Brevet FR2585352A1 — publié le 19870130

PROCEDE DE PREPARATION D'ESTERS DE L'ACIDE TRIFLUOROACETIQUE OU TRICHLOROACETIQUE La présente invention concerne un procédé de préparation d'esters de l'acide trifluoroacétique ou trichloroacétique. Elle concerne plus particulièrement un procédé de préparation d'esters de l'acide trifluoroacétique ou trichloroacétique et d'alcools non perfluorés. Les procédés d'estérification de l'acide trifluoroacétique connus dans l'art antérieur sont très peu nombreux. Il est connu d'après la publication Research Disclosure n 244 032 de préparer ces esters de l'acide trifluoroacétique par un procédé en 4 étapes selon lesquelles: - on condense l'alcool de formule ROH, dans laquelle R représente un radical alkyle contenant 1 à 5 atomes de carbone, avec l'acide trifluoroacétique en présence d'un acide minéral fort (HC1, H2 SO4 ou H3 PO4) à une température de 25 à 110 C; - on refroidit le mélange obtenu et on élimine la phase aqueuse; - on traite la phase organique avec de l'acide phosphorique et/ou de l'acide sulfurique concentré puis, on poursuit la réaction entre l'acide et l'alcool à 25 - 110 C; - on isole l'ester par distillation. Ce procédé présente d'une part l'inconvénient de nécessiter un nombre d'étapes important, d'autre part la récupération de l'acide sulfurique anhydre est difficile. L'acide sulfurique est en outre souvent un milieu trop oxydant, ce qui entraîne des diminutions de rendements réactionnels. La présente invention a su vaincre les inconvénients de l'art antérieur et a pour objet un procédé de préparation d'esters de l'acide trifluoroacétique ou trichloroacétique caractérisé en ce que l'on met en présence l'acide trifluoroacétique ou trichloroacétique et un alcool aliphatique non perfluoré au sein de l'acide fluorhydrique liquide et en ce que l'on sépare l'ester obtenu par décantation. L'un des principaux avantages du procédé selon l'invention est le fait que, d'une part, aucune distillation n'est nécessaire en fin de réaction, en effet, une simple décantation suffit pour séparer l'ester obtenu; d'autre part, l'acide fluorhydrique présente une viscosité bien inférieure à celle de l'acide sulfurique, ce qui facilite la mise en oeuvre technique. Les alcools utilisables pour l'estérification sont tous les alcools aliphatiques linéaires ou ramifiés non perfluorés, de formule générale: R - C H2n OH dans laquelle n est compris entre 1 et 12 et, de préférence entre 1 et 5. R est choisi parmi l'hydrogène ou un substituant aromatique. On peut citer, mais non limitativement, parmi les alcools utilisables, le méthanol, l'éthanol, l'isopropanol, le tertio- butanol, le pentanol 2, l'alcool benzylique. L'acide fluorhydrique utilisé pour l'estérification est anhydre ou aqueux. Lorsque l'acide fluorhydrique utilisé est aqueux, on préfère utiliser de l'acide fluorhydrique contenant au plus 60 % d'eau (acide fluorhydrique à 40 %). Pour la décantation, on ajoute éventuellement de l'eau au mélange réactionnel. Pour une meilleure réalisation de l'invention, on préfère utiliser une quantité d'alcool et d'acide trifluoroacétique ou trichloroacétique environ stoechiométrique. De façon tout à fait avantageuse on utilise notamment une quantité d'acide fluorhydrique tel que le rapport molaire de l'alcool ou de l'acide trifluoroacétique ou trichloroacétique par rapport à l'acide fluorhydrique soit compris de préférence entre 0,1 et 10 et encore plus particulièrement entre 0,3 et 5. La température de réaction est avantageusement comprise entre 0 et 50 C et encore plus avantageusement entre 10 et 20 C. La pression à laquelle l'estérification est réalisée est de préférence la pression atmosphérique. On peut citer parmi les produits obtenus par le procédé de la présente invention, le trifluoroacétate de méthyle, d'éthyle, d'isopropyle, de tertiobutyle. Ces produits sont utilisés comme intermédiaires de synthèse dans l'industrie pharmaceutique ou phytosanitaire. (US 4358604) L'invention va être maintenant plus complètement décrite à l'aide des exemples suivants qui ne doivent Etre considérés en aucun cas comme limitatifs de l'invention. EXEMPLE 1 Dans un réacteur en polyéthylène de 250 ml, on introduit successivement 57 g (0,5 m) d'acide trifluoroacétique, 23 g (0,5 m) d'éthanol absolu et 19 g d'acide fluorhydrique à 50 %. Après 3 heures d'agitation à température ambiante (environ 15 C), le mélange réactionnel se divise en deux phases non miscibles que l'on sépare par décantation. On récupère ainsi 66 g de trifluoroacétate d'éthyle, soit un rendement de 93 %. EXEMPLE 2 On opère de manière identique à l'exemple 1 avec les conditions et produits suivants: - Acide trifluoroacétique 57 g (0,5 m), - Pentanol-2 44 g (0,5 m), - Acide fluorhydrique anhydre 20 g (1 m), - Température 10 15 C, - Durée 3 heures. Après décantation, on récupère 81 g de trifluoroacétate de pentyle-2, soit un rendement de 88 %. EXEMPLE 3 On opère de manière identique à l'exemple 1 mais en rajoutant un peu d'eau après la réaction, ce qui provoque alors la démixion, et avec les conditions et produits suivants: - Acide trifluoroacétique - Ethanol Acide fluorhydrique anhydr - Eau - Température - Durée Après décantation, on récur d'éthyle, soit un rendement de 93 EXEMPLE 4 On opère de manière identi, conditions et produits suivants: - Acide trifluoroacétique - Méthanol - Acide fluorhydrique anhydre - Eau Température - Durée Après décantation, on récupi méthyle, soit un rendement de 80 EXEMPLE 5 On opère de manière identi conditions et produits suivants: - Acide trifluoroacétique - Isopropanol - Acide fluorhydrique anhydrg - Eau Température - Durée Après décantation, on récup d'isopropyle, soit un rendement dg 57 g (0,5 m), 23 g (0,5 m), e 20 g (1 m), g (1,1 m), C, 3 heures 30 mn. Eère 66 g de trifluoroacétate Z. que à l'exemple 3, avec les 57 g (0,5 m), 16 g (0,5 m), e 10 g (0,5 m), 16 g (0,9 m), - 15 C, 3 heures. ère 52 g de trifluoroacétate de que à l'exemple 3 avec les 57 g (0,5 m), g (0,5 m), e 30 g (1,5 m), g (1,7 m), C, 3 heures. ère 74 g de trifluoroacétate e 95 Z. EXEMPLE 6 On opère de manière identique à l'exemple 3 avec les conditions et produits suivants: - Acide trifluoroacétique 57 g (0,5 m), - Ethanol 23 g (0,5 m), - Acide fluorhydrique anhydre 5 g (0,25 m), - Eau 20 g (1,1 m), Température 10 C, - Durée 2 heures 30 mn. Après décantation, on récupère 57 g de trifluoroacétate d'éthyle, soit un rendement de 80 %. EXEMPLE 7 On opère de manière identique à l'exemple 3 avec les conditions et produits suivants: - Acide trifluoroacétique 57 g (0,5 m), - Ethanol 23 g (0,5 m), - Acide fluorhydrique 66 % 15 g, - Eau 10 g (0,55 m), Température 20 C, - Durée 3 heures. Après décantation, on récupère 64,7 g de trifluoroacétate d'éthyle, soit un rendement de 91%. EXEMPLE 8 On opère de manière identique à l'exemple 3 avec les conditions et produits suivants: - Acide trichloroacétique - Ethanol - Acide fluorhydrique anhydre - Eau - Température - Durée 81,5 g (0,5 m), 23 g (0, 5 m), g (0,25 m), g (1,67 m), C 3 heures. Après décantation, on récupère 90 g de trichloroacétate d'éthyle soit un rendement de 94 Z. REVENDICATIONS 1. Procédé de préparation d'esters de l'acide trifluoroacétique ou trichloroacétique, caractérisé en ce que l'on met en présence l'acide trifluoroacétique ou trichloroacétique et un alcool aliphatique non perfluoré au sein de l'acide fluorhydrique liquide et en ce que l'on sépare l'ester obtenu par décantation. 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'alcool aliphatique non perfluoré a pour formule générale R-CnH2n OH dans laquelle n est compris entre 1 et 12 et de préférence entre 1 et 5. 3. Procédé selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que l'acide fluorhydrique contient au maximum 60 % d'eau. 4. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le rapport molaire de l'alcool à l'acide trifluoroacétique ou trichloroacétique est d'environ 1. 5. Procédé selon les revendications 1 et 3 caractérisé en ce que le rapport molaire de l'alcool ou de l'acide trifluoroacétique ou trichloroacétique à l'acide fluorhydrique est compris entre 0,1 et 10, et de préférence entre 0,3 et 5. 6. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la température de réaction est comprise entre 0 et 50 C et de préférence, entre 10 et 20 C.