Brevet FR2458542A1 — publié le 19810102

i 2458542 L'invention à la réalisation de laquelle ont participé Messieurs Jacques MARTEL,Jean TESSIER et Jean-Pierre DEMOUTE, concerne un procédé de préparation d'alcools a-cyanés optique- ment actifs. L'invention a pour objet un procédé de préparation d'al- cools a-cyang optiquement actifs, de fozmule générale II: CN I HO-C-R1 (II) R2 caractérisé en ce que l'on soumet un ester de formule généra- le (I): CN Il 1 O R2 dans laquelle A-C- représente le reste organique d'un acide chiral carboxylique, A-C-OH (III), R et R représentent soit de l'hydrogène, soit un groupe aliphatique insaturé ou non, substitué ou non, soit un groupe cycloalcanique, aromatique ou hétérocyclique, soit représentent ensemble avec l'atome de carbone auxquels ils sont liés un cycle, l'un au moins des ra- dicaux R1 ou R2 ne représentant pas un atome d'hydrogène, à l'action d'un halogénure de bore, soumet le mélange résultant à l'action de l'eau et obtient l'alcool a-cyané (II) ainsi que l'acide chiral (III), avec rétention totale des configu- rations absolues de la copule alcoolique et de la copule aci- de. L'invention a plus précisément pour objet un procédé de préparation tel que défini précédemment, caractérisé en ce que R1 représente soit un radical alcényle éventuellement sub- stitué, soit un radical alcynyle éventuellement substitué, soit un reste aryle éventuellement substitué par un atome d'halogène ou un radical méthyle et substitué obligatoirement par un reste arylthio ou aryloxy monocyclique, ces derniers 2 2458542 restes pouvant éventuellement être substitués, soit un reste aryle monocyclique éventuellement substitué par un atome d'ha- logène, par un radical alcoyle, par un radical alcényloxy, al- cynyloxy, aralcoyloxy, phénoxyphényle, benzylfuryle, phényl- thiophényle, halophényle, halophénoxyphényle, soit un reste aryle monocyclique substitué par un groupement -O-(CH2)n-C-CEC- Hal // ou par un groupement -O=C=C dans lequel Hal représente Hal un atome d'halogène, soit un radical pyrrolyle éventuellement substitué, soit un radical furyle ou thiènyle éventuellement substitué par un alcoyle, un alcoyloxyle, un alcynyle, un ben- zyle, un thiényle, un furylméthyle, un halogène, soit un res- te pyridinyle substitué par un reste aryloxy ou arylthio mono- cyclique, le reste aryloxy ou arylthio étant éventuellement substitué par un alcoyle, un alcoxyle, un alcoylthio, un al- coylsulfonyle, un halogène, soit un groupement cycloalcoyle éventuellement substitué, notamment, par un groupe -C=O, soit un groupement L j éventuellement substitué, soit un groupement H-alcoyle, soit un groupe- ment phtalimidométhyle éventuellement substitué, soit un grou- pement tétrahydrophtalimidométhyle-éventuellement substitué et R2 représente un atome d'hydrogène ou un groupement R3 -CH 2-C=C dans lequel R3, R4, R5 représentent un R5 4 atome d'hydrogène, un atome de chlore ou un radical méthyle. L'invention a également pour objet un procédé de prépa- ration tel que défini précédemment, caractérisé en ce que le reste d'acide chiral A-C- représente le reste d'un acide ali- I o phatique, d'un acide comportant un ou plusieurs cycles aroma- tiques, d'un acide de structure polycyclanique, d'un acide de structure stéroide ou d'un acide cyclopropane carboxylique. 3 2458542 L'invention a plus particulièrement pour objet un procé- dé de préparation tel que défini précédemment, caractérisé en ce que l'acide carboxylique est choisi dans le groupe consti- tué par: - les acides 2,2-diméthyl 3-(2',2 '-dibromovinyl)cyclopropane- 1carboxyliques; - les acides 2,2-diméthyl 3-(2',2 '-dichlorovinyl)cyclopropane- 1-carboxyliques; - les acides 2,2-diméthyl 3-(cyclobutylidène méthyl)cyclopro- pane-1-carboxyliques; - les acides 2,2-diméthyl 3-(fluorénylidène méthyl)cyclopro- pane-1-carboxyliques; - les acides 2,2-diméthyl 3-(2-oxo 3-oxa cyclopentylidène mé- thyl)cyclopropane-l-carboxyliques; - les acides 2,2-diméthyl 3-(2',2'-difluorovinyl)cyclopropa- ne-1-carboxyliques; - les acides 2-(3'-chlorophényl) 2-isopropyl acétiques. Lorsqu'on utilise les acides carboxyliques nommément ci- tés précédemment, on utilise de préférence comme halogénure de bore, le tribromure de bore ou le trichlorure de bore. La réaction est alors effectuée notamment dans le chloru- re de méthylène à -20 C + 15 C. Dans le procédé selon l'invention on utilise de préféren- ce 2 moles ou plus d'halogénure de bore par mole d'acide chi- ral. Bien que le mécanisme réactionnel ne soit pas encore en- tièrement élucidé, il est certain que l'action de l'eau, après la réaction avec l'halogénure de bore, est indispensable pour mener à bien la réaction et obtenir l'alcool a-cyané et l'aci- de chiral. Il n'existait, jusqu'ici, qu'un seul procédé de prépara- tion d'alcools a-cyanésoptiquement actifs, à savoir celui de l'alcool (S) a-cyano 3-phénoxybenzylique, car ces alcools a-cyanés particulièrement fragiles ne pouvaient pas être obtenus à partir de l'alcool (RS) correspondant à l'aide des métho- des connues de dédoublement. Un procédé de préparation de l'alcool (S) a-cyano 3-phé- noxy benzylique est décrit dans la demande de brevet français de la demanderesse, déposée le 31 Janvier 1978, sous le numé- 4 2458542 ro 78-02621 et intitulé "alcool benzylique substitué optique- ment actif et son procédé de préparation". Ce procédé consiste à faire réagir l'alcool (R,S) a-cyano 3-phénoxy benzylique, en présence d'un agent acide, avec la lactone de l'acide cis 2,2-diméthyl 3S-(dihydroxyméthyl)cyclo- propane-lR-carboxylique pour obtenir un mélange de (lR,5S) 6,6- diméthyl 4(R)/(S)-cyano (3 '-phénoxy phényl)méthoxy/3-oxabicyclo (3.1.0) hexan-2-one et de (lR,5S) 6,6-diméthyl 4(R)/(R)-cyano (3'-phénoxy phényl) méthoxy/ 3-oxabicyclo (3.1.0) hexan-2-one, à séparer ces deux isomères par un moyen physique, à hydroly- ser en milieu acide le (1R,5S) 6,6-diméthyl (4R)/(S)-cyano (3'-phénoxy phényl)méthoxy/ 3-oxabicyclo (3.1.0) hexan-2-one résultant pour obtenir l'alcool (S) a-cyano 3-phénoxy benzy- lique désiré. La Société demanderesse a maintenant mis au point un pro- cédé de préparation d'alcools a-cyanés,à l'état pur, avec un très bon rendement, par une réaction totalement différente de la suite de réactions indiquée précédemment. L'utilité du procédé de l'invention réside, notamment, en ce que les alcools a-cyanésoptiquement actifs et notamment l'alcool (S) a-cyano 3-phénoxy benzyiique, permettent de pré- parer, par condensation avec des acides convenables, des es- ters insecticides inaccessibles lorsque l'on ne dispose pas d'alcool (S). Les acides choisis dans le groupe constitué par: - les acides 2,2-diméthyl 3-(2',2 ' -dibromovinyl)cyclopropane- 1-carboxyliques, - les acides 2,2-diméthyl 3-(2',2'-dichlorovinyl)cyclopropane- 1-carboxyliques, - les acides 2,2-diméthyl 3-(cyclobutylidène méthyl)cyclopro- pane-l-carboxyliques, - les acides 2,2-diméthyl 3-(fluorénylidène méthyl)cyclopro- pane-l-carboxyliques; - les acides 2,2-diméthyl 3-(2-oxo 3-oxa cyclopentylidène mé- thyl)cyclopropane-l-carboxyliques, - les acides 2,2-diméthyl 3-(2',2'-difluorovinyl)cyclopropa- ne-l-carboxyliques; - les acides 2-(3'-chlorophényl) 2-isopropyl acétiques, sont particulièrement intéressants dans ce genre de réaction. 2458542 En effet, les esters d'alcools a-cyanés optiquement actifs de ces acides sont préparés avec un très bon rendement à partir des esters d'alcools(RS) correspondants, en utilisant une ba- se et un solvant insolubilisant de l'ester d'alcool (S) (voir par exemple brevet belge 853.867) Les exemples suivants illustrent l'invention sans la li- miter. EXEMPLE 1: Alcool (S) a-cyano 3-phénoxy benzylique. Dans 20 cm3 de chlorure de méthylène on introduit 2 g de 1R,cis 2,2-diméthyl 3-(2',2'-dibromovinyl)cyclopropane-1-car- boxylate de (S) a-cyano 3-phénoxy benzyle, refroidit à -40 C, ajoute, goutte à goutte, à -35 C, 10 cm3 de solution molaire de tribromure de bore dans le chlorure de méthylène, agite pendant deux heures environ à - 30 C, verse dans un mélange d'eau et de glace sous agitation, amène à pH 7 avec du bicar- bonate de sodium, transvase en ampoule à décanter, extrait au chlorure de méthylène, concentre à sec par distillation sous pression réduite,chromatographie le résidu sur gel de sili- ce en éluant avec un mélange de benzène et d'acétate d'éthy- le (92,5/7,5) et obtient 0,640 g d'alcool (S) a-cyano 3-phé- noxy benzylique ta7D = -19 (c = 0,8%, chloroforme) EXEMPLE 2: Alcool (S) a-cyano 3-phénoxy benzylique. Dans 30 cm3 de chlorure de méthylène on introduit 3 g de 1Rcis 2,2-diméthyl 3-(2',2 '-dibromovinyl)cyclopropane-1-car- boxylate de (S) a-cyano 3-phénoxy benzyle, refroidit à -400C, ajoute, goutte à goutte, à -35 C, 15 cm3 de solution molaire de trichlorure de bore dans le chlorure de méthylène, agite pendant deux heures environ à 30 C, verse dans un mélange d'eau et de glace, sous agitation, amène à pH 7 avec du bicar- bonate de sodium, transvase en ampoule à décanter puis en terminant l'isolement de manière analogue à celle de l'exem- ple 1, obtient, après chromatographie, 0,95 g d'alcool (S) a-cyano 3-phénoxy benzylique. EXEMPLE 3: Alcool (S) a-cyano 3-phénoxy benzylique. Dans 385 cm3 de chlorure de méthylène on dissout 38,5 g de 1R,cis 2,2-diméthyl 3-(2;2'dichlorovinyl)cyclopropane-1- carboxylate de (S) a-cyano 3-phénoxy benzyle, amène la tempé- rature à -35 C, ajoute lentement 250 cm3 d'une solution 1,6M de trichlorure de bore dans le chlorure de méthylène, agite pendant 30 minutes,verse le mélange réactionnel sur un mélange 6 2458542 d'eau et de glace,agite fortement pendant 15 heures,amène à pH 7 par addition de bicarbonate de sodium,extrait au chloru- re de méthylène,sèche,concentre à sec sous pression réduite, chromatographie le résidu sur gel de silice en éluant avec un mélange de benzène et d'acétate d'éthyle (92,5/7,5) et obtient 16,9 g d'alcool (S) a-cyano 3-phénoxy benzylique. EXEMPLE 4: Alcool (S) a-cyano 3-phénoxy benzylique. Dans 510 cm3 de chlorure de méthylène on dissout 50,9 g de 1R,cis 2,2-diméthyl 3-(fluorénylidène méthyl)cyclopropane- 1.0 1-carboxylate de (S) a-cyano 3-phénoxy benzyle,amène la tempé- rature à -30 C,ajoute lentement 250 cm3 de solution 1,6M de trichlorure de bore dans le chlorure de méthylène,agite pen- dant deux heures à -30 C,verse le mélange réactionnel sur un mélange d'eau et de glace,agite fortement pendant 15 heures, amène à pH 7 par addition de bicarbonate de sodium,extrait au chlorure de méthylène,sèche,concentre à sec sous pression ré- duite,chromatographie le résidu sur gel de silice en éluant avec un mélange de benzene et d'acétate d'éthyle (92,5/7,5) et obtient 9 g d'alcool (S) a-cyano 3-phénoxy benzylique. EXEMPLE 5: Alcool (S) a-cyano 3-phénoxy benzylique. Dans 257 cm3 de chlorure de méthylène on dissout 25,7 g de 2-(3-chlorophényl) 2-isopropyl acetate de (S) a-cyano 3- phénoxy benzyle,amène la température à -5 C, ajoute lentement 250 cm3 de solution 1,6M de trichlorure de bore dans le chlo- rure de méthylène,agite pendant 2 heures à -5 C,effectue les memes traitements qu'à l'exemple 1,chromatographie le résidu sur gel de silice en éluant avec un mélange de benzène et d'a- cétate d'éthyle (92,5/7,5) et obtient 11,8 g d'alcool (S) a-cyano 3-phénoxy benzylique. EXEMPLE 6: Alcool (S) a-cyano 3-phénoxy benzylique. Dans 345 cm3 de chlorure de méthylène on dissout 34,5 g de 1R,cis 2,2diméthyl 3-(cyclobutylidène méthyl)cyclopropane -1-carboxylate de (S) a-cyano 3-phénoxy benzyle,amène la tem- pérature à -350C,ajoute lentement 250 cm3 de solution 1,6M de trichlorure de bore dans le chlorure de méthylène,agite pen- dant 10 minutes à -35 C,effectue les mêmes traitements qu'à l'exemple l,chromatographie le résidu sur gel de silice en é- luant avec un mélange de benzène et d'acétate d'éthyle (92,5 /7,5) et obtient 18 g d'alcool (S) a-cyano 3-phénoxy benzyli- que. 7 2458542 REVENDICATIONS 1./ - Procédé de préparation d'alcools a-cyanés optiquement actifs, de foxmule générale II: CN I (l I (II) HO-C-R1 R2 caractérisé en ce que l'on soumet un ester de formule généra- le I: CN A-C-O-C-R (I) O R2 dans laquelle A-C- représente le reste organique d'un acide il chiral carboxylique, A-C-OH (III), R1 et R2 représentent soit i de l'hydrogène, soit un groupe aliphatique insaturé ou non, substitué ou non, soit un groupe cycloalcanique, aromatique ou hétérocyclique, soit représentent ensemble avec l'atome de carbone auxquels ils sont liés un cycle, l'un au moins des ra- dicaux R1 ou R2 ne représentant pas un atome d'hydrogène, à l'action d'un halogénure de bore, soumet le mélange résultant à l'action de l'eau et obtient l'alcool a-cyané (II) ainsi que l'acide chiral (III), avec rétention totale des configura- tions absolues de la copule alcoolique et de la copule acide. 2./ Procédé de préparation d'alcools c-cyan&, selon la reven- dication 1, caractérisé en ce que R1 représente soit un radi- cal alcényle éventuellement substitué, soit un radical alcy- nyle éventuellement substitué, soit un reste aryle éventuel- lement substitué par un atome d'halogène ou un radical méthy- le et substitué obligatoirement par un reste arylthio ou aryloxy monocyclique, ces derniers restes pouvant éventuelle- ment être substitués, soit un reste aryle monocyclique éven- tuellement substitué par un atome d'halogène, par un radical alcoyle, par un radical alcênyloxy, alcynyloxy, aralcoyloxy, phénoxyph;nyle, benzylfuryle, phénylthio phényle, halophényle, 8& 2458542 halophénoxy phényle, soit un reste aryle monocyclique substi- tué par un groupement -O-(CH2)n-C=C- ou par un groupement 2 n Hal -O=C=C dans lequel Hal représente un atome d'halogène, Hal soit un radical pyrrolyle éventuellement substitué, soit un radical furyle ou thienyle éventuellement substitué par un alcoyle, un alcoyloxy, un alcynyle, un benzyle, un thienyle, un furyl méthyle, un halogène, soit un reste pyridinyle sub- stitué par un reste aryloxy ou arylthio monocyclique, le res- te aryloxy ou arylthio étant éventuellement substitué par un alcoyle, un alcoxyle, un alcoylthio, un alcoylsulfonyle, un halogène, soit un groupement cycloalcoyle éventuellement sub- stitué notamment par un groupe -C=O, soit un groupement J éventuellement substitué, =C soit un groupement N CH-alcoyle,soit un groupement phtalimidométhyle éventuellement substitué, soit un groupe- ment tétrahydrophtalimido méthyle éventuellement substitué et R2 représente un atome d'hydrogène ou un groupement R / 3 r -CH -C=C dans lequel R3, R4, R5 représentent un atome R R5 4 d'hydrogène, un atome de chlore ou un radical méthyle. 3./ - Procédé de préparation selon la revendication 1, carac- térisé en ce que le reste d'acide chiral A-C- représente le I reste d'un acide aliphatique, d'un acide comportant un ou plu- sieurs cycles aromatiques, d'un acide de structure polycycla- nique, d'un acide de structure stéroïde ou d'un acide cyclo- propane carboxylique. 4./ - Procédé de préparation selon la revendication 3, ca- ractérisé en ce que l'acide carboxylique est choisi dans le groupe constitué par: - les acides 2,2-diméthyl 3-(2',2'-dibromovinyl) cyclopropane -1-carboxyliques; 9 2458542 - les acides 2,2-diméthyl 3-(2',2 '-dichlorovinyl)cyclopropa- ne-l-carboxyliques; - les acides 2,2-diméthyl 3-(cyclobutylidène méthyl)cyclopro- pane-l-carboxyliques; - les acides 2,2-diméthyl 3-(fluorènylidène méthyl) cyclopro- pane-l-carboxyliques; - les acides 2,2-diméthyl 3-(2-oxo 3-oxa-cyclopentylidène mé- thyl)cyclopropane-l-carboxyliques; - les acides 2,2-diméthyl 3-(2',2'-difluorovinyl)cyclopropa- ne-l-carboxyliques; - les acides 2-(3'-chlorophényl) 2-isopropyl acétiques. 5./ - Procédé de préparation selon la revendication 4, carac- térisé en ce que l'halogénure de bore est le tribromure de bore. 6./ Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'halogénure de bore est le trichlorure de bore. 7./ - Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la réaction avec l'halogénure de bore est effectuée dans le chlorure de méthylène à -20 + 15 C. 8./ - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'on utilise 2 moles ou plus d'halo- génure de bore par mole d'acide chiral.