Brevet FR2587334A1 — publié le 19870320

i PROCEDE DE PREPARATION D'ACIDES BROMO-FLUORO-ACETIQUES La présente invention concerne la synthèse d'acides bromo- fluoro-acétiques et, plus particulièrement, celle de l'acide CHFBr-COOH utile comme matière première pour la fabrication de médicaments et de produits phytosanitaires. La synthèse de l'acide CHFBr-COOH à partir du trifluorochloro- éthylène a été réalisée par HASZELDINE (J. Chem. Soc. 1952, 4259) en 7 étapes successives et avec un rendement global de seulement 18 % selon le schéma réactionnel suivant: HCl Zn / éthanol CF2 = CFC1- CClF2 - CHFC1. . CF2 CHF KOH Br2 / hu CF2 = CFBr( CBrF - CHFBr éthanol éthanol H+ CHFBr CF2 - - C 2H5 > CHFBr - C02C2H5 - >CHFBr - COOH Il a maintenant été trouvé qu'on peut obtenir plus simplement cet acide à partir de la même matière première (CF2 = CFCl) en seulement trois étapes et avec un rendement global amélioré, en soumettant un ester de l'acide chlorofluoroacétique (CHC1F - C02R) en solution dans l'acide bromhydrique concentré, à l'action du bromure d'hydrogène gazeux, ledit ester étant préparé de façon connue par addition d'un alcool (ROH) sur le trifluorochloroéthylène et hydro- lyse en milieu acide de l'éther CHFC1-CF2-OR (voir "aliphatic Fluo- rine Compounds" de A.M. LOVELACE et al, Reinhold Publishing Corp., 1958, pages 157 et 234). La troisième étape définie ci-dessus (action de HBr gazeux sur CHFCl-CO2R en milieu bromhydrique concentré) peut s'appliquer aux composés chlorofluorés de formule: F I Cl - C - COOR (I) X dans laquelle X représente un atome. d'hydrogène, de fluor, de chlore ou de brome et R représente un atome d'hydrogène, un radical alkyle (de préférence, méthyle ou éthyle), ou un radical aryle. L'invention a donc pour objet un procédé--de préparation des acides bromofluoro-acétiques de formule générale: F Br - C - COOH (II) x X dans laquelle X a la même signification que ci-dessus, caractérisé en ce que l'on soumet à l'action du bromure d'hydrogène gazeux un composé de formule (I) en solution dans l'acide bromhydrique concentre. On dissout le composé (I) dans l'acide bromhydrique concentre, puis la réaction est effectuée sous agitation en chauffant le mélange réactionnel et en introduisant le bromure d'hydrogène gazeux. L'acide chlorhydrique HC.l étant insoluble dans ce milieu se dégage sous forme gazeuse, en même temps qu'un peu de bromure d'hydrogène. Il est avantageux d'utiliser comme radical R un méthyle ou éthyle, et de chauffer à reflux pour éliminer le bromure d'alkyle correspondant et ainsi accélérer la réaction. L'acide bromhydrique concentré initial peut avoir une concen- tration de 45 à 60 % en poids; de préférence on utilise une solution commerciale à 48 %. On opère de préférence sous la pression atmosphérique, en maintenant la température du mélange réactionnel entre 50 et 140 C, avantageusement entre 80 et 125 C. Le bromure d'hydrogène gazeux est de préférence introduit à un débit permettant sa consommation complète. L'avancement de la réaction peut être suivi par la mesure du HC1l dégagé. La réaction terminée, on peut isoler l'acide bromo-fluoro-acétique formé, par distillation sous vide du mélange réactionnel. Bien qu'on préfère dissoudre le composé de formule (I) directement dans l'acide bromhydrique concentré, on ne sortirait pas du cadre de la présente invention en mélangeant d'abord le composé (I) avec de l'eau et en injectant dans ce mélange du bromure d'hydrogène gazeux de façon à former in situ le milieu acide bromhydrique concentré. Les exemples suivants illustrent l'invention sans la limiter. EXEMPLE 1 On opère dans un réacteur en verre de 0,5 litre muni d'un agitateur rotatif, d'un thermomètre, d'un injecteur de gaz et d'une colonne à garnissage terminée par un réfrigérant refroidi par une saumure dont la température est régulée entre -10 et -15 C, la sortie dudit réfrigérant étant équipée d'un séparateur gaz liquide dont la phase gazeuse est reliée à un piège à eau o l'on dose HCl. On introduit dans ce réacteur 211 g de chlorofluoroacétate d'éthyle CFClH-COOC2H5 (soit 1,5 mole) et 148 g d'acide bromhydrique à 48 % (soit 0,1 litre). On chauffe à 90 C et on commence à injecter le HBr gazeux à un débit de 0,3 mole/heure environ. La puissance de chauffage est ajustée pour avoir un reflux en tête de la colonne de distillation. Apres 7 heures de réaction (durée comptée à partir de moment o la température du mélange réactionnel a atteint 90 C) ,on a recueilli en sortie du réfrigérant 150 g de bromure d'éthyle et la température est alors de 105 C. Après 13 h 30, la température ayant atteint 120 C et l'acide chlorhydrique dosé dans le piège correspondant à la quantité théorique (soit 1,5 mole), on coupe l'injection de bromure d'hydrogène gazeux. On étête sous un vide de torrs absolus l'acidebromhydrique (plus précisément l'azéotrope HBr - H20) et on obtient ainsi un acide CHFBr-COOH brut qu'on identi- fie et dose par RMN. On récupère par distillation du coeur, sous un vide de 22 torrs absolus, 168 g d'acide pur. EXEMPLE 2 Dans le même appareillage que dans l'exemple 1, mais dont on a enlevé la recette liquide en sortie du réfrigérant,on introduit 190 g de chlorofluoroacétate de méthyle CHCIFCOOCH3 (soit 1,5 mole) et 148 g d'acide bromhydrique à 48 %. On chauffe à 80 C à reflux et on injecte 0,3 mole/h de bromure d'hydrogène gazeux comme dans l'exemple 1. En sortie du réfrigérant la phase gazeuse contient: HBr, HC1 et CH3Br. Après 10 h la température du mélange réactionnel est de 110 C. Après 15 h on a obtenu la quantité théorique d'HCl soit 1,5 moles. On coupe alors l'injection de bromure d'hydrogène gazeux et l'acide bromhydrique est étêté sous vide. On obtient un acide brut qu'on identifie et dose par RMN. Par distillation du coeur sous un vide de 62 torrs absolus à 116 C on récupère 192 g d'acide pur CHFBr-COOH. EXEMPLE 3 Dans le même appareillage que dans l'exemple 1, on introduit 169g de CHFC1-COOH (soit 1,5 mole) et 195g d'acide bromhydrique à 48%. On chauffe le mélange à 80 o C et on injecte pendant 5 heures, du bromure d'hydrogène gazeux à un débit de 0,5 mole/h. La température --dans le réacteur en fin d'essai est de 120 C. On récupère ainsi 1,2 mole d'HCl dans le piège à eau. L'acide bromhydrique est étêté sous vide. Après analyse et distillation, comme dans les exemples précédents, on récupère 1 mole d'acide CHFBr-COOH. REVEND I C T I ON S R E VE N DICA TIO0N S 1. Procédé de préparation d'acides bromofluoroacétiques de formule: Br I F-uC--COOH X dans laquelle X représente un atome d'hydrogène, de fluor, de chlore ou de brome caractérisé en ce que l'on soumet un composé de formule: Cl F- C- COOR X dans laquelle R représente un atome d'hydrogène ou un radical alkyle ou aryle à l'action du bromure d'hydrogène gazeux en milieu aqueux bromhydrique concentré. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que R est un atome d'hydrogène ou un radical méthyle ou éthyle. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que X est un atome d'hydrogène. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3 dans lequel R est un radical alkyle et le bromure d'alkyle est éliminé au fur et à mesure de sa formation. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4 dans lequel le milieu bromhydrique concentré est de l'acide bromhydrique en solution aqueuse entre 45 et 60 % en poids et, de préférence, à 48 % en poids. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5 dans lequel la température du mélange réactionnel est comprise entre 50 et 140 C et, de préférence, entre 80 et 125 C. 7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6 dans lequel on opère à la pression atmosphérique.