Brevet FR2417493A1 — publié le 19790914

La présente invention est relative à un nouveau procédé de préparation de dichloracétamides secondaires, qui peuvent etre utilisés en tant qu'antidotes de'grande valeur pour la protection de plantes. Les dichloracétamides secondaires obtenus selon l'invention, sont caractérisés par la formule générale I ci-après dans laquelle R1 est un radical alkyle comportant de 1 à 6 atomes de carbone, alcényle comportant de 2 à 5 atomes de carbone ou un groupe benzénique R2 est un radical alkyle comportant de 1 à 6 atomes de carbone ou alcényle comportant de 2 à 5 atomes de carbone, ou R1 et R2 forment avec l'azote auquel il sont fixés, un groupe morpholinyle. Selon la littérature, on prépare des dérivés d'acétamides secondaires de formule générale I, en acylant l'amine correspondante (par exemple, au moyen d'un acide carboxylique, d'un halogénure d'acide, d'un anhydride, d'un ester, d'un hydrazide, d'un azide ou d'un cétène) ou en alkylant (et plus généralement, en substituant) le dichloracétamide. En principe, l'un quelconque de ces procédés peut servir à la préparation de dérivés secondaires du dichloracétamide ; cependant un procédé industriel doit impliquer une technologie simple, pouvant etre réalisée d'une façon valable économiquement également à grande échelle. La réalisation industrielle des synthèses connues mentionnées ci-dessus est limitée, en ce que - mis à part le chlorure de dichloracétyle - la préparation des produits de départ est complexe et conteuse. A part les esters et le chlorure de dichloracétyle, les dérivés dichloracétiques sont préparés à partir de l'acide dichloracétique. Ce dernier composé est obtenu à partir de l'acide acétique, par cnloration suivie d'une s é p a r ation en plusieurs étapes des divers produits chlorés obtenus.Le processus est malcommode et fournit un produit pur à 90 % environ (Brevet Américain nO 1 921 717). Des dérivés d'acide dichloracétique sont préparés à partir de l'acide dichloracétique obtenu comme décrit plus haut, au cours d'étapes de réaction supplémentaires. On peut tirer les conclusions suivantes de l'étude des différentes voies d'acylation Des amines aliphatiques ne peuvent etre acylées qu'avec des acides carboxyliques, puisque la réaction doit etre réalisée à une température de 180 à 2000C (clest-à-dire au-dessus du point d'ébullition de l'amine à acyler). Dans cette gamme de températures,on n' obtient généralement un bon rendement que dans le cas des amines aromatiques EJ.Org.Chem., 17, 568, (1952)].Ce n'est que dans le cas des dérivés de l'aniline que l'on obtient de bons résultats avec des catalyseurs favorisant la transformation (par exemple : Sio2, H2S04, Ait3), des agents fixant l'eau (par exemple, l'anhydride d'acide correspondant ou P205) [cf.Ber., 86, 278 (1953)?, ou par une distillation azéotropique effectuée pendans la réaction pour chasser l'eau formée. Parfois, des réactions d'acylation ont lieu en présence de carbonyldiimidazole EAngew. Chem., 74, 407, (1962)] ; cependant, ce réactif est difficile à obtenir en quantité industrielle. Ainsi, l'acide dichloracétique ne peut pas etre mis en oeuvre,de façon générale, pour l'acylation d'amines de formule générale II ci-après dans laquelle R1 et R2 sont tels que définis plus haut. Le chlorure de dichloracétyle est un agent universel utilisé pour l'acylation des amines de formule II(Brevet de République Fédérale d'Allemagne h02 218 097).Il peut etre préparé non seulement à partir de l'acide dichloracétique mais aussi du trichloréthylène par oxydation (Brevet Allemand nO 531 579) ou du pentachloréthylène avec de l'acide sulfurique (Brevet Allemand n" 362 728). L'utilisation et la préparation industriell plus économiques du chlorure de dichloracétyle sont limitées, parce que ce produit est contaminé par du chlorure de mono- et tri- chloracétyle, qu'il est fortement corrosif et nuisible pour la santé et que son stockage est assez difficile. L'anhydride dichloracétiquene peut pas etre utilisé de façon économique puisque on ne peut exploiter par cette voie que la moitié de l'acide carboxylique -préparé à grands frais. L'acylation par les esters dichloracétiques peut etre réalisée avec un rendement suffisant uniquement dans certains cas, c a r la réaction entre les amines secondaires et les esters carboxyliques est généralement très lente.Des cataly seurs recommandés sont l'eau[J.A.C.S. 71, 1245 (1949)et ibid, 63,2965(1941)]ou le méthylate de socium[J.A.C.S. 72,1853 (1950)], et dans certains cas également, on peut avantageusement utiliser un milieu méthanolique. La Demanderesse n'a pas trouvé de réfé rences concernant la dichloracétylation d'amines secondaires avec des esters, si bien que l'effet des catalyseurs ci-dessus, dans ce cas particulier, est sujet à caution. L'acylation peut généralement être effectuée avec des cétanes avec de bons rendements [S. Patay : The Chemistry of Alkenes, p. 11760, 1964]. Par exemple, la réaction avec l'acétanilide est décrite dans Org. Synth. Coli. Vol. 1., p. 330. Actuellement, cette méthode ne convient pas pour la dichlor acétylation, car à l'heure présente, le dichlorocétène n'est pas préparé sous une forme pure, convenable pour une production in dustrielle. On ne connait qu'un procédé de laboratoire travail lant à partir du bromure de trichloracétyle : J, Org. Chem., 31 626 (1966). L'alkylation du dichloracétamide au moyen d'une amine (Brevet Allemand n 449 112) ou d'un sel d'amine [j. Am. Chem. Soc., 70. 2115 (1948)] ne donne un bon rendement que dans le cas des amines primaires. De plus, une O-alkylation ne peut pas être exclue dans l'alkylation du dichloracétamide et ainsi le déroulement de cette réaction n'est pas clair. Parmi les autres dérivés d'acide, on ne peut utiliser les azides et les hydrazidesqu'à l'échelle du laboratoire et dans des cas spéciaux [org. Reactions, 3, 337 (1946)]. En résumant les possibilités de dichloroacétylation d'amines secondaires sur la base de l'Etatde l'Art, on constate que seul le chlorure de dichloracétyle convient pour réaliser une dichlor acétylation à l'échelle industrielle. Ce composé est cependant extrêmement corrosif, instable et nuisible à la santé. De plus, la purification des produits d'acylation obtenus de cette façon est très difficile, car dans de nombreux cas, les dérivés mono et trichloracétyliques introduits en tant qu'impuretés du chlo rure d'acide, ne peuvent être éliminés qu'au prix de fortes pertes de substances. Contrairement à ce qu'indiquent des essais décrits dans la littérature, la Demanderesse a constaté avec surprise, qu'en faisant réagir une amine secondaire avec du chloral ou un dérivé d'addition de celui-ci formé sur le groupe oxo, avantageusement l'hydrate de chloral, dans un solvant aqueux et/ou polaire organique,en présence d'un agent alcalin fixant l'acide et/ou d'une source organique et/ou minérale de cyanure, on obtient contre toute attente, le dérivé dichioracétylé de l'amine secondaire de départ et non son dérivé formylé. Le rendement de la réaction est très bon. Conformément à la présente invention,on fait réagir une amine secondaire de formule générale II, où R1 et R2 sont tels que définis plus haut, avec du chloral ou l'un de ses dérivés d'addition formés sur le groupe oxo, dans un solvant aqueux et/ou polaire organique, en présence d'un agent alcalin fixant l'acide et/ou d'une source de cyanure organique et/ou minérale. L'agent alcalin fixant l'acide est avantageusement constitué par un excès de l'amine secondaire de départ, mais un sel d'un métal alcalin ou alcalino-terreux et d'un acide faible (comme le carbonate acide de sodium, le carbonate de sodium, le carbonate de calcium) ou de l'oxyde de calcium donnent aussi de bons résultats. La réaction est réalisée de préférence entre -200 et +1200C. Le principal avantage du procédé selon l'invention, réside dans sa mise en oeuvre simple dans des conditions ménagées Ce procédé n'a pas été utilisé jusqu'à maintenant pour dichlor acétyler des amines secondaires. Le fait qu'une réaction de dichloracétylation ait lieu, est d'autant plus surprenant que la réaction du chloral avec une amine secondaire est largement utilisée dans les manuels de chimie organique pour illustrer la formylation des amines secondaires [Houben Weyl : Methoden der Organischen Chemie, Vol. XI/2., p. 30 ; J. Org. Chem., 28, 243, (1963) ; J.A.C.S., 74, 3933 (1952) ; Zblatt 6 (II), 1020 (1921) ; C.A. 38, 3187 (1944) Ber., 5, 247 (1872) ; Helv. Chim. Acta, 37, 685 (1954) ; J,A.C.S., 70, 425 (1948). Bien que la réaction de Wallach du chloral (fournissant de l'acide dichloracétique) [Liebig's Annalen, 173, 288 et 295 (1874)] et que l'acylation d'amines primaires par le chloral par l'intermédiaire d'un dichloracétique soient des réactions connues (Brevet Britannique nO 692 265), aucune réaction n'a été trouvée jusqu'à maintenant pour réaliser la dichloracétyla- tion d'une amine secondaire, dans laquelle le chloral pourrait avoir été utilisé dans une étape de réaction ou meme par l'in termédiaire du dichloracétate L'agent d'acylation, c'est-à-dire le chloral, est un produit industriel facilement disponible, obtenu par la chloration d'éthanol selon le procédé décrit dans le Brevet Américain 2 478 152. Ce composé de départ offre un autre avantage par rapport au chlorure d'acide correspondant, en ce qu'il est peu corrosif, qu'il se conserve bien après stabilisation et qu'il est moins nuisible pour la santé. La réaction de dichloracétylation selon la présente invention peut etre facilement réalisée. A la température ambiante et au bout de quelques heures, on obtient un rendement presque quantitatif. Les amides d'acide dichloracétyles ainsi préparés présentent une intéressante activité biologique sur les plantes ils conviennent pour inhiber la phytotoxicité développée par des herbicides. La littérature (Brevet Américain nO 2 218 090) suggère des compositions comprenant un herbicide présentant des effets secondaires phytotoxiques indésirables et un antidote de ce type. Ces associations présentent cependant de nombreux inconvénients. Les ingrédients actifs associés sont très souvent incompatibles, ce qui conduit à une détériorations notable de l'aptitude au stockage et de l'efficacité en agriculture, ainsi que de l'activité des compositions. Dans certains cas, des sur-doses suffisantes sont donc nécessaires pour obtenir l'effet désiré.Un autre inconvénient est représenté par le fait que, lors du choix des supports et des autres additifs, on ne peut prendre en considération que l'un des deux produits chimiques - généralement l'herbicide dont les caractéristiques et les réactions sont d i f f é r e ntes. Il en résulte que par temps pluvieux, les deux ingrédients actifs de la composition peuvent etre séparés l'un de l'autre par lavage dans le sol et que la composition n'exerce pas l'effet antidote désiré. Selon les résultats expérimentaux effectués par la Demanderesse, tous les problèmes peuvent être éliminés en préparant des compo- sitions avec l'antidote seul,sans addition d'un agent herbicide. Ces compositions peuvent etre mises sous forme de poudres mouillables, de concentrés émulsifiables, de microgranules, etc,.. Elles contiennent au moins un dérivé amide s e c o n d a i re dichloracétylé de formule générale I, où R1 et R2 sont tels que définis plus haut, à raison de 0,01 à 95 % en poids, mélangé à des supports, substrats, diluants et autres additifs classiques dans cette technique. La solubilité dans l'eau, la cohésion dans le sol,etc.. de l'antidote doivent etre prises en ligne de compte lors du choix du mode convenable de mise en forme. Avec de telles compositions, on traite uniquement l'environnement immédiat de la plante à protéger par exemple, le billon ensemencé. Les compositions sont de préférence appliquées en une fois, en pré- ou en post-émergence. Les modes de composition et d'application décrits plus haut assurent une activité inchangée du composé herbicide, lorsqu'aucune inhibition n'est nécessaire et en meme temps, les plantes utiles peuvent etre protégées avec de plus faibles doses d'antidote. Les résultats obtenus sont rassemblés dans le tableau I ci-après TABLEAU I Composition Dose moment du mode de taux de mauvaises phytotoxicité employée (kg/ha) traitement traitsment herbes (%) (%) Témoin - - - 80 EPTC+ 6,6 en préémergence sur tout le 15 65 champ EPTC * +R 25788++ 6,6 + en préémergence sur tout le 20 2 ensemble + 0,5 champ EPTC : 6,6 en préémergence sur le billon composé de l'Ex. 1 0,2 parallèle au ensemencé 10 2 85 % CE semis EPTC : 6,6 en préémergence sur le billon composé de l'Ex. 1 avec le semis ensemencé 12 1 50 % micro-granules 0,2 EPTC 6,6 en préémergence avec l'irrigation sur la totalité 18 72 du champ EPTC + 6,6 + avec l'irrigation + R 25788 + 0,5 en préémergence sur la totalité 25 28 du champ TABLEAU I (suite) Composition Dose moment du mode de taux de mauvaises phytotoxicité employée (kg/ha) traitement traitement herbes (%) (%) EPTC : 6,6 en préémergence sur le billon 14 3 composé de l'Ex. 1 0,2 parallèls au ensemencé 50 % micro-granules semis EPTC : 6,6 en préémergence sur la totalité composé de l'Ex. 1 0,6 1 semaine avant du champ 18 4 50 % micro-granules le semis EPTC : 6,6 en préémergence sur la totalité composé de l'Ex. 1 0,6 4 jours après du champ 14 2 85 % CE le semis + EPTC = S-éthyl-di-n-propyl-thiolcarbamate ++R 25788 = diallylamide de l'acide dichloracétique CE = concentré émulsifiable Outre les dispositions qui précèdent, l'invention comprend encore d'autres dispositions, qui ressortiront de la description qui va suivre. L'invention sera mieux comprise à l'aide du complément de description qui va suivre, qui se réfère à des exemples de mise en oeuvre du procédé objet de la présente invention. il doit etre bien entendu, toutefois, que ces exemples de mise en oeuvre, sont donnés uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'invention,dontils ne constituent en aucune manière une limitation. EXEMPLE 1 - PréParation du N,N-diallyl-dichloracétamide Dans un flacon muni d'un agitateur, d'une ampoule à brome et d'un thermomètre, on introduit 5,9 g (0,12 mole) de NaCN, 37 g (0,35 mole) de Na2C03, 60 ml d'eau et 194 g (2,0 moles) de diallylamine. On ajoute ensuite dans le mélange réactionnel 165,5 g (1,0 mole) d'hydrate de chloral dissous dans 120 ml d'eau, tout en refroidissant dans de la glace et en veillant que la température ne dépasse pas 200C. On agite alors pendant 2 à 3 heures à 20"C et l'on suit la réaction par chromatographie en couche mince. La fin de la réaction est indiquée par la disparition des taches correspondant à l'amine et au chloral.Le mélange réactionnel est dilué avec 250 ml d'eau et le dichlor acétyldiallylamide obtenu est extrait à trois reprises par des fractions de 200 ml de dichloréthane (ou de CHCl3, de benzène, etc...). L'extrait est ensuite lavé à l'eau, puis par un mélange d'eau et d'acide, séché, le solvant est éliminé et le résidu est soumis à une distillation fractionnée sous vide. Après quelques gouttes de tete, le produit principal distille entre 65 et 660C sous 0,18 mm de Hg, pratiquement sans laisser de résidu. On recueille ainsi 185 à 195 g d'un composé huileux incolore correspondant au composé recherché, identifié par chro 30 matographie en phase gazeuse et les spectres IR et RME nD = 1,4980. A partir de la liqueur mère aqueuse et de l'eau acide de lavage, on peut récupérer la diallylamine utilisée en tant qu'agent fixant l'acide, avec un rendement à peu près quantitatif, en alcalinisant les solutions (à part les pertes dues à la manipulation). EXEMPLE 2- Préparation du N N-diall l-dichloracétamide En répétant le processus décrit dans l'exemple 1 avec 9,7 g (0,1 mole) de diallylamine de départ et 0,15 mole d'une base organique, par exemple NaHC03, Na2C03, CaO, CaC03 ou KHC03 servant d'agent fixant l'acide, on recueille 15,6 g (75 %) du composé recherché.On récupère 5 à 7 % de diallylamine à partir de la liqueur mère. EXEMPLE 3 - PréParation du N,N-diallyl-dichlocétamide On répète le processus décrit dans l'exemple 1, si ce n'est que l'on utilise un mélange d'eau-acétone ou d'eau-alcool à la place du milieu aqueux et 8,5 g (0,1 mole) d'acétone-cyanhydrine comme catalyseur à la place duNaCN. On recueille 170 g (82 %) du composé recherché.La qualité du composé est identique à celle du produit préparé dans l'exemple 1. EXEMPLE 4 - Préparation du N-isopropyl-dichloracétyl-anilide On répète le processus décrit dans l'exemple 1 en utili sant 27,0 g (0,2 mole) de N-isopropyl-aniline ; on recueille un produit cristallin jaune pale après avoir éliminé le sol vant et refroidi le résidu. Le produit est purifié par recris tallisation dans de l'alcool (ou dans une variante, dans un mé lange eau-alcool ou eau-acétone), On obtient de cette façon 172 à 185 g (70 à 75 %)de N-isopro- pyl-dichloracétyl anilide,sous forme d'un produit cristallin blanc qui est uniforme comme le montre la chromatographie en couche min ce.Le point de fusion est de 79C à 810C. EXEMPLE 5 - PréDaration du dichloracétyl-rnorholide Dans un flacon muni d'un agitateur, d'un thermomètre et d'une ampoule à brome, on introduit 17,4 g (0,2 mole) de morpho line, 0,49 g (0,01 mole) de cyanure de sodium, 4,2 g (0,04 mole) de Na2C03 et 20 ml d'eau. On ajoute ensuite 14,7 g (0,1 mole) de chloral (ou une solution de 16,5 g(O,1 mole)dthydrate de chloral dans 17 mld'eau) au mélange, sous agitation et refroidissant le mélange pour que la température reste entre 20 et 250C. Le mélange réactionnel est alors agité à la température ambiante pendant2 à 3heures jusqu'à ce que tout le chloral soit consommé. Le mélange réactionnel est extrait à trois reprises par des fractions de 25 ml de d i c h 1 o r éthane et les phases organiques rassemblées sont soumises à éva poration.On recueille le dichloracétyl-morpholide sous forme d'un rési du solide. On obtient de cette façon 14,0 à 14,8 g de dichlor acétyl-morpholide (rendement de 70 à 75 % de la théorie). Le point de fusion du produit est de 65 à 67 C après recristallisation dans l'eau. Analyse pour C6H9NO2Cl2 (poids moléculaire : 198,039) Valeurs calculées : C = 36,38 % ; N = 7,07 % H = 4,58 % ; Cl = 35,80 % Valeurs trouvées : C = 36,55 % ; N = 7,00 % H = 4,69 % ; Cl = 35,80 % EXEMPLE 6 - Préparation du X,N-diproPYl-dichlomacétamide Dans un flacon muni d'un agitateur, d'un thermomètre et d'une ampoule à brome, on introduit 0,34 g (0,007 mole) de NaCN, 2,98 g (0,027 mole) de Na2C03, 10,12 g (0,1 mole) de dipropylamine et 3 ml d'eau. On ajoute ensuite 10,3 g (0,07 mole) de chloral tout en refroidissant le mélange. On agite à la température ambiante pendant 2 heures jusqu'à ce que tout le chloral soit consomme. Le mélange réactionnel est dilué par 10 ml d'eau et le N, N-dipropyl-dichlora cétamide formé est extrait à trois repriespar des fractions de 20 ml de dichloréthane. L'extrait est lavé avec de l'eau acidifiéeetséché le solvant est éliminé et le résidu'est soumis à une distillation fractionnée sous vide. La principale fraction contenant le produit recherché, distille à 117 C (5 mm de Hg). Le rendement est de 8,15 g d'une huile incolore (77 % de la théorie). EXEMPLE 7 Un produit préparé selon \';unquelconque des exemples4 à 6 est dissous ou mis en suspension dans du pétrole, du xylène ou un autre solvant organique, puis mélangé avec 3 à 5 % d'agent mouillant. On recueille un concentré émulsifiable contenant 20 à 90 % d'ingrédient actif selon la quantité de solvant mixe en oeuvre. EXEMPLE 8 Un composé préparé selon l'un quelconque des exemples 1 à 6 est dissous dans un solvant organique volatil (par exemple de l'acétone ou un alcool). On peut éventuellement ajouter 1 à 5 % en poids d'agent mouillant ou agglomérant, à la solution qui est alors pulvérisée sur la surface d'un support solide dont la dimension particulaire est comprise entre 0,3 et 0,8 mm, puis le solvant est é 1 i m i n é. Le support solide peut etre de la poudre de coke, de la perlite,de la farine de roche etc.. Selon la concentration et la quantité de la solution et selqn la capacité du support, on obtient des micro-granules renfermant de 1 à 60 % en poids d'ingrédient actif. EXEMPLE 9 Un composé préparé selon lunquelconque des exemples 1 à 6 est homogénéisé avec 50 à 90 % en poids d'un support inerte (kaolin, farine de roche, poudre de perlite, etc...). Après addition d'agents liants et d'autres additifs utilisés dans la technologie de la granulation par voie humide,on obtient de façon connue des granules dont la dimensionparticulaire est comprise entre 0,3 et 1 mm. il résulte de la description qui précède que, quels que soient les modes de mise en oeuvre, de réalisation et d'application adoptés, l'on obtient un procédé de préparation de dichlor acétamides secondaires qui présente par rapport aux procédés de préparation visant au mame but antérieurement connus, des avantages importants dont certains ont été mentionnés dans ce qui précède et dont d'autres avantages ressortiront de l'utilisation dudit procédé de préparation. Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes de mise en oeuvre de réalisation et d'application qui viennent d'Stre décrits de façon plus explicite ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes qui peuvent venir à l'esprit du technicien en la matière, sans s'écarter du cadre, ni de la portée, de la présente invention. REVENDICATIONS 1 - Procédé de préparation de dérivés de dlchloracétamides secondaires de formule générale I ci-après dans laquelle R1 est un radical alkyle comportant de 1 à 6 atomes de car bone, un radical alcényle comportant de 2 à 5 atomes de carbone ou un groupe benzénique R2 est un radical alkyle comportent de 1 à 6 atomes de carbone ou un radical alcényle comportant de 2 à 5 atomes de carbone ou R1 et R2, peuvent former avec l'atome d'azote auquel ils sont fixés, un groupe morpholinyle, caractérisé en ce qu'on fait réagir une amine de formule générale II ci-après où R1 et R2 sont tels que décrits plus haut, avec du chloral ou l'un de ses dérivés d'addition formés sur le groupe oxo, dans un milieu aqueux et/ou polaire organique, en présence d'un agent alcalin fixant l'acide et/ou d'une source minérale et/ou organique de cyanure, de préférence un cyanure. 20- Procédé selon la Revendication 1, caractérisé en ce qu'un excès de l'amine secondaire utilisée, constitue l'agent fixant l'acide. 30- Procédé selon la Revendication 1, caractérisé en ce qu'un sel d'un métal alcalin ou alcalino-terreux et d'un acide faible, de préférence le carbonate acide de sodium, constitue l'agent alcalin fixant l'acide. 40- Procédé selon la Revendication 1, caractérisé en ce que l'oxyde de calcium est utilisé comme agent alcalin fixant l'acide 5 - Procédé selon l'une quelconque des Revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la réaction est réalisée entre -200 et +1200C.