Brevet FR2478076A1 — publié le 19810918

PROCEDE DE PREPARATION DE CHLOROPHENOLS La présente invention a pour objet un procédé pour la prépa- ration de chlorophénols; elle concerne plus particulièrement la préparation de chlorophénols à partir de cyclohexanones chlorées. On connait dans l'art antérieur des procédés de ce type. Le plus ancien consiste pour la préparation du dichloro-2,6 phénol à porter à une température de 260-270 C la tétrachloro-2,2, 6,6 cyclohexanone (Acta Chemica Scandinavia 1950 4 200-4). Ce pro- cédé conduit cependant à des rendements très faibles. Un autre procédé est décrit dans la demande de brevet français 72.01083 publiée sous le numéro 2.125,280. Il consiste à porter la tétrachloro-2,2,6,6 cyclohexanone ou la trichloro-2,2,6 cyclohe- xanone à une température comprise entre 100 et 250 C en présence d'une amine, d'un amide, d'une urée ou d'un de leurs sels d'acides, pour obtenir respectivement le dichloro-2,6 phénol et l'orthochlo- rophénol. Il apparaît à la lecture des exemples de cette demande de brevet et d'après les propres constatations de la demanderesse, que les meilleurs rendements sont obtenus à 200 C. Bien que ce deuxième procédé permette par rapport au premier d'une part d'améliorer le rendement, et d'autre part d'abaisser sensiblement la température réactionnelle, il est clair pour l'homme de l'art qu'il serait très intéressant de pouvoir disposer d'un procédé qui, tout en conservant les mêmes rendements, pourrait être mis en oeuvre à une température plus faible avec une vitesse plus grande. Les travaux de la demanderesse ont conduit à un tel procédé. La présente invention a donc pour objet un procédé de prépa- ration de chlorophénols caractérisé en ce qu'on déshydrochlore thermiquement à une température supérieure à environ 120 C une chlorocyclohexanone de formule générale: o ci R dans laquelle X représente un atome d'hydrogène ou un atome de chlore, et R représente au moins un radical choisi parmi le groupe comprenant H, les radicaux alkyle ayant de 1 à 5 atomes de carbone en présence d'un catalyseur de formule générale R Il R2-A(= 0)n (II) R3 dans laquelle - A représente le phosphore ou l'arsenic - R1, et R2 identiques ou différents représentent un atome d'hydrogène ou un radical choisi parmi le groupe comprenant les radicaux alkyle contenant de 1 à 12 atomes de carbone, les radicaux phényle et les radicaux -N / 4R o R4 et R5 identiques ou différents représentent H ou un radical alkyle ayant de 1 à 5 atomes de carbone environ; - R3 représente un radical choisi parmi le groupe comprenant les radicaux alkyle contenant de 1 à 12 atomes de carbone, les radicaux phényle et les radicaux R -N /4 Ns R5 o R4 et R5 ont la même signification que ci-dessus - n est égal à O ou 1. Bien évidemment, le catalyseur retenu doit avoir une tempé- rature d'ébullition supérieure à la température à laquelle s'ef- fectue la réaction. Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, R1 et R2 identiques ou différents représentent un atome d'hydrogène ou un radical choisi parmi le groupe comprenant les radicaux alkyle ayant de 1 à 4 atomes de carbone et le radical phényle, R3 représentant un radical choisi parmi le groupe comprenant les radicaux alkyle ayant de l à 4 atomes de carbone et le radical phényle. On peut citer comme exemples de phosphines et d'oxyde de phos- phines pouvant être mis en oeuvre dans le cadre de la présente invention, les composés suivants: tributylphosphine, triphényl- phosphine, diphénylméthylphosphine, diphénylbutylphosphine, diphé- nyléthylphosphine, oxyde de triphénylphosphine, oxyde de triéthyl- phosphine, oxyde de tributylphosphine, hexaméthylphosphorotriamide. Selon un mode de réalisation du procédé de l'invention, parti- culièrement préféré, ont utilise la triphénylphosphine. On peut citer comme exemples d'arsines et d'oxydes d'arsines pouvant être utilisés dans le cadre de la présente invention, les composés suivants: diphénylarsine, triphénylarsine, tributylarsine, oxyde de triphénylarsine, oxyde de tributylarsine. Selon un autre mode de réalisation du procédé selon l'inven- tion, particulièrement preféré, on utilise la triphénylarsine. La réaction est de préférence effectuée à une température comprise entre environ 140 C et environ 180 C. Plus particuliè- rement, on opère à environ 160 C. On utilise de préférence entre environ 0,1 et environ 10 % en poids de catalyseur par rapport à la chlorocyclohexanone de départ. Encore plus préférentiellement, on en utilise entre environ 0,5 et environ 2 %. Bien que l'on préfère opérer sous pression atmosphérique, des pressions supérieures ou inférieures à la pression atmosphérique ne sont pas exclues du domaine de l'invention. La réaction est généralement effectuée sans solvant mais l'uti- lisation d'un solvant n'est pas exclue. On peut citer comme exemples de produits de départ de formule I les composés suivants: la tétrachloro-2,2,6,6 cyclohexanone, la trichloro-2,6, 6 cyclohexanone, la méthyl-4 tétrachloro2,2,6,6 cyclohexanone, la méthyl-3 tétrachloro-2,2,6,6 cyclohexanone. Les produits obtenus selon le procédé de l'invention ont pour formule générale OH C1 Cl x R o X et R ont la signification précédente. On peut citer comme exemple de formule III les composés suivants: le dichloro-2,6 phénol, l'orthochlorophénol, le méthyl-4 dichloro-2,6 phénol, le méthyl-3 dichloro-2,6 phénol. Les chlorocyclohexanones de formule I sont obtenues de façon classique par l'homme de l'art, par exemple en chlorant la cyclo- hexanone correspondante. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparattront plus clairement à la lecture des exemples qui vont suivre qui ne sauraient en aucune manière être considérés comme limitant de façon quelconque l'invention. Exemple 1: Dans un réacteur équipé d'une agitation et d'un réfrigérant on charge 236 g (1 mole) de tétrachloro-2,2,6,6 cyclohexanone et 2,5 g (0,01 mole) de triphénylphosphine. On chauffe à 150-180 C sous agitation; on arrête la réaction lorsque le dégagement d'acide chlorhydrique cesse. La masse réactionnelle est alors distillée sous pression réduite (Eb20 = 100 C), on obtient 137,5 g de dichloro-2,6 phénol. -Rendement en dichloro-2,6 phénol brut = 89,3 % -Rendement en dichloro-2,6 phénol distillé = 84,3 % Exemple 2 Dans le réacteur utilisé à l'exemple 1, on charge 190 g (0,8 mole) de tétrachloro-2,2,6,6 cyclohexanone, et 3 g (0,065 mole) de triphényl arsine. On chauffe à 150-180 C sous agitation. On traite la masse réactionnelle comme dans l'exemple 1. On obtient 103,4 g de dichloro-2,6 phénol. -Rendement en dichloro-2,6 phénol brut = 83,3 % -Rendement en dichloro-2, 6 phénol distillé = 79,3 % Exemple 3: Dans le réacteur utilisé à l'exemple 1, on charge 118 g (0,5 mole) de tétrachloro-2,2,6,6 cyclohexanone, et 1 g (0,006 mole) d'hexaméthylphosphorotriamide. On chauffe à 150-180 C sous agitation; on arrête la réaction lorsque le dégagement d'acide chlorhydrique cesse. La masse réactionnelle est alors distillée sous pression réduite (Eb20 = 100 C), on obtient 52 g de dichloro-2,6 phénol. - Rendement en dichloro-2,6 phénol = 63,8 % Exemple 4: Dans le réacteur utilisé à l'exemple 1, on charge 222 g (1,1 mole) de trichloro-2,2,6 cyclohexanone, et 2,5 g (0,01 mole) de triphénylphosphine. On chauffe à 175 C sous agitation; on arrête la réaction lorsque le dégagement d'acide chlorhydrique cesse. La masse réactionnelle est alors distillée sous pression réduite (Eb1o = 55 C) on obtient 106 g de chloro-2 phénol. - Rendement en chloro-2 phénol = 75 %. Exemple 5: Dans le réacteur utilisé à l'exemple 1, on charge 120 g (0,48 mole) de tétrachloro-2,2,6,6 méthyl-4 cyclohexanone et 2 g (0,008 mole) de triphénylphosphine. On chauffe à 160-170 C sous agitation; on arrête la réaction lorsque le dégagement d'acide chlorhydrique cesse. La masse réactionnelle est distillée sous pression réduite, on obtient 49 g de dichloro-2,6 méthyl-4 phénol. - Rendement en dichloro-2,6 méthyl-4 phénol = 57,7 %. REVENDICATIONS 1. Procédé de préparation de chlorophénols caractérisé en ce que l'on déshydrochlore thermiquement à une température supérieure à environ 1200C une chlorocyclohexanone de formule générale Cl R dans laquelle X représente un atome d'hydrogène ou un atome de chlore, et R représente au moins un radical choisi parmi le groupe comprenant H, les radicaux alkyle ayant de 1 à 5 atomes de carbone en présence d'un catalyseur de formule générale R R -A(= O)n(I R 0 dans laquelle - A représente le phosphore ou l'arsenic - Ri. et R2 identiques ou différents représentent un atome d'hydrogène ou un radical choisi parmi le -groupe comprenant les radicaux alkyle contenant de 1 à 12 atomes de carbone, les radicaux phényle et les radicaux R N// 4 \ R5 ou R4 et R5 identiques ou différents représentent H ou un radical alkyle ayant de 1 à 5 atomes de carbone environ; - R3 représente un radical choisi parmi le groupe comprenant les radicaux alkyle contenant de 1 à 12 atomes de carbone, les radicaux phényle et les radicaux R N / 4 o R4 et R5 ont la même signification que ci-dessus - n est égal à O ou 1. ?478076 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans la formule II R1 et R2 identiques ou différents représentent un atome d'hydrogène ou un radical choisi parmi le groupe comprenant les radicaux aikyle ayant de 1 à 4 atomes de carbone et le radical phényle, R3 représentant un radical choisi parmi le groupe com- prenant les radicaux alkyle ayant de 1 à 4 atomes de carbone et le radical phényle. 3. Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce que le composé de formule II est la triphénylphosphine. 4.Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce que le composé de formule II est le triphénylarsine. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précé- dentes caractérisé en ce que la quantité de composé de formule II utilisée est comprise entre environ 0,1 et environ 10 % en poids du composé de formule I. 6. Procédé selon la revendication 5 caractérisé en ce que la quantité de composé de formule II est comprise entre environ 0, 5 % et enviren 2 %. 7o Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que on décompose le composé de formule I à une température comprise entre environ 140 et environ 180 C. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la température est égale à environ 160 C. 9. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le composé de formule I est la tétrachloro-2,2,6,6 cyclohexanone. 10. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le composé de formule I est la trichloro-2,2,6 cyclohexanone.