Brevet FR2342265A1 — publié le 19770923

La présente invention, à laquelle a participé Monsieur Jean-Pierre DEGOR, concerne un nouveau procédé de préparation d'halogenoacétals d'aldéhydes éthy- lén.i ques de formule générale dans laquelle X représente un atome d'halogène, en particulier de chlore ou de brome, R1, R2, R3, R4 et R5, identiques ou différents, représentent un atome d'hydrogene ou un radical alcoyle contenant l à 6 atomes de carbone en channe droite ou ramifiée, en particulier un radical méthyle ou éthyle, ou alcényle contenant 3 à 6 atomes de carbore en chaîne droite ou ramifiée et dont la double liaison est en position autre que 1-2, n est égal à 0, 1, 2, 3 ou 4, étant entendu que lorsque n est supérieur à I, les différents symboles R4 peuvent astre identiques ou différents et R6 représente un radical alcoyle contenant 1 à 6 atomes de carbone en chatne droite ou ramifiée, en particulier un radical méthyle ou éthyle. Les halogênoacétals d'aldéhydes éthyléniques sont des composés organiques particulièrement utiles comme intermédiaires en synthèse organique. C'est ainsi qutils peuvent être utilisés pour introduire un motif aldéhydique a,P- éthylénique sur un reste mono ou polyénique par réaction avec une sulfone polyénique en présence d'un agent alcalin selon le procédé décrit dans le brevet belge 794 872, la sulfone résultant de cette condensation étant ensuite désulfonée avec formation d'une double liaison supplémentaire. En particulier,le rétinal (aldéhyde de la vitamine A) peut être préparé par action du bromo-1 méthyl-2 diéthoxy-4,4 butene-2 sur la phényl (t iméthyl-2,6,6 cyclohexen-l yl)-5 méthyl-3 pentadièn-2,4 yl sulfone puis désulfonation du phénylsulfonyl (triméthyl-2,6,6 cyclohexène-l yl)-9 diéthoxy-1,l dirnéthyl-3,7 nonatriene-2,6,8 ainsi obtenu en rétinal. Il est connu que les y-halogénoacétals d'aldéhydes u,-éthyléniques pavent être préparés par halogénoalcoylation d'un alcoyloxy-l diène-t,3 par action d'un N-halogénosuccinimide en présence d'un alcool suivant le procédé décrit par S.M. llAKIN et coll., J. Gen. chem. URUS, 32, 1088 (1962).Mais ce procédé a pour inconvénient la difficulté d'accès aux éthers diéthyléniques de départ ; ceux-ci sont en effet généralement préparés par traitement d'acétals d' déhydes a,- ou ss,y-éthyléniques a haute température en présence de catalyseurs, les matières premières utilisées étant elles-memes de synthèse difficile. Bien que la méthode de MAKIN soit également applicable à la synthèse d'-halogé- noacétals dlaldéhydes comportant un système de doubles liaisons conjuguées, la préparation de tels produits par cette méthode présente de très grandes SiTEicul- tés du fait de l'accès difficile aux matières premières nécessaires. Le procédé selon ltinvention permet de surmonter ces difficultés et conduit aux halogénoacétals d'aldéhydes insaturés avec de bons rendements à partir de matières premières facilement accessibles. Il a en effet été trouvé que llon peut préparer les halogénoacétals d'aldéhydes éthyléniques de formule générale (I) par action d'un agent dthalo- génation choisi parmi les N-halogénosuccinimides et les hypohalogénites dialcools tertiaires aliphatiques saturés sur un ester de formule générale dans laquelle R1, R2, R3, R4, R5 et n sont définis comme précédemment et R représente un radical alcoyle contenant 1 à 6 atomes de carbone en channe droite ou ramifiée, en particulier un radical méthyle,en présence d'un alcool aliphatique primaire de formule générale R60H dans laquelle R6 est défini comme précédemment. Les N-halogénosuccinimides et les hypohalogénites d'alcools tertiaires aliphatiques utilisés dans le procédé selon la présente invention sont de préférence les dérivés bromés ou chlorés. Comme hypohalogénites d'alcools tertiaires aliphatiques saturés, on utilise généralement, pour des raisons de commodité d'accès, les hypohalogénites dérivés du t.butanol ; cependant les hypohalogénites dérivés des alcools supérieurs contenant jusqu'à 13 atomes de carbone conviennent également. Lorsque l'agent d'halogénation est un hypohalogénite d'alcool tertiaire aliphatique saturé, on utilise généralement celui-ci sous forme d'une solution dans un solvant organique inerte dans les conditions opératoires, tel qu'un hydrocarbure aliphatique liquide inférieur , par exemple le pentane, un hydrocarbure aromatique , par exemple le benzène, le toluène, les xylènes, ou un hydrocarbure aliphatique ou aromatique halogéné. La température de la réaction n1 est pas critique. et peut être comprise r exemple entre -4Q et +80 C. Lorsque l'agent d'halogénation est un hohalo- génie, on opère généralement à une température comprise entre -20 et +2O0C pour éviter une décomposition appréciable des produits. D'une manière générale les quantités respectives agent d'halogénation et d'ester de formule générale (II) sont voisines de la stoechiométrie, mais on peut sans inconvénient utiliser un excès de l'un ou l'autre de ces réactifs. Généralement il est suffisant d'utiliser la quantité stoechiométrique d'alcool de formule générale R6OH j il est cependant préférable d'utiliser un excès-de ce réactif qui sert alors de milieu réactionnel. Afin d'accélérer la vitesse de la réaction il est avantageux d'opérer en présence d'un quantité catalytique d'un acide minéral fort connu comme catalyseur d'acétalisation , tel que l'acide chlorhydrique ou l'acide sulfurique ; cet acide peut être introduit dans le mélange réactionnel des le début de la réaction ou seulement après la réaction de l'agent dthalogénation sur l'ester de formule -générale (II). Selon les conditions opératoires,il peut se former à côté du produit de formule générale (I) une certaine quantité de produit de formule générale dans laquelle les divers symboles sont définis comme précédemment. Le produit de formule générale (ici) peut être lui-mrne transformé en produit de formule générale (I) par action d'un alcool de formule générale R6OH dans laquelle R6 est défini comme précédemment, en présence d'une quantité catalytique d'un acide minéral- fort connu comme catalyseur d'acétalisation à une température comprise entre OOC et la température de reflux du mélange réactionnel. Généralement on soumet à ce traitement le me lange brut des produits de formules générales (I) et (III) ; la-transformation du produit de formule générale (III) en produit de formule générale (I) est pratiquement quantitative. Le procédé selon l'invention convient particulièrement bien pour la préparation du diméthoxy-l,l méthyl-3 chloro-4 butène-2 par réaction de l'acétoxy-l méthyl-3 butadiène-1,3 sur l'hypochlorite de t.butyle en présence de méthanol. Cette réaction peut etre représentée par le schéma suivant Les acétates de formule générale (II) peuvent être préparés par application de la méthode décrite par H.J. HACEMEVER et coll., ind. Eng. Chem., 41 2920 (1949) dans le cas des acétates. L'exemple suivant donné à titre non limitatif montre comment l'invention peut être mise en pratique. EXEMPLE A une solution de 7,561 g dtacétoxy-l méthyl-3 butadiène-1,3 à 95 % -2 (5,7 10 mole) dans 50 cm3 de méthanol refroidie à 150C, on ajoute en 90 minutes 27,8 cm3 d'une solution pentanique 2,15 molaire d'hypochlorite de tbutyle. A la fin de l'addition on ajoute une goutte d'acide chlorhydrique concentré et maintient la température à 1500 pendant 40 minutes. Le mélange réactionnel est alors versé lentement dans 100 cm3 d'eau contenant 7,56 g de bicarbonate de sodium ; après 15 minutes et fin du dégagement gazeux la solution hydrométha nolique est extraite 3 fois par 60 cm3 au total de pentane.Les extraits réunis concentrés sous pression sont lavés 2 fois par 40 cm3 au total d'eau, séchés sur sulfate de sodium et réduite (20 mm de mercure) sans dépasser 500 C. On obtient un résidu pesant 9,50 g constitué de 74,3 % de diméthoxy-1,1 méthyl-3 chloro-4 butène-2 et de 9,5 % d' acétoxy-1 méthoxy-l méthyl-3 chloro-4 butène-2 identifiés par RMN et qui sont séparés des produits secondaires par distillation sous pression réduite (PE0,2 = 38-39 C). Le mélange ainsi obtenu est dissous dans 50 cm3 de méthanol en présence d'une goutte d'acide chlorhydrique concentré et la solution est maintenue à 300C pendant une heure. Le mélange réactionnel est versé dans 100 cm3 d'eau. Après trois extractions par 60 cm3 au total de pentane, séchage sur sulfate de sodium, concentration à sec et distillation, on obtient 7,107 g de dimethoxy-l,l méthyl-3 chloro-4 butène-2 (PE0,2 = 38-38,5 C) constitué par un mélange de 0,2 62 % d'isomère trans et 38 % d'isomère cis. La solution pentanique d'hypochlorite de t.butyle peut être préparée de la manière suivante A 750 cm3 d'une solution aqueuse d'hypochlorite de sodium contenant O,ô ole de NaOCl, on ajoute à 2-40C et en 7 minutes un mélange de 44,7 g (0,6 mole) de t.butanol et de 40 g (0,666 mole) d'acide acétique. Après la fin de l'adition, le mélange réactionnel est maintenu à 40C pendant 8 minutes puis extrait par 50 ca3 de pentane. L'extrait organique est lavé par 50 cm3 de solution aqueuse saturée de bicarbonate de sodium puis par 50 cm3 d'eau, séché sur chlorure de calcium puis amené à 100 cm3 par addition de pentane. On obtient ainsi 100 cm3 dtune solution pentanique 4,42 molaire d'hypochlorite de t.butyle; par dilution à 205,5 cm3 on obtient une solution 2,15 molaire. REVENDICATIONS 1 - Procédé de préparation d'halogénoacétals d'aldéhydes éthyléniques de formule générale dans laquelle : X représente un atome d'halogène, R1, R2, R3, R4 et R5 > identiques ou différents, représentent un atome d'hydrogène ou un radical alcoyle contenant 1 à 6 atomes de carbone en chaîne droite ou ramifiée, ou alcényle contenant 3 à 6 atomes de carbone en channe droite ou ramifiée et dont la double liaison est en position autre que 1-2, n est égal à 0 1,2, 3 ou 4, étant entendu que lorsque n est supérieur à 1, les différents symboles R4 peuvent être identiques ou différents et R6 représente un radical alcoyle contenant 1 à 6 atomes de carbone en channe droite ou ramifiée, caractérisé en ce que l'on fait réagir un agent d'halogénation choisi parmi les N-halogénosuccinimides et les hypohalogénites d'alcools tertiaires aliphatiques saturés sur un ester de formule générale dans laquelle R1, R2, R3, R4, R5 et n sont définis comme précédemment et R représente un radical alcoyle contenant 1 à 6 atomes de carbone en channe droite ou ramifiée, en présence d'un alcool primaire de formule générale R OH dans laquelle R6 est défini comme précédemment. 2 - Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'on opère en présence d'une quantité catalytique d'un acide minéral fort. 3 - Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'agent d'halogénation est choisi parmi les hypochlorites et hypobromites d'alcools tertiaires aliphatiques saturés contenant jusqu'à 13 atomes de carbone. 4 - Procédé selon la revendication 3 caractérisé en ce que l'hypobromite ou lthypochlorite est utilisé en solution dans un solvant organique inerte. 5 - Procédé selon la revendication 3 caractérisé en ce que le produit brut obtenu est traité par un alcool de formule générale R60H dans laquelle R6 est défini comme dans la revendication 1, en présence d'une quantité catalytique d'un acide minéral fort. 6 - Procédé selon les revendications 4 et 5 caractérisé en ce que l'hypochlorite est l'hypochlorite de t.butyle. 7 - Procédé selon la revendication 6 caractérisé en ce que lester de départ est l'acétoxy-l méthyl-3 butadiène-1,3.