Brevet FR2746798A1 — publié le 19971003

PROCEDE DE PREPARATION DU 2H-NAPHTO[1 .8-cd]ISOTHIAZOLE- il - DIOXYDE La présente invention concerne un nouveau procédé de préparation du 2H-naphto[1,8cd]isothiazole-1, 1-dioxyde ou 1,8-naphtosultame par cyclisation de l'acide 8-amino-l- naphtalènesulfonique au moyen de chlorure de phosphoryle, en présence de pyridine. Le 1,8-naphtosultame est utilisé en tant qu'intermédiaire dans la synthèse de colorants et, dans ce cas, ne nécessite pas de spécifications particulières ou en tant qu'intermédiaire dans la synthèse de médicaments (brevet EP 350403) et, dans ce cas, doit présenter une pureté supérieure à 99% et une coloration très faible. Des procédés de préparation du 1,8-naphtosultame par cyclisation de l'acide 8-aminonaphtalène-1-sulfonique au moyen de chlorure de phosphoryle sont déjà connus (brevets russes 379576, 614104 et 1397441). Cependant ces procédés présentent de nombreux inconvénients tels que : utilisation de solvant toxique, temps réactionnel très long, températures de réaction élevées, production d'un produit coloré ou ayant un titre inférieur à 90% ne pouvant pas être utilisé dans la synthèse de médicaments. Il a maintenant été trouvé et c'est ce qui fait l'objet de la présente demande un procédé industriel permettant d'obtenir le 1,8-naphtosultame d'une pureté supérieure à 99% et non coloré. Ce procédé consiste à cycliser l'acide 8-amino- i -naphtalènesulfonique au moyen de chlorure de phosphoryle, en présence de pyridine et est caractérisé en ce que a - on utilise de 1,5 à 2 moles de chlorure de phosphoryle et 0,05 à 0,3 mole de pyridine par mole d'acide 8-amino- i -naphtalènesulfonique et on opère au sein du toluène au reflux, b - le milieu réactionnel est ensuite versé sur une solution aqueuse de potasse ou de soude et les phases aqueuse et toluénique sont séparées, c - la phase aqueuse obtenue en b est maintenue à pH 6 à 8, à une température de 550C à 800C puis acidifiée et le précipité séparé, d -le produit brut est traité avec du charbon actif au sein d'un solvant organique et séparé. Dans l'étape a, on utilise, de préférence, 2 moles de chlorure de phosphoryle et 0,1 mole de pyridine par mole d'acide 8-amino-l -naphtalènesulfonique. Dans l'étape a, le milieu réactionnel est chauffé au reflux, de préférence, pendant 2 à 5 heures et, en particulier, pendant 3 heures. Dans l'étape a, on opère, de préférence, dans 1000 à 4000 ml de toluène et, en particulier dans 3000 ml de toluène par mole d'acide 8-amino-l -naphtalènesulfonique. Dans l'étape a, il est préférable de déshydrater le mélange initial acide 8-aminonaphtalène-1-sulfonique/toluène par distillation azéotropique de 400 à 800 ml de toluène par mole d'acide 8-amino-1-naphtalènesulfonique. Dans l'étape b, on utilise, de préférence, 5 à 10 moles de soude ou de potasse en solution dans 2000 à 2800 ml d'eau et, en particulier, 9 moles de potasse en solution dans 2230 ml d'eau par mole d'acide 8-amino-1-naphtalènesulfonique. Dans l'étape b, après séparation des 2 phases, la phase toluénique résiduelle est, de préférence, extraite une deuxième fois au moyen d'une solution aqueuse de potasse ou de soude et les 2 extraits aqueux sont réunis. La deuxième extraction s'effectue généralement au moyen de 0,5 à 1 mole de soude ou de potasse en solution dans 300 à 1000 ml d'eau par mole d'acide 8-amino- 1 -naphtalènesulfonique et, en particulier, 0,6 mole de soude ou de potasse en solution dans 500 ml d'eau par mole d'acide 8amino- I -naphtalènesulfonique. Dans l'étape c, la phase aqueuse est maintenue à une température de 55 à 80"C, de préférence, pendant 30 minutes à 3 heures et, en particulier, à 60"C pendant 2 heures. Dans l'étape c, la phase aqueuse est maintenue à pH 6 à 8 par addition d'un acide minéral (acide chlorhydrique, acide sulfurique notamment) et, de préférence, par addition d'acide chlorhydrique 4 à 12 N. Il est préférable d'opérer à pH 7. Dans l'étape c, I'acidification s'effectue généralement au moyen d'un acide minéral (acide chlorhydrique, acide sulfurique notamment) et, de préférence, au moyen d'acide chlorhydrique 4 à 12 N. Il est préférable d'acidifier à un pH de 3 à 5. Dans l'étape d, le traitement au charbon actif s'effectue, de préférence, au sein d'un mélange d'un solvant aromatique et d'un solvant cétonique ou alcoolique. Parmi ces solvants on peut citer le toluène, le xylène, I'acétone, la méthyléthylcétone, le méthanol, I'éthanol, I'isopropanol. En particulier, on utilise un mélange toluèneacétone. Il est préférable d'utiliser 1800 à 2200 ml du mélange toluène-acétone (90/10 en volumes) par molécule de 1,8-naphtosultame. Dans l'étape d, le charbon actif est éliminé, de préférence, par filtration sur célite. Dans l'étape d, après traitement et filtration, il est préférable de distiller une partie du solvant pour récupérer le 1,8-naphtosultame pur. EXEMPLE Une suspension de 223 g d'acide 8-amino-1-naphtalènesulfonique dans 3 litres de toluène est déshydratée par distillation azéotropique de 500 ml de toluène. On ajoute 8 g de pyridine puis on coule, en 1 heure, 307 g de chlorure de phosphoryle. Le milieu réactionnel est maintenu 3 heures au reflux du toluène puis, coulé, en 30 minutes, sans dépasser 800C, dans une solution de 598 g de potasse à 85% dans 2230 ml d'eau. La phase aqueuse alcaline inférieure est recueillie et la phase toluénique est réextraite par une solution de 40 g de potasse à 85% dans 500 ml d'eau. Les phases aqueuses sont réunies et chauffées à 60"C. On coule, à cette température, en 2 heures environ, tout en maintenant un pH de 7, 420 ml d'une solution d'acide chlorhydrique 4N. Le pH de la solution est ensuite amené à 4 par addition de 240 ml d'acide chlorhydrique 4N. La suspension est refroidie à une température voisine de 10"C puis filtrée. Les cristaux obtenus sont lavés par 4 fois 300 ml d'eau et séchés sous pression réduite (1,5 Kpa) à 40"C. On obtient ainsi 164 g de produit brut de titre 96% (dosage CLHP) sous forme d'un solide brun. 130 g du produit brut dans 1170 ml de toluène et 130 ml d'acétone sont portés au reflux pendant 30 minutes puis on ajoute 6,5 g de charbon actif et continue le reflux pendant encore 30 minutes. La suspension est filtrée à chaud sur célite. On distille 1000 ml du solvant. La cristallisation du produit survient au cours de la distillation. La suspension est refroidie à 10 C puis filtrée. Les cristaux sont lavés par 3 fois 100 ml de toluène et séchés sous pression réduite (1,5 Kpa) à une température de 40"C. On obtient ainsi 115 g de 1 ,8-naphtosultame pur, de titre supérieur à 99,5% (dosage CLHP) sous forme d'un solide fondant à 178-179"C et dont la coloration mesurée selon la Pharmacopée européenne (V, 6, 2) à 1% dans l'acétonitrile est lB5 [Spectre de RMN 1H dans DMSO-d6, T=300K, 8 en ppm (250 Mhz) : 6,95 (1H, t, J=4Hz, CH arom.), 7,62 (2H, d, J=4Hz, 2CH arom.), 7,87 (111, t, J=8Hz, CH arom.), 8,17 (1H, d, J=8Hz, CH arom.), 8,27 (111, d; J=8Hz, CH arom.), 11,43 (1H, s, NH); Spectre infra-rouge (Kbr) bandes caractéristiques en cm 3249, 1632, 1596, 1496, 1463, 1295, 1155, 1142, 808, 758, 605, 527]. REVENDICATIONS 1 - Procédé de préparation du 2H-naphto[ 1,8-cd]isothiazole-l, l-dioxyde ou 1,8naphtosultame par cyclisation de l'acide 8-amino-1-naphtalènesulfonique au moyen de chlorure de phosphoryle, en présence de pyridine caractérisé en ce que a - on utilise de 1,5 à 2 moles de chlorure de phosphoryle et 0,05 à 0,3 mole de pyridine par mole d'acide 8-amino-1-naphtalènesulfonique et on opère au sein du toluène au reflux, b - le milieu réactionnel est ensuite versé sur une solution aqueuse de potasse ou de soude et les phases aqueuse et toluénique sont séparées, c - la phase aqueuse obtenue en b est maintenue à pH 6 à 8, à une température de 55"C à 80"C puis acidifiée et le précipité séparé, d -le produit brut est traité avec du charbon actif au sein d'un solvant organique et séparé. 2 - Procédé selon la revendication 1 pour lequel dans l'étape a, on utilise 2 moles de chlorure de phosphoryle et 0,1 mole de pyridine par mole d'acide 8-amino-1naphtalènesulfonique. 3 - Procédé selon l'une des revendications 1 et 2 pour lequel dans l'étape a, le milieu réactionnel est chauffé au reflux pendant 2 à 5 heures. 4 - Procédé selon l'une des revendications 1 et 2 pour lequel dans l'étape a, le milieu réactionnel est chauffé au reflux pendant 3 heures. 5 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 4 pour lequel dans l'étape a, on opère dans 1000 à 4000 ml de toluène par mole d'acide 8-amino- 1 -naphtalènesulfonique. 6 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 4 pour lequel dans l'étape a, on opère dans 3000 ml de toluène par mole d'acide 8-amino-i-naphtalènesulfonique. 7 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 6 pour lequel dans l'étape a, on déshydrate le mélange initial acide 8-aminonaphtalène- 1 -sulfonique/toluène par distillation azéotropique de 400 à 800 ml de toluène par mole d'acide 8-amino-1naphtalènesulfonique. 8 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 7 pour lequel dans l'étape b, on utilise 5 à 10 moles de potasse ou de soude en solution dans 2000 à 2800 ml d'eau par mole d'acide 8-amino- 1 -naphtalènesulfonique. 9 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 7 pour lequel dans l'étape b, on utilise 9 moles de potasse ou de soude en solution dans 2230 ml d'eau par mole d'acide 8-amino- 1 -naphtalènesulfonique. 10 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 9 pour lequel dans l'étape b, après séparation des 2 phases, la phase toluénique résiduelle est extraite une deuxième fois au moyen d'une solution aqueuse de potasse ou de soude et les 2 extraits aqueux sont réunis. 11 - Procédé selon la revendication 10 pour lequel la deuxième extraction s'effectue au moyen de 0,5 à 1 mole de potasse ou de soude en solution dans 300 ml à 1000 ml d'eau par mole d'acide 8-amino-l -naphtalènesulfonique. 12 - Procédé selon la revendication 10 pour lequel la deuxième extraction s'effectue au moyen de 0,6 mole de potasse ou de soude en solution dans 500 ml d'eau par mole d'acide 8-amino-1-naphtalènesulfonique. 13 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 12 pour lequel dans l'étape c, la phase aqueuse est maintenue à une température de 55 à 80"C pendant 30 minutes à 3 heures. 14 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 12 pour lequel dans l'étape c, la phase aqueuse est maintenue à 60"C est maintenue 2 heures. 15 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 14 pour lequel dans l'étape c, la phase aqueuse est maintenue à pH 6 à 8 par addition d'un acide minéral. 16 - Procédé selon la revendication 15 pour lequel l'acide minéral est l'acide chlorhydrique ou l'acide sulfurique. 17 - Procédé selon la revendication 15 pour lequel on utilise de l'acide chlorhydrique 4 à 12 N. 18 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 17 pour lequel dans l'étape c la phase aqueuse est maintenue à pH 7. 19 - Procédé selon l'une des revendications I à 18 pour lequel dans l'étape c, I'acidification s'effectue au moyen d'un acide minéral. 20 - Procédé selon la revendication 19 pour lequel l'acide minéral est l'acide chlorhydrique ou l'acide sulfurique. 21 - Procédé selon la revendication 19 pour lequel l'acidification s'effectue au moyen d'acide chlorhydrique 4 à 12 N. 22 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 21 pour lequel dans l'étape c on acidifie à un pH de 3 à 5. 23 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 22 pour lequel dans l'étape d, le solvant organique est un mélange d'un solvant aromatique et d'un solvant cétonique ou alcoolique. 24 - Procédé selon la revendication 23 pour lequel les solvants sont choisis parmi le toluène, le xylène, I'acétone, la méthyléthylcétone, le méthanol, I'éthanol et l'isopropanol. 25 - Procédé selon la revendication 23 pour lequel on utilise un mélange toluèneacétone. 26 - Procédé selon la revendication 25 pour lequel on utilise 1800 à 2200 ml du mélange toluène-acétone (90/10 en volumes) par molécule de 1,8-naphtosultame. 27 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 26 pour lequel dans l'étape d, le charbon actif est éliminé par filtration sur célite. 28 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 27 pour lequel dans l'étape d, après traitement et filtration, on distille une partie du solvant pour récupérer le 1,8naphtosultame pur.