Brevet FR2653428A1 — publié le 19910426

La présente invention a pour objet la préparation d'ester méthylique de l'acide N-méthyl-anthranilique par méthylation de l'acide anthranilique et se rapporte au traite- ment du mélange réactionnel obtenu. Il est connu que l'ester méthylique de l'acide N-méthyl- anthranilique peut être trouvé dans la tangerine, la tubérose, l'huile de fleur d'oranger, l'huile de hyacinthe et l'huile de jasmin dont il forme des constituants parfumés. En tant que constituants parfumés, ils sont utilisés dans les détergents, les savons et les compositions cosméti- ques. L'ester de l'acide N-méthyl-anthranilique convient cependant pour conférer un parfum aux aliments et aux boissons et est un produit populaire pour la production d'essence artificielle rappelant la tangerine. Sur la base de ce qui précède, il est évident que la préparation d'ester méthylique de l'acide N-méthyl-anthrani- lique est de grande importance. Selon le procédé décrit par Vernin G. (La France et ses Parfums i. 51, page 429-448 (1966)), l'ester méthylique de l'acide anthranilique est méthylé en milieu aqueux en présence de NaHCO3 et à 85 C par le sulfate de diméthyle avec lequel il réagit durant 30 heures. Le mélange est extrait à l'aide d'éther et après élimination de l'éther on sépare le produit par distillation à 126 C sous vide. Le rendement en ester méthylique de l'acide N-méthyl-anthranilique est de 51,3%, la matière de départ peut être récupérée à raison de 23%; le résidu est perdu ainsi que le dérivé méthylique. Le rendement ne change pas que la méthylation soit effectuée en présence d'iodure de méthyle ou en présence de tosylate de méthyle. La séparation des produits obtenus n'a pu être réalisée par chromatographie préparative probablement du fait que les caractéristiques physiques des trois produits sont presques identiques. Ceci est illustré dans le tableau 1. TABLEAU 1 Composé point point K de fusion d'ébullition (25 C) 10. ester méthylique de l'acide anthranilique 24-35 132/2 kPa 1,7x10- 12 ester méthylique de l'acide N-méthyl-anthranilique 19 135/2 kPa 3,36x10 Àester méthylique de l'acide N,N-diméthyl-anthranilique 18,5 139/2 kPa 6,05xlO 11 Les caractéristiques physiques sur lesquelles la sépara- tion est basée sont pratiquement identiques de sorte qu'une séparation peut être effectuée sur cette base. Parmi les procédés récents relatifs à la préparation d'ester méthylique de l'acide N-méthyl-anthranilique, on peut citer le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 582 922; dans le procédé de ce brevet l'ester méthylique de l'acide anthrani- lique réagit avec une solution aqueuse de formaldéhyde utili- sant le rapport molaire de 1/1 en présence d'un catalyseur consistant en nickel de Raney par hydrogénation sous pression. A la fin de la réaction catalytique, le produit est extrait à l'aide de toluène et purifié par distillation sous vide. Quoique la formation du dérivé diméthylique puisse être évitée, cela constitue un inconvénient car le rendement ne dépasse pas 69% et il est nécessaire d'utiliser à cette fin un appareil relativement coûteux et opérant sous pression et, de plus, le produit doit être purifié par distillation sous vide et le rendement est faible. La présente invention a pour objet un procédé de prépara- tion d'ester méthylique de l'acide N-méthyl-anthranilique qui est économique et ne nécessite l'emploi que d'un appareillage simple tout en permettant une séparation sélective du produit recherché. La présente invention a pour objet un procédé de prépara- tion d'ester méthylique de l'acide N-méthyl-anthranilique pur par méthylation d'ester méthylique de l'acide anthranilique en présence de sulfate diméthylique ou d'iodure méthylique en milieu aqueux puis séparation sélective de l'ester méthylique de l'acide N-méthylanthranilique recherché, ce procédé étant caractérisé en ce qu'on extrait la phase organique après l'avoir versé dans de l'eau, à l'aide d'hydrocarbures aromati- ques ou d'hydrocarbures halo-aromatiques du mélange de produits méthylés par le sulfate de diméthyle ou l'iodure de méthyle en un milieu constituant en un solvant organique en solution aqueuse puis extrait du ou des extraits du solvant à l'aide d'une solution aqueuse d'acide chlorhydrique, de préférence à l'aide d'une solution aqueuse contenant de 1 à 10% en poids d'acide chlorhydrique, puis on distille l'extrait de solvant extrait après séchage de façon à obtenir l'ester méthylique de l'acide N-méthyl-anthranilique recherché et, le cas échéant, après neutralisation et extraction à l'aide de solvant, la matière de départ et/ou le produit dialkylé sont récupérés. De façon surprenante, on a constaté que l'ester méthyli- que de l'acide N-méthyl-anthranilique convient pour la forma- tion de ponts hydrogène intramoléculaires et pour la formation de noyaux à six atomes stables alors que la matière de départ et le dérivé diméthylique ne conviennent pas pour leur forma- tion. Par conséquent, sur la base des essais qui ont été réalisés, l'ester méthylique de l'acide anthranilique et l'ester méthylique de l'acide N,N-diméthyl-anthranilique forment en présence d'acide chlorhydrique en solution aqueuse un sel soluble dans l'eau qui peut être extrait de la solution du solvant organique alors que la structure de pont hydrogène de l'ester méthylique de l'acide N-méthyl-anthranilique ne se décomposent pas, ne donnent pas lieu à la formation de sel et le produit reste en phase solvant. La séparation est mise en oeuvre de façon telle que la solution de benzène, de toluène ou de xylène du mélange contenant les trois constituants, le produit secondaire est séparé de façon sélective par une solution aqueuse à 1 à 5% d'acide chlorhydrique à l'aide d'un appareillage fonctionnant en continu ou en non continu. Si l'isolation de l'ester méthylique de l'acide N,N-di- méthyl-anthranilique est importante, alors l'alkylation se poursuit jusqu'à ce que se prosuise la réaction de la totalité des matières de départ et que le produit dialkylé soit séparé de façon sélective conformément à l'invention. L'alkylation est, de façon expédiente, mise en oeuvre en milieu réactionnel homogène, dans un solvant organique hydro- soluble tel que l'acétone, le dioxane ou le méthanol qui est ajouté au milieu aqueux, de sorte que l'ester méthylique de l'acide anthranilique soit dissous, et que l'alkylation puisse être mise en oeuvre en une heure. EXEMPLE 1 151,17 g (1 mole) d'ester méthylique de l'acide anthrani- lique sont dissous dans 400 cm3 de dioxane. 400 cm3 d'eau et 126 g (1,5 mole) de NaHCO3 sont ajoutés. On ajoute, sous bonne agitation, 126 g (95 cm3) (1 mole) de sulfate diméthylique, goutte à goutte, en une heure à 60 C. On agite à 60 C durant une heure supplémentaire, puis on sépare le dioxane par distillation et on refroidit à température ambiante et verse dans 3 dm3 d'eau. L'émulsion aqueuse est extraite à l'aide de 3 x 500 cm3 de benzène. Les solutions benzéniques combinées sont extraites à l'aide de 10 x 200 cm3 d'acide chlorhydrique dilué (taux de dilution 1/10). Après extraction, la solution benzénique est séchée sur Na2SO4 et le benzène est séparé par distillation. Le résidu 2 4 est formé de 89,2 g d'ester méthylique de l'acide N-méthyl- anthranilique à 99,2%. Le rendement est de 54% calculé sur la base ester méthylique de l'acide anthranilique. Les extraits obtenus à l'aide de la solution aqueuse d'acide chlorhydrique sont combinés et neutralisés par Na2SO4 jusqu'à l'obtention d'un pH de 7 à 8, puis la suspension aqueuse est extraite par 3 x 200 cm3 de benzène. Les extraits benzéniques sont combinés et on élimine le benzène par distil- lation. Les 61,7 g du résidu du mélange de produits contien- nent l'ester de l'acide anthranilique à raison de 56,4% (0,23 mole, 34,8 g), la partie restante consistant en le dérivé dialkylé (0,15 mole, 26,9 g). Rendement total: 23% d'ester méthylique de l'acide anthranilique de départ non modifié, 54% d'ester méthylique de l'acide N-méthyl- anthranilique et 15% d'ester méthylique de l'acide N,N-diméthyl-anthranilique. L'analyse est effectuée par chromatographie en phase gazeuse dans une colonne capillaire de type Carlo Erba 4160. EXEMPLE 2 ,6 g d'ester méthylique de l'acide anthranilique sont dissous dans 300 cm3 de méthanol puis 45 g (0,42 mole) de Na2CO sont alors ajoutés. L'agitation commence, puis le mélange est chauffé sur un bain d'eau jusqu'à la température du reflux; on ajoute alors 94,6 g (0,75 mole) de sulfate de diméthyle, goutte à goutte, en une heure et sous ébullition douce. Lorsque l'addition est achevée, le mélange réactionnel est agité pendant une heure sous reflux, puis on lui ajoute cm3 de benzène, et on refroidit à 0 C. Les cristaux qui précipitent sont filtrés, lavés à l'aide de 50 cm3 de benzène et traités selon la méthode décrite dans l'exemple 1. Rendement: 57 g d'ester méthylique de l'acide N-méthyl- anthranilique à 99,5% (rendement 60%). EXEMPLE 3 Pour la préparation simultanée d'ester méthylique de l'acide N-méthylanthranilique et d'ester méthylique de l'acide N,N-diméthyl-anthranilique, on dissout 151,17 g (1 mole) d'ester méthylique de l'acide anthranilique dans 400 cm3 de dioxane, ajoute 400 cm3 d'eau, 252 g (3 moles) de NaHCO3, goutte à goutte, à 60 C pendant une heure sous bonne agitation, et 250 g (188 cm3) (1,98 moles) de sulfate diméthy- lique puis agite à cette température durant une heure. Le mélange est refroidi à température ambiante et versé dans 3 dm3 d'eau. La suspension aqueuse subit une extraction à l'aide de 3 x 500 cm3 de benzène. Les solutions benzéniques sont combinées et extraites à l'aide de 10 x 200 cm3 d'acide chlorhydrique dilué (dilution 1/10). La solution benzénique est séchée sur Na2SO4 et le benzène est séparé par distilla- 2 4 tion, le résidu étant formé de 85,9 g d'ester méthylique de l'acide N-méthyl-anthranilique à 99%, rendement: 52%. Les extraits de la solution d'acide chlorhydrique sont combinés et extraits à l'aide de 100 cm3 de benzène. Les extraits benzéniques sont utilisés à nouveau durant la produc- tion de la charge suivante par la première extraction benzé- nique. La solution d'acide chlorhydrique est neutralisée par addition de Na2SO3 jusqu'à pH 7 et 8, puis la suspension aqueuse est extraite à l'aide de 3 x 200 ml de benzène. Les extraits benzéniques sont combinés donc séchés sur Na2SO4, et le benzène est séparé par distillation. Le résidu obtenu contient 68 g d'ester méthylique de l'acide N,N-diméthyl- anthranilique à 95% (rendement 38%), 1,5% d'ester méthylique de l'acide Nméthyl-anthranilique et 3% d'ester méthylique de l'acide anthranilique. Le rendement en les deux produits au total est de 90%. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits, mais elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention. REVENDICATION Procédé de préparation d'ester méthylique de l'acide N-méthylanthranilique pur par méthylation d'ester méthylique de l'acide anthranilique en présence de sulfate diméthylique ou d'iodure méthylique en milieu aqueux, puis séparation sélective de l'ester méthylique de l'acide N-méthyl-anthranili- que recherché, ce produit étant caractérisé en ce qu'on extrait la phase organique, après l'avoir versé dans de l'eau à l'aide d'hydrocarbures aromatiques ou d'hydrocarbures halo-aromatiques du mélange de produits méthylés par le sulfate de diméthyle ou l'iodure de méthyle en un milieu consistant en un solvant organique en solution aqueuse, puis extrait le ou les extraits du solvant à l'aide d'une solution aqueuse d'acide chlorhydrique, de préférence d'une solution aqueuse contenant de 1 à 10% en poids d'acide chlorhydrique, puis on distille l'extrait de solvant extrait après séchage et isole l'ester méthylique d'acide N-méthylanthranilique recherché et, le cas échéant, le récupère après neutralisation et extraction à l'aide de solvant, des matières de départ et/ou du produit dialkylé.