Brevet FR2505827A1 — publié le 19821119

NOUVEAUX AMIDES N-BENZYLFLUORES ET LEUR PROCEDE DE PREPARATION La présente invention concerne de nouveaux amides N-benzyl- fluorés; elle concerne également un procédé de préparation de ces composés. Les amides N-benzylfluorés selon l'invention ont pour formule générale: (X)n-Ar-CH 2-NR -COR 2 (I) dans laquelle: X représente un radical choisi parmi le groupe comprenant F, CF 3, OCF 3 et SCF 3, R 1 et R 2 identiques ou différents représentent un hydrogène, ou un radical alkyle ayant de 1 à 6 atomes de carbone environ, un radical phényle ou un radical phényle substitué. n est égal à 1, 2 ou 3, Ar représente le radical phénylène ou un radical phénylène substitué. Le radical phénylène peut éventuellement être substitué par les radicaux C 1, Br, CN, NO 2, NH 2, CHO, COOH, COR, COOR o R est un radical alkyle ayant de 1 à 6 atomes de carbone, alkyle ou alkoxy ayant de I à 6 atomes de carbone, phényle ou phénoxy. Un objet particulier de l'invention sont les composés de formule I dans laquelle n=l. Un autre objet particulier de la présente invention sont les composés de formule I dans laquelle R 1 et R 2 représentent simulta- nément un atome d'hydrogène. Encore plus particulièrement, parmi ces derniers, l'invention concerne le N-métatrifluorométhylbenzylformamide de formule: CF - CH -NH-CHO et le N-ortho et le N-parafluorobenzylformamide de formules: F F CCH 2-NH-CHO CH 2-NH-CHO le N-ortho et le N-paratrifluorométhoxybenzylformamide de formules: OCF OCF y CH 2 'NH-CHO et CH 2 -NH-CHO et le N-ortho et le N-paratrifluoromethylthiobenzylformamide de formules: SCF 3 SCF 3 j CH 2-NH-CHO et CH 2-NH-CHO Un autre objet particulier de la présente invention sont les composés de formule I dans laquelle R 1 représente un atome d'hydro- gène et R 2 représente un radical méthyle. Encore plus particulièrement, parmi ces derniers, l'invention concerne le N-métatrifluorométhylbenzylacétamide de formule: CF 3 1 i CH 2-NH-COCH le N-ortho et le N-parafluorobenzylacétamide de formules: F F CH 2-NH-COCH 3 X et CH 2-NH-COCH 3 le N-ortho et le N-paratrifluorométhoxybenzylacétamide de formules OCF CH.-NH-COCH, OCF et CH -NH-COCH. le N-ortho et le N-paratrifluorométhylthiobenzylacétami de de formules SCF 3 SCF ) CH 2-NH-COCH 3 e CH 2-NH-COCH_ peut citer comme autres exemples non limitatifs de composés la présente inventiqu: F CH 2-NH-CHO CH 3 CH 3 OCF 3 c$-CH 2 -NH-COC 2 H 5 CF CH Comi CF,3 $CH 2 -NH-COC 2 H CF 2 NH-COCH 3 ci On I selon CF 3 CF 3 H 2-NH -CHO CH -NH-CHO Br COOH F F CH -NH-CHO F F 2 CH 2-NH-CHO oc 6 H 5 *j J 65 OHC NH-CH 2 L'invention concerne également un procédé de préparation des composés de formule I selon lequel on fait réagir, en présence d'acide fluorhydrique, un composé de formule (x) -Ar H (II) o X, N et Ar ont la signification précédente avec un composé de formule: OR-CH 2-NR 1-COR 2 (III) dans laquelle R 1 et R 2 ont la signification précédente. L'acide fluorhydrique mis en oeuvre est, de préférence, de l'acide fluorhydrique anhydre On peut également utiliser de l'acide fluorhydrique aqueux dont la concentration est, de préférence, supérieure à 90 %. Selon un mode particulier de mise en oeuvre de l'invention, on utilise un composé de formule (II) dans laquelle n-i. Selon un mode particulier de mise en oeuvre de l'invention, on utilise un composé de formule (III) dans laquelle R 1 et R 2 sont simultanément un atome d'hydrogène. Selon un autre mode particulier de mise en oeuvre de l'inven- tion, on utilise un composé de formule (III) dans laquelle R 1 représente un atome d'hydrogène et R 2 représente un radical méthyle. L'invention est donc particulièrement bien adaptée à la mise en réaction du, N-hydroxyméthylformamide OH CH 2 NH CHO ou du N-hydroxyméthylacétamide OH CH 2 NH COCH 3 avec le trifluorométhyl- benzene, le fluorobenzène, le trifluorométhoxybenzène et le trifluorométhylthiobenzène. Selon un mode de réalisation préférentiel du procédé selon l'invention, on utilise une quantité d'acide fluorhydrique telle que le rapport molaire de l'acide fluorhydrique au composé Il est compris entre environ 5 et environ 50 Encore plus préférentiel- lement ce rapport est compris entre 20 et 40. Selon un autre mode de réalisation préférentiel du procédé selon l'invention, on utilise les composés II et III en quantités telles que le rapport molaire du composé II au composé III est com- pris entre environ 0,5 et environ 2 Encore plus préférentiellement, ce rapport est compris entre environ 0,8 et environ 1,2. Pour une bonne mise en oeuvre du procédé selon l'invention, on opère à une température généralement comprise entre O et 100 C environ La température sera plus finement choisie en fonction du composé Il lorsque le composé comportera un substituant plus au moins désactivant, la température sera plus ou moins élevée. Lorsque la température sera supérieure à la température d'ébullition de l'HF ( 20 'C), on opérera dans un réacteur fermé sous pression autogène Dans le cas contraire, on préférera opérer sous pression atmosphérique bien que des pressions supérieures ou infé- rieures à la pression atmosphérique ne soient pas exclues du domaine de l'invention. Les temps de réaction sont généralement compris entre quelques minutes et environ 20 H 00. La séparation des produits de la réaction peut se faire par toute méthode connue de l'homme de l'art et, en particulier, par coulée du mélange réactionnel brut sur de la glace et extraction à l'aide de solvants organiques ou par distillation de l'HF (distillation flash par exemple). Les composés I ont un réel intérêt industriel dans la mesure o ils peuvent permettre l'accès, soit aux phénylacétonitriles de formule: (X)n Ar-CH 2-CN (IV) soit aux benzylamines de formule: (X) -Ar-CH 2 NH 2 (V) soit encore aux benzylamines N-substitués de formule (X),-Ar-CH 2-NR 1 H (VI) o Ar, X, N et R 1 ont la signification précédente Ces composés IV, V et VI ont de très intéressants intermédiaires pour la synthèse de nombreux composés à activité phytosanitaire ou pharmaceutique. Les composés V peuvent être obtenus par hydrolyse acide ou basique des composés de formule I dans laquelle R = H et R 2 est un radical alkyle ou un atome d'hydrogène. Les composés VI résultent également de l'hydrolyse de composés de formule I dans laquelle R 1 est un radical alkyle et R 2 est un radical alkyle ou un atome d'hydrogène. Les composés IV peuvent être obtenus à partir des composés de formule I dans laquelle R 1 et R 2 sont simultanément un atome d'hy- drogène Pour cela, on porte à une température entre environ 450 'C et environ 550 'C le composé I en présence d'un catalyseur constitué de silice ayant une surface spécifique comprise entre environ 200 et environ 300 m 2/g, un volume poreux total compris entre environ 1 et environ 1,5 cm 3/g, un diamètre moyen des pores compris entre environ 100 et environ 200 A, un p H d'échange inférieur à 3, une teneur en fluor exprimée en F comprise entre environ 0,05 et envi- ron 2 % en poids par rapport à la silice et une teneur en sodium exprimée en Na 20 inférieure à 0,01 % environ en poids par rapport à la silice. Cette silice, qui fait l'objet d'une demande de brevet au nom de la demanderesse, est préparée en ajoutant à une solution aqueuse d'acide fluorhydrique, une solution aqueuse de silicate de soude à une température comprise entre -50 C et environ 15 'C tout en main- tenant la teneur en Si O 2 inférieure à environ 15 % en poids du mélange réactionnel jusqu'à ce que le p H du milieu réactionnel atteigne une valeur comprise entre environ 3 et environ 4,5 en laissant gélifier le mélange, en concassant en grains l'hydrogel obtenu et en lavant les grains obtenus pour éliminer les sels fluo- rés solubles et en séchant les grains lavés à une température com- prise entre environ 150 'C et environ 600 'C. On met en oeuvre de préférence-du silicate de sodium contenant du Si O 2 et du Na 20 dans un rapport molaire égal à environ 3 et on met en oeuvre entre 1 et 1,5 mole de HF par mole de Si O 2. L'invention va être maintenant plus complètement décrite, à l'aide des exemples qui vont suivre Ces exemples ne sauraient être considérés comme limitant de façon quelconque l'invention. Exemple 1: Préparation de N-métatrifluorométhylbenzylformamide: CF &C 3 CH -NH-CHO Dans un réacteur en acier inoxydable muni d'un agitateur, on introduit 100 g ( 5 moles) d'HF anhydre qu'on refroidit à O C envi- ron On introduit ensuite lentement 9 g ( 0,12 mole) d'hydroxy- méthylformamide OH CH 2 NH CHO en maintenant la température entre O et 5 C environ On introduit ensuite 17 g ( 0,116 mole) de trifluo- rométhylbenzène On ferme le réacteur et on porte pendant 22 heures à 50 C sous agitation On refroidit le réacteur à 0-5 C On verse le mélange réactionnel sur 200 g de glace et on extrait les pro- duits organiques au chlorure de méthylène ( 5 x 100 cm 3) La phase organique recueillie est ensuite lavée à l'eau déminéralisée jus- qu'à obtention d'une eau de lavage ayant un p H compris entre 5 et 6 La phase organique est séchée puis évaporée sous pression ré- duite ( 15-20 mm de Hg). On récupère ainsi 23,4 g ( 0,115 mole) d'un composé dont l'ana- lyse par chromatographie en phase vapeur, infrarouge et spectro- métrie de masse révèle qu'il s'agit de N-métatrifluorométhylbenzyl- formamide. Exemple 2: Préparation de N-métatrifluorométhylbenzylacétamide CF 3 CH -NH-COCH On opère comme dans l'exemple 1 mais en utilisant 6,9 g ( 0,06 mole) de Nhydroxyméthylacétamide OH-CH 2-NH-COCH 3 et 8,5 g ( 0,058 mole) de trifluorométhylbenzène. On effectue la réaction à 50 C pendant 13 heures. On récupère 11 g ( 0,05 mole) d'un composé dont l'analyste révèle qu'il s'agit du N-métatrifluorométhylbenzylacétamide. Exemple 3: Préparation des N-orthotrifluorométhoxybenzylformamide et Nparatrifluorométhoxybenzylformamide QCF OCF CF 1 CH 2-NH-CHO 3 et CH 2-NH-CHO On opère comme dans l'exemple 1 mais en utilisant 32,4 g ( 0,2 mole) de trifluorométhoxybenzène et 22,5 g ( 0,3 mole) d'hydroxy- méthylformamide. On effectue la réaction à 13 C pendant 3 heures. On récupère 37,2 g d'un mélange dont l'analyse par chromato- graphie en phase vapeur montre qu'il contient 15 % de N-orthotri- fluorométhoxybenzylformamide et 85 % de N-paratrifluorométhoxy- benzylformamide que l'on sépare par tout procédé connu de l'homme de l'art comme par distillation par exemple. Exemple 4: Préparation des N-ortho et N-parafluorobenzylformamides F F CH 2-NH-CHO et CH 2-NH-CHO On opère comme dans l'exemple 1 mais en utilisant 50 g ( 2,5 moles) d'HF, 19,2 g ( 0,2 mole) de fluorobenzène et 20 g ( 0,26 mole) d'hydroxyméthylformamide. La réaction a lieu à 20 C pendant 15 minutes. On obtient 26 g d'un mélange liquide dont l'analyse par chro- matographie en phase vapeur révèle qu'il contient 10 % d'orthofluoro- benzylformamide et 90 % de parafluorobenzylformamide. Exemple 5: Préparation des N-ortho et N-parafluorobenzylacétamids F F CH 2-NH-COCH 3 et W et CH 2-NH-COCH 3 On opère comme dans l'exemple 1 en utilisant 50 g ( 2,5 moles) d'HF, 9,6 g ( 0,-1 mole) de fluorobenzène et 10 g ( 0,11 mole) d'hydroxyméthylacétamide. La réaction est effectuée à 20 C pendant 20 heures. On obtient 12 g d'un mélange contenant 5 % d'orthofluoro- benzylacitamide et 95 % de parafluorobenzylacétamide. Exemple 6: Préparation des N-ortho et N-para fluorobenzyl N-méthylacétamides F F CH 2-N-COCH 3 CH 3 et CH 2 COCH, On opère comme dans l'exemple 1 avec 100 g ( 5 moles) d'HF, 19,2 g ( 0,2 mole) de fluorobenzene et 36 g ( 0,35 mole) de N-hydroxy- méthyl N-méthylacétamide. La réaction est conduite à 20 C pendant 15 minutes. On obtient 36 g d'un mélange contenant 25 % de N-orthofluoro- benzyl N-méthylacétamide et 75 % de N-parafluorobenzyl N-méthyl- acétamide. Exemple 7: Préparation des N-fluoro-2 méthyl-5 benzylformamide et N-fluoro-3 méthyl6 benzylformamide F F CH 2-NH-CHO f et Y NH CHO CH 3 CH 3 On opère comme dans l'exemple 1 avec 100 g d'HF ( 5 moles), ,3 g ( 0,23 mole) de parafluorotoluine et 30 g ( 0,4 mole) de Nhydroxyméthylformamide. La réaction est conduite à 20 'C pendant 20 minutes. On récupère 36,3 g d'un mélange contenant 40 % de N-f luoro-2 méthyl-5 benzylformamide et 60 % de N-f luoro-3 méthyl-6 benzyl- formamide. REVENDICATIONS 1 Amides N-benzylfluorés de formule (I) (X)n-Ar-CH 2-NR 1-COR 2 (I) dans laquelle: X représente un radical choisi parmi le groupe comprenant F, CF 3, OCF 3 et SCF 3 Ar représente le radical phényline ou un radical phénylène substitué R 1 et R 2 identiques ou différents représentent chacun un hydrogène ou un radical alkyle ayant de 1 à 6 atomes de carbone environ, un radical phényle ou un radical phényle substitué et N est égal à 1, 2 ou 3. 2 Amides selon la revendication 1 caractérisés en ce que Ar représente un radical phénylène substitué par un radical choisi parmi le groupe comprenant: C 1, Br, CN, NO 2, NH 2, CHO, COOH, COR, COOR o R est un radical alkyle ayant de 1 à 6 atomes de carbone, les radicaux alkyle et alkoxy ayant de 1 à 6 atomes de carbone, le radical phényle et le radical phénoxy. 3 Amides selon la revendication 1 représente le radical phénylène. 4 Amides selon l'une quelconque dentes caractérisés en ce que n=l. Amides selon l'une quelconque dentes caractérisés en ce que R 1 et R 2 un atome d'hydrogène. 6 Amides selon les revendications en ce qu'ils ont pour formule: caractérisés en ce que Ar des revendications précé- des revendications précé- représentent simultanément 1, 3, 4 et 5 caractérisés CF 3 CH 2-NH-CHO F CH 2-NH-CHO )' ( F CH 2-NH-CHO OCF 3 OCF SCF 3 C 2 NHCOCH 2-NH-CHO CH 2-NHCHO CH 2 -NH-CHO SCF ou -F CH 2-NH-CHO 7 Amides selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisés en ce que R 1 représente un atome d'hydrogène et R 2 représente un radical méthyle. 8 Amides selon les revendications 1, 3, 4 et 7 caractérisés en ce qu'ils ont pour formule: CF F F XJ CH 2 -NH-COCH 3) CH 2-NH-COCH 3 2- CH 2 -NH-COCH OCF 3 OCF 3 SCF 3 Cj H 2-NH-COCH 3 CH 2 NH-COCH 3 CH 2-NH-COCH 3 SCF, ou CH -NH-COCH 9 Procédé de préparation d'un amide selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'on fait réagir, en présence d'acide fluorhydrique, un composé de formule (II) (X)n-Ar H (II) dans laquelle X représente un radical choisi parmi le groupe comprenant F, CF'3, OCF 3 et SCF 3, Ar représente un radical phénylène ou phénylène substitué et N est égal à 1, 2 ou 3 avec un composé de formule (III) OH-CH 2-NR -COR 2 dans laquelle R 1 et R 2 identiques ou différents représentent un hydrogène ou un radical alkyle ayant de 1 à 6 atomes de carbone. Procédé selon la revendication 9 caractérisé en ce que l'acide fluorhydrique est de l'acide fluorhydrique anhydre. 11 Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 et 10 caractérisé en ce que dans la formule (II), Ar représente un radi- cal phénylène comportant un substituant choisi parmi le groupe comprenant Cl, Br, CN, NO 2, NH 2, CHO, COOH, COR, COOR o R est un radical alkyle ayant de 1 à 6 atomes de carbone, les radicaux alkyle ayant de 1 à 6 atomes de carbone, le radical phényle et le radical phênoxy. 12 Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 et 10 caractérisé en ce que Ar représente le radical phénylène. 13 Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 12 caractérisé en ce que n= 1. 14 Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 13 caractérisé en ce que dans la formule (III), R 1 et R 2 sont simul- tanément un atome d'hydrogène. Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 13 caractérisé en ce que dans la formule (III), R 1 représente un atome d'hydrogène et R 2 un radical méthyle. 16 Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 15 caractérisé en ce que l'on met en oeuvre une quantité d'acide fluorhydrique telle que le rapport molaire de l'acide fluorhydrique au composé de formule II est compris entre environ 5 et environ 50. 17 Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 16 caractérisé en ce que le rapport molaire du composé II au composé III est compris entre environ 0,5 et environ 2. 18 Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 17 caractérisé en ce que l'on opère à une température comprise entre environ 00 C et environ 1000 C.