Brevet FR2631336A1 — publié le 19891117

PROCEDE DE 8ROTATION DE LA DOUBLE LIAISON DE PHENOLS OU DE PHENOLS SUBSTITUES, A CHAINES E1YLENIOUES La présente invention concerne un procédé de bromation sélective de la double liaison de phénols ou de phénols substitues & chaînes éthyléniques Dans le cas par exemple de produits du type allyl-4 phénol HO O ou eugenol HO 1-2 eO methyl-4 phénol le problème se pose de bromer d'une manière sélective la double liaison éthylénique. On connait une méthode pour accéder au (dibromo-2, 3 propyl-l) -4 méthoxy 2-phénol, N.J. SOUZA (J. Med. chem. 9, 618 (1966)). Cette méthode consiste à bromer l'eugénol par Ber2. Toutefois ce procédé n'est pas sélectif et conduit à des rendements faibles. L'objet de l'invention est donc un procédé qui soit à la fois sélectif et de rendement élevé. Dans ce but, et selon un premier mode de réalisation de l'invention, le procédé de bromation de la double liaison de phénols ou de phénols substitués à chaînes éthyléniques est caractérisé en ce qu'on fait réagir le produits bromer avec un tribromure d'onium. Selon un deuxieme mode de réalisation de l'invention le procédé de bromation de la double liaison de phénols ou de phénols substitués à chaînes éthyléniques est caractérisé en ce qu'on fait réagir le produit à bromer-avec un agent bromant et en présence d'un bromure d'onium. Le procédé tel que défini ci-dessus permet d'obtenir des rendements d'au moins 60 t. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description et des exemples non limitatifs qui vont suivre. Comme on l'a vu plus haut, les produits de départ ou produits å bromer sont des phénols ou des phénols substitués, & chaines éthyléniques. Comme exemples de tels produits de départ, on peut citer notamment ceux de formule dans laquelle n est O ou un nombre entier, Rt peut être l'hydrogène ou un reste alkyle, R3 et R3 sont identiques ou différents et représentent un hydrogène, un halogène, un radical alkyle, alcoxy, acyloxy ou formyle ; ORt et R2 pouvant aussi former un pont méthylènedioxy R et Rs sont identiques ou différents et peuvent être des hydrogènes ou des radicaux alkyles. Pour les produits de départ et en particulier ceux de la formule 1, la fonction phénol peut être libre (Rl = H) ou bien sous forme d'éther, éther méthylique par exemple (R = CH3). Comme indiqué plus haut OR, et R3 peuvent aussi former le groupement -O-CH2 -O- de façon à former un pont méthylènedioxy. On peut distinguer en outre deux grandes familles pour ces produits de départ. La première est celle pour laquelle par exemple n est égal & 1 dans la formule (I), elle correspond aux dérivés allyliques avec plus particulièrement les produits de formule (I) pour lesquels R4 et Rs sont tous les deux des hydrogènes. La seconde famille est celle des produits vinyliques (n-= O dans la formule I) avec en particulier les produits de formule pour lesquels R4 est l'hydrogène et Rs un radical aikyle. La position du radical allylique ou vinylique peut étre quelconque, plus particulièrement en para ou ortho par rapport à la fonction phénol. Il en est de meme pour les positions de R3 et R3. A titre d'exemples de substrats de départ, outre l'allyl-4 phénol, l'eugénol et l'allyl-2 méthyl-4 phénol cités plus haut on peut mentionner aussi l'anol : HO + CH = CH - CH,, l'iso-eugenol : HO + H = CH - CH3 CH3O l'estragol MeO ffHu l'anéthole MeOCH:CH-CH2 le saphrol I-o CHÀO CH=CH-CH3 ou l'îsosaphrol CH2 O Selon la caractéristique principale de l'invention; la réaction de bromation met en oeuvre un tribromure d'onium ou un agent bromant en presence d'un bromure d'onium. Les oniums utilisés dans le procédé de l'invention sont ceux dérivant notamment de l'azote, du phosphore, de l'arsenic, du soufre, du sélénium, de l'oxygène, du carbone ou de l'iode. Ces oniums sont coordinés a des restes hydrocarbonés. Les ions onium dérivant de l'azote, du phosphore ou de l'arsenic seront quadricoordinés, les ions onium dérivant du soufre, du sélénium, de l'oxygène, du carbone ou de S=O seront tricoordinés tandis que les ions onium dérivant de l'iode seront dicoordinés. Les restes hydrocarbonés coordinés à ces différents éléments sont des radicaux aikyles, alcènyles, aryles, cycloalkvles, arylalkyles éventuellement substitues, deux restes hydrocarbones coordinês pouvant former ensemble un radical unique divalent. Parmi les oniums pouvant être utilisés dans le présent procédé de bromation, conviennent particulièrement ceux répondent à l'une des formules générales suivantes dans lesquelles - Z représente N, P ou As ; - Y représente S, O, Se, S=O ou C - R6, R7, R8 et R,, identiques ou différents représentent un radical alkyle, linéaire ou ramifié, ayant 1 à 16 atomes de carbone et éventuellement substitué par un ou plusieurs groupements ou atomes phényle, hydroxyle, halogène, nitro, alkoxy ou alkoxycarbonyle, les groupements alkoxy ayant 1 à 4 atomes de carbone un radical alcényle, linéaire ou ramifié, ayant 2 a 12 atomes de carbone .un radical aryle ayant 6 à 10 atomes de carbone, éventuellement substitué par un ou plusieurs groupements ou atomes alkyles ayant 1 à 4 atomes de carbone, alkoxy, alkoxycarbonyle, le radical alkoxy ayant 1 à 4 atomes de carbone, ou halogène deux desdits radicaux Rg à Rg pouvant-former ensemble un radical alkyléne, alcénylène ou alcadiènylène, linéaire ou ramifié ayant de 3 & 6 atomes de carbone ; - R10, R11, R12, R13 sont identiques ou différents et représentent un radical alkyle linéaire ou ramifié contenant de 1 à 4 atomes de carbone ;; les radicaux R12 et R13 pouvant former ensemble un radical alkylène contenant de 3 à 6 atomes de carbone .les radicaux R11 et R12 ou Rt, et R13 pouvant former ensemble un radical alkylène, alcénylène ou alcadiènylène, contenant 4 atomes de carbone et constituant avec l'atome d'azote un hétérocycle azoté - R14 représente un radical divalent formant avec les 2 atomes d'azote un cycle ayant 4 à 6 atomes pouvant comporter un ou plusieurs atomes d'azote, de soufre et/ou d'oxygène, ledit cycle pouvant être substitué par un ou plusieurs radicaux tels que Rs. A titre d'exemples d'oniums repondant à la formule (II) on peut citer - tétraméthylammonium, - triéthylmèthylammonium, - tributylméthylammonium, - triméthylpropylammonium, - tétraéthylammonium, - tétrabutylammonium, - dodécyltriméthyiammonium, - méthyltrioctylammonium, - heptyltributylammonium, - tétrapropylammonium, - tétrapentylammonium, - tétrahexylammonium, - tétraheptylammonium, - tétraoctylammonium, - tétradécylammonium, - butyltripropylummonium, - méthyltributylammonium, - pentyltributylammonium, - méthyldiétylpropylammonium, - éthyldiméthylpropylammonium, - tétradodécylammonium, - tétraoctadécylammonium, - hexadécyltriméthylammonium, - benzyltriméthylammonium, - benzyldiméthylpropylammonium, - benzyldiméthyloctylammonium, - benzyltributylammonium, - benzyltriéthylammonium, - phényltriméthylammonium, - benzyldiméthgltétradécylammonium, - benzyldiméthylhexadécylammonium, - diméthyldiphénylammonium, - méthyltriphenylammonium, - butène-2-yltriéthylammonium, - N,N-diméthyl-tétramethylèneammonium, - N,N-diéthyl-tétraméthylènammonium, - tétraméthylphosphonium, - tétrabutylphosphonium, - éthyltriméthylphosphonium, - triméthylpentylphosphonium, - octyltriméthylphosphonium, - dodécyltrimethylphosphonium, - triméthylphénylphosphonium, - diéthyldiméthylphosphonium, - dicyclohexyldiméthylphosphonium, - diméthyldiphénylphosphonium, - cyclohexyltriméthylphosphonium, - triéthylméthylphosphonium, - méthyltri (isopropyl ) phosphonium, - méthyltri(n-propyl)phosphonium, - méthyltri(n-butyl)phosphonium, - méthyltri(méthyl-2 propyl)phosphonium, - méthyltricyclohexylphosphonium, - méthyltriphénylphosphonium, - méthyltribenzylphosphonium, - methyltri(methyl-4 phényl )phosphonium, - méthyltrixylylphosphonium, - diéthylméthylphénylphosphonium, - dibenzylméthylpnénylphosphonium, - éthyltriphénylphosphonium, - tétraéthylphosphonium, - éthyltri(n-propyl)phosphonium, - triéthylpentylphosphonium, - hexadécyltributylphosphonium, - éthyltriphénylphosphonium, - n-butyltri(n-propyl)phosphonium, - butyltriphénylphosphonium, - benzyltriphénylphosphonium, - (ss-phényléthyl)diméthylphénylphosphonium, - tétraphénylphosphonium, - triphényl (méthyl-4 phénylphosphonium, - tétrakis(hydroxyméthyl)phosphonium, - tétraphénylarsonium. Parmi les oniums répondant aux formules (III) et (III bis) on peut citer - N-méthylpyridinium, - N-éthylpyridinium, - N-hexadécylpyridinium, - N-méthylpicolinium, - triphényl-1,2,4 triazolium. A titre d'exemples d'onium organiques répondant & la formule (IV), on peut citer les cations : - triméthylsulfonium, - triéthylsulfonium, - triphénylsulfonium, - triméthylsulfoxonium, - triphénylcarbénium, triéthyloxonium. A titre d'exemples d'onium répondant à la formule (V), on peut citer - diphényl iodonium, - diméthoxy-4,4' diphényliodonium (ou les composés décrits dans JACS 1958, 81, 342), - diphényliodonium 2-carboxylate. Parmi les oniums qui peuvent être utilisés dans le cadre du présent procédé, on préfèrera le plus souvent les ammoniums quaternaires, les phosphoniums quaternaires, les pyridiniums, les sulfoniums. Les oniums peuvent etre utilisés seuls ou en mélange selon deux façons qui correspondent à deux modes de réalisation de l'invention. Selon le premier mode, 1' onium est utilisé en tant que reactif plus particulièrement sous forme de tribromure. La réaction se fait en milieu solvant. Le solvant est choisi dans le groupe des solvants halogénés du type aliphatique, cyclique ou aromatique, des solvants nitrés et des éthers. On citera plus particulièrement comme exemples de te-ls solvants le tétrachlorure de carbone, le dichlorométhane, le chloroéthane, l'éther isopropylique, l'oxyde de butyle, l'oxyde d'hexyle. Il est à noter que le milieu réactionnel peut etre biphasique et comporter de l'eau outre les solvants notamment décrits ci-dessus. La concentratìon en substrat de départ varie entre 0,1 et 10 moles/1. La réaction est effectuée entre O et 500C et de préférence à température ambiante. La quantité de tribromure d'onium utilisée varie entre 0,5 et 1,2 équivalent et de préférence entre 0,9 et 1,1 équivalent. Le tribromure d'onium est mis en oeuvre soit à l'état solide soit de préférence en solution dans un solvant ou dans l'eau. En général la réaction se fait en coulant le tribromure d'onium dans le mélange substrat-solvant. Le produit formé bromé pourra ensuite être sépare du mélange réactionnel par tout moyen connu. Le second mode de réalisation consiste à utiliser l'onium de manière catalytique. Ce qui vient d'être décrit plus haut pour le premier mode de réalisation s'applique aussi ici & l'exception des points suivants. Tout d'abord, la réaction nécessite l'emploi d'un agent bromant. Dans le cas présent on utilise généralement Br2 ou HBr et un oxydant tel que par exemple Ho02. Dans ce second mode, I'onium-peut s'utiliser plus particu- lierement sous forme de bromure ou de tribromure. Il est employé dans une quantité qui est généralement d'au moins 0,1 % en mole par rapport au produit à bromer et de préférence entre 1 et 10 %. Des exemples concrets mais non limitatifs vont maintenant être donnés. EXEMPLE 1 Dans un réacteur de 100 ml muni d'une agitation magnétique, d'un thermometre, d'un refrigérant, on charge 4 g d'eugénol (0,024 mole) et 40 ml de dichlorométhane. On ajoute goutte à goutte 11,6 g de tribromure de tétra-n-butylammonium (0,024 mole) en solution dans 10 ml de dichlorométhane. On laisse agiter six heures à température ambiante. Apres addition d'une solution de bisulfite de sodium, la phase organique décantée, lavée, séchée, est diluée et dosée en CPG. On obtient ainsi 5,44 g de (dibromo-2, 3 propyl-1)-4 methoxy-2 phénol ce qui correspond ê un rendement de 70 %. EXEMPLE 2 - COMPARATIF On opère comme dans l'exemple en introduisant 3,9 g de brome (0,024 mole) en solution dans le dichlorométhane. Dans ce cas, le rendement en (dibromo-2, 3 propyl-1)-4 méthoxy-2 phénol est de 19%. EXEMPLE 3 Dans un réacteur de 100 ml munit'une agitation magnétique, d'un thermomètre, d'un réfrigérant, on charge 4 g d'eugénol (0,024 mole) eut~40 ml de dichlorométhane et 10 ml d'HBr 5N. A ce mélange, on ajoute 0,77 g de bromure de tétrabutylammonium (0,0024 mole) puis on additionne goutte à goutte 0,024 mole d'eau oxygénée. Après cette addition, le mélange est agité durant 23 heures. Après traitement, l'analyse par CPG de la phase organique conduit à un rendement de 48 % en produit dibromé attendu, ce qui, compte tenu du taux de transformation de 77 % de l'eugénol, donne une sélectivité de 62 %. EXEMPLE 4 - COMPARATIF On opère dans les mêmes conditions que l'exemple 3 mais en l'absence de bromure de tétrabutylammonium. Le rendement en (dibromo-2, 3 propyl-1)-4 méthoxy-2 phénol est alors de 16 % et la selectivité de 32 %. EXEMPLE 5 Dans un réacteur de 200 ml équipé comme dans les exemples précédents, on charge 2,68 g d'allyl-2 phénol (0,02 mole) et 20 ml de dichiorométhane. A 200C, on ajoute à l'aide de l'ampoule à brome 10,1 g de tribromure de tétrabutylammonium (0,021 mole) en solution dans 80 ml de dichloromethane. L'addition dure 25 minutes en maintenant la température ambiante. L'agitation est poursuivie pendant 4 heures. On neutralise ensuite l'excès de brome par addition d'une solution aqueuse de sulfite de sodium à 10 %. Après décantation, séchage, filtration et évaporation, on recueille 11 g d'une huile. Cette huile est reprise à l'éther pour éliminer l'ammonium. La phase éthérée concentrée conduit å 3,25 g d'un produit rouge foncé qui est analysé par RMN. Cette analyse indique que le produit contient 73 % de (dibromo-2,3 propyl)-2 phénol Bien entendu, 11invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemples. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont mises en oeuvre dans le cadre de la protection comme revendiquée. REVENDICATIONS i - Procédé de bromation de la double liaison de phénols ou de phénols substitués, & chaînes éthyléniques caractérisé en ce qu'on fait réagir le produit à bromer avec un tribromure d'onium. 2 - Procédé de bromation de la double liaison de phénols ou de- phénols substitués, à chaînes éthyléniques, caractérisé en ce qu'on fait réagir le produit à bromer avec un agent bromant et en présence d'un bromure d'onium. 3 - Procédé selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que le produit à bromer est un produit de formule dans laquelle n est 0 ou un nombre entier, R, peut être l'hydrogène ou un reste alkyle R2 et R, sont identiques ou differents et représentent un hydrogène, un halogène, un radical alkyle, alcoxy, acyloxy ou formyle, RtO et R2 pouvant former un pont méthylènedioxy R4 et R, sont identiques ou différents et peuvent être des hydrogènes ou des radicaux alkyles, 4 - Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le produit à bromer est un produit allylique notamment un produit de formule I dans laquelle n est égal à 1, ou un produit vinylique, notamment un produit de formule I dans laquelle n est égale à 0. 5 - Procédé selon l'une des revendications 3 ou 4 caractérisé en ce qu'on fait réagir un composé de formule 1 dans laquelle n = 1 et R4 = Rs = H. 6 - Procédé selon l'une des revendications 3 à 5 caractérisé en ce que R3 est un radical alcoxy. 7 - Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on utilise un onium derivant de l'azote, du phosphore, de l'arsenic, du soufre, du sélénium, de l'oxygène, du carbone, ou de l'iode. 8 - Procédé selon la revendication 7, caractérisé en qu'on utilise un onium répondant à l'une des formules suivantes dans lesquelles - Z représente N, P ou AS - Y représente S, O, Se, S=O ou C - Rc, R7, Ra et Rg, identiques ou différents représentent un radical alkyle, linéaire ou ramifié, ayant 1 à 16 atomes de carbone et éventuellement substitué par un ou plusieurs groupements ou atomes phényle, hydroxyle, halogène, nitro, alkoxy ou alkoxycarbonyle, les groupements alkoxy ayant 1 à 4 atomes de carbone un radical alcényle, linéaire ou ramifié, ayant 2 à 12 atomes de carbone .un radical aryle ayant 6 à 10 atomes de carbone, éventuellement substitué par un ou plusieurs groupements ou atomes alkyles ayant 1 à 4 atomes de carbone, alkoxy, alkoxycarbonyle, le radical alkoxy ayant 1 à 4 atomes de carbone, ou halogène deux desdits radicaux R6 à R, pouvant former ensemble un radical alkylène, alcénylène ou alcadiylène, linéaire ou ramifié ayant de 3 à 6 atomes de carbone - R10 R1, R12, R13 sont identiques ou différents et représentent un radical alkyle linéaire ou ramifié contenant de 1 à 4 atomes de carbone les radicaux R, 2 et R, 3 pouvant former ensemble un radical alkylène contenant de 3 à 6 atomes de carbone les radicaux Rl, et R12 cu R11 et R, 3 pouvant former ensemble un radical alkylène, alcénylène ou alcadiènylène, contenant 4 atomes de carbone et constituant avec l'atome d'azote un hétérocycle azoté - R, 4 représente un radical divalent formant avec les 2 atomes d'azote un cycle ayant 4 à 6 atomes pouvant comporter un ou plusieurs atomes d'azote, de soufre et/ou d'oxygène, ledit cycle pouvant être substitué par un ou plusieurs radicaux tels que R6. 9 - Procédé selon l'une des fevendications précédentes carac terisé en ce qu'on utilise un onium choisi dans le groupe comprenant les ammoniums quaternaires, les phosphoniums quaternaires, les pyridiniums, les sulfoniums. 10 - Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la réaction se fait dans un milieu comprenant un solvant choisi dans le groupe des solvants halogénés du type aliphatique, cyclique ou aromatique, des solvants nitrés, des éthers. Il - Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que le milieu précité comprend en outre de l'eau.