie d'environ 2:1 à environ 3:1, la gamme préférée étant de 2,1:1 à 2,3:1. l'hydrogène fluoré que l'on utilise dans la diazotation des disminopyridines peut généralement varier entre une solution aqueuse à environ 70 4j et l'hydrogène fluoré anhydre; on utilise de préférence ce dernier. La température de diazotation peut varier dtenvi- ron -20 à environ 250C et de préférence de -10 à +10 C et la réaction peut généralement entre conduite dans des conditions variables de pression, plus particulièrement à des pressions d'environ 0,5 à environ 50 bars, la gamme préférée de pression allant de 0,8 à 1,5 bar. La température de décomposition varie généralement dtenviron 15 à environ 100 C et de préférence de 30 à 75 C. la durée totale de réaction, y compris la décomposition, varie dans une large mesure en fonction des conditions particulières. la durée de réaction varie, en général, plus particulièrement entre environ 2 et environ 25 heures, et de préférence entre 7,5 et 20 heures. le procédé de l'invention est illustré en outre par l'exemple suivant. Exemple On charge dans un réacteur en acier inoxydable de 1 1 de capacité, refroidi à -100G, 400 g (20 moles) d'hydro- gène fluoré anhydre. On ajoute ensuite en 20 minutes 109,1 g (1,0 mole) de 2,6-diaminopyridine puis on ajoute 155,3 g (2,2 moles) de nitrite de sodium à 0 + 5 C pendant 45 minutes pour former un mélange réactionnel qui contient le 2,6-pyridyl-bis (fluorure de diazonium). Ce mélange réactionnel est ensuite décomposé par chauffage entre 40 et 700C pendant 14 heures. Pendant la décomposition, de l'azote saturé d'hydrogène fluoré s'échappe par des condenseurs réfrigérés et l'hydrogène fluoré reflue dans le réacteur. lorsque la décompositon est terminée (fin du dégagement de gaz), le mélange réactionnel est refroidi à OOG et transvasé dans un récipient de neutralisation contenant de l1hydroxyde d'ammonium à 29 %, destiné à neutraliser l'hydrogène fluoré. La 2,6-dîfluoropyridine est ensuite séparée du mélange basique par distillation à la vapeur d'eau ; on obtient ainsi 71,4 g (0,621 mole ;'rendement 62,1 %) d'un liquide incolore qui titre 99,4 % par chromatographie en phase vapeur (colonne à 10 % de "Carbowax 20M"). Le produit a un point d'ébullition de 125 OC et un indice de réfraction 24 de 1,4362. REVENDICATIONS 1. Procédé de préparation de difluoropyridines et de difluoropyridines substituées, caractérisé par le fait qu'il consiste a) à diazoter une diaminopyridine de formule (dans laquelle chacun des symboles R représente, indépendamment des autres, un groupe alkyle en Cl à C4 ; un groupe nitro un groupe alkoxy en C1, à C4; un halogène; et n est un nombre entier égal à 0-3) en présence d'hydrogène fluoré et de nitrite de sodium pour former un mélange réactionnel contentant le sel de pyridyl-bis(fluorure de diazonium) de la diaminopyridine et b) à chauffer ensuite le mélange réactionnel pour décomposer le sel de pyridyl-bis(fluorure de diazonium) en difluoropyridine correspondante. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que l'hydrogène fluoré et la diaminopyridine sont utilises dans des rapports molaires d'environ 3:1 à environ 30:1 et le nitrite de sodium et la diaminopyridine sont utilisés dans des rapports molaires d5environ 2:1 à environ 3:1. 3. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la diazotation est conduite entre environ -20 et environ 250G et sous pression d'environ 0,5 à environ 50 bars et la décomposition est effectuée à une température environ 20 à environ 750C. 4. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la diaminopyridine est la 2, 6-diamino- pyridine 5. Procédé suivant la revendication 4, caractérisé par le fait qu:on utilise des rapports molaires de l'hydro- gène fluoré à la disminopyrdine d'environ 3:1 à environ 30:1 et des rapports molaires du nitrite de sodium à la disminopyri- dine d'environ 2:1 à environ 3:1. 6. Prccédé suivant la revendication 4, caractérisé par le fait que la diazotation est conduite entre environ -20 et environ 250C et sous pression environ 0,5 à environ 50 bars et la décomposition est conduite entre environ 20 et environ 75 C.