Brevet FR2290424A1 — publié le 19760604

La présente invention concerne des N-chlorothiourées de formule (II) dans laquelle R, R1 et R2 désignent de l'hydrogène, des groupes alkyle en C1 à C6, cycloalkyle en C3 à C10, de préférence en C5 ou C6, des groupes aryle, carbocycliques mononucléaires ou binucléaires ayant 6 à 10 atomes de carbone, éventuellement subs titués avec un à quatre radicaux fluoro, chloro, bromo, trifluoro- méthyle, trichlorométhyle, nitro ou alkoxy en C1 à C4. Des exemples de groupes alkyle que R, R1 et R2 peu vent représenter comprennent les groupes méthyle, éthyle, n propyle, isopropyle, n-butyle, tertiobutyle, n-pentyle et n hexyle. Le groupe méthyle représente le groupe alkyle préféré. es exemples de groupes cycloalkyle que R, R1 et R2 peuvent représenter comprennent des groupes monocycliques tels que cyclopropyle, cyclopentyle, cyclohexyle, 2-méthylcyclohexyle, 4-méthylcyclohexyle, cycloheptyle et cyclooctyle ; et des groupes bicycliques tels que bicyclo[3.2.0]heptyle, bicylo[2.2.1]hep- tyle, bicyclo[3.3.0]octyle, bicyclo[4.2.0]octyle, bicyclo [3.3.0]octyle et bicyclo[3.2.1]octyle. Les groupes cycloalkyle sont de préférence des groupes monocycliques en C5 ou C6. Des exemples de groupes alkoxy que R, R1 et R2 peuvent représenter comprennent les groupes méthoxy , éthoxy, propoxy, butoxy, etc. Des exemples de groupes hydrocarbylaryle que R, R1 et R2 peuvent représenter comprennent les groupes phényle, naphtyle, alkylphényle en C7 à C10 tels que 2-méthylphényle. 3-méthyl phényle, 4-éthylphényle, 2,4-diméthylphényle, 3,4-diméthylphényle, 3-sec.-butylphényle, ;et des groupes phénylalkyle en C7 à C10 tels que benzyle, 3-phénylpropyle et 4-phénylbutyle. Des exemples de groupes aryle substitués que R, R1 et R2- peuvent représenter comprennent des groupes phénylalkylphé- nyle et phénylalkyle halogénés tels que 2-fluorophényle, 4-fluoro phényle, 2-chlorophényle, 3-bromophenyle, 3,4-dichlorophényle, 4-trifluorométhylphényle, 3-chloro-4-bromophényle, 2-chloro-4méthylphényle, 2-fluoro-4-méthylphényle, 4-chlorobenzyle, 4fluorobenzyle, 2-(2-fluorophényl)éthyle ; des groupes phényle, alkylphényle ou phénylalkyle portant des substituants alkoxy tels que 4-méthoxyphényle, 4-éthoxyphényle, 4-méthoxy-2-méthyl- phényle, 4-méthoxybenzyle ; des groupes phényle, alkylphényle ou phénylalkyle à substituant nitro tels que 2-nitrophényle, 4-nitrophényle et 4-nitrobenzyle ; et des groupes aryle substitués avec différents substituants, par exemple 2-méthoxy-4-chlorophényle et 2-chloro-4-nitrophényle. 'les groupes aryle substitués portent de préférence un ou deux substituants. 'les groupes aryle préférés sont des groupes halogénophényle, notamment ceux qui portent un à trois substituants fluoro ou chloro. R désigne de préférence un groupe alkyle en C1 à 03, notamment méthylène. De préférence, R1 est un groupe phényle ou phényle substitué avec un ou deux radicaux fluoro, chloro, trifluorométhyle, nitro, alkyle en C1 à C3 ou alkoxy en C1 ou C2 2 R est avantageusement un atome d'hydrogène ou un groupe alkyle en C1 à C3, notamment un groupe méthyle. R2 représente de préférence un atome dthydrogène. La N-chlorothiourée (II) est préparée conformément à l'équation (2) suivante dans laquelle R, R1 et R2 ont les définitions données ci-dessus, et 31 est un accepteur d'acide. L'accepteur d'acide est une base organique telle qu'un composé de pyridine ou un composé du type trialkylasine. L'accepteur d'acide que l'on préfère est un composé de pyridine, notamment la pyridine. Généralement, on utilise avantageusement du dichlorure de soufre du commerce de pureté convenable, par exemple de plus de 90-98 %. te dichlorure de soufre peut contenir de petites quantités d 'un inhibiteur tel que le phosphate tributylique ou le phosphate triéthylique. Le dichlorure de soufre et l'urée (fiv) sont utilisés en quantités sensiblement équimolaires, par exemple le rapport molaire du dichlorure de soufre au composé d'urée varie généralement d'environ 1,5:1 à 1:1,5, bien qu'on préfère utiliser des rapport molaires du dichlorure de soufre au composé d'urée de 1,4:1 à 1,1:1. tes rapports molaires de l'accepteur d'acide au dichlorure de soufre sont aussi sensiblement équimolaires, par exemple le rapport molaire de l'accepteur d'acide au dichlorure de soufre varie d'environ 1,5:1 à 1:1,5, bien que les rapports molaires de l'accepteur d'acide au dichlorure de soufre de 1:1 à 1:1,2 soient préférables. En général, on fait réagir l'urée et le dichlorure de soufre (équation 2) en présence de l'accepteur d'acide en phase liquide dans un diluant inerte, par exemple le diluant utilisé pour la réaction de la N-chlorothiourée réactionnelle et du mercapto-alcanoate. On conduit avantageusement la réaction en ajoutant le dichlorure de soufre à un mélange de l'urée et de ltaccepteur d'acide dans un diluant inerte. A titre de variante, on conduit la réaction en ajoutant un mélange de lturée et de l'accepteur d'acide à une solution du dichlorure de soufre dans un diluant inerte.Toutefois, la conduite préférée de la réaction consiste à faire réagir l'urée et le dichlorure de soufre en présence dtune quantité limitée d'un accepteur d'acide libre, non complexé. On y parvient commodément en ajoutant ltaccepteur d'acide à un mélange sensiblement équimolaire de l'urée, et du dichlorure de soufre, de manière que le rapport molaire de 15ac- cepteur d'acide libre à la quantité totale en moles d'urée réactionnelle et de N-chlorothiourée produite soit inférieur à 0,2:1, de préférence à 0,1:1 et notamment à 0,05::1. En dtautres termes, pendant la réaction entre le dichlorure de soufre et l'urée réactionnelle, il doit y avoir une quantité d'au moins 5 moles d'urée réactionnelle et de N-chlorothiourée produite, par mole dtaccepteur d'acide non complexé avec de acide chlorhydrique. Pour autant que la réaction est conduite avec la quantité limitée d'accepteur arachide indiquée ci-dessus, le contact de l'accepteur acide avec le mélange d'urée et de dichlorure de soufre peut être effectué de diverses façons.Dans une variante, ltaccepteur dtacide est ajouté par portions, par exemple goutte à goutte, dans un diluant inerte, le cas échéant, à u iélange de l'urée et du dichlorure de soufre dans un diluant inerte. Dans une autre variante, l'accepteur d'acide est ajouté en continu à un mélange d'urée et de dichlorure de soufre dans un diluant inerte. La N-chlorothiourée est avantageusement isolée du mélange réactionnel par des opérations classiques, par exemple par extraction, distillation, chromatographie, etc. Les N-chlorothiourées servent à préparer des N-carbalkoxyalkyldithiourées par réaction avec un mercaptoalcanoate, d'après le schéma réactionnel suivant : dans lequel R, R1 et R2 ont les définitions données ci-dessus, R3 est un groupe alkyle en C1 à C6, n est égal à 1 ou 2 et B est un accepteur d'acide. L'accepteur d'acide est une base minérale, par exemple un hydroxyde, bicarbonate ou carbonate de métal alcalin, ou une base organique azotée telle qu'un composé de pyridine ,ou une trialkylamine. Des exemples convenables de composés de la pyridine comprennent la pyridine et les composés de pyridine en C6 à CIO portant un ou deux groupes alkyle, par exemple 2-méthylpyridine, 2-éthylpyridine, 3-méthylpyridine, 3,5-diméthylpyridine, et 2-butylpyridine.Des trialkylamines convenables sont celles dont les groupes alkyle individuels comprennent un à quatre atomes de carbone, par exemple triméthylamine, tri éthylamine, tripropylamine et tributylsmine. tes accepteurs d'acides que lton préfère sont les composés de pyridine, notamment la pyridine. La N-chlorothiourée (II) réactionnelle et le mercaptoalcanoate (III) sont utilisés en quantités à peu près équimolaires, par exemple le rapport molaire de la N-chlorothiourée (II) au mercapto-alcanoate (III) varie généralement d'environ 1,5:1 à 1:1,5, bien que des rapports molaires de (II) à (III) d'environ 1 ,2:1 à 1:1,2 soient préférables. tes rapports molaires de l'accepteur d'acide à la N-chlorothiourée réactionnelle sont aussi sensiblement équimolaires, par exemple le rapport molaire de l'accepteur d'acide à la N-chlorothiourée réactionnelle varie d'environ 1,5:1 à 1:1,5, bien que des rapports molaires d'environ 1,2:1 à 1:1 ,2 soient préférables. La réaction est généralement conduite de la façon suivante : on fait réagir la N-chlorothiourée (II) et le mercaptoalcanoate (III) en présence de l'accepteur d'acide, en phase liquide dans un diluant inerte. Des diluants inertes convenables pour la réaction comprennent des alcanes en Cg à C10 tels que l'hexane, l'iso-octane et le décane ; des composés aromatiques tels que le benzène et le chlorobenzène, des hydrocarbures oxygénés tels que les éthers allyliques acycliques,par exemple le diméthoxyéthane et l'éther dibutylique; et des éthers cycloalkyliques, par exemple le dioxanne, le tétrahydrofuranne et le t étrahydropyranne. D'autres diluants convenables comprennent des nitriles tels que l'acétonitrile et le propionitrile ; des dialkylamides tels que le diméthylformamide et des diallylsul- foxydes tels que le diméthylsulfoxyde. 'les diluants que l'on préfère utiliser sont des hydrocarbures chlorés en C1 ou C2, par exemple chlorure de méthylène, chloroforme, tétrachlorure de carbone et dichloréthylène. Généralement, la quantité de diluant que l'on utilise varie d'une à cinquante moles par mole de Nchlorothiourée réactionnelle. La réaction est avantageusement conduite à une température comprise entre -200C et le point d'ébullition du diluant, bien que des températures de O à 50 C soient préférables. 1a réaction est conduite à une pression égale ou supérieure à la pression atmosphérique. La N-carbalkoxyalkylurée obtenue comme produit est isolée et purifiée par les opérations classiques, par exemple extraction, cristallisation, chromatographie, etc. Des exemples de N-carbalkoxyalkyldithiourées de formule I comprennent les composés suivants N-c arb omé thoxymé thyldithiouré e , N-carbéthoxyéthyldithio-N-méthylurée, N-carbopropoxyméthyldithio-N, N' -diméthylurée, N-carbo-tertiobutoxyméthyldithio-N-méthyl-N',N'-diméthylurée, N-carb obutoxymé thyldithio-N-mé thyl-N f -cyclohexyl-N' -méthyl- urée, N-carbohexoxyméthyldithio-N-cyclopentyl-N,N'-diéthylurée, N-carbométhoxyéthyldithio-N' -méthyl-N, N' -diméthoxyurée, N-carbométhoxyméthyldithio-N-(2-norbornyl)-N',-phénylurée, N-carbéthoxyméthyldithio-N-butyl-N'-benzylurée, N-carbométhoxyméthyldithio-N- (2-mé thylcyclohexyl) -N' -phényl- urée, N-carbométhoxymé thyldithio-N-méthyl-N'-(2-fluorophényl) urée, N-carbométhoxyméthyldithio-N-méthyl-N-(3,4-dichlorophényl)urée, N-carbométhoxyméthyldithio-N-(3-trifluorométhylphényl)-N',N'diméthylurée, N-carbométhoxyméthyldithio-N-phényl-N',N'-diméthylurée, N-carbométhoxyméthyldithio-N- (3, 4-dichlorophényl)-N' méthoxy- N'-iéthylurée1 N-carb orné thoxymé thylditkio-N (3chloro-4bromophé nyl) -N' - méthoxy-N'-méthylurée, N-carbométhoxyméthyldithio-N-(4-bromophényl)-N,N'-diméthoxy urée, N-carbométhoxyméthyldithio-N-(3, 4-dichlorophényl)-N'-méthyl N-butylurée, N-carbométhoxyméthyldithio-N-(4-chlorophényl)-N',N'-diméthyl urée, N-carbométhoxyméthyldithio-N(hexahydro-4,7-méthanoindène-5 yl)-N' ,N'-diméthylurée, N-carbométhoxyméthyldithio-N-(2-fluorophényl)-N'-phényl-N' méthylurée, N-carbométhoxyméthyldithio-N-(2-fluorophényl)-N'-benzyl-N'méthylurée, N-carbométhoxyméthyldithio-N-(2-fluorophényl)-N'-méthyl-N'méthyl-N'-propylurée, N-carbométhoxtméthyldithio-N-(2-fluoro-4-éthylphényl)-N' (2-fluorophényl)-N'-méthylurée, N-carbométhoxyméthyldithio-N-méthyl-N'-(4-nitrophényl)-N'méthylurée, N-carbométhoxyéthyldithio-N-méthyl-N'-(4-méthoxyphényl)-N' méthylurée, N-carbométhoxyméthyldithio-N-(3,4-dichlorophényl)-N',N'diméthylurée, N-carbométhoxyméthyldithio-N-(2-fluorophényl)-N',N'-diméthylurée, N-carbométhoxyméthyldithio-N-(4-méthoxybenzyl)-N',N'-diméthylurée, et N-carbométhoxyméthyldithio-N-(2-méthylphényl)-N',N'-diméthylurée. Exemple 1 Préparation de la N-chlorothio-N-méthyl-N'-2-fluorophényl urée. On ajoute goutte à goutte un échantillon de 5,7 g (0,055 mole) de dichlorure de soufre à un mélange de 8,4 g (0,05 mole) de N-méthyl-Nt-2-fluorophénylurée et de 4,7 g (0,06 mole) de pyridine dans 50 ml de chlorure de méthylène refroidi au bain de glace. Lorsque l'addition est terminée, on filtre le chlorhydrate de pyridine formé pendant la réaction. On ajoute de l'hexane au filtrat pour précipiter un peu plus de chlorhydrate de pyridine que lton sépare par filtration. Par évaporation du filtrat résultant, on obtient une huile de couleur rouge clair. Le spectre de résonance magnétique nucléaire de 12 huile présente un singulet N-méthylique à 3,5 ppm (par rapport au tétraméthylsilane). Analyse élémentaire S % Cl % Calculé : 13,6 15,1 Trouvé : 13,6 15,4 Exemple 2 Préparation de la N-chlorothio-N-(3,4-dichlorophényl) N',N'-diméthylurée. On ajoute goutte à goutte un échantillon de 5,7 g (0,055 mole) de dichlorure de soufre, à un mélange de 11,7 g (0,05 mole) de N-(3,4-dichlorophényl)-N',N'-diméthylurée et de 4,7 g (0,06 mole) de pyridine dans 50 ml de chlorure de méthylè- ne refroidi au bain de glace. Lorsque l2addition est terminée, on filtre le chlorhydrate de pyridine. On ajoute de l'hexane pour précipiter un peu plus de chlorhydrate de pyridine qu'on sépare par filtration. Par évaporation du filtrat résultant,on obtient le produit sous la forme d'une huile de couleur jaune clair. Le spectre de résonance magnétique nucléaire présente un singulet Nt,Nt-diméthylique à 3,0 ppm (par rapport au tétraméthylsilane). Analyse élémentaire Calculé Trouvé sp 10,7 10,7 Cl % 35,6 35,4 0% 36,1 36,4 H % 3,0 3,2 9,3 8,7 Exemple 3 Préparation de N-chlorothio-N-méthyl-N'-(3,4-dichloro phényl)urée. On ajoute goutte à goutte un échantillon de 9,48 g (0,12 mole) de pyridine à une suspension de 21,9 g (0,1 mole) de N-méthyl-N'-(3,4-dichlorophényl)urée et de 11,3 g (0,11 mole) de dichlorure de soufre dans 100 ml de chlorure de méthylène à 25-3000. Lorsque l'addition est terminée, on filtre le mélange réactionnel pour séparer le chlorhydrate de pyridine. te spectre de résonance magnétique nucléaire du mélange réactionnel présente un singulet à 3,5 ppm par rapport au tétraméthylsilane pour le groupe N-méthylique de la N-chloro-thio-N-méthyl-N'-3,4-dichloro- phénylurée obtenue comme produit. Exemple 4 Préparation de la N-chloro-thio-N,N'-diméthylurée. On ajoute goutte à goutte 9,48 g (0,12 mole) de pyridine à une solution de 8,8 g (0,1 mole) de N,N2-dimthylurée et de 11,3 g (0,11 mole) de dichlorure de soufre à 25-3000. On filtre ensuite le mélange réactionnel pour séparer le chlorhydrate de pyridine et on obtient une solution chlorométhylénique de la Nchlorothiourée formée comme produit. te spectre de résonance magnétique nucléaire du produit présente un singulet à 3,5 ppm pour le groupe N-méthylique et un doublet à 2,95 ppm pour le groupe N'-méthylique. Exemple 5 Préparation de la J- (2-carb omé thoxyé thyldithio) -H- méthyl-N-(3,4-dichlorophényl)urée. En suivant le mode opératoire de exemple 3, on prépare 0,1 mole de N-chlorothio-N-méthyl-N'-(3,4-dichlorophényl)- urée dans 100 ml de chlorure de méthylène. On ajoute à la chlorothiourée à OOC, 0,09 mole de 3-mercaptopropionate méthylique et 7,9 g (0,1 mole) de pyridine, en solution dans 10 ml de chlorure de méthylène. On agite le mélange réactionnel pendant 10 mn lors que ltaddition est terminée et on lave le mélange avec de l'eau, puis avec du bicarbonate de sodium, on le déshydrate sur du sulfate de magnésium et on l'évapore sous pression réduite pour obtenir une huile. Par chromatographie sur gel de silice (éluant benzénique), on obtient le produit sous la forme d'une huile de couleur gris foncé. En suivant le même mode opératoire, on prépare les Ncarbalkoxyalkyldithiourées indiquées sur le tableau I. tes N-carbalkoxyalkyldithiourées sont en général des composés herbicides. TABLEAU 1 Composé Gamme de Analyse élémentaire fusion, C Soufre Halogène Calculé Trouvé Calculé Trouvé (Cl) N-(2-carbométhoxyéthyldithio)-N-méthyl-N'-3,4-dichlorophényl)-urée (1) Huile 17,3 17,2 19,2 19,6 (Cl) N-(carbométhoxyméthyldithio)-N-méthyl-N'-(3,4-dichlorophényl)-urée (2) 94,5-95,5 18,0 17,6 20,0 20,0 (Cl) N-(carbéthoxyméthyldithio)-N-méthyl-N'-(3,4-dichlorophényl)-urée (3) 82-83 17,3 16,6 19,2 18,5 (Br,Cl) N-(carbométhoxyméthyldithio)-N-méthyl-N'-(3-chloro 4-bromophényl)-urée (4) 96-97,5 16,0 15,7 5,0 5,1 N-(2-carbométhoxyéthyldithio)-N-méthyl-N'-(2fluorophényl)-urée (5) 51-52.5 8,8 9,0(N) - (F) N-(carbométhoxyméthyldithio)-N-méthyl-N'-(2fluorophényl)-urée (6)Huile 21,1 21,2 6,3 6,2 (Br,Cl) N-(2-carbométhoxyéthyldithio)-N-méthyl-N'-(3chloro-4-bromophényl)-urée (7) Huile 15,5 15,2 4,8 4,8 (Br,Cl) N-(carbéthoxyméthyldithio)-N-méthyl-N'-(3-chloro4-bromophényl)-urée (*) 88,5-91.5 15,5 15,4 4,8 4,9 REVENDICATIONS 1. Nouvelles N-chlorothiourées, caractérisées par le fait qu'elles répondent à la formule : dans laquelle R, R1 et R2 représentent individuellement de l'hydrogène, des groupes alkyle en C1 à C6, cycloalkyle en C3 à C10, alkoxy en C1 à C4, aryle carbocycliques mononucléaires ou binucléaires en C6 à C10, aryle carbocycliquess mononucléaires ou binucléaires en C6 à C10 substitués avec un à quatre radi caux fluoro, chloro, bromo, trifluorométhyle, trichlorométhyle, nitro ou alkoxy en Ci à C4, à condition que l'un au moins des symboles R, R1 et R2, et de préférence R2, représente de lthy- drogène. 2. Composé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que R est un groupe alkyle en C1 å C6 et R2 est de l'hydrogène. 3. Composé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que R est un groupe allyle en C1 à C C6, R1 est un groupe alkyle en Ci à C6 et R2 est de l'hydrogène. 4. Composé selon la revendication 3, dans lequel R et R1 sont des groupes méthyle et R2 de l'hydrogène, à savoir la N-chlorothio-N,N'-diméthylurée. 5. Composé selon la revendication 1, dans lequel R est phényle, alkylphényle ayant 7 à 10 atomes de carbone, phénylalkyle ayant 7 à 10 atomes de carbone ou l'un de ces trois radicaux substitués par 1 ou 2 radicaux fluoro, chloro, bromo, trifluorométhyle, trichlorométhyle, nitro ou alkoxy en C1 à C4, R1 est alkyle en C1 à C6 et R2 est de l'hydrogène. 6. Composé selon la revendication 1, dans lequel R est alkyle en C1 à C6, R1 est phényle, alkylphényle ayant 7 à 10 atomes de carbone, phénylalkyle ayant 7 à 10 atomes de carbone ou l'un de ces trois radicaux substitués par 1 ou 2 radicaux fluoro, chloro, bromo, trifluorométhyle, trichlorométhyle, nitro ou alkoxy en C1 à C4 et R2 est de l'hydrogène. 4, 7. Composé selon la revendication 6, dans lequel R1 est phényle, éventuellement substitué par 1 ou 2 deux groupes fluoro, chloro, bromo, trifluorométhyle, trichlorométhyle, nitro ou alkoxy en C1 à C4 et, de préférence un radical phényle substitué par un ou deux groupes fluoro, chloro ou bromo. 8. Procédé de préparation de N-chlorothiourées ayant la formule de la revendication 1, caractérisé en ce qu'on fait réagir, de préférence dans des proportions équimolaires, une urée de formule dans laquelle R, R1 et R2 sont comme définis dans la revendication 1, avec le dichlorure de soufre en présence d'un accepteur d'acide du type base organique pour complexer l'acide chlohydrique formé au cours de la réaction. 9. Procédé de préparation de N-chlorothiourées ayant la formule de la revendication 1, par réaction de quantités pratiquement équimolaires d'une urée de formule dans laquelle R, R1 et R2 sont comme définis dans la revendication 1, avec le dichlorure de soufre, en présence d'un accepteur dtacide tel qutune base organique pour complexer l'acide chlorhydrique formé au cours de la réaction, caractérisé par le maintien, au cours de la réaction, du nombre de molécules d'accepteur non complexé au nombre de molécules de lourée utilisée comme matière première et de la N-chlorothiourée produite à une valeur inférieure à 0,2:1 , de préférence à 0,1:1 et en particulier à 0,05::1, par addition contrôlée de l'accepteur au mélange d'urée et de dichlorure de soufre dans un diluant inerte. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'accepteur d'acide tel qu'une base organique est la pyridine. 11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que la réaction s'effectue à une température comprise entre O et 5000. 12. Procédé selon la revendication 9, dans lequel R est un groupe alkyle ayant 1 ou 2 atomes de carbone et éventuellement dans lequel R1 est phényle ou phényle substitué par 1 ou 2 atomes de fluor ou de chlore et R2 est de l'hydrogène. 13. Procédé selon la revendication 12, dans lequel R est méthyle, R1 est 2-fluorophényle ou 3,4-dichlorophényle et R2 est de l'hydrogène. 14. Application des N-chlorothiourées selon lune quelconque des revendications 1 à 7, comme composés interme- diaires pour la préparation de N-carbalkoxyalkyldithiourées.