Brevet FR2540108A1 — publié le 19840803

PROCEDE DE PREPARATION DE PERHALOGENOALKYLTHIOETHERS La présente invention a pour objet un procédé de préparation de perhalogénoalkylthioéthers; elle concerne plus particulièrement la préparation de perhalogénoalkylthioéthers par réaction d'un thiophénate avec un perhalogénoalcane. On connrait dans l'art antérieur divers procédés permettant l'obtention de perhalogénoalkylthioéthers On connait en particu- lier J Gen Chem USSR 1952, 22, 2273 et 1954, 24, 885 qui décrivent la préparation de divers trifluorométhylthiobenzènes par chloration du dérivé -SCH 3 correspondant en dérivé -SCC 13 puis par fluoration de ce dernier en -SCF 3 Cette même méthode permet, par fluoration incomplète, d'obtenir les dérivés -SCF 2 C 1 (voir Angew Chem Int Ed, 1977, 16, 735). On peut encore citer J Org Chem 1964, 29, 895 qui décrit la condensation du chlorure de trifluorométhane sulfényle CF 3 SC 1 avec des organomagnésiens pour obtenir les dérivés -SCF 3. Dans Synthésis 1975, 721 est décrit un procédé de préparation de dérivés -SCF 3, par réaction de CF 3 S Cu avec l'iodure correspon- dant. Un autre procédé de l'art antérieur consiste à faire réagir CF 3 I et un thiol sous irradiation ultraviolette dans de l'ammoniac liquide (J Org Chem USSR 1977, 13, 972). On citera enfin la préparation de dérivés SCF 2 Br par action de CF 2 Br 2 ou CF 2 Br Cl sur des thiophénates dans des conditions de transfert de phase liquide-liquide, l'agent de transfert de phase étant un sel d'ammonium quaternaire (Tetrahedron Letters 1981, 22, 323). Ce dernier procédé ne permet pas la mise en oeuvre de CF 3 Br et de CF 2 C 12 et donc ne permet pas la préparation des dérivés -SCF 3 et SCF 2 C. 2- Les autres procédés mentionnés présentent des inconvénients qui sont peu compatibles avec une exploitation industrielle et qui sont, principalement, le nombre élevé d'étapes nécessaires, la mise en oeuvre de produits chers et/ou toxiques comme CF 3 I, CF 35 C 1 et CF 3 S Cu, le passage par un organomagnésien dont l'homme de l'art 2 2 540108 connait bien les inconvénients ou encore la mise en oeuvre de réactions dans de l'ammoniac liquide. La présente invention pallie ces inconvénients et propose un procédé de mise en oeuvre simple permettant d'obtenir de bons rendements. La présente invention a donc pour objet un procédé de prépara- tion de perhalogénoalkylthioéthers caractérisé en ce que l'on fait réagir un thiophénate alcalin avec un composé de formule: X 1 CF 2 X 2 (I) dans laquelle X 1 représente le chlore ou le brome et X 2 représente le chlore, le fluor, le radical CF 3, le radical CF 2 Cl ou le radical CFC 12, dans un solvant aprotique polaire non nitré sous une pres- sion supérieure à 1 bar. Selon un mode de mise en oeuvre préférentiel de l'invention, le thiophénate alcalin répond à la formule: S-M+ (II) R dans laquelle M représente le sodium ou le potassium et R repré- sente au moins un élément choisi parmi le groupe comprenant l'hy- drogène et les radicaux alkyle ayant de 1 à 12 atomes de carbone, le radical phényle, les radicaux alkoxy ayant de 1 à 12 atomes de carbone, le radical phénoxy, les radicaux NO 2, CN, Cl, F, Br, I, CF 3, CONR 1 R et NR 1 R 2 o R 1 et R 2, identiques ou différents, représentent chacun un hydrogène ou un radical alkyle ayant de 1 à 6 atomes de carbone. On peut citer comme exemples de thiophénates alcalins les composés suivants: les para et ortho méthylthiophénates, les para et ortho méthoxythiophénates, les para et ortho halogénothiophé- nates, le para trifluorométhylthiophénate. On préfère tout particulièrement utiliser les thiophénates de potassium. L'invention est particulièrement bien adaptée -à la mise en oeuvre des composés de formule I suivants: CF 3 Br, CF 3-CF 2 Br, CF 2 C 12 et CF 2 Cl CF C 12. 3 2 540103 On peut citer co'me exemples de solvants aprotiques polaires non nitrés: l'acétonitrile, le diméthylformamide, le dinéthylsul- foxyde, l'hexaméthylènephosphorotriamide, la N-méthylpyrrolidone, le diméthylacétamide, le sulfolane, les glymes. On préfère mettre en oeuvre: le diméthylformamide, le diméthylacétamide et la N-méthylpyrrolidone. La pression doit être supérieure à 1 bar Elle sera générale- ment comprise entre 1,5 et 10 bars L'homme de l'art sélectionnera dans cette fourchette la valeur la plus appropriée compte tenu à la fois des impératifs économiques du procédé et de la nature des réactifs mis en oeuvre. La température n'est pas un élément critique de l'invention. Elle peut varier dans de larges limites On opérera de préférence à température ambiante, mais on peut aussi opérer à des températures pouvant aller jusqu'à 100 C ou plus. On utilise le thiophénate et le composé de formule I en quantités telles que le nombre de moles de composé de formule I par mole de thiophénate soit de préférence compris entre 1 et 10. Encore plus préférentiellement, il est compris entre 1 et 2. La quantité de solvant mise en oeuvre est au minimum la quantité nécessaire pour solubiliser le thiophénate On utilise de préference entre 0,5 et 1,5 litre de solvant par mole de thiophénate. Les composés obtenus selon la présente invention sont des perhalogénoalkylthioéthers utiles, notamment, dans le domaine de la synthèse de composés ayant une activité pharmaceutique ou phytosani- taire Ils y sont utilisés comme intermédiaires de synthèse. Lorsque l'on met en oeuvre un composé de formule II les produits obtenus selon le procédé de l'invention ont pour formule: R l -SCF 2 X 2 (III) R o R et X 2 ont la signification précédente. 4 2540108 L'invention va être maintenant plus complètement décrite à l'aide des exemples suivants Ces derniers ne sauraient être considérés comme limitant le procédé de l'invention. EXEMPLE 1 Préparation du trifluorométhylthiobenzène J@ SCF 3 par action de CF 3 Br sur SK+ Dans un flacon en verre épais, on met 7,5 g ( 0,05 m) de thiophénate de potassium et 50 ml de diméthylformamide Le flacon est placé dans un appareil de Parr On fait le vide dans le flacon puis la bouteille est agitée sous une pression de 2,7 atmosphères de bromotrifluorométhane Au bout de 24 heures, il n'y a plus d'absorption de gaz Le mélange est alors versé dans 100 ml d'acide chlorhydrique à 17 Z Une-phase plus lourde que l'eau décante et est récupérée La phase aqueuse est extraite à l'hexane auquel on incorpore la phase organique décantée L'hexane est lavé avec de l'eau, séché sur carbonate de potassium, puis évaporé sous vide Le résidu est distillé pour donner 5,5 g ( 0,031 m) de trifluorométhyl- thiobenzène (Eb 113 torr: 77-78 C); Rdt: 62 %; O: 42 ppm. EXEMPLE 2 Préparation du méthyl-4 trifluorométhylthiobenzène. CH 3 _ 2540108 EXEMPLE 3 Préparation du méthoxy-4 trifluorométhylthiobenzène. CH 30 O SCF 3 par action de CF 3 Br sur CH 30O>S K+ Dans un flacon en verre épais, on met 8,9 g ( 0,05 m) de méthoxy-4 thiophénate de potassium et 50 ml de diméthylformamide. Le flacon est placé dans un appareil de Parr On fait le vide dans le flacon; puis la bouteille est agitée sous une pression de 2,7 atmosphères de bromotrifluorométhane Au bout de 24 heures, il n'y a plus d'absorption de gaz Le mélange est alors versé dans 100 ml d'acide chlorhydrique à 17 % Une phase plus lourde que l'eau décante et est récupérée La phase aqueuse est extraite à l'hexane auquel on incorpore la phase organique décantée L'hexane est lavé avec de l'eau, séché sur carbonate de potassium, puis évaporé sous vide Le résidu est distillé pour donner 8,6 g ( 0,042 m) de méthoxy-4 trifluorométhylthiobenzène (Eb 19 torr: 900); Rdt 83 %; 0 F: 44 ppm. EXEMPLE 4 Préparation du chloro-4 trifluorométhylthiobenzène, Ci_ Dans un flacon en verre épais, on met 9,1 g ( 0,05 m) de chloro-4 thiophénate de potassium et 50 ml de diméthylformamide Le flacon est placé dans un appareil de Parr On fait le vide dans le flacon; puis la bouteille est agitée sous une pression de 2,7 atmosphères de bromotrifluorométhane Au bout de 24 heures, il n'y a plus d'absorption de gaz Le mélange est alors versé dans 100 ml d'acide chlorhydrique à 17 % Une phase plus lourde que l'eau décante et est récupérée La phase aqueuse est extraite à l'hexane auquel on incorpore la phase organique décantée L'hexane est lavé avec de l'eau, séché sur carbonate de potassium, puis évaporé sous vide Le résidu est distillé pour donner 3,6 g ( 0,017 m) de chloro-4 trifluorométhylthiobenzène (Eb 19 torr: 74 ); Rdt: 34 %; OF:42 ppm. 6 2540108 EXEMPLE 5 Préparation du chlorodifluorométhylthiobenzène est placé dans un appareil de Parr On fait le vide dans le fla- con; puis la bouteille est agitée sous une pression de 2,7 atmos- phères de dichlorodifluorométhane Au bout de 24 heures, il n'y a plus d'absorption de gaz Le mélange est alors versé dans 100 ml d'acide chlorhydrique à 17 % Une phase plus lourde que l'eau décante et est récupérée La phase aqueuse est extraite à l'hexane auquel on incorpore la phase organique décantée L'hexane est lavé avec de l'eau, séché sur carbonate de potassium, puis évaporé sous vide Le résidu est distillé pour donner 6 g ( 0,031 m) de chlorodi- fluorométhylthiobenzène (Eb 25 torr: 75 ); Rdt: 62 %; O F: 27 ppm. EXEMPLE 6 Préparation du méthyl-4 chlorodifluorométhylthiobenzène. CH 3 SCF 2 CI par action de CF 2 C 12 sur CH 3, S-K+ Dans un flacon en verre épais, on met 8,1 g ( 0,05 m) de méthyl-4 thiophénate de potassium et 50 ml de diméthylformamide Le flacon est placé dans un appareil de Parr On fait le vide dans le flacon; puis la bouteille est agitée sous une pression de 2,7 atmosphères *de dichlorodifluorométhane Au bout de 24 heures, il n'y a plus d'absorption de gaz Le mélange est alors versé dans 100 ml d'acide chlorhydrique à 17 Z Une phase plus lourde que l'eau décante et est récupérée La phasé aqueuse est extraite à l'hexane auquel on incorpore la phase organique décantée L'hexane est lavé avec de l'eau, séché sur carbonate de potassium, puis évaporé sous vide Le résidu est distillé pour donner 4,6 g ( 0,022 m) méthyl-4 chlorodifluorométhylthiobenzène {Eb 18 torr: 87 ); Rdt: 44 %; O F: 27 ppm. 7 f 2540108 EXEMPLE 7 Préparation du méthyl-4 dichloro-2 ',2 ' trifluoro1 ',1 ',2 ' éthylthiobenzène. CH 3 j> SCF 2 CFC 12 par action de Cl CF 2 CFC 12 sur CH 3, SK+ Dans un flacon en verre épais, on met 8,1 g ( 0,05 m) de méthyl-4 thiophénate de potassium, 50 ml de diméthylformamide et 9,4 g ( 0,05 m) de trichloro-1,1,2 trifluoro-1,2,2 éthane Le flacon est fermé et agité sous pression autogène pendant 24 h Le mélange est alors versé dans 100 ml d'H Cl à 17 % Une phase plus lourde que l'eau décante et est récupérée La phase aqueuse est extraite à l'hexane auquel on incorpore la phase organique décantée L'hexane- est lavé avec de l'eau, séché sur carbonate de potassium, puis évaporé sous vide Le résidu est distillé pour donner 4,7 g ( 0,017 m) de méthyl-4 dichloro-2 ',2 ' trifluoro-1 ',1 ',2 ' éthylthio 1 enzène (Ebo,4 torr: 81 ); Rdt: 34 %; F: 68 ppm (i F), 83 ppm ( 2 F); JFF = 10,1 Hz. 8 2540108 REVENDICATIONS 1) Procédé de préparation de perhalogénoalkylthioéthers caractérisé en ce que l'on fait réagir un thiophénate alcalin avec un composé de formule: X 1 CF 2 X 2 (I) dans laquelle X représente le chlore ou le brome et X 2 représente le chlore, le fluor, le radical CF 3, le radical CF 2 Cl ou le radical CFC 12, dans un solvant aprotique polaire non nitré sous une pres- sion supérieure à 1 bar. 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le thiophénate alcalin répond à la formule: dans laquelle M représente le sodium ou le potassium et R repré- sente au moins un élément choisi parmi le groupe comprenant l'hy- drogène et les radicaux alkyle ayant de 1 à 12 atomes de carbone, le radical phényle, les radicaux alkoxy ayant de 1 à 12 atomes de carbone, le radical phénoxy, les radicaux NO 2, CN, C 1, F, Br, I, CF 3, CONR 1 R 2 et NR 1 R 2 o R 1 et R 2, identiques ou différents, représentent chacun un hydrogène ou un radical alkyle ayant de 1 à 6 atomes de carbone. 3) Procédé selon l'une quelconque des revendications précéden- tes, caractérisé en ce que le thiophénate alcalin mis en oeuvre est un thiophénate de potassium. 4) Procédé selon l'une queleonque des revendications précéden- tes, caractérisé en ce que le composé de formule I est CF 3 Br, CF 3 CF 2 Br, CF 2 C 12 ou CF 2 Cl CFC 12. 3 2, F 2 C 2 2 2 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications précéden- tes, caractérisé en ce que le solvant aprotique polaire non nitré est choisi parmi le groupe comprenant: le diméthylformamide, le diméthylacétamide et la N-méthylpyrrolidone. 6) Procédé selon l'une quelconque des revendications précéden- tes, caractérisé en ce que la pression est comprise entre 1,5 et 10 bars. e 540108 7) Procédé selon l'une quelconque des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que la température est comprise entre la température ambiante et 100 'C. 8) Procédé selon l'une quelconque des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que l'on met en oeuvre entre 1 et 10 moles de composé de formule I par mole de thiophénate. 9) Procédé selon l'une quelconque des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que l'on met en oeuvre entre 0,5 et 1,5 litre de solvant par mole de thiophénate.