Brevet FR2570372A1 — publié le 19860321

La présente invention concerne le tétrachloro-1,7,11,15 tétraméthyl-3,7,11,15 hexadécène-2 de formule (I), sa préparation et son emploi, en particulier, dans la synthèse de la vitamine E. Selon l'invention le produit de formule (I) peut etre préparé à partir du myrcène selon l'un des procédés suivants 1) le myrcène, par hydrochloration en présence d'au moins 2 moles d'acide chlorhydrique par mole de myrcène, conduit essentiellement au dichloro-117 diméthyl-3,7 octène de formule (II) dont le magnésien condensé sur le chloro-3 myrcêne de formule (III) conduit au chloro-15 méthylêne-3 triméthyl-7,11,15 hexadéca triène-1,6,10 de formule (IV) qui, par hydrochloration en présence d'au moins 3 moles d'acide chlorhydrique par mole de produit de formule (IV), fournit le produit de formule (I). Généralement, le produit de formule (II) est obtenu en faisant réagir sur le myrcène au moins deux moles d'acide chlorhydrique anhydre par mole de myrcène en présence d'un catalyseur constitué d'un halogénure cuivreux, tel que le chlorure uu l'ioduré cuivreux, associé à un sel d'ammonium quaternaire, choisi parmi les halogénures de tétraalcoylammonium et les halohydrates de trialcoylamines, ou à un sel de phosphonium choisi parmi les halogénures de tétraalcoylphosphonium, dans un solvant organique inerte choisi parmi les hydrocarbures aliphatiques halogénés (chlorure de méthylène), les acides carboxyliques (acide acétique), les anhydrides d'acides carboxyliques (anhydride acétique), les hydrocarbures aliphatiques (hexane), cycloaliphatiques (cyclohexane) ou aromatiques (benzène) à une température inférieure à 200C et de préférence inférieure à OOC. Le magnésien du produit de formule générale (II) est obtenu dans les conditions habituelles par action du produit de formule (II) sur le magnésium dans un solvant organique choisi parmi les éthers (éther éthylique, tétrahydrofuranne) à une température inférieure à OOC. La condensation du magnésien du produit de formule (II) sur le chloro-3 myrcène pour obtenir le produit de formule (IV) s'effectue généralement à une température inférieure à OOC dans un solvant organique choisi parmi les éthers (éther éthylique, tétrahydrofuranne) en présence d'un halogénure cuivreux tel que l'iodure cuivreux. Généralement, le produit de formule (I) est obtenu en faisant réagir sur le produit de formule (IV) au moins 3 moles d'acide chlorhydrique anhydre par mole de produit de formule (IV) dans les conditions décrites précédemment pour l'obtention du produit de formule (II) à partir du myrcène. Le chloro-3 myrcène peut être obtenu selon les méthodes habituelles et plus particulièrement par action du chlore sur le myrcène en opérant dans un solvant aprotique polaire choisi parmi les hydrocarbures saturés aliphatiques, cycloaliphatiques et aromatiques à une température comprise entre -10 et 1000C et de préference entre 10 et 500C. 2) le myrcène, par hydrochloration en présence d'une mole d'acide chlorhydrique anhydre par mole de myrcène, conduit aux chlorures de géranyle et de néryle de formule (V) dont le magnésien condensé sur le chloro-3 myrcène conduit au ss-springène de formule (VI) qui, par hydrochloration en présence d'au moins 4 moles d'acide chlorhydrique anhydre, conduit au produit de formule générale (I). L'hydrochloration du myrcène pour obtenir le produit de formule (V) peut être effectuée dans les conditions .décrites précédemment pour l'obtention du produit de formule (II). Le magnésien du produit de formule (V) peut être préparé dans les conditions décrites précédemment pour l'obtention du magnésien du produit de formule (II). L'hydrochloration du -springène de formule (VI) s'effectue généralement dans les conditions décrites précédemment pour l'obtention du produit de formule (II). Le produit de formule (I) obtenu selon les procédés de la présente invention est particulièrement utile dans la synthèse de la vitamine E. Par exemple, le produit de formule (I) peut être condensé sur la triméthylhydroquinone pour donner le produit de formule (VII) qui peut être hydrogéné en tocophérol ou en acétate de tocophérol après acétylation. Généralement la condensation du produit de formule (I) sur la triméthylhydroquinone s'effectue en présence de chlorure de zinc en opérant dans un solvant organique choisi parmi l'acide acétique et le dioxanne à une température comprise entre 0 et 509C. L'acétylation du produit de formule (VII) est généralement effectuée au moyen d'anhydride acétique en présence de chlorure de zinc ou en présence d'un mélange de triéthylamine et de diméthylaminopyridine à une température voisine de 200C. L'hydrogénation de l'acétate du produit de formule (I) peut être effectuée au moyen d'hydrogène en présence d'un catalyseur tel que le palladium sur charbon en opérant dans un solvant organique tel que l'acide acétique ou l'éthanol à une température comprise entre 50 et 100 O, éventuellement sous pression. Les exemples suivants, donnés à titre non limitatif, montrent comment l'invention peut être mise en pratique. EXEMPLE 1 Dans un ballon tricol de 500 cm3 muni d'une agitation magnétique, d'un thermomètre et d'un tube plongeant, on introduit, sous atmosphère d'argon, 3,4 g de chlorhydrate de triéthylamine, 2,5 g de chlorure cuivreux et 270 cm3 de chlorure de méthylène. On refroidit à -10 C et, à la solution homogène jaune ainsi obtenue, on ajoute 136 g de myrcène (1 mole) dont la pureté est supérieure à 95 X puis, en 6 heures, 80 g d'acide chlorhydrique anhydre. La solution ainsi obtenue est maintenue à -25 C pendant 18 heures. Le mélange réactionnel est versé dans un mélange de 400 cm3 d'une solution aqueuse de chlorure d'ammonium à 10 Z et de 300 cm3 de pentane. Après décantation, la phase organique est lavée par 3 fois 200 cm3 d'eau puis est séchée sur carbonate de potassium. Après filtration et evaporation du solvant, on obtient 237,8 g d'une huile jaune pale contenant essentiellement le dichloro-1,7 diméthyl-3,7 octène-2 sous forme d'un mélange des isomères E et Z. Dans un réacteur de 250 cm3, on introduit 12,15 g de magnésium, 30 cm3 de tétrahydrofuranne et un cristal d'iode. On refroidit à -200C puis on ajoute en 5 heures 30 minutes une solution de 20,9 g de dichloro-1,7 diméthyl-3,7 octène-2 obtenu précédemment dans 85 cm3 de tétrahydrofuranne. On poursuit l'agitation pendant 18 heures à -20 C. L'excès de magnésium est éliminé par filtration puis la solution obtenue est introduite, à l'abri de l'air et de l'humidité, dans une ampoule de coulée. Dans un réacteur de 250 cm3, on introduit 0,5 g d'iodure de cuivre et 5 cm3 de tétrahydrofuranne puis on ajoute 1,5 cm3 de solution magnésienne. On ajoute ensuite rapidement 19,5 g de chloro-3 myrcène, dont la pureté est supérieure à 87 %, dans 10 cm3 de tétrahydrofuranne. On refroidit à -20 C puis on ajoute en 3 heures la solution magnésienne restante. On laisse la température remonter en 1 heure au voisinage de 20 C. On ajoute au mélange réactionnel de l'eau (5 cm3 > et du pentane (100 cm3). La phase organique, séparée par décantation, est séchée sur sulfate de magnésium. Après filtration et évaporation du solvant, on obtient 29,7 g d'une huile. D'après le dosage par chromatographie en phase vapeur avec étalon interne, le taux de transformation du chloro-3 myrcène est de 69 %. L'huile obtenue est chauffée à 100-105 C sous pression réduite (0,5-1 mm de mercure ; 0,067-0,13 kPa) afin d'éliminer les produits en C10 n'ayant pas réagi. Le résidu obtenu (20 g) contient 85 Z de chloro-15 méthylène-3 triméthyl-7,11,15 hexadécatriène-1,6,10. Le rendement est de 82 Z par rapport au chloro-3 myrcêne consomme. La structure du produit obtenu est confirmée par le spectre de masse et le spectre de résonance magnétique nucléaire du proton. Dans un réacteur de 250 cm3, on introduit, sous atmosphère d'argon, 0,48 g de chlorhydrate de triéthylamine, 15 cm3 de chlorure de méthylène, 10 cm3 d'acide acétique et 90 mg de chlorure cuivreux. On agite le mélange réactionnel jusqu'à l'obtention d'une solution homogène. On refroidit à -10 C puis on ajoute 10 g de chloro-15 méthylène-3 triméthyl-7,11,15 hexadéca- triène-1,6,10 et, en 1 heure, 3,9 g d'acide chlorhydrique gazeux sec. Le mélange réactionnel est versé dans 100 cm3 d'une solution aqueuse de chlorure d'ammonium à 100 g/litre. La phase organique est séparée par décantation puis on extrait la phase aqueuse par 2 fois 100 cm3 de chlorure de méthylène. Les phases organiques réunies sont lavées par 100 cm3 d'eau puis séchées sur carbonate de potassium.Après filtration et évaporation du solvant, on obtient 13,1 g de tétrachloro-1,7,11,15 tétraméthyl-3,7,11,15 hexadécène-2 avec un rendement de 96,5 Z. La structure du produit obtenu est confirmée par le spectre de masse. EXEMPLE 2 Dans un réacteur de 250 cm3, on introduit, sous atmosphère d'argon, 0,48 g de chlorhydrate de triéthylamine, 15 cm3 de chlorure de méthylène, 10 cm3 d'acide acétique et 90 mg de chlorure cuivreux. On agite le mélange réactionnel jusqu'à l'obtention d'une solution homogène. On refroidit à -10 C puis on ajoute 10 g de -springène et, en 1 heure, 5,2 g d'acide chlorhydrique gazeux sec. Après traitement du mélange réactionnel dans les conditions décrites précédemment, on obtient 14,2 g de tétrachloro-1,7,11,15 tétraméthyl-3,7,11,15 hexadécène-2 avec un rendement de 94 Z. La structure du produit obtenu est confirmée après son hydrogénation en phytane. EXEMPLE 3 Dans un réacteur de 250 cm3, on introduit 8,4 g de triméthylhydroquinone, 22 g de tétrachloro-1,7,11,15 tétraméthyl3,7,11,15 hexadécène-2 et 30 cm3 d'acide acétique. On ajoute ensuite en 10 minutes une solution de 1,5 g de chlorure de zinc dans 15 cm3 d'acide acétique anhydre. La température monte de 25 à 300C. Le mélange réactionnel est agité pendant 2 heures à 30 C puis il est versé dans un mélange de 100 cm3 d'hexane et de 100 cm3 d'eau. La phase organique, séparée par décantation, est lavée par 100 cm3 d'un mélange méthanol-eau (50-50 en volumes). I1 se forme dans la phase hexanique un précipité blanc qui est séparé par filtration et lavé par 50 cm3 d'un mélange méthanol-eau (50-50 en volumes).Après séchage sous pression réduite, on obtient 14,3 g de tétraméthyl-2,5,7,8 (trichloro-4' ,8' ,12' triméthyl-4',8',12' tridécyl)-2 chromanol-6 sous forme de cristaux blancs fondant à 102-104 C. Le rendement est de 62 %. La structure du produit obtenu est confirmée par le spectre de masse et les spectres de résonance magnétique nucléaire 13 du proton et du C. EXEMPLE 4 Dans un réacteur de 250 cm3, on introduit 0,22 g de chlorure de zinc fondu, 2,47 g de triméthylhydroquinone et 10 cm3 de dioxanne anhydre. On chauffe à 40-45 C puis on ajoute en 20 minutes une solution de 6,8 g de tétrachloro-l,7,11,15 tétra méthyl-3,7,11,15 hexadécène-2 dans 7 cm3 de dioxanne. On poursuit l'agitation pendant 1 heure 30 minutes. Le mélange réactionnel est versé dans 50 cm3 d'une solution aqueuse de chlorure d'ammonium à 100 g/litre. On extrait avec 2 fois 50 cm3 d'acétate d'éthyle puis sèche les phases organiques sur sulfate de magnésium. Après filtration et évaporation du solvant on obtient le tétraméthyl2,5,7,8 (trichloro-4',8',12' triméthyl-4',8',12' tridécyl)-2 chromanol-6 avec un rendement de 43,5 %. EXEMPLE 5 Dans un ballon tricol, on introduit, sous atmosphère d'argon, 2,1 g du produit obtenu à l'exemple 3, 150 mg de diméthylaminopyridine et 10 cm3 de triéthylamine puis on ajoute rapidement 6 cm3 d'anhydrique acétique sous agitation à une température de 25"C. Après une heure d'agitation, on ajoute 20 cm3 d'eau puis neutralise le mélange réactionnel par addition progressive de carbonate de sodium jusqu a cessation du dégagement de gaz carbonique. Le mélange réactionnel est extrait par 2 fois 50 cm3 d'acétate d'éthyle. La phase organique est lavée par 3 fois 50 cm3 d'une solution aqueuse d'acide chlorhydrique 0,1N. Les phases organiques sont séchées sur sulfate de magnésium. Après filtration et évaporation du solvant, le résidu obtenu est repris par l'hexane. Le précipité qui se forme est séparé par filtration.On obtient ainsi, avec un rendement de 93 %, l'acétate de tétraméthyl-2,5,7,8 (trichloro-4',8',12' triméthyl-4',8',12' tridécyl)-2 chromanol-6 fondant à 95-105 C. La structure du produit obtenu est confirmée par le spectre de masse et les spectres de résonance magnétique nucléaire 13 du proton et du C. EXEMPLE 6 Dans un réacteur, on introduit, sous atmosphère d'argon, 5 g du produit obtenu à l'exemple 3, 20 cm3 d'acide acétique et 320 mg de chlorure de zinc anhydre. On ajoute 5 cm3 d'une solution d'acide chlorhydrique dans l'acide acétique et 1,9 mole d'acide chlorhydrique par litre. On ajoute ensuite en 15 minutes, 2,7 cm3 d'anhydride acétique. La température monte de 20 à 300C. Après 2 heures d'agitation, on ajoute 10 cm3 d'eau, 800 mg d'acétate de sodium et 100 cm3 d'acétate d'éthyle. Après évaporation des solvants, le résidu est repris par du chlorure de méthylène. Après filtration sur gel de silice, on obtient 4,99 g d'acétate de tétraméthyl-2,5,7,8 (trichloro-4' ,8' ,12' triméthyl-4' ,8' ,12' tridécyl)-2 chromanol-6. Le taux de transformation du tétraméthyl-2,5,7,8 (trichloro4',8',12' triméthyl-4',8',12' tridécyl)-2 chromanol-6 est de 100 %. Le rendement est de 92,5 %. EXEMPLE 7 Dans un réacteur, on introduit, sous atmosphère d'argon, 186 mg de chlorure de zinc et 3 cm3 d'acide acétique. On ajoute alors 1,85 g de triméthylhydroquinone, 1,5 cm3 d'acide acétique et 4,5 cm3 de chlorure de méthylène. On ajoute ensuite en 15 minutes et à 230C, 5,1 g du produit obtenu à l'exemple 3 en solution dans 4 cm3 d'acide acétique et 4 cm3 de chlorure de méthylène. Après 2 heures d'agitation à une température comprise entre 22 et 250C on ajoute 3,5 cm3 d'anhydride acétique. ta température monte à 320C. Après 15 heures à une température voisine de 25 C, on ajoute 100 cm3 d'eau puis du bicarbonate de sodium jusqu'à neutralité. On extrait par 2 fois 50 cm3 d'acétate d'éthyle. Les phases organiques sont séchées sur carbonate de potassium. Après filtration et évaporation du solvant, on obtient 5,82 g d'une huile contenant 64 Z d'acétate de tétraméthyl-2,5,7,8 (trichloro-4' ,8' ,12' triméthyl-4',8',12' tridécyl)-2 chromanol-6. Le rendement est de 53 Z. EXEMPLE 8 Dans un ballon tricol muni d'une agitation magnétique, d'un thermomètre et d'un réfrigérant surmonté d'une tête à hydrogéner, on introduit 1 g du produit obtenu à l'exemple 5, 20 cm3 d'acide acétique et 0,1 g de palladium sur charbon à 10 Z de palladium. Le mélange réactionnel est chauffé à 8O0C sous pression atmosphérique d'hydrogène. La quantité théorique d'hydrogène est absorbée en 2 heures. Après refroidissement le. catalyseur est séparé par filtration. Après évaporation du solvant on obtient 0,9 g d'une huile jaune très pâle contenant 89,5 Z en poids d'acétate de tocophérol. EXEMPLE 9 Dans un autoclave, on introduit 2,04 g du produit obtenu à l'exemple 3, 44 mg de palladium sur charbon à 10 % de palladium et 25 cm3 d'éthanol. On établit une pression d'hydrogène de 50 bars puis chauffe à 80"C pendant 5 heures tout en agitant. Après refroidissement, séparation du catalyseur par filtration et évaporation du solvant, on obtient le tocophérol avec un rendement de 96 %. REVENDICATIONS 1 - Le tétrachloro-1,7,11,15 tétraméthyl-3,7,11,15 hexadécène-2 de formule (I). 2 - Procédé de préparation du produit selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'on fait réagir au moins 3 moles d'acide chlorhydrique par mole de produit de formule (IV) en présence d'un catalyseur constitué d'un halogénure cuivreux associé à un sel d'ammonium quaternaire ou à un sel de phosphonium dans un solvant organique inerte à une température inférieure à 20 C. 3 - Procédé de préparation du produit selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'on fait réagir au moins 4 moles d'acide chlorhydrique par mole de B-springène en présence d'un catalyseur constitué d'un halogénure cuivreux associé à un sel d'ammonium quaternaire ou à un sel de phosphonium dans un solvant organique inerte à une température inférieure à 200C. 4 - Utilisation du produit selon la revendication 1 pour la préparation du tocophérol ou de l'acétate de tocophérol caractérisé en ce que l'on condense le produit selon la revendication 1 sur la triméthylhydroquinone pour obtenir le produit de formule (VII) qui est hydrogéné en tocophérol ou en acétate de tocophérol après acétylation.