Brevet FR2449086A1 — publié le 19800912

La présente demande concerne de nouveaux 2-(2,2-dihalovinyl) thiophènes rependant à la formule dans laquelle R et R représentent un atome d'hydrogène, un atome dthalo- gene ou un groupe alkyle, aroyle ou acyle et X représente un atome de chlore, de brome ou diode. Des composés types parmi ceux-ci,mentionnés ci-dessus, sont ceux de formule dans laquelle X a la même signification que dans la formule (I). Les composés de formule (I) sont particulierement utiles en ce sens qu'ils peuvent être convertis en acides 2-thiohèneacétiques et en leurs esters,composéstrès utiles comme niodificateurs chimiques de la pénicilline et de la céphalosporine (voir J. Amer. Chem. Soc., 84, 3401, 1962). Cette conversion peut être réalisée par hydrolyse ou alcoolyse dans des conditions basiques, opération éventuellement suivie d'une acidification. Les composés selon l'invention peuvent être préparés par réduction des G -trihalométhyl-2-thiphèneméthanols de formule eux-mêmes aisément obtenus par réaction des thiophènes de formule avec un trihaloacétaldéhyde de formule CX3CH0 dans des conditions acides. Pour bien comprendre le procéde de préparation des composés selon l'invention, la suite des réactions peut être schématisée comme suit schéma dans lequel R1, R2 et X ont la même signification que précédemment. Comme exemples de thiophènes (A), on peut citer les produits suivants :thjophène ; 2-chlorothiophène ; 2-bromothiophène ; 2,3-dichlorothiophène ; 2-méthylthiophene ; 2-éthylthiophène ; 2-méthyl 3-chlorothiophène ; 2-chloro 3-méthylthiophène, etc. A titre d'exemples des composés de formule CX3CH0 (avec X = C, , Br ou I), on peut citer le trichloro- acétaldéhyde, le trimoacétaldéhyde etc. Les composés (B) sont préparés par réaction des composés (A) avec la trihaloacétaldéhyde dans des conditions acides et ces dernières peuvent de préférence être établies par mise en oeuvre d'un acide de Lexis tel que le tétrachlorure de titane en présence d'alcoolate de titane afin de minimiser la formation de sous-produits. Il est également préférable d'utiliser des solvants classiques pour les réactions de Friedel-Crafts, à savoir un hydrocarbure aliphatique tel que l'hexane et l'heptane, un hydrocarbure halogéné tel que le chlorure de méthylène et le trichloréthane et un disulfure de carbone. Généralement, la réaction est effectuée à température ambiante mais, si on le désire, on peut accélérer la réaction par chauffage. A la place des c(-trihalométhyl-2 thiphèneméthanols (B) mentionnés précédemment, il est également possible d'utiliser des composés de formule dans laquelle R , R et X ont la même signification que précédemment et R représente un groupe alkyle, acyle, arylsulfonyle ou alcanesulfonyle. L'agent réducteur préféré pour la réaction de réduction, est le système zinc-acide acétique car il permet une opération facile et douce. Dans la pratique de cette réaction, l'emploi d'un solvant n'est pas toujours requis mais si on le désire on peut utiliser en tant que solvant, un éther tel que éther, tétrahydrofurane,etc., un hydrocarbure tel que benzène, toluène, hexane, etc., ou un alcool tel que méthanol, éthanol, etc., ou l'acide acétique qui est utilisé ccmme l'un des agents réducteurs. La réaction se fait doucement à une teupérature allant de la température ambiante à la température de reflux du solvant utilisé. Les 2-(2,2-dihalovinyl)thiophènes selon la présente invention peuvent aisément être convertis en acides 2-thiophèneacétiques ou en leurs esters par hydrolyse ou alcoolyse dans des conditions basiques. L'établissement des conditions basiques peut être réalisé, en faisant coexister dans l'eau ou l'alcool, un sel de métal alcalin tel que carbonate de sodium, carbonate de potassium, hydroxyde de sodium, hydroxyde de potassium, etc., ou un alcoolate de métal alcalin tel que méthylate de sodium, éthylate de sodium et méthylate de potassium, etc. La réaction s'effectue doucement à une température allant de la température ambiante à la température d'ébullition de l'eau ou de l'alcool. A ce point, il se forme des composés représentés par les formules générales (dans lesquelles R' représente un atome d'hydrogène ou un résidu d'alcool et R1 R2 et X sont tels que définis ci-dessus), au moins l'un des atomes d'halogène du groupe dihalovinyl subissant l'hydrolyse ou l'alcoolyse.Il est préférable de soumettre ce mélange de réaction à des conditions acides. Cette étape peut être accélérée par addition directe d'une substance acide au système de réaction. Comme exemple de substance acide utilisée,on peut citer les acides minéraux tels que acide chlorhydrique, acide sulfurique, ou chlorure d'ammonium etc. et les acides organiques tels que acide acétique, acide benzoique, acide p-toluènesulfonique, etc. Cette étape se fait également doucement entre la température ambiante et à chaud et conduit aux acides 2-thiophèneacétiques ou à leurs esters. Dans la suite, l'invention sera expliquée avec plus de détails en référence aux exemples qui sont donnés pour illustrer l'invention mais ne la limitent en aucune façon. Les exemples 1, 2 et 7 sont donnés uniquement à titre de référence. Comme standard interne utilisé dans l'analyse RMN, on utilise le tétraméthylsilane dans tous les cas et les valeurs sont représentées par & , en ppm. EXEMPLE I A une solution de tétrachlorure de titane dans du chlorure de méthylène (concentration molaire ; 30 ml, 30 m moles), on ajoute du tétraisopropylate de titane (4,26 g, 15 m moles) sous une atmosphère d'argon en agitant et en refroidissant à l'eau. Au bout de 10 min., on ajoute du thiophene (2,52 g, 30 m moles) puis on ajoute goutte à goutte du chloral (8,82 g, 60 m moles) pendant 10 minutes en agitant et en refroidissant par de la glace-eau. Une fois l'addition achevée, on continue l'agitation pendant encore 10 minutes puis on ajoute successivement de l'eau et du chlorure de méthylène et on sépare la phase organique. On lave la phase organique à l'eau et on la sèche sur sulfate de magnésium anhydre.On filtre la solution et après élimination du solvant par distillation sous pression réduite à l'aide d'un aspireur, on distille le résidu pour avoir d'abord l'alcoolate d'isopropyl chloral puis 5,0 g de o(-trichlorométhyl-2- thiophèneméthanol. Rendement : 72 % (par rapport au thiophene) Eb : 95 - 97"C/0,7 mmHg (valeur de la littérature 140 - 142"C/10 mmHg) IR (cl 1) : 3425, 1065, 1044, 822 et 710 RMN (CDCg3) : 3,48 (d, J = 5Hz, 1H), 5,40 (d, J = 5 Hz, 1H) et 6,88 - 7,50 (m, 3H). EXEMPLE 2 Un mélange de o(-trichlorométhyl-2-thiophèneméthanol (15,5 g, 67,1 m moles) et de chlorure d'acétyle (15, 5 ml) est chauffé à reflux sous agitation pendant 15 heures selon le procédé de la littérature (V. W. Floutz, J. Amer. Chem. Soc., 71, 2859 (1949)). On élimine par distillation sous pression réduite le chlorure d'acétyle et on extrait le résidu avec du diéthyléther. On lave la couche organique avec une solution aqueuse de bicarbonate de sodium, puis avec de l'eau et on sèche avec du sulfate de magnésium anhydre. Après filtration, on élimine par distillation le solvant, ce qui donne du 2,2,2-trichloro-1-(2-thiophene)-acetate d'éthyle (18,0 g, rendement : 97,8 %) sous forme de cristaux blancs. EXEMPLE 3 On dissout du 2,2,2-trichloro-1-(2-thiophène)-acétate d'éthyle (18g) dans de l'acide acétique (108 ml), puis on ajoute à cette solution de la poudre de zinc (3 g) et on chauffe le mélange à reflux en agitant vigoureusement. Une autre partie de poudre de zinc (3 g) est ajoutéedeux fois avec un intervalle de 1 heure et après 5 heures on refroidit le mélange à température ambiante. On élimine par distillation sous pression réduite l'acide acétique et on extrait le résidu avec du diéthyléther L'extrait d'éther est lavé avec une solution aqueuse saturée de chlorure de sodium et séché sur sulfate de magnésium anhydre.Après traitement avec du charbon actif, les cristaux bruts (10,8 g, rendement 91,5 %) qui restent après l'élimination par distillation du solvant sont distillés sous pression réduite ce qui donne du 2-(2,2-dichlorovinyl)thiophene (9,23 g), point d'ébullition 103 - 1080C/20 mmHg. Ceci cristallise au repos. Rendement : 78,2 % Point de fusion : 38 - 39 C IR (Nujol) : 1605, 1510, 1420, 1350, 1310, 1282, 1245, 1215, 1120, 1075, 1050 et 910 (cm 1) RMN (CDCl3) : 6,88 - 7,30 (m, 3H,Hde noyaQ et 6,93 (s, 1H, CH = CCC2). 2 Calculé pour C6-H4CS . C, 40,25 ; H, 2,25 % Trouvé : C, 40,38 ; H, 2,41 % EXEMPLE 4 On dissout dans de l'acide acétique (3 ml) du -trichloromethyl-2- thiophèneméthanol (300 mg, 1,3 m mole), puis on ajoute de la poudre de zinc (170 mg, 2,6 m moles et on chauffe le mélange à reflux pendant 3 heures tout en agitant vigoureusement. Après refroidissement, on ajoute de l'eau et de l'acétate d'éthyle et on sépare la couche organique. On lave la couche organique successivement avec de l'eau, une solution aqueuse de bicarbonate de sodium, puis de l'eau et on la sèche sur sulfate de magnésium anhydre. On filtre la solution et la concentre, ce qui donne 200 mg de matériau huileux.L'analyse par chromatographie en phase gazeuse (EGA 2 %, lm, 120"C) montre qu'il y a formation de 2-(2,2-dichlorovinyl) thiophène avec un rendement de 77 Z. EXEMPLE 5 A une solution de C)(-trichlorométhyl-2-thiophèneméthanol (300 mg, 1,3 mole) dans l'acide acétique (3 ml), on ajoute de la poudre de zinc (170 mg, 2,6 m moles et de l'acétate de sodium (11 mg, 0,13 mmole) puis on porte le mélange à reflux tout en agitant vigoureusement. Au bout de 4 heures, on ajoute de la poudre de zinc (100 mg, 1,5 m mole) et on chauffe encore le mélange à reflux pendant 3 autres heures. Après refroidissement, on traite le mélange de la même manière que dans l'exemple X et on analyse par chromatographie en phase gazeuse , ce qui montre qu'il se forme du 2-(2,2-dichlorovinyl)thiophène avec un rendement de 68 Z. EXEMPLE 6 A une solution de d -trichlorométhyl-2-thiophèneméthano 1 (300 mg, 1,3 m mole) dans de la pyridine (500 mg), on ajoute de l'anhydride acétique (400 mg) tout en agitant et en refroidissant avec un mélange eau-glace. On laisse la température du mélange s'élever graduellement jusqu'à température ambiante et au bout de 2 heures, on ajoute de l'acide acétique (3 ml) et de la poudre de zinc (170 mg, 2,6 m moles), puis on porte le mélange de réaction à reflux tout en agitant vigoureusement. Au bout de 2 heures, on ajoute de la poudre de zinc (80 mg) et après 30 minutes, on ajoute encore une portion de poudre de zinc (80 mg, 1,2 m mole). Après chauffage à reflux pendant un total de 3 heures, on refroidit le mélange. Ensuite on traite le mélange de la même manière que dans l'exemple 4 et on analyse par chromatographie en phase gazeuse, ce qui montre la formation de 2-(2,2-dichlorovinyl) thiophène avec un rendement de 74 Z total. EXEMPLE 7 On prépare une solution de méthylate de sodium en ajoutant du sodium (1,53 g) dans du méthanol (85 ml). A cette solution, on ajoute du 2-(2,2dichlorovinyl)thiophène (3,0 g, 16,8 m moles) puis on porte le mélange résultant à reflux toute la nuit. Après confirmation de la disparition du produit de départ par chromatographie sur couche mince, on acidifie la solution de réaction par barbotage de chlorure d'hydrogène gazeux en refroidissant avec un mélange glace-eau, puis on porte à reflux le mélange toute la nuit . On élimine par distillation le méthanol sous pression réduite et on soumet le résidu à extraction avec du diéthyléther. La couche d'éther est lavée avec de l'eau et séchée sur sulfate de magnésium anhydre. Après filtration, on concentre la solution et on distille le résidu sous pression réduite, ce qui donne du méthyl-2-thiophèneacétate (2,10 g) dont le point d'ébullition est 109 - llloC/23 mmHg. Rendement : 80,2 Z RDE (cet4) : 3,65 (s, 3H), 3,70 (s, 2H) et 6,75 - 7,20 (m, 3H). REVENDICATIONS 1. Nouveaux 2-(2,2-dihalovinyl) thiophènes, caractérisés en ce qu'ils répondent à la formule dans laquelle R et R représentent un atome d'hydrogène, un atome d'halogène, ou un groupe alkyle, amyle ou acyle et X représente un atome de chlore, de brome ou d'iode. 2. Derivés selon la revendication 1, caractérisés en ce que R et R représentent un atome d'hydrogène. 3. Dérivé selon la revendication 2, caractérisé en ce que X représente un atome de chlore.