Brevet FR2311777A1 — publié le 19761217

La préserte invention se rapporte à un procédé perfectionné pour remplacer des atomes d'halogène et de préférence des atomes de chlore par des groupes azido dans des s-triazines. Les 1,4-bis-(amino)- et en particulier les 2,4-bis (alkylamino)-6-azido-s-triazines, par exemple la 2-éthylamino-6tert-butylamino-6-azido-triazine, est une forte activité herbicide (Barnsley, G.E., Gabbott, P., Froc. Oth Britioli Weed Control Conf. 1966, Vol. 2, p. 372-374; K.I. 13eynon 'md A.N. Wright, J. Sci. Fd. Agaric. 1969, Vol. 20, p. 21-25; brevet US. n - 3 326 913; Brevet Belge 633 403). . Jusqu'à maintenant, on pouvait préparer les 2,4-bis (alkylamino) 6-azido-triazines par deux procèdes différents. Ainsi, on pouvait convertir les chlorotriazines en les dérivés quaternaires correspondants par réaction avec la triméthylamine et transformer ensuite les dérivés quaternaires en azodotriazines par réac- tion avec des sels alcalins de l'acide azothydrique, avec séparation de triméthylamine et de chlorure alcalin (brevet allemand nQ 1.172.684). Mais cette réaction peut également être effectuée en présence de quantités catalytiques d'une amine aliphatique tertiaire (brevet allemand nQ 1.196.204). Un autre procédé de préparation consiste à faire réagir les chlorotriazines avec un sel alcalin ou d'ammonium de l'acide azothydrique en présence de solvants appropriés comme le diméthylformamide, le diméthylacétamide, lu N-methyl-pyrrolidone etc. à haute température (brevet allemand n 1.187.241). Dans tous les procédés connus antérieurement, pour introduire le groupe azido dans le noyau d'une triazine, il fallait utiliser des dérivés de l'acide azothydrique. Malheureusement, dans l'industrie, l'utilisation de cet acide et de ses sels est de plus problématiques et exige d#extra- ordinaires mesures de précaution car-il faut éviter dan tous les cas la formation de l'acide libre ou de sels fortement explosifs. Cette observation s'applique aussi bien à la réaction elle-même qu'aux liqeurs-mères et produits secondaires dans la tion. Dans tous les procédés, il faut notamment utiliser - pour assurer une conversion a 100% de l.t chlorotriazine - un pelit ex cès d'azoture qui passe en partie dans les eaux résiduaires. En outre, les azotures sont fortement toxiques pour les poissons. Tous ces inconvénients rendent extrêmement difficile la mise en oeuvre industrielle de la synthèse des monoazidotriazines qui ont pourtant une forte activité biologique. lia demanderesse a recherché un procédé permettant de remplacer les atomes d'halogènes, de préférence les atomes de chlore, dans de tels drivés de la s-triazine et d'obtenir les composés recherchés correspondants avec des rendements élevés et dans des états de haute pureté, en évitant les inconvénients mentionnés ci-dessus D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ap paraîtront à la lecture de la description ci-après. La demanderesse a trouvé qu'on pouvait remplacer les atomes d'halog'nes, de préférence les atomes de chlore, dans les 2-halogéno-4,6-bis-(amino)-s-triazines, les 2-halogéno-4-(amino mono- ou di- substitué)- 6-amino-s-triazines et en particulier dans les 2-halogèno- 4,6-bis-(amino mono- ou di-substitué)-striazines par des groupes azido lorsqu'on convertissait d'abord le dérivé halogéné en position 2, de préférence le dérivé chloré en position 2, en le composé correspondant portant un groupe hydrazino en position 2 et qu'on convertissait ensuite ce dernier en le composé correspondant portant un groupe azido en position 2 par réaction avec un nitrile alcalin, de préférence le nitrite de sodium. Ce procédé de remplacement peut être appliqué à toutes les 2-halogéno-4,6-bis-(amino)-s-triazines dans lesquelles les -atomes dthydrogène d'un groupe amino ou des deux groupes amino peuvent également être remplacés en totalité ou en partie par des radicaux aliphatiques quelconques à chaîne droite ou ramifiée ou insaturés, par des radicaux cycloaliphatiques ou par des radicaux aromatiques. Ces radicaux peuvent eux-m8mes porter d'autres substituants, notamment des groupes alcoxy, alkylamino, hydroxy, et m8me des atomes d'halogènes et d'autres groupes quelconques. Il peut en outre s'agir de s-tria ineC qui portent en position 2 un atome de brome ou d'io- de, ou, de préférence, un atome cic cillorc. On trouvera la description de composés auquels on peut appliquer le procédé selon l'invention dans les brevets allemands n 1,670,528, 1.670.541, 1.011.904, de m & e que dans les demandes de brevet allemand DAS n 2.045.601 et DOS n 2.126.640.On peut préparer avec un avantage particulier par le procédé selon l'invention les 2-azido-4,6-bis (alkylamino) n-triazines; de préférence la 2-azido-4-éthylamino-6-tert-butylami no-s-triazine et la 2-azido-4,6-bis (isopropylamino)-s-triazine. Pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, on procède avantageusement comme suit : on dissout ou on met en suspension le composé halogéné en position 2 dans un solvant iner te et on fait réagir à ume température de 50 à 1500C, de préférence ce de 70 à 100 C, avec la quantité au moins équimoléculaire d'hydra- sine en présence de. quantités au moins équimoléculaires d'un accep teur d'acide; on convertit le composé obtenu, portant un groupe hydrazino en position 2, de préférence sans l'isoler, en sel, à l'aide dtun acide, et on convertit cette solution ou suspension acide en le composé portant un groupe azido en position 2 par réaction avec une quantité au moins équimoléculaire d tun nitrite alcalin de préférence dissous dans l'eau, plus spécialement le nitrite de sodium, à une température de 50 à 1000G. le produit de réaction peut être isolé d'une manière axnue en, soi. Parmi les solvants inertes utilisables on citera l'iso- butanol, le tert-butanol, le dioxanne, le tétrahydrofuranne, le diméthylformamide et leurs mélangesi mais de préférence l'isopropa- nol. Les solvants peuvent être identiques dans les deux stades de réaction. Les accepteurs d'acide peuvent consister en substances basiques connues en soi comme les hydroxydes alcalins, en particulier l'hydroxyde de sodium. Il est recommandé d'utiliser ces accepteurs à l'état dissous dans l'eau. 1'hydrazine qu'on peut également utiliser à l'état dthy- drate, doit hêtre mise en oeuvre dans le procédé selon l'invention en quantité équimoléculaire. Cependant, il est souvent avantageux d'utiliser un excès de 5 à 10%. En général, pour une mole de la 2halogéno-s-triazine on utilise 1 à 1,5 mole d'hydrazine. Le nitrite alcalin est également utilisé dans cette proportion, et avantageusement ,en solution aqueuse. La conversion en sel du composé portant un groupe hydrazino en position 2 qui est formé en stade intermédiaire peut être réalisée à l'aide d'acides organiques ou minéraux appropriés. On utilisera avec avantage l'acide acétique ou, plus spécialement, l'acide chlorhydrique et l'acide sulfurique. Ces acides sont utilisés en quantités suffisantes pour obtenir la solution acide nécessaire au deuxième stade de réaction. L'opération peut être conduite sans isolement du composé portant un groupe hydrazino en position 2. En outre, le procédé selon l'invention n'est pas obligatoirement appliqué à des 2-halogéno-s-triazines formées au préalable et isolées.-En fait, il offre un gros avantage : on peut également partir des halogénures de cyanuryle correspondants qu'on fait réagir dans deux stades préalables avec les deux amines ou avec l'ammoniac, selon des procédés connus. On peut ensuite procéder au remplacement des atomes d'halogène sans isolement du composé de départ. La préparation des 2-hydrazino-triazines est connue en soi. Jusqu'à maintenant, on traitait les halogéno-triazines (en particulier des chlorotriazines) 'par un gros excès d'hydrazine, de préférence en présence de solvants inertes. La quantité d'hydrazine était toujours réglée de manière à disposer del'amine en quantité supérieure à celle qui était nécessaire pour la neutralisation de l'halogénure d'hydrogène libéré. Pour parvenir aux meilleurs rendements, il fallait même utiliser l'hydrazine en excès de 4 à 8 fois la quantité théorique. Contre toute attente, on peut parvenir au même rendement avec des quantités plus faibles d'hydrazine et notamment des quantités presque théoriques, lorsqu'on dissout ou met en suspension lthalogéno-triazine dans un solvant inerte comme l'isopropanol, le tert-butanol, le tétrahydrofuranne, le dioxanne, le diméthylformamide, le diméthylacétamide, la N-méthyl-pyrrolidone, qu'on chauffe le mélange et qu'on le traite à une température de 50 à 1500C, de préférence de 70 à 1000C, d'abord par la quantité théorique (plus un excès de 5 à 10% d'hydrate d'hydrazinium puis par la quantité théorique de NaOH, en solution dans l'eau. On maintient à la température indiquée jusqu'à ce qu'un échantillon ne contienne plus de chlore. Dans la plupart des cas, cela demande de 3 à 6 heures (selon les substituants amino du noyau triazine). La conversion d'un groupe hydrazino en un groupe azido à l'aide du nitrite de sodium est également connue en soi. Dans le brevet DS nO 355.926 , on décrit la réaction de la tris-hydrazino-triazine avec NaN02 en solution chlorhydrique sous refroidissement. Après 3 semaines 2 de traitement, on a obtenu une tris-azido-triazine à une teneur en azote de 82,1% de la teneur calculée. Ce procédé n'a pas permis de préparer une trisazido-triazine pure; on ne pouvait obtenir une tris-azido-triazine pure qu'en faisant réagir le chlorure de cyanuryle avec l'azoture de sodium ou de potassium. Ainsi par exemple, lorsqu'on fait réagir une 2,4-bisalkylamino-6-hydrazino-triazine en solution acide avec le nitrite de sodium à basse température, on n'obtient que des petites quantités d'azido-triazine. Il est tout-à-fait surprenant que cette réaction donne à chaud d'excellents rendements, car on aurait pû s'attendre à ce que, à de telles températures le nitrite de sodium se décompose. Le degré de pureté des-azides obtenus est le même que celui qui, auparavant, ne pouvait être atteint qu'en utilisant des azotures alcalins. Les exemples qui suivent illustrent l'invention sans toutefois en limiter la portée; dans ces exemples les indications de parties et de pourcentages s'entendent en poids sauf mention con traire EXEMPT 1. On mélange 105,6 kg d'isopropanol et 10 litres d'eau, on refroidit à OOC et on ajoute sous agitation 18,45 kg de chlorure de cyanuryle. On ajoute ensuite lentement 7,3 kg (100 moles) de tertbutylamine puis 8 kg de NaOH à 50%. Cette réaction demande 4 à 5 heures. On ajoute ensuite lentement 9,15 kg d'éthylamine (à l'état de solution aqueuse à 49,2%, 100 moles) puis 8 kg de NaOH à 50% en portant la température à 500C. Au bout de 5 heures, le mélange a une réaction neutre.On porte la solution à 800C et on ajoute en une fois 22,6 kg d'hydrate d'hydrazinium à 22,3% (105 moles) et 8 kg de NaOH à 50%, ensemble, et on porte au reflux sous agitation pendant 6 heures. On ajoute ensuite 5,8 kg d'acide sulfurique à 98% mélangé avec 106-litres d'eau puis, en 1 heure à 75-800C, 8,4 kg de nitrite de sodium en solution dans 100 litres d'eau. On laisse bouillir encore 1 heure sous agitation. Après un lent refroidissement, on dilue par 100 litres d'eau, on refroidit jusqu'à 100C, on centrifuge, on lave et on sèche. Rendement * 22,2 kg de 2-ethylamino-4-tert-butylamnno-6- azido-triazine fondant à 85-860C ce qui correspond à un rendement de 94% de la théorie par rapport au chlorure de cyanuryle; degré de pureté mesuré par chromatographie sur couche mince : plus de 96%. EXEMPLE 2. On met en suspension 229,5 g de 2,4-bis-isopropylamino-6chlorotriazine dans 1,5 litre de dioxanne. On porte à 900C et on ajoute simultanément 55 g (1,1 mole) d'hydrate d'hydrazinium et 40 g de NaOH en solution dans 60 ml d'eau. On fait bouillir au reflux sous agitation pendant 4 heures. Un prélèvement d'échantillon montre que la réaction est terminée. On ajoute ensuite 60 g d'acide sulfurique dilué par 100 ml d'eau. On ajoute en 30 minutes à 750C 83 g (1,2 mole) de nitrite de sodium en solution dans 100 mi d'eau. On chauffe 45 minutes à 90-950C, on refroidit, on dilue, on essore les cristaux qui ont précipité, on les lave et on les sèche. On obtient 220,9 g de 2,4-bis-lsopropyl-amino-6-azido- triazine fondant à 98-990C, ce qui correspond à un rendement de93,6% de la théorie; le produit consiste en-cristaux jaune clair. EIJEMPLE 7.- On dissout 211 g de 2-éthylamino-4-isopropylamino-6hydrazino-triazine préparée comme décrit dans l'exemple 2 dans 1 litre de diméthylformamide. On ajoute en refroidissant 55 g d'acide sulfurique dilué par 55 ml d'eau. On chauffe à 700C. On ajoute goutte à goutte à cette température une solution de 75 g de nitrite de sodium dans 75 ml d'eau, on agite 4 heures à cette température puis on coule le mélange dans 2 litres d'eau glacée. En terminant comme dans les exemples précédents, on obtient 203,8g de 2-éthylamino-4-isopropylamino-6-azido-triazine, cristaux jaune clair fondant à 76-77 C, ce qui correspond à un rendement de 91,8% de la théorie. EXEMPLE 4. On met en suspension 201,5 g de 2,4-bis-éthylamino-6chloro-triazine dans 1 litre disopropanol à 90%, on ajoute 55 g d'hydrate d'hydrazinium et une solution de 40 g de NaOH dans 100 ml d'eau. On fait bouillir au reflux sous agitation pendant 6 heures. On refroidit la solution à 700C et on ajoute 115 g d'acide chlorhydrique à 36,5% et 250 ml d'eau. Â 700C, en 30 minutes, on ajoute 85 g de nitrite de sodium en solution dans 100 ml d'eau et on chauffe encore 2 heures à 75 - SOOC. En terminant comme dans les exemples précédents on obtient 190,1 g de 2,4-bìs-éthylamino-6-azido-triazine, ce qui correspond à un rendement de 91,4% de la théorie par rapport au chlorure - de cyanuryle. Cristaux jaune clair fondant à 106 - 107 C. - REVENDICATIONS 1.- Procédé perfectionné pour remplacer des atomes d'halogène, de préférence des atomes de chlore, par des groupes azido dans des 2-halogéno-4,6-bis-(amino)-s-triazines, des 2-halogé no-4- (amino mono- ou di-substitué)-6-amino-s-triazine et en-particulier dans des 2-halogéna-4,6-bis(amino mono- ou di-substitué)-striazines, le procédé se caractérisant en ce que l'on convertit d'abord le composé halogéné en position 2, de préférence le composé chloré en position 2, en lexcomposé correspondant portant un groupe hydrazino en position 2, et en ce que l'on convertit ensuite ce dernier en le composé correspondant portant un groupe azido en position 2 par réaction avec un nitrite alcalin, de préférence le nitrite de sodium. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on dissout ou l'on met en suspension le composé halogéné en position 2 dans un solvant inerte et en ce qu'on le fait réagir à une température de 50 à 1500C, de préférence de 70 à 1000C, avec une quantité au moins équimoléculaire d'hydrazine en présence d'une quantité au moins équimoléculaire d'un accepteur d'acide, ce qui,donne le composé portant un-groupe hydrazino en position 2 que l'on transforme en sel, de préférence sans l'isoler, à l'aide d'un acide et que l'on convertit en le composé portant un groupe azido en position 2 par réaction de la solution ou suspension acide avec une quantité -au moins équimoléculaire d'un nitrite alcalin de préférence dissous dans l'eau, de préférence le nitrite de sodium, à une température de 50 à 1000C. 3.- Procédé selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que l'on utilise lthydrazine et le nitrite alcalin en quantité de chacun 1 à t,5 mole par mole de la 2-halogéno-s-triazine mise en oeuvre. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que l'on utilise comme solvant inerte l'isobutanol, le tert-butanol, le dioxanne, le tétrahydrofuranne, le diméthylfo-rmamide ou leurs mélanges, et de préférence l'isopropanol. 5.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que l'on part d'une 2-chloro-4,6-bis- alkylamino-s-triazine, de préférence de la 2-chloro-4-éthylamino6-tert-butylamino-s-triazine. 6.- Procédé selon l'une quelconque des revendicatisons 1 à 5 caractérisé en ce que l'on part d'un composé halogéné en position 2 qui n'a pas été isolé et qu'on a préparé par réaction, connue en soi, d'un halogénure de cyanuryle avec 2 amines identiques ou différentes. 7.- 2-azido-4, 6-bis(alkylamino)-s-triazines, de préférence la 2-azido-4-éthylamino-6-tert-butylamino-s-triazine, préparées par un procédé selon l'une quelconque des revendications i à 6. 8.- 2-azido-4,6-bis(isopropylamino)-s-triazine, préparée par un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6.