Brevet FR2499082A1 — publié le 19820806

PHOSPHITE DE 4-PYRAZOLYLE ET SON PROCEDE DE PRODUCTION. La présente invention a pour objet de nouveaux phosphites de 4-pyrazolyle et se rapporte à leur production ainsi qu'à la production de phosphorothioates de 4-pyrazolyle connus. On sait que lorsque le phosphite de trialkyle est amené à réagir avec un alcool contenant un nombre d'atomes de carbone supérieur à ceux des résidus d'esters présents, se produit une série de réactions de transesté- rification qui conduit à l'obtention d'un ester d'acide phosphoreux dont le groupe résiduel esteré contient le nombre d'atomes de carbone supérieur (Methoden der Organischer Chemie, XII/Vol. 2, p.73 et 74, 1964). Les présents inventeurs ont modifié de telles réactions de transesté- rification en utilisant au lieu d'alcools, différents composés hydroxy aromatiques tels que des phénols et des ccmposés hydroxy hétérocycliques tels que 1-phényl-3-hydroxypyrazoles et 1-phényl-5-hydroxypyrazoles, mais aucun de ces composés n'a donné lieu aux réactions recherchées. On a, cependant, constaté que les 4-hydroxypyrazoles ayant un groupe phényle en position 1 sont susceptibles de donner lieu à la formation de O,O-dialkyl-O-(1-substitué pyrazol-4-yl)phosphites en de bon rendements et que ces esters d'acide phosphoreux sont utiles en tant qu'intermédiaires pour la production de phosphorothioates de 4-pyrazolyle qui sont d'un grand intérêt en tant qu'acaricides et insecticides dans le domaine agricole. Un objet de la présente invention est de disposer de O,O-dialkyl-O- (1-substitué pyrazol-4-yl)phosphites et se rapporte à un procédé de produc- tion de ces composés. Un autre objet de la présente invention est de disposer d'une méthode de production de phosphorothioates de 4-pyrazolyle. La présente invention est par conséquent dirig evers-les aspects suivant e (1) Un dérivé d'un ester d'acide phosphoreux de formule générale: r1-N - Y (RO)2P-0t ( I) - Nô dans laquelle: R est un groupe alkyle inférieur, Y est un radical phényle pouvant être éventuellement substitué par un ou plusieurs halogènes ou un radical alkyle inférieur ou un halogène et un groupe alkyle inférieur. * (2) Un procédé de production d'un ester d'acide phosphoreux de formule générale (I) qui consiste à faire réagir un dérivé 4-hydroxypyrazole de formule générale: --N - Y - - Ho 4" | (II) N (dans laquelle Y est tel que défini ci-dessus) avec un phosphite de trialkyle (III) et * (3) Un procédé de production d'un composé de formule générale: 0 RO Il N Y R./ - O (V) R'S N - (dans laquelle: R'est un groupe alkyle inférieur, et R et Y sont tels qu'indiqué ci-dessus), qui consiste à faire réagir un dérivé d'un ester d'acide phosphoreux de formule générale (I) avec un halogénure d'alkylsulfényle inférieur (IV). Si l'on se référe à la formule générale précitée, Y est un radical phényle qui peut éventuellement être substitué par un à trois substituants identiques ou différents, par exemple, Up groupe alkyle inférieur à chaine linéaire ou ramifiée tel que méthyle, éthyle, propyle, isopropyle, n-butyle, tert-butyle, etc.; un groupe alkoxy inférieur tel que méthoxy, éthoxy, n-propexy, isopro- poxy, n-butoxy, sec-butoxy, etc.; un groupe alkylidéne dioxy tel que méthylènedioxy, isopropylidènedioxy, etc.; un groupe alkylthio inférieur tel que méthylthio, ethylthio, n-propylthio, isopropylthio, n-butylthio, sec-butylthio, etc.; un halogène tel que fluor, chlore, brome et iode, ou un groupe nitro, trifluorométhyleetc. Les substituants du groupe phényle sont de préférence des radicaux du groupe méthyle, fluor, chlore ou/et brome par exemple, et le nombre de ces sub- stituants est de préférence de 1 ou 2. Si l'on se réfère, en outre, aux formules générales, R et R sont identiques ou différents et consistent chacun en des groupes alkyles inférieurs à chaînes linéaires ou ramifiées, tels que méthyle, éthyle, propyle, isopropyle, n-butyle, isobutyle, sec-butyle, etc. Le résidu alkyle inférieur dudit halogénure d'alkylsulfényle inférieur est tel que défini pour R et l'atome d'halogène de l'halogénure est, par exemple, le chlore ou le brome. Les résidus alkyles des phosphites de trialkyle sont tels que définis pour R. Le composé (I) de la présente invention peut être produit par réaction d'un phosphite de trialkyle (III) avec un dérivé de 4-hydroxy-pyrazole (Il). Le composé (III) est utilisé en une proportion, exprimée par rapport au composé (II), de l'ordre, en général, de 20 équivalents molaires et, de préférence, de l'ordre de 2 à 10 équivalents molaires. L'emploi d'un plus grand excès de (III) n'est, cependant, pas gênant. Dans cette réaction, (III) peut en général être utilisé égalementen tant que solvant, mais la réaction peut également être effectuée dans un solvant inerte vis-à-vis de la réaction, tel que des hydrocarbures aromatiques (par exemple benzène, toluène, xylène) et des éthers tels que dioxane, diéthylène glycol diméthyl éther, diméthylène glycol diméthyl éther, etc. La température réactionnelle est en général comprise entre 30 et 2000C seulement si la réaction peut se procéder de façon satisfaisante à la tem- pérature choisie, mais les températures de l'ordre de 50 à 160%C sont préfé- rées du fait que la vitesse de réaction est en général trop faible à basse température et que la stabilité thermique du phosphite de trialkyle de départ doit être prise en considération aux températures élevées. Comme un alcool est produit au cours de la réaction, le progrès de la réaction peut être mieux controlé par élimination de l'alcool du système réactionnel. Ainsi, la réaction peut être accélérée par chauffage du mélange réactionnel à une température supérieure à celle du point d'ébullition de l'alcool for- mant le sous-produit à la pression atmosphérique ou sous pression réduite de façon à éliminer l'alcool par distillation. La durée réactionnelle peut être définie en relation avec la température réactionnelle. La durée réac- tionnelle est en général de 0,5 à 10 heures et, de préférence, comprise entre 0,5 et 10 heures. 24 9908 2 Le progrès de la réaction peut également être plus aisément controlé par usage d'un catalyseur. En tant qu'exemples de catalyseur, on peut men- tionner des bases comme les amines tertiaires (par exemple triéthylamine, tripropylamine, tributylamine, N-méthylmorpholine, N-méthylpipéridine, N, N-diméthylaniline, pyridine, picoline, lutidine, etc.); des sels de dérivés 1-substitués-4-hydroxypyrazole (par exemple, 1-phényl-4-hydroxypy- razole); avec des métaux alcalins,(par exemple potassium, sodium, etc.); des alkoxydes de métal alcalin dérivant d'alcools(par exemple méthanol, éthanol, propanol, butanol) et des phénolates de métal alcalin dérivant de phénols,etc., ainsi que des acides tels que les halogénures de métaux des Groupes II à VIII de la Classification Périodique des Eléments tels que titane, fer, cobalt, nickel, zinc, bore, aluminium, etc, (par exemple, chlorure d'aluminium, chlorure de zinc, chlorure de nickel, chlorure stanneux, chlorure stannique, trichlorure de titane, trifluorure de bore, etc.). Le catalyseur est en général utilisé en une proportion de 0,1 à 10 moles pour cent exprimée par rapport au composé (II). Le-catalyseur peut être préalablement ajouté à l'une des matières premières ou ajouté au sys- tème réactionnel contenant les deux matières premières. La réaction se déroule plus rapidement et à température plus basse qu'en l'absence d'un catalyseur. Le dérivé d'ester d'acide phosphoreux (I) peut être amené à réagir avec un halogénure d'alkylsulfényle inférieur (IV) pour produire un composé de formule (V). Cette réaction est de préférence effectuée dans un solvant inerte, des exemples de tels solvants consistant en hydrocarbures aliphatiques tels que n-pentane, n-hexane, ligroine, etc.; hydrocarbures aromatiques tels que benzène, toluène, xylène, etc.; hydrocarbures halogénés tels que chlorure de méthylène, chloroforme, tétrachlorure de carbone, chlorure d'éthylène, chlorobenzène, etc.; et des éthers tels que l'éther éthylique, l'éther isopropylique, le dioxane, le tétrahydrofuranne, etc. Les solvants mentionnés ci-dessus peuvent être utilisés soit seuls, soit en mélange de deux ou plusieurs d'entre eux, par exemple, selon des rapports de 1/1 à 1/10. L'halogénure d'alkylsulfényle (IV),qui est l'un des réactifs,peut être produit, par exemple, par la méthode décrite dans la Revue "Organic Functional Group Preparations", Vol. 3, p. 150-163, 1972, Academic Press, New York et Londres. - 2499082 En général, en admettant les deux composés de départ pour la réaction considérée, le dérivé d'ester d'acide phosphoreux (I) est ajouté à l'halo- génure d'alkylsulfényle inférieur (IV), ou inversement, en prenant soin de maintenir le mélange à une température qui ne produit pas la décomposi- tion de l'halogénure d'alkylsulfényle (IV), par exemple une température comparativement basse de l'ordre de -20 à +50 C. Lorsque les deux réactifs ont été additionnés, se forme tout d'abord un comoosé d'addition qui précipite dans de nombreux cas. On chauffe ensuite le système à une température de l'ordre de 20 à 100 C durant 0,5 à 10 heures de façon à libérer l'halogénure d'alkyle pour conduire à l'obtention du composé recherché. Ce composé (I) ou (V) peut être isolé et purifié par des méthodes connues tellesque concentration sous pression atmosphérique, ou sous pression t duiteo.ex distillation, distillation fractionnée, extraction par solvant réqlaqE pH, redistribution, cristallisation, recristallisation et chromatographie. Le composé (V) présente un intérêt, par exemple, en tant que acaricide/ insecticide agricole ainsi qu'il est indiqué dans les demandes de brevets allemands publiées Nos. 2 854 389 et 3 012 193 par exemple. Les exemples suivants sont donnés à titre illustratif de la présente invention et ne sauraient en aucune façon constituer une limitation de sa portée. Dans ces exemples, le produit qui présente la formule (I) est analysé par une chromatographie en phase gazeuse, tandis que le produit correspondant à la formule (V) est analysé par une chromatographie en phase liquide sous pression elevée.Les deux analyses chromatographiques sont effectuées dans les conditions suivantes: Chromatographie en phase gazeuse * Garnissage: 1,5% de silicone OV-7lT (fabriqué par Shimadzu Corporation, Japon) * Colonne: 1,5m x 3 À Température de la colonne: 220 C * Température d'injection: 250 C * Gaz vecteur: N. 60 ml/min. * Détecteur: FID * Instrument: Shimadzu GC-7AG. Chromatograph4e en phase Liquide souis pression etevée. * Colonne: ODS(C-18) 4 x 25 cm * Température: 40 C Instrument: Shimadzu LC-3A. * Phase mobile: acétone/eau (65/35 Vol./Vol.) * Débit: 1,6 ml/min. * Longueur d'onde d'excitation: 254 nm. EXEMPLE 1 Phosphite de 0-[1-(4-chLorophényL)pyrazot-4-yL]-0,0-diéthyte. 99,7g (0,6 mole) de phosphite de triéthyle et 19,4g (0,1 mole) de 1-(4chlorophényl)-4-hydroxypyrazole sont introduits dans un ballon tricol d'une capacité de 200 ml. Le ballon est pourvu d'une colonne de fractionnement Vigreux et d'un condendenseur par refroidissement. Le mélange réactionnel est chauffé sous pression réduite sur un bain d'huile à 160 C. Au fur et à mesure du progrès de la réaction, l'éthanol se sépare par distillation. La réaction se poursuit durant 7 heures; à la fin de cette période, l'excès de phosphite de triéthyle est éliminé sous pression réduite. On obtient ainsi 31,7g d'un résidu huileux. L'analyse par chromatographie en phase gazeuse-de ce produit montre que la teneur en le composé cité en rubrique est de 92,6% en portions pon- dérales. Le-TabLeau I contient une liste partielle des composés (I) qui peuvent être produits de la même façon que le composé de l'Exempte 1. N -Y (R 0)2P - O (I) N 7. TABLEAU l Point No.mpLe R Y d'ébuttition No. Exemple. (oC/mm. Hg 1 C2H5 [ 145/0,1 2 C2Hs -- 152-154/0,2 3 C2H5 161 -162/0,15 4 C2H5 CH3142-143/0,1 CH3 C2H5 162- 164/0,15 F 6 C2Hs CL 153 -155/0,3 7 C2Hs 152/0,2 EXEMPLE 11 Phosphitede 0-[1-(4-chLorophényl)pyrazol-4-yl]-0,O-diethyle 99,7g (0,6 ml)de phosphitede triéthyle, 19,4g (0,1 mole) de 1-(4-chloro- phényl)-4-hydroxypyrazole et, en tant que catalyseur, 1,Og (0,005 mole) d'un sel de sodium de 1-(4-chlorophényl)-4-hydroxypyrazole suffisamment sec sont introduits dans un ballon tricol ayant une capacité de 200 ml. Le ballon est pourvu d'une colonne de fractionnement Vigreuk et d'un condenseur par refroidissement.En opérant dans des conditions d'évacuation douces, le mélange réactionnel est chauffé à 100 C sur un bain d'huile. Au fur et à mesure, qua la reaction progresse l'éthanol est éliminé par distillation. La réaction se poursuit durant 2 heures; à la fin de cette période, les insolubles sont séparés par filtration et l'excès de phosphite de triéthyle est éliminé par distillation sous pression réduite. On obtient ainsi 30,2g d'un résidu huileux. I5 L'analyse chromatographique en phase gazeuse de ce produit montre que 95,2% en proportions pondérales du composé en rubrique sesont formés. Le Tableau II montre des exemples de production, comprenant l'Exemple 11 ci-dessus, de phosphite de O-[1-(4-chlorophényl)pyrazoi-4-yll-0,0diéthyle, tel que produit par différents catalyseurs. TABLEAU II Exemple Catalyseur * Température Durée de La Phosphite Rendement Teneur en Rendement No. de réaction réaction de triéthyle (I) (5 moles X) (oC) (heures) (moles) (g) (%) (%) 11 A 100 2 0,6 30,2 95,5 91,6 12 A 100 2 0,3 29,1 96,3 89,0 13 B 100 4 0,6 30,4 87,2 84,2 14 B 100 4 0,3 30,9 86,2 84,6 C 100 4 0,3 32,1 89,7 91,5 À16 D 100 4 0,3 31,4 84,2 84,0 17 E 100 4 0,3 30,4 78,1 75,4 *: A correspond au sel de sodium de 1-(4-chlorophényl)-4-hydroxypyrazole; B, ZnCla; C, NiCla; D, SnCla; et E, BF3,0(C2Hs)a. to m ri %0 Co Co ro EXEMPLE 18 Phosphorothioate de O- 1-4-chlorophényl.)pyrazoL-4-ylj-O-éthyl-S-npropyle. Dans 40 ml de toluène, on dissout 1,5g (0,01 mole) de disulfure de npropyle et la solution est refroidie à -5 C. Ensuite, 1,4g (0,01 mole) de chlorure de sulfuryle est ajouté par partie. Le mélange est agité à cette température durant 90 min, après quoi, on ajoute 6,2g (0,02 mole) de phosphite de O-[1-(4-chlorophényl)pyrazol-4-yl]-0,0-diéthyle à une température de l'ordre de -5 à 0 C. Ensuite, le mélange réactionnel est agité à température ambiante durant 1 heure, pendant une période durant laquelle des cristaux blancs se séparent graduellement. Le mélange réactionnel est alors chauffé à 60-70 C durant 1 heure; ainsi- les cristaux sont dissouts avec formation de gaz pour conduire à l'obtention d'une solution homogène. Apres cette réaction, la couche toluénique est lavée par une solution aqueuse à 2% d'hydroxyde de sodium, puis à nouveau soignement à l'aide d'eau. La solution est séchée sur sulfate de sodium anhydre et le toluene est séparé par distillation sous pression réduite. On obtient ainsi 6,5g d'une huile jaune. Ce résidu est purifié par chromatographie sur colonne de silica gel (éluant: chloroforme); on obtient ainsi 5,6g du composé en rubrique. nD 1,5604. Les spectres infrarouge (IR) et dé résonance magnétique nucleaire (RMN) de ce produit sont en accord avec ceux de l'échantillon standard. EXEMPLE 19 Phosphorothioate de n-[1-(4-chlorophényt)pyrazol-4-yl]-O-éthytl-S-npropyLe. Dans 150 ml de toluène, on dissout 7,1g de disulfure de n-propyle, puis on refroidit à -5 C. Ensuite, 6,3g de chlorure de sulfuryle sont ajoutés par parties à la méme température. Le mélange formé est agité durant 90 min, après quoi 31,7g d'une préparation brute de phosphite de 0-[1-(4chlorophényl)-pyrazol-4-yl]-0,0-diéthyle, telle qu'obtenue dans l'Exempte I1sontajoutés à une température de l'ordre de-5 à 0 C. Ensuite, le mélange est agité à température ambiante durant 1 heure, puis chauffé à 70 C durant 3 heures. Lorsque la réaction est achevée, la couche de toluène est lavée à l'aide d'une solution aqueuse à 2% d'hydroxyde de sodium, puis à nouveau soigneusement à l'aide d'eau. La solution est séchée sur sulfate de sodium anhydre et le toluène est éliminé par distillation sous pression réduite. On obtient ainsi 32,2g d'une huile jaune. La chromatographie en phase liquide sous pression élevée de ce produit montre qu'il contient 93,3% du composé en rubrique. EXEMPLE 20 * Phosphorothioate de S-sec-butyt-O-[1-4-chLorophényt)pyrazoL-4-yL]-0-npropyte. Dans 50 ml de toluène on dissout 0,9g (0,005 mole) de disulfure de secbutyle, après quoi on refroidit & -5 C. Ensuite, on ajoute par portions 0, 79g (0,005 mole) de chlorure de sulfuryle. Le mélange est agité à cette température durant 90 min, après quoi, on ajoute 3,4g (0,01 mole) de phosphite de 0-[1-(4-chlorophényl)pyrazol)-4-yl]-0,0-di-n-propyle à une température de l'ordre de -5 à 0 C. Le mélange est agité à température ambiante durant! heure, puis à nouveau chauffbà 70 C durant 5 heures. Ensuite, le mélange réactionnel est repris de la même façon que décrite dans l'Exempte 18. On obtient ainsi 2,7g du composé en rubrique se présentant sous forme d'une huile jaune pâle. nD 1,5474. EXEMPLE 21 * Phosphorothioate de S-sec-butyl-O-éthyl-O-C1l-phénylpyrazol-4-yl). Dans 40 ml de toluène on dissout 0,9g (0,005 mole) de disulfure de secbutyle et on refroidit à -5 C. Ensuite, 0,7g (0,005 mole) de chlorure de sulfuryle est ajouté par portions, et le mélange est agité à la même température durant 90 min. A la fin de cette période, on ajoute 2,8g (0, 01 mole) de 0,0-çiithyl-0-(1-phénylpyrazol-4-yl) phosphite, à une température de l'ordre de -5 à 0 C. Le mélange est alors agité à température ambiante durant 1 heure,période pendant laquelle se séparent graduellement des cristaux blancs. Le mélange est alors chauffé à 80 C durant 2 heures, de sorte que les cristaux se dissolvent pour conduire à l'obtention d'une solution homogène. Ensuite, la solution est reprise selon la même méthode que celle qui est décrite dans l'Exempte 18. On obtient ainsi 2,2g du composé en rubrique, se présentant sous forme d'une huile jaune pâle. n' 1,5457. Chacun des produits obtenus dans les Exemptes 11 à 17 est con- verti en phosphorothioate de 0-t1-(4-chlorophényl)pyrazol-4-yl]-0-éthyl-Sn- propyle de la même façon que ce qui est decrit dans l'Exempte 19 et sont cités dans les Exemples 22 à 28 correspondant aux Exemples 11 à 17, respec- tivement. Les rendements en phosphorothioate sont montrés dans le Tableau III ainsi que ceux des produits des Exemptes 11 à 17. TABLEAU III EtO _ CL Et 0 >P--0 lP \ P-C 0 |C l|\p 1 Et O/ ' EtO /N n-PrS / Exemple Quantité Teneur Rendement Exemple Quantité Teneur Rendement No. de produit No. de produit (g) (%) (%) (g) (%) (%) il 30,2 95,5 91,6 22 33,2 91,1 81,3 12 29,1 96,3 89,0 23 33,1 83,8 76,9 13 30,4 87,2 84,2 24 31,8 95,7 84,4 14 30,9 86,2 84,6 25 32,2 95,4 85,1 32,1 89,7 91,5 26 31,4 93,0 80,9 16 31,4 84,2 84,0 27 32,4 91,6 82,3 17 30,4 78,1 75,4 28 24,4 91,6 61,9 * Ce rendement est calculé la matière de départ. sur la base du 1-(4-chlorophenyl)-h-hydroxypyrazole correspondant formant cO c. co No) REVENDICATIONS 1.- A titre de produit industriel nouveau, un dérivé d'ester d'acide phosphoreux, de formule générale: (R O)2P-O C N dans laquelle: R est un radical alkyle inférieur, Y est un groupe phényle qui peut être éventuellement substitué par un ou plusieurs atomes d'halogène, un radical alkyle inférieur, ou un halo- gène et un radical alkyle inferieur. 2.- Composé selon la revendication 1, caractérisé en ce que: R est un radical alkyle comprenant i à 4 atomes de carbone, et Y est un groupe phényle substitué par un ou plusieurs atomes de chlore, un atome de chlore et un atome de fluor, un radical méthyle ou un atome de chlore et un groupe méthyle. 3.- Composé selon la revendication 1, caractérisé en ce que: R est un radical éthyle, propyle ou butyle, et Y est un radical 4-chlorophényle. 4.- A titre de produit industriel nouveau: * le phosphite de O-[1-(4-chlorophényl)pyrazol-4-yl]-O,O-diéthyle. 5.- A titre de produit industriel nouveau: * le phosphite de O-[i-(4chlorophényl)pyrazol-4-yl]-O,O-dipropyle 6.- A titre de produit industriel nouveau: * le phosphite de O-t[1-(4-chlorophényl)pyrazol-4-yl]-O,O-dibutyle. 7.- Procédé de production d'un dérivé d'un ester d'acide phosphoreux de formule générale: (R O)2P-0- Y N (dans laquelle: R est un radical alkyle inférieur, Y est un groupe phényle pouvant être éventuellement substitué par un ou plusieurs atomes d'halogène, un radical alkyle inférieur ou un halogène et un radical alkyle inférieur), ce procédé consistant à faire réagir un dérivé de 4hydroxypyrazole de formule générale: HOC - y N (dans laquelle: Y est tel que défini ci-dessus) avec'un phosphite de trialkyle. 8.- Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la réaction est effectuée en présence d'un catalyseur du groupe formé parune amine ter- tiaire, un sel de 1-substitué-4-hydroxypyrazole avec un métal alcalin, un alkoxyde de métal alcalin, un phénolate de métal alcalin et un halo- génure de titane, de nickel, de zinc, d'étain, d'aluminium ou de bore. 9.- Procédé de production d'un composé de formule générale: R0lIl N Y R's RS P -- N (dans laquelle: R et R' identiques ou différents consistent en un groupe alkyle inférieur, Y est un radical phényle pouvant être éventuellement substitué par un ou plusieurs atomes d'halogène, un groupe alkyle inférieur ou un halogène et un groupe alkyle inférieur), ce procédé consistant à faire réagir un dérivé d'un ester d'acide phosphoreux de formule générale: -N - Y (R O)2p-o- t N (dans laquelle: R et Y sont tels que définis ci-dessus) avec un halogénure d'un alkyle sulfényle.