Brevet FR2642751A1 — publié le 19900810

La présente invention se rapporte à un procédé de préparation de bis(trifluorométhoxyphényl)carbonate et ses dérivés, qui sont utiles comme intermédiaires pour des bactéricides, herbicides ou médicaments, à partir de bis(méthoxyphényl)carbonate ou ses dérivés. On sait préparer le bis(trifluorométhoxyphényl)- carbonate en faisant d'abord réagir l'hydroquinone avec du difluorure de carbonyle puis en fluorant le produit réactionnel avec du tétrafluorure de soufre CO F2; (O) F4 COF3O 0 = (CF - J. Org. Chem., 2(1J), 1(1964). Cependant, cette méthode n'est pas favorable dans la pratique industrielle parce que COF et SF sont 2- 4 tous deux très difficiles à manipuler et également parce que le rendement du bis(trifluorométhoxyphényl)carbonate est faible. La présente invention a pour objet un procédé de préparation facile de bis(trifluorométhoxyphényl)- carbonate ou ses dérivés (avec une substitution dans chaque groupe phényle) à un haut rendement. On a découvert que le bis(trifluorométhoxy- phényl)carbonate était obtenu à un rendement assez élevé en chlorant d'abord le bis(méthoxyphényl)carbonate puis en fluorant l'intermédiaire chloré et que les dérivés de bis(trifluorométhoxyphényl)carbonate ayant un substituant halogène, perfluoroalkyle ou perfluoroalkoxyle dans (IIi?)= - t axxoieoleqad adnoj2 un no alIoleq.ad adnoa2 un 'euefoleqp amoae un '8ueoJpiPp amoU4E un 4se lx r.o ( i T) O = 3O - - _, C : (III) 9iE.1uS t inm o$ e. _e_,uasgadca -,sodwoo umn aeiaoj 2Rod @nbTu-eao uuAios un suep xnGze aaolqo np oeAe IiI 8ei2u9a alunmlou o i sed réeslsdeJ 0I 9sodmoo un iT5a al!sJ () P dap ede4gl 9 apgo-d el 'elTxoiTeoJonlJJad Gdnoj2 un no oiiosnlaid adno.2 un '8u2oleq4,p imose un 'lua2ojpX4q,p sL3 -um * sa X no r I) fO=D0 : ()igeoU@ ' nJ;el j-ed 94ues8adaJ 9soduoz un,p uoTdeaedead ap Gpgoojd un ajjo S uoTsueAUT auesead eI ';uem aTInoTzed snrd -(ilXupqd. xoqupum)sTq ap seA!TJp sep aTnIed u apgooid eamGi el jed saxedaid a@ que!eAnod aiXuGgd -rnca enbleqo 3- o X' est tel que défini ci-dessus par rapport à la formule générale (II), et (b) faire réagir le composé représenté par la formule générale (III) avec du fluorure d'hydrogène anhydre dans un solvant organique. Pour ce procédé, le composé de départ, le bis(méthoxyphényl)carbonate ou son dérivé de la formule générale (II) peut facilement être préparé par réaction de méthoxyphénol ou son dérivé avec du dichlorure de carbonyle et peut par conséquent être obtenu à un prix relativement bas. Dans ce procédé, aussi bien la réaction du premier stade de chloruration que la réaction du second stade de fluoruration peuvent facilement être effectuées de manières industrielles et le composé souhaité est obtenu à un rendement suffisamment élevé. Au premier stade d'un procédé selon l'invention, le composé de départ est un bis(méthoxy- phényl)carbonate ou son dérivé (II). Dans chaque cas, le composé de départ est solide à température normale. Pour la réaction avec du chlore gazeux, le composé de départ est dissous dans un solvant organique. En ce qui concerne les dérivés de bis(méthoxyphényl)carbonate (II), une importance pratique est attachée aux dérivés ayant Cl, CC!3 ou CC130 comme substituant X'. Il est souhaitable d'utiliser un solvant organique qui dissout à la fois le composé de départ et le bis(trichlorométhoxyphényl)- carbonate ou son dérivé (III) formé par la réaction de chloruration, qui soit inactif dans les conditions de la réaction de- chloruration et qui ne soit pas polaire. Des exemples de solvants très appropriés sont le - tétrachlorure de carbone, le dichlorométhane, le trichlorométhane, le chlorobenzène et le dichlorobenzène. Si la réaction de -chloruration est effectuée en présence d'ions métalliques ou d'eau, il est probable que le noyau de benzène du composé de départ subira une chloruration parce que le noyau de benzène est activé par le groupe méthoxyle. Par conséquent, il faut prendre soin d'éviter l'existence d'ions métalliques ou d'eau dans le système de la réaction de chloruration. Selon la nécessité, le solvant organique est raffiné par filtration pour enlever une trace de matière métallique en suspension, par addition, par exemple, d'un composé d'urée pour convertir les ions métalliques en complexes métalliques par distillation pour enlever l'eau ou par traitement avec un agent déshydratant tel qu'une zéolite. Comme la réaction de chloruration dans ce procédé est une réaction de radicaux libres, il est favorable d'améliorer l'allure de la réaction en irradiant le liquide réactionnel par de la lumière à des longueurs d'onde appropriées ou en utilisant un agent générate:r de radicaux libres tel qu'un peroxyde organique ou un composé azo organique. Il est approprié d'effectuer la réaction de chloruration à une température comprise entre 30 et 150 C, bier. qu'une température optimale dépende des autres conditions de la réaction. Quand la température de la réaction est inférieure à 30 C, son allure est trop lente. Quand la température de la réaction est au-delà de C, le rendement du composé souhaité est bas en raison de la décomposition favorisée du composé de départ. Par contact du bis(méthoxyphényl)carbonate ou son dérivé (II) avec du chlore gazeux, le grope méthoxy de ce composé est préférentiellement chloré donc du bis(trichlorométhoxyphényl)carbonate ou son dérivé (III) se forme à une haute sélectivité. Le second stade du procédé est la fluoruration du bis(trichlorométoxyphényl)carbonate ou son dérivé (III) formé par la réaction de chloruration ci-dessus décrite avec du fluorure d'hydrogène anhydre. La réaction de fluoruration ou réaction d'échange d'halogène entre chlore et fluor est effectuée dans un solvant organique qui dissout le composé de départ. Des exemples de solvants appropriés sont le tétrachlorure de carbone, le dichlorométhane, le trichlorométhane, le chlorobenzène et le dichlorométhane. Le solvant pour la réaction de fluoruration peut différer de celui utilisé dans la réaction de chloruration qui précède. Cependant, pour la simplification des opérations et la réduction du prix de production, il est favorable d'effectuer la réaction de fluoruration dans le solvant utilisé dans la réaction de chloruration. Dans ce cas, la réaction de fluoruration commence après enlèvement du chlore et du chlorure d'hydrogène de la solution du produit de la réaction de chloruration en soufflant un gaz inactif tel que l'azote ou l'hélium dans la solution. La fluoruration ou réaction d'échange d'halogène se passe à une allure suffisamment élevée en conditions de température et de pression décrites ci-dessous et par conséquent il n'est pas nécessaire d'utiliser un catalyseur pour cette réaction. Cependant, dans le cas de la fluoruration d'un dérivé de bis(trichlorométhoxyphényl)carbonate (III-) ayant le substituant X' halogène, perhaloalkyle ou perhaloalkoxyle, l'allure de la réaction est relativement lente et la réaction peut être favorisée en utilisant un catalyseur approprié tel que le pentachlorure d'antimoine, le trichlorure d'antimoine ou le pentafluorure d'antimoine. En utilisant un tel catalyseur, la quantité appropriée du catalyseur est de 0,1 à 10% en moles du composé chloré de départ. Il est approprié d'utiliser 6,0-6,6 moles de fluorure d'hydrogène anhydre par mole de bis(trichlorométhoxyphényl)carbonate. Si l'on utilise moins de 6 moles de fluorure d'hydrogène, la réaction souhaitée de fluoruration reste incomplète et l'utilisation de plus de 6,6 moles de fluorure d'hydrogène a peu d'effet sur le rendement du composé voulu et est économiquement défavorable. Dans le cas de la réaction d'un dérivé de bis(trichlorométhoxyphényl)- carbonate o le substituant X' est un groupe perchloroalkyle ou un groupe perchloroalkoxyle, le groupe substituant est également fluoré en un groupe perfluoroalkyle ou un groupe perfluoroalkoxyle. Par conséquent, dans uin tel cas, on utilise dans la réaction une quantité accrue de fluorure d'hydrogène. Il est approprié d'effectuer la réaction de fluoruration à une température comprise entre environ 0 C et environ 200 C sous une pression comprise entre environ bar et environ 100 bars. A des températures inférieures à O C0, l'allure de la réaction est trop lente. Quand la température de la réaction est supérieure à 200 C, la pression de vapeur de fluorure d'hydrogène devient trop élevée pour une construction et un fonctionnement faciles de l'appareil réactionnel et il est probable qu'une substance ressemblant au goudron se formera par suite de la diminution du rendement du composé visé. De préférence, la réaction est effectuée à une température comprise entre O et 800 C sous une pression comprise entre et 20 bars. On donne ci-après des exemples de composés que l'on peut préparer par le procédé selon l'invention: bis(4-trifluorométhoxyphényl)carbonate, bis(3-trifluoro- méthoxyphényl)carbonate, bis(3-chloro-4-trifluoro- méthoxyphényl)carbonate, bis(2-chloro-4-trifluoro- méthoxyphényl)carbonate, bis(2-chloro-5-trifluoro- méthoxyphényl)carbonate, bis(4-chloro-5-trifluoro- méthoxyphényl)carbonate, bis(3-triflurométhyl-4- trifluorométhoxyphényl)carbonate, bis(2-trifluoromêthyl- 4-trifluorométhoxyphényl)carbonate, bis(2-trifluoro- méthyl-5-trifluorométhoxyphényl)carbonate, bis(4- trifluorométhyl-5-trifluorométhoxyphényl)carbonate, bis(3-trifluorométhoxy-4-trifluorométhoxyphényl)- carbonate, bis(2-trifluorométhoxy-4-trifluorométhoxy- phényl)carbonate, bis(2-trifluorométhoxy-5-trifluoro- méthoxyphényl)carbonate et bis(4-trifluorométhoxy-5trifluorométhoxyphényl)carbonate. L'invention sera mieux illustrée par les exemples non limitatifs qui suivent. EXEMPLE 1 Un ballon de verre de 300 ml à trois goulots a été chargé de 50 g de bis(4-méthoxyphényl)carbonate et de g de tétrachlorure de carbone. Pour éliminer l'humidité du système réactionnel, la température a été élevée tandis que l'on a soufflé de l'azote gazeux dans le ballon jusqu'à distillation de 30 g de tétrachlorure de carbone hors du ballon. Ensuite, comme agent générateur de radicaux libres, on a placé, dans le ballon, 1, 0 g d'azobisisobutyronitrile (AIBN). Alors, la réaction de chloruration a été effectuée en soufflant continuellement du chlore gazeux dans le ballon tandis que la température du liquide dans celui-ci était maintenue entre 65 et 70 C. On a continué la réaction pendant 8 heures. Pendant la réaction de 8 heures, on a ajouté plusieurs fois AIBN, chaque fois à raison de 1,0 g, pour compenser la diminution de l'allure de la réaction. Par suite, du his(4-trichlorométhoxyphényl)- carbonate s'est formé à une sélectivité de 79,6%. Ensuite, on a introduit 20 g du bis(4-trichlorométboxyphényl)carbonate obtenu par la réaction ci-dessus dans un autoclave en acier inoxydable de 100 ml en même temps que 10 g de dichlorométhane et 24 g de fluorure d'hydrogène anhydre et la réaction de fluoruration a été effectuée pendant 9 heures à une température de 130 C sous une pression de 25 bars. Après la réaction, le liquide réactionnel a été lavé avec de l'eau puis avec une solution acqueuse à 5 % de carbonate de sodium et ensuite on a enlevé le dichlorométhane en utilisant un évaporateur. On a par suite obtenu 11 g de bis(4-trifluorométhoxyphényl)carbonate. Dans la réaction de fluoruration, la sélectivité pour le composé visé était de 68,2%/. EXEMPLE 2 On a d'abord chloré 50 g de bis(2-chloro-5- méthoxyphényl)carbonate en répétant sensiblement la réaction de chloruration de l'exemple 1. Le produit était ferm.é de 62 g de bis(2-chloro-5-trichlorométhoxyphényl)- carbonate. La sélectivité de la réaction pour ce composé était de 70 %. Après la réaction de chloruration, de l'azote gazeux a été soufflé dans le ballon pour dissiper le chlore du liquide réactionnel et du ballon. Ensuite, le liquide réactionnel a été transféré dans un autoclave en acier inoxydable et on a ajouté 90 g de fluorure d'hydrogène anhydre. Dans l'autoclave, la réaction de fluoruration a été effectuée dans les mêmes conditions que celles de l'exemple 1. Par suite, on a obtenu 38 g de bis(2-chloro-5-trifluorométhoxyphényl)carbonate. La sélectivité de la réaction pour ce composé était de ,3 %. EXEMPLE 3 On a d'abord chloré 50 g de bis(3-chloro-4- méthoxyphényl)carbonate en répétant sensiblement la réaction de chloruration de l'exemple 1. Le produit était formé de 62 g de bis(3-chloro-4-trichlorométhoxyphényl)- carbonate. La sélectivité pour ce composé était de 72,0 %. Ensuite, on a fait réagir 20 g de bis(3-chloro-4-trichlorométhoxyphényl) carbonate avec du fluorure d'hydrogène anhydre dans les mêmes conditions qu'à la réaction de fluoruration de l'exemple 1. Par suite, on a obtenu 12 g de bis(3-chloro-4-trifluoro- méthoxypbényl)carbonate. La sélectivité pour ce composé était de 68,5 %. EXEMPLE z D'abord, on a chloré 50 g de bis(2-chloro- 4-méthoxyphênyl)àarbonate en répétant sensiblement la réaction Je fluoruration de l'exemple 1. Ce produit était formé de 60 g de bis(2-chloro-4-tricblorométhoxyphényl)- carbonate. La sélectivité pour ce composé était de 67,2%. Ensuite, on a fait réagir 20 g de bis(2- chloro-4-trichlorométhoxyphényl)carbonate avec du fluorure d'hydrogène anhydre dans les mêmes conditions que dans la réaction de fluoruration de l'exemple 1. Par suite, on a obtenu 10 g de bis(2-chloro-4-trifluoro- méthoxyphényl)carbonate. La sélectivité pour ce composé a était de 66,3 %. EXEMPLE 5 On a d'abord chloré 50 g de bis(3-tricblo- rométhyl-4-méthoxyphényl)carbonate en répétant sensiblement la réaction de cbloruration de l'exemple 1. Le produit était formé de 59 g de bis(3-trichlorométhyl- 4-trichlorométhoxyphényl)carbonate. La sélectivité pour ce composé était de 69,3 %. Ensuite, on a fait réagir 20 g de bis(3- tricbhlorométhyl-4-trichlorométhoxyphényl)carbonate avec du fluorure d'hydrogène anhydre dans les mêmes conditions qu'à la réaction de fluoruration de l'exemple 1. Par suite, on a obtenu 9 g de bis(3-trifluorométhyl-4- trifluoromréthoxyphényl)carbonate. La sélectivité pour ce composé était de 67,0 %. (III).O=D * 'lXxo3leoImqad adnoi? un no eIX TuoLeqjed adnoa2 unl 'aue2osq,p aoo;c un 'auojpapXq,p auioe un sae X 1no ix (II) 0=3- OJ) : (III) aI iu9 aeInuao$ eT Gl imd pauasajdaj asodwoo un luxio; inod anbTueo 4ueATOS un suep xnfzeZ aeo[qo np oeA.e.(I) I29eue2 a7Lnl1oj I aed a; uasg de asodwoo un a!gai ai-; (-) : ap sede;$ sae puaidmoo IT!nb ao ua 9sTigzo-Jeo olxxoxlteoonljaad adnoaB un no alA[KleoonlJagd ednoi2 S un 'eugaoIeq,p eawo un 'ueugoJppq,p.eaou un qsa X no (I) ateauiau aTnuio; vT aed qauasaixdai asodwoo unp uo-r;lej.daid ap gpgooid I S N O I Y O I Ia N a A a H 9(I) zI ILS L Z 7 9O o X' est tel que défini ci-dessus par rapport à la formule générale (II), et (b) faire réagir le composé représenté par la formule générale (III) avec du fluorure d'hydrogène anhydre dans un solvant organique. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la réaction à l'étape (a) est effectuée à une température comprise entre environ 30 0C et 150 C. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le solvant organique de l'étape (a) est un solvant non polaire. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le solvant organique de l'étape (a) est chcisi dans le groupe consistant en tétraehlorure de carbone, dichlorométhane, trichlorométhane, chlorobenzène et dichlorobenzène. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la réaction à l'étape (a) est effectuée en présence d'un agent générateur de radicaux libres choisi dans le groupe consistant en peroxydes organiques et composés azo organiques. 6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la réaction à l'étape (b) est effectuée à une température comprise entre environ 0 C et environ 2000C sous une pression comprise entre environ 1 bar et environ 100 bars. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la température précitée est comprise entre 0 et 80 C et la pression précitée est comprise entre 5 et 20 bars. 8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le solvant organique à l'étape (b) est choisi dans le groupe consistant en tétrachlorure de carbone, dichlorométhane, trichlorométhane, chlorobenzène et dichlorobenzène. 9. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la réaction à l'étape (b) est effectuée en présence d'un catalyseur qui est un halogénure d'antimoine. 10. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que X' dans les formules générales (II) et (III) est un atome de chlore, un groupe trichlorométhyle ou un groupe trichlorométhoxy et X dans !a formule générale (I) est un atome de chlore, un groupe trifluorométhyle ou un groupe trifluorométhoxyle.