Brevet FR2662439A1 — publié le 19911129

REACTIF ET PROCEDE DE PERFLUOROALKYLATION DE SUBSTRATS NUCLEOPHILES PAR LES PERFLUOROALCANESULFINATES DE SODIUM EN MILIEU OXYDANT La présente invention a pour objet un réactif de perfluoroalkylation et un procédé d'application de ce réactif à la perfluoroalkylation des substrats nucléophiles, c'est-à-dire riches en électrons. Plus particulièrement, la méthode décrite dans le présent brevet concerne la mono ou poly perfluoroalkylation, par un perfluoroalcanesulfinate en milieu oxydant et dans des conditions douces, des composés riches en électrons. Pour illustrer la richesse de cette catégorie de substrat, on peut citer de façon non limitative: les sulfures et disulfures organiques aliphatiques (primaires, secondaires ou tertiaires), aromatiques ou hétérocycliques, les thiols, les oléfines et les acétyléniques éventuellement activés par des groupements électrodonneurs, comme, par exemple, les énols et leurs dérivés (en particulier éthers et esters d'énols), les énamines et leurs dérivés, les éthers acétyléniques, les ynamines, les acrylamides, les cétones énolisables (p-dicétones, pcétoesters), les cétones ou dérivés d'acides a'p-insaturés, éventuellement cyliques comme, par exemple, l'uracile ou l'uridine, les dérivés aromatiques, substitués de préférence par au moins un groupe électrodonneur par induction et/ou mésomérie comme, par exemple, les toluènes, les xylènes, les halogénobenzènes, les phénols, les anilines et dérivés. Cette technique permet d'accéder, entre autres, à des perfluoroalkyl thioéthers, des p O'-bis-(perfluoroalkyl)-1, 2-diols, des cétones, amides ou acides a-perfluoroalkylés, des dérivés d'énols p-perfluoroalkylés ou des composés aromatiques et hétérocycliques perfluoroalkylés. Ces composés peuvent être utilisés comme produits biologiquement actifs ou comme leurs précurseurs. Par exemple, la 3-(trifluorométhyl)aniline entre dans la synthèse des herbicides Fluométron et Norflurazon alors que le 3-(trifluorométhyl) phénol est une des matières premières de l'herbicide Diflufénican Des herbicides de la famille du Fluothiuron ou les insecticides MB 45950 et MB 46030 (Fiprole) comportent une fonction trifluorométhyl thioéther La préparation du MB 45950 par cette méthode est d'ailleurs exposée dans le présent brevet. L'acide (trifluorométhylthio) acétique, accessible par la présente technique, est un intermédiaire dans la synthèse de la céphalosporine antibiotique Cefazaflur (SKF 59962) Le nitrile correspondant permet d'accéder en deux étapes ("one-pot reaction") à la 2-bromo-3(trifluorométhylthio) pyridine (J Org Chem, 1979, 44 ( 17), 3080) Le 2,3bis (trifluorométhyl) acrylamide, produit de trifluorométhylation radicalaire de l'acrylamide, est le précurseur de la 3-( 2, 2, 2trifluoroéthyl) azétidin-2-one, 0-lactame utile pour la préparation d'antibiotiques (Tetrahedron Lett, 1989, 30 ( 1), 109). L'a> a, a-trifluorothymidine, issu de l'uridine, est un composé antiviral et la 2-(trifluorométhyl) dopamine ou la S-(trifluorométhyl) cystéine, résultant respectivement de la dopamine et de la cystine, sont des inhibiteurs d'enzymes (Bull Chem Soc Jpn, 1986, 59, 447). L'Uj co w-trifluorométhionine, obtenue à partir de l'homocystine, est, elle, un inhibiteur de l'activation de la méthionine (Can J Microbiol, 1986, 12, 143). Les a-(perfluoroalkyl) cétones issues du présent procédé conduisent, par traitement basique, aux ç-fluoro-3-perfluoroalkyl-cétones-a- p-insaturées qui sont connues comme d'intéressants diénophiles (Tetrahedron Lett, 1982, 23 ( 14), 1471) De la même manière, les a(trifluorométhyl) esters permettent d'obtenir les 0-di-fluoroacrylates, utiles dans l'élaboration de polymères présentant d'excellentes propriétés mécaniques et thermiques. Il existe d'ores et déjà de nombreux réactifs et de nombreuses autres méthodes d'accès aux composés perfluoroalkylés ou aux perfluoroalkyl thioéthers sont décrites soit à partir de précurseurs trichlorométhylés ou de trichlorométhyl thioéthers soit par introduction directe de groupements Cn F 2 N+I (Rf) ou Rf S Elles présentent toutes des inconvénients qui sont mentionnés lors de la présentation de l'art antérieur qui suit. Ainsi la fluoration des groupements trichlorométhylés: a M HUDLICKY, "Chemistry of Organic Fluorine Compounds" ( 2 e édition), pp 96-106, Ellis Horwood Ltd, Chichester ( 1976). b E A NODIFF, S LIPSCHUTZ, P N CRAIG, M GORDON-J Org Chem, 1960, 25, 60. c L M YAGUPOLSKII, M S MARENETS-J Gen Chem USSR, 1959, 29 ( 1), 281. d A SENNING, S O LAWESSON-Acta Chim Scand, 1962, 16, 117 CA, 57, 7150 h. e S M SHEIN, T V KOSTKINA, Yu P MELNIK-USSR Pat 163 610 ( 1964). f G BULTEAU U S 3 632 629 ( 1972) CA, 76, 112918 f. g M MAKOSZA, M FEDORYNSKI Synthesis, 1974 ( 4), 274), qui met en oeuvre la séquence réactionnelle suivante: X HF ou HF/Sb C 15 R-Y-CH 3) R-Y-CX 3 > R-Y-CF 3 initiateur ou Sb F 3 ou Sb F 3/Sb F 5 o Y = lien valenciel, O, S; X = Cl, Br (pour X=Br, cf lf); initiateur = U V, chaleur, initiateurs chimiques de radicaux; Cette technique n'est pas générale car elle suppose que le substrat méthylé de départ supporte la chloration radicalaire et, en particulier, ne comporte pas d'autre substituant CH 3 La fluoration par le trifluorure d'antimoine n'est applicable qu'au laboratoire et induit d'importants problèmes de rejet de métaux lourds La fluoration par HF, facilement industrialisable, nécessite cependant des installations très spécifiques et des mesures de sécurité draconiennes Lorsque le pentafluorure d'antimoine doit être utilisé comme catalyseur, sa récupération est laborieuse, voire impossible. On peut noter une voie d'accès direct aux motifs SC C 13 à partir de chloroforme (lg) mais elle implique que le reste de la molécule supporte les milieux très basiques Du cyanure de sodium, très toxique en est le sous-produit: H 20/TEBA R-S-CN + CHC 13 + Na OH) R-S-C C 13 + Na CN + H 20 L'obtention de groupements CF 3 par action du tétrafluorure de soufre sur les acides ou les esters selon la réaction HF R-CO 2 X+ 2 SF 4) R-CF 3 + SOF 2 + XF avec X=H, alkyle nécessite l'emploi de SF 4, gazeux (et très toxique) en milieu acide fluorohydrique anhydre (corrosif et toxique) et sous pression Elle a été, en particulier, appliquée à la synthèse du 3, 3, 3trifluoropropanoate d'éthyle à partir de monomalonate d'éthyle (Réf H M PETERS, L O ROSS, R.L SIMON, E H MARION-J Chem Eng Data, 1971, 16, 376) L'obtention de groupements CF 3 par action de l'hexafluorure de molybdène sur les acides, leurs chlorures ou leurs esters (réf M VAN DER PUY J Fluorine Chem, 1979, 13, 375) utilise un agent fluorant peu réactif, toxique et très onéreux, puisqu'issu de la réaction du fluor moléculaire sur Mo O 2. Les sous-produits sont mal identifiés et posent un sérieux problème de rejet de métaux lourds. Il convient de faire une mention spéciale des trifluorométhylations à l'aide de bromotrifluorométhane. Le bromotrifluorométhane (Halon F 13 B 1) est un produit commercial utilisé essentiellement comme extincteur dans les avions et les salles d'ordinateurs C'est un agent de trifluorométhylation qui présente cependant l'inconvénient d'être gazeux (Eb 760 = -57 C) et de ne réagir que sous pression supérieure à 3 bars. L'homolyse thermique de CF 3 Br nécessite des températures très élevées du fait de l'énergie importante de la liaison carbone-brome dans ce réactif: les composés aromatiques ne sont trifluorométhylés thermiquement par CF 3 Br qu'à 500-600 C et à condition de catalyser la réaction par de l'iode (réf OLIN Co U S 4 038 331 ( 1975)) (en l'absence d'iode, on observe une bromation aromatique (réf OLIN Co U S 3 890 326 ( 1973). Cette méthode est évidemment difficile à extrapoler à l'échelle industrielle Cependant, lorsque le substrat aromatique est très riche en électrons, une activation photochimique permet la trifluorométhylation à température ambiante (réf SHINGIJUTSU KAIHATSU -Jap J 6 1 027 927 ( 1984). Lorsque le nucléophile n'est pas suffisamment réducteur par lui-même, il est nécessaire d'utiliser un réducteur auxiliaire pour engendrer le radical trifluorométhyle Ce réducteur peut être le zinc, le cuivre ou le radical-anion du bioxyde de soufre (obtenu à partir de Zn 502, de dithionites ou d'hydroxyméthanesulfinates alcalins) Si le nucléophile est un composé aromatique riche en électrons (phénols, anilines, anisoles, pyrrole,) (réf C WAKSELMAN, M TORDEUX J Chem Soc, Chem Commun, 1987, 1701) ou un disulfure (réf J L CLAVEL, B LANGLOIS, M TORDEUX, C. WAKSELMAN (RHONE-POULENC), Fr Demande 88/16710), le réducteur auxiliaire (SO 2 ou Zn ou Cu) peut être employé en quantités catalytiques Il convient de mentionner que le rapport isomérique des aromatiques trifluorométhylés n'est pas toujours satisfaisant. Il faut noter que toutes ces trifluorométhylations en milieu réducteur impliquent que les autres groupements portés par le substrat ne soient pas réductibles dans des conditions opératoires. Un certain nombre de méthodes ont été développées à partir d'acides perfluoroalcanoïques ou de leurs dérivés qui, par eux-mêmes, se révèlent au moins aussi onéreux que les perfluoroalcanesulfinates de sodium correspondants revendiqués dans la technique faisant l'objet du présent brevet Il est évident que les dérivés trifluoroacétiques également employés dans la littérature (CF 3 CO 2 Na, CF 3 CO 2 Ag, (CF 3 C 02)2 Hg, CF 3 CO 2 R, CF 3 CO Cl, (CF 3 CO)20, (CF 3 C 02)2) sont encore plus coûteux que CF 3 CO 2 H. Ces méthodes utilisent l'oxydation électrochimique des acides perfluoroalcanoïques ou la décomposition de certains sels (Ag,) ou de peroxydes. C'est pourquoi, un des buts de la présente invention est de fournir un réactif de perfluoroalkylation qui soit moins cher et plus facile à mettre en oeuvre que les précédents. Un autre but de la présente invention est de fournir un réactif qui permette l'obtention de rapports isomériques différents de ceux obtenus par les réactifs précédents. Ces buts et d'autres qui apparaitront par la suite sont atteints au moyen d'un réactif perfluoroalkylant constitué par: a) un ion perfluoroalcanesulfinate, de préférence alcalin et plus préférentiellement de sodium, ou un perfluoroalcanesulfinate d'ammonium ou de phosphonium (Le trifluorométhanesulfinate de sodium est plus spécialement préféré). b) un système oxydant monoélectronique, c'est-à-dire susceptible de n'accepter qu'un seul électron de la part d'un système réducteur, tel que le potentiel de la réaction oxydant + e réducteur soit supérieur ou égal à 1,20 V par rapport à une électrode de référence au calomel saturé (ECS: Hg/Hg C 12). Des oxydants qui réagissent sur Rf SO 2 Nasuivant des processus biélectroniques conduisant à Rf SO 3 Na, tels que H 202 seul ou l'hypochlorite de sodium, sont exclus Par contre, les radicaux hydroxyles engendrés par H 202 + Fe 2 + (réactif de Fenton) rentrent dans le champ d'application de la présente invention. Les oxydants adaptés sont avantageusement choisis parmi le nitrate double de cérium (IV) et d'ammonium, les sels ferriques, le persulfate d'ammonium (ou de sodium) ou les hydropéroxydes de tertiobutyle, de cumyle ou de cyclohexyle. Entrent également dans cette famille d'oxydants les dérivés et notamment les sels de plomb IV tels que le tétracétate de plomb. Les hydropéroxydes sont aussi avantageusement activés par des quantités catalytiques de composés du molybdène VI (Mo O 2 (acac)2 ou Mo(CO)6), du vanadium V (VO (acac)2), de l'osmium VIII (Os O 4) ou du sélénium IV (Se O 2). Les persulfates, quant à eux, sont avantageusement activés par un sel métallique oxydable comme, par exemple le fer II (sel de Mohr). Un vecteur d'oxydation à base de sels cuivriques comme, par exemple, Cu(acac)2 ou (CF 3 SO 3)2 Cu, peut être ajouté en quantités catalytiques. L'oxydation peut également avoir lieu sur l'anode d'un électrolyseur, pourvu que son potentiel soit convenablement choisi. L'hydroperoxyde de tertiobutyle, liquide, est plus spécialement préféré. Le perfluoroalcanesulfinate est employé à raison de 1 à 7 moles par mole de substrat organique, de préférence de 1 à 4 moles/mole. Les oxydants sont utilisés à raison de 1 à 10 moles par mole de substrat, de préférence de 1 à 7 moles/mole. Les catalyseurs sont ajoutés à raison de 0,001 à 0,5 mole par mole de substrat, de préférence 0,02 à 0,3 mole/mole. Il a été constaté que les résultats sont meilleurs et plus reproductibles lorsque l'oxydant est introduit lentement dans le milieu réactionnel de manière continue et régulière, par exemple à l'aide d'un pousse-seringue. La réaction est habituellement conduite dans des solvants aprotiques comme l'acétate d'éthyle ou l'acétonitrile (éventuellement additionné d'eau) mais d'autres solvants comme, par exemple, les solvants aprotiques polaires (diméthylformamide, diméthylacétamide, N-méthylpyrolidone, sulfolane, glymes, hexaméthylphosphorotriamide,) ou l'eau sont utilisables dans la mesure o ils dissolvent le perfluoroalcanesulfinate de sodium (et, de préférence, le substrat aussi) et sont insensibles à l'action des radicaux perfluoroalkyles et des réactifs oxydants On emploie en général de 0,5 à 30 ml de solvant par millimole de substrat, de préférence de 1 à 15 ml/mmole. Le solvant peut être également constitué de substrat en excès. La température de réaction est habituellement comprise entre 15 et 70 C (et plus préférentiellement entre 20 et 50 C) mais des températures plus basses ou plus élevées peuvent être utilisées en fonction de la réactivité du substrat Cependant, il est inutile de dépasser 150 C car la stabilité du perfluoroalcanesulfinate de sodium diminue au-delà de cette limite. Les perfluoroalcanesulfinates alcalins sont des réactifs perfluoroalkylants particulièrement avantageux dans la mesure o il sont commodément obtenus par réaction entre un bromure ou un iodure de perfluoroalkyle et un système réducteur tel que le couple zinc/bioxyde de soufre (RHONE POULENC Demande Européenne publiée sous le N'165 135) ou les dithionites et hydroxyméthanesulfinates alcalins (RHONE-POULENC- Demande Européenne publiée sous le N' 237 446 et 278 822, Demande Française publiée sous le No 89/05809) En particulier, le trifluorométhanesulfinate de sodium résulte de l'action du dithionite de sodium sur le bromotrifluorométhane commercial et bon marché, employé comme gaz extincteur dans les aéroplanes et les salles d'informatique. La méthode proposée dans le présent brevet est une méthode douce et rapide de trifluorométhylation qui permet, à l'aide d'un agent trifluorométhylant unique (souvent peu onéreux, solide, sans danger et atoxique) et d'oxydants (en particulier t-Bu OOH) peu onéreux, peu toxiques et peu dangereux, de traiter un grand nombre de substrats à pression atmosphérique et température ambiante, pour conduire à une grande variété de produits d'intérêt biologique ou utiles dans la synthèse de nouveaux matériaux En particulier, le trifluorométhanesulfinate de sodium est aisément accessible à partir de bromotrifluorométhane et de dithionite de sodium et sera prochainement disponible à l'échelle industrielle. Cette technique est souvent complémentaire des réactions de trifluorométhylation à l'aide de CF 3 Br en milieu réducteur (Zn, Zn/502, Na 25204), déjà brevetées par la demanderesse, qui présentent cependant l'inconvénient de nécessiter l'usage de réacteurs sous pression, de niveaux thermiques parfois plus élevés et de substrats résistant aux conditions réductrices Elle ne requiert pas non plus l'emploi de métaux non dissous en quantité stoechiométrique, sources d'abrasion du réacteur, comme cela est le cas lors de la trifluorométhylation des énamines par CF 3 Br + Zn. Le perfluoroalcane sulfinate présente avantageusement la formule suivante (I): R-(CF 2)n 502 () o R représente un hydrogène, un groupe alcoyle, un groupe aryle, un atome de chlore ou un atome de fluor; n représente un entier de 1 à 8 de préférence de 1 à 4 avec de préférence la condition que lorsque N est égal à 1, R est un fluor ou un chlore. Le terme alcoyle est pris dans l'acception la plus large par le dictionnaire de Chimie DUVAL Ledit alcoyle présente avantageusement au plus 15 atomes de carbone, de préférence 6. Par aryle, on entend un radical aromatique mono ou polycyclique, condensé ou non, homo ou hétérocyclique éventuellement substitué avantageusement un radical aromatique d'au plus 15 atomes de carbone, de préférence condensé ou monocyclique, éventuellement substitué. La présente invention vise également un procédé de perfluoroalcoylation de substrat nucléophile par mise en contact de ce dernier avec un réactif comportant: a) un ion perfluoroalcanesulfinate, de préférence alcalin et plus préférentiellement de sodium, ou d'un perfluoroalcanesulfinate d'ammonium ou de phosphonium (Le trifluorométhanesulfinate de sodium est plus spécialement préféré). b) un système oxydant monoélectronique, c'est-à-dire susceptible de n'accepter qu'un seul électron de la part d'un système réducteur, tel que le potentiel de la réaction oxydant + e y réducteur soit supérieur ou égal à 1,20 V par rapport à une électrode de référence au calomel saturé (ECS: Hg/Hg C 12) Des oxydants qui réagissent sur Rf SO 2 Na suivant des processus biélectroniques conduisant à Rf SO 3 Na, tels que H 202 seul ou l'hypochlorite de sodium, sont exclus Par contre, les radicaux hydroxyles engendrés par H 202 + Fe 2 + (réactif de Fenton) rentrent dans le champ d'application de la présente invention. La famille des substrats nucléophiles qui donnent de bons résultats est très large, ce qui est illustré par la liste établie en première page. En ce qui concerne les dérivés aromatiques, le procédé donne des résultats intéressants pour ceux de formule (II) Ar (R)n (II) dans laquelle: Ar représente un radical aromatique mono ou polycyclique, condensé ou non, homo ou hétérocyclique, R représente au moins un substituant choisi indépendamment parmi l'hydrogène, le chlore, le brome, les radicaux alkyles linéaires, ramifiés, cycliques saturés ou insaturés éventuellement substitués, éther, alcoxy éventuellement substitué, aryl éventuellement substitué, aryloxy, amino, hydroxy, carboxylate, acyloxy, ester, amido, nitrile, acide, N est un nombre entier égal à 1, 2, 3 ou 4, avantageusement Ar représente un radical aromatique monocyclique, R représente un radical donneur de préférence amino, hydroxy ou alcoxy. Par donneur, on entend un radical donneur par divers effets (inducteur, mésomère) dont l'effet donneur est au moins égal à un alkyle ( Cn H 2 N + 1) léger. Lorsque il y a plusieurs substituants, la nucléophilie du substrat est avantageusement voisine de ou supérieure à celle du benzène. Parmi les dérivés aromatiques de formule (I) utilisées dans le procédé de l'invention, on peut citer à titre d'enseignement par l'exemple (paradigme), et donc de façon non limitative le benzène, le naphtalène, le phénanthrène, le toluène, le métaxylène, l'oxyde de phényle, le biphényle, le bromobenzène, le chlorobenzène, l'alcool benzylique, le phényl acétate d'éthyle, la pyridine, la méthyl-2 pyridine, le pyrrole; les amines telles que notamment l'aniline, les méthylanilines, les phénoxyanilines, l'aminonaphtalène, les diaminobenzènes, l'amino-3 pyridine; les dérivés phénoliques parmi lesquels on peut citer les phénols, les crésols, les phénylphénols, les chlorophénols, les aminophénols, les anisoles, les méthoxyphénols, les dihydroxybenzènes, le terbutyl-4 phénol, le terbutyl-3 phénol, l'hydroxy-2 pyridine. Avantageusement, le nombre de carbone est au plus égal à 50, de préférence à 30. Les exemples non limitatifs suivants illustrent l'invention. EXEMPLES: 1 Trifluorométhylation des disulfures organiques aliphatiques (primaires, secondaires ou tertiaires) et de certains disulfures aromatiques ou hétérocycliques. Dans les exemples relatifs aux disulfures organiques, les rendements seront toujours exprimés par rapport à la stoechiométrie 1 Rf 502 -/1 RSSR. Exemple 1: Synthèse du 3-(trifluorométhylthio) propionate d'éthyle. Dans un ballon tricol de 100 ml, muni d'un thermomètre, d'un réfrigérant ascendant et d'un système de coulée, sont introduits successivement, sous agitation magnétique, une solution de 1,86 g ( 10 10-3 mol) de trifluorométhanesulfinate de sodium (à 83,7 % de pureté; impureté: diméthylformamide) dans 10 ml d'eau, 0,09 g ( 3 10-4 mol) de bisacétylacétonate de molybdyle Mo O 2 (acac)2 et une solution de 1,33 g ( 5. 10-3 mol) de 3,3 ' -dithiodiproponiate d'éthyle (SCH 2 CH 2 C 02 Et)2 dans ml d'acétonitrile Le mélange est maintenu à 18-20 C à l'aide d'un bain d'eau et 2,28 ml d'une solution aqueuse d'hydroperoxyde de tertiobutyle à 63 % ( 15 10-3 mol) sont ajoutés en 60 mn à l'aide d'un pousse-seringue. Après la fin de la coulée, le milieu réactionnel est agité pendant 2,5 h à la température ambiante. L'éventuel excès d'hydroperoxyde est détecté par un test colorimétrique à l'iodure de potassium et détruit par l'addition de quelques gouttes d'une solution de métabisulfite de sodium Le mélange réactionnel est alors décanté et l'huile recueillie est extraite trois fois avec de l'éther de pétrole Les phases éthérées sont regroupées, séchées sur sulfate de magnésium et évaporées 1,97 g d'un liquide jaune sont ainsi obtenus Son spectre RMN 19 F, tracé en présence de (trifluorométhyl) benzène comme étalon interne, indique la formation de 5 10-3 moles de 3(trifluorométhylthio) proponiate d'éthyle, correspondant à un rendement brut de 100 % Une distillation "boule-à-boule" ( 35 à 50 C, 8,6 hectopascals (h Pa)) conduit à isoler une fraction pure permettant d'accéder aux caractéristiques spectroscopiques du produit: RMN 1 H ( 300 M Hz, CD C 13 solvant, TMS référence, ô en ppm): 1,28 (t, J = 7 Hz, 3 H); 2,74 (t, J = 7 Hz, 2 H); 3,12 (t, J = 7 Hz, 2 H); 4,18 (q, J = 7 Hz, 2 H) RMN 19 F ( 75, 38 M Hz, CD C 13 solvant, CFC 13 référence, + F en ppm): 42,16 (s, 3 F) Exemples 2 à 13: On utilise, sur différents substrats, le même mode opératoire que dans l'exemple 1 sauf dans certains cas o l'hydroperoxyde de tertiobutyle est remplacé par le persulfate de potassium K 25208 (additionné de sel de Mohr) ou le nitrate double de cérium (IV) et d'ammonium (CAN) et d'autres cas o l'on utilise l'acétonitrile ou l'acétate d'éthyle purs comme solvants Les résultats sont résumés dans le tableau 1 ci-dessous: TABLEAU 1 + CF 35 02 Na + ( 3 éq) C ( 2 éq) cata rendement = moles RSCF 3/moles RSSR solv cata rendement Ex R (ml/mmol) Ox (nbre éq) (%) subs. 2 CH 2 CH 2 E Me CN ( 1) t-Bu OOH 73 * H 20 ( 2) 3 do Me CN ( 3) d 71 * 4 d Me CN ( 2,5) K 25208 + 64 H 20 ( 2) sel Mohr d Me CN ( 1) CAN 34 * H 20 ( 2) 6 CH 2 E Me CN ( 1,6) t-Bu OOH*** Mo VI 62 H 20 ( 3,3) ( 0,09) 7 n-C 8 H 17 Me CN ( 4) d 96 8 d Ac O Et ( 4,2) d 100 9 c-C 6 Hll Ac O Et ( 3) d 8 * d Me CN ( 3) d 45 * 11 t-Bu d d 11 il 12 Hét Me CN ( 3, 3) d Mo VI 40 H 20 ( 3,3) ( 0,04) 13 4-Cl-0 Me CN ( 6) d Mo VI 32 ** H 20 ( 2) ( 0,06) Mo VI = Mo O 2 (acac)2 E = C 02 Et Hét = 5-amino-3-cyano-1-( 2,6-dichloro4-trifluorométhyl) 4-pyrazolyl * rendement en produit isolé ** sousproduit: 4-chloro-x-trifluorométhyl-1-(trifluorométhylthio) R-S-S-R ( 1 éq) R-S-CF 3 benzène ( 2 isomères dans un rapport 1/2): rdt = 6 % *** introduit manuellement par ampoule de coulée. 2 Trifluorométhylation du disulfure de diphényle par le trifluorométhanesulfinate de sodium en milieu eau-acétonitrile et en présence d'hydroperoxvde de tertiobutyle: exemple 14. On utilise le même mode opératoire que dans l'exemple 1, à l'exception de l'ajout de catalyseur au molybdène Après le traitement usuel, on obtient trois isomères (ortho, méta, para) du disulfure de phényle et de trifluorométhyle phényle dont l'ensemble représente un rendement de 12 %. 3 Trifluorométhylation du disulfure de 4,4 ' -dichlorodiphénvle par le trifluorométhanesulfinate de sodium en milieu acétate d'éthyle et en présence d'hvdroperoxvde de tertiobutyle: exemple 15. Dans un ballon tricol muni d'un thermomètre, d'un réfrigérant ascendant et d'une ampoule de coulée équipée d'un robinet à pointeau, sont introduits successivement sous agitation magnétique: 1,87 g ( 12 10-3 mol) de trifluorométhanesulfinate de sodium en solution à 4,6 % dans l'acétate d'éthyle, 0,09 g ( 3 10-4 mol) de Mo O 2 (acac)2, 1,43 g ( 5 10- 3 mol) de disulfure de 4,4 ' -dichlorodiphényle dissous dans ml d'acétate d'éthyle. Le mélange est maintenu à 18-20 C et 2,28 ml d'une solution aqueuse d'hydroperoxyde de tertiobutyle à 63 % ( 15 10-3 mol) sont additionnés en 30 minutes Le milieu réactionnel est abandonné 2,5 h à température ambiante puis évaporé Le résidu ainsi obtenu est extrait par un mélange eau-éther de pétrole ( 50/50) puis trois fois à l'éther de pétrole pur Les phases éthérées, regroupées, séchées sur sulfate de magnésium et évaporées, fournissent un solide jaune contenant du disulfure de départ et du 4-chloro (trifluorométhylthio) benzène correspondant à un rendement de 2 % Le résidu insoluble dans l'eau et l'éther de pétrole est constitué de 4-chloro-2-(trifluorométhyl) thiophénol représentant un rendement de 30 %. 4 Trifluorométhylation du n-octanethiol: exemple 16 On emploie le même mode opératoire que dans l'exemple 1, les constituants réactionnels étant mis en oeuvre dans les proportions suivantes: n-octanethiol: 1 éq. hydroperoxyde de tertiobutyle: 1,5 éq. trifluorométhanesulfinate de sodium: 1 éq. acétonitrile: 0,5 ml/mmole de substrat. eau: 1 ml/mmole de substrat. On obtient le trifluorométhyl n-octyl thioéther avec un rendement de 12 %. Trifluorométhylation des composés aromatiques Les composés aromatiques ont été trifluorométhylés par le trifluorométhanesulfinate de sodium en présence d'hydroperoxyde de tertiobutyle et de trifluorométhanesulfonate cuivrique en quantités catalytiques, suivant les conditions générales décrites dans l'exemple 1: + CF 35 02 Na + ( 4 éq) (CF 3503)2 Cu ( 0,1 éq) t-Bu OOH ( 7 éq) > F 3 C CH 3 CN/20 o C Me CN |Durée coulée Rendement Ex R R' (ml/mmol t-Bu OOH l l I j subs) 17 OH H 3 4,5 h 2-CF 3 = 16 % I II I |I I| 3-CF 3 = 4,6 % I I I I |I | 4-CF 3 = 24 %I 18 1-O Me 3-O Me 4 3 h 2-CF 3 = 15 %I I I I I j|| 6-CF 3 = 59 % I I I I I Les produits de trifluorométhylation du phénol ont été identifiés dans le mélange réactionnel brut par comparaison de leurs spectres de RMN 1 H et 19 F avec ceux des trifluorométhyl-phénols isomères commerciaux et quantifiés par RMN 19 F en présence de (trifluorométhyl) benzène comme étalon interne Les produits de trifluorométhylation du 1,3diméthoxybenzène ont été séparés, isolés et caractérisés spectroscopiquement et par leur analyse élémentaire. 6 Trifluorométhylation des acétates d'énols L'acétate d'isopropényle etl'acétate d'énol correspondant à la undécan-6-one ont été traités par le trifluorométhanesulfinate de sodium et l'hydroperoxyde de tertiobutyle, au sein de l'acétonitrile et en présence de quantités catalytiques de trifluorométhanesulfonate cuivrique, de la même manière que les composés aromatiques ci-dessus. R I Ri Exemple 19: Trifluorométhylation de l'acétate d'isopropényle OCOCH 3 1) t-Bu OOH ( 3 éq) 4 h/20 C CH 3 C=CH 2 + CF 3 SO 2 Na + (CF 3 SO 3) 2 Cu S CF 3 CH 2 COCH 3 ( 1 éq) ( 0,1 éq) 2) 20 C/2,5 h Le solvant acétonitrile est utilisé à raison de 1,5 ml/mmole d'acétate d'isopropényle. Les spectres RMN 1 H et 19 F du mélange réactionnel final, en présence de (trifluorométhyl) benzène comme étalon interne, révèlent la formation de 4,4,4-trifluorobutan-2-one avec un rendement de 53 % Ce produit, relativement volatil, a été isolé sous forme de la ( 2,4-dinitrophényl) hydrazone pure correspondante, qui a été caractérisée par ses spectres RMN 1 H et 19 F, son spectre de masse ainsi que par son analyse élémentaire. Exemple 20: Trifluorométhylation de l'acétate d'énol de la undécan-6-one. On opère de la même manière que dans l'exemple 19 à partir de 4 équivalents d'hydroperoxyde de tertiobutyle, 2 équivalents de trifluorométhanesulfinate de sodium, 0,25 équivalents de trifluorométhanesulfonate cuivrique et 3 ml d'acétonitrile par mmole de substrat La durée d'addition de la solution aqueuse d'hydroperoxyde à 63 % est de 2,75 h Après le traitement usuel, on isole un mélange de (trifluorométhyl) undécan-6-one racémique (rendement = 3 %) et de deux isomères E et Z du 6-acétoxy-7-(trifluorométhyl) undéc-5-ène (rdts = 23 % et 2 %) Après hydrolyse, ce mélange fournit la 5-(trifluorométhyl) undécan-6-one pure. Exemple 21: Trifluorométhylation de l'acétate d'énol de la undécan-6-one en présence d'acétate de sodium. On opère de la même manière que dans l'exemple 20 à partir de 2 équivalents d'hydroperoxyde de tertiobutyle, 4 équivalents de trifluorométhanesulfinate de sodium, 0,25 équivalents de trifluorométhanesulfonate cuivrique, 1 équivalent d'acétate de sodium et 3 ml d'acétonitrile par mmole de substrat. Après le traitement usuel, on isole un mélange équimoléculaire des isomères E et Z du 6-acétoxy-7-(trifluorométhyl) undéc-5-ène. Exemple 22: Trifluorométhylation de la 4-hydroxy-6-(méthyl) pyran-2-one. OH OH F 3 C o( 1) I (JI) H 3 C On opère de la même façon que dans l'exemple 19 à partir de 4 équivalents de trifluorométhanesulfinate de sodium, 7 équivalents d'hydroperoxyde de tertiobutyle, 0,1 équivalents de trifluorométhanesulfonate cuivrique et 4 ml d'acétonitrile par mmole de substrat La durée de coulée de l'hydroperoxyde de tertiobutyle est de 3, 75 h Après traitement usuel, on recueille le produit (II), isomériquement pur, sous forme d'un solide caractérisé par ses spectres RMN 1 H et 19 F, son spectre de masse ainsi que par son analyse élémentaire Le rendement en produit isolé est de 45 %. REVENDICATIONS 1) Réactif de perfluoroalcoylation comportant: a) un ion perfluoroalcanesulfinate; b) un système oxydant monoélectronique dont le potentiel rédox est supérieur ou égal à 1,20 V par rapport à l'électrode de référence dite au calomel saturé (ECS: Hg/Hg C 12). 2) Procédé de perfluoroalkylation de substrat nucléophile par mise en contact de ce dernier avec un réactif comportant: a) un ion perfluoroalcanesulfinate; b) un système oxydant monoélectronique, dont le potentiel rédox est supérieur ou égal à 1,20 V par rapport à l'électrode de référence dite au calomel saturé (ECS: Hg/Hg C 12).