Brevet FR2787445A1 — publié le 20000623

-1 PROCEDE DE PREPARATION DE PARA- TRIFLUOROMETHYLANILINES POLYHALOGENEES. Description La présente invention a pour objet un nouveau procédé de préparation de para- trifluorométhylanilines polyhalogénées, plus particulièrement de dihalogéno-para- trifluorométhylanilines. Les procédés permettant la préparation d'anilines substituées par un atome d'halogène ont fait l'objet de nombreux travaux ainsi que de nombreux brevets ou publications. Ainsi, le brevet américain 4 096 185 a pour objet un procédé d'amination de composés aromatiques halogénés, telle la para-trifluorométhylaniline, à partir de para-chloro-trifluorométhylbenzène et avec utilisation d'une combinaison catalytique particulière visant à améliorer le rendement de la réaction. Le procédé du brevet américain 4 197 259 décrit la préparation d'anilines monohalogénées par la mise en oeuvre de conditions de réaction difficiles liées à l'emploi d'un amidure alcalin comme agent aminant; l'utilisation d'un tel amidure alcalin exigeant en effet de conduire la réaction en l'absence de toute trace d'eau dans le milieu réactionnel, ces conditions de réaction rendant assez problématique l'industrialisation d'un tel procédé; de telles conditions de réaction impliquant, en outre, d'importantes difficultés liées à la dissipation de la chaleur de réaction. Le brevet est-allemand 292 238 concerne la préparation d'anilines nitrées et monohalogénées. La demande de brevet européen 173 202 décrit la préparation de 5-chloro2- nitroanilines. Le brevet japonais 5 255 206 et la demande de brevet européen 543 633 ont pour objet la préparation, respectivement, de monofluoro-anilines et de trifluorométhyl- anilines monofluorées. Ainsi, et malgré l'importance du nombre des travaux réalisés pour la mise au point de nouvelles voies de synthèse, notamment en vue d'améliorer les procédés connus de préparation d'anilines halogénées, la presque totalité des méthodes connues à ce jour ne concernent que les seules anilines monohalogénées. En outre, et bien qu'on connaisse par le brevet japonais 7 025 834 un procédé de préparation de nitroanilines polyhalogénées, I'application de ces réactions à des composés substitués par un groupement trifluorométhyle n'est souvent pas transposable du fait, entre autre, de la faible réactivité conférée aux réactifs par ce groupement trifluorométhyle. I0 L'un des buts de la présente invention est de procurer une méthode de préparation de para-trifluorométhylani ines polyhalogénées. Un autre but de l'invention est de résoudre les problèmes liés à la préparation d'anilines 2,6-dihalogénées et 4-trifluorométhylées tout en évitant la formation de produits de polyamination ainsi que de produits d'hydrogénation du reste aromatique. Un but supplémentaire du procédé de l'invention est de favoriser la formation de para-trifluorométhylanilines polyhalogénées plutôt que des isomères meta- trifluorométhylés. Il a maintenant été trouvé que ces objectifs peuvent être atteints en tout ou partie grâce au procédé selon l'invention. Il s'agit d'un procédé de préparation de dérivés polyhalogénés de la trifluorométhylaniline par réaction trifluorométhylbenzènes polyhalogénés, particulièrement de 3,4,5-trihalogéno-trifluorométhylbenzènes, par exemple de 4- bromo-3,5-dichloro-trifluorométhyl-benzène ou de 3,4,5-trichlorotrifluorométhyl benzène, avec de l'ammoniac. La réaction du procédé selon l'invention est conduite à une température comprise entre 150 et 350 C, plus particulièrement entre 180 et 270 C et, avantageusement, dans un solvant organique polaire. Pour la réaction de l'invention on peut, outre l'ammoniac, agir en présence d'un halogénure alcalin. Ainsi, le procédé selon l'invention permet la préparation des produits de formule (I): NH2 CF3 x 2 X, X2 = F, CI, Br, I (I) () à partir de réactifs de formule (II): Ka F3 X, X2 X= F, Cl, Br, I (Il) Lorsqu'il est présent, I'halogénure alcalin l'est en quantité catalytique, particulièrement en une quantité comprise entre 1 et 50% de la quantité de réactif de formule (II) utilisée, plus particulièrement en une quantité comprise entre 5 et %. L'halogénure alcalin est avantageusement un fluorure ou un bromure alcalin, de préférence un halogénure de lithium. Le procédé selon l'invention est avantageusement mis en oeuvre avec une teneur en eau du milieu réactionnel telle que le rapport H20/NH3 est inférieur à 80/100, de préférence inférieur à 20/100, plus préférentiellement inférieur à 2/100. Le solvant organique éventuellement mis en ceuvre dans l'invention est, de préférence, un solvant organique polaire, plus préférentiellement un solvant organique polaire non ionique, par exemple une N-alkylpyrrolidone dont le radical alkyle possède, de préférence, de I à 12 atomes de carbone. L'emploi de la N- méthyl-pyrrolidone est préféré. La pression qui règne dans le milieu au cours de la réaction selon l'invention est une pression autogène résultant de l'utilisation d'un système fermé, par exemple un autoclave, afin de contrôler au mieux la quantité d'ammoniac présent. Le produit issu de la réaction selon l'invention est séparé du milieu réactionnel par tout moyen conventionnel, par exemple par distillation, par extraction ou par extraction suivie de distillation ou encore par isolement de sels obtenus par action d'acide chlorhydrique. En vue d'isoler le dérivé de l'aniline obtenu, le paratrifluorométhylbenzène polyhalogéné n'ayant pas réagi est séparé du milieu réactionnel. Dans le cas o le dérivé du benzène utilisé n'est présent qu'en faible quantité, cette étape peut être omise. En menant la réaction du procédé selon l'invention dans un réacteur équipé d'un appareillage de distillation, le dérivé de l'aniline visé et le dérivé du benzène n'ayant pas réagi sont directement séparés du milieu réactionnel par distillation. Pour isoler le produit de réaction visé par extraction, on ajoute au milieu réactionnel de l'eau et un solvant organique à bas point d'ébullition, par exemple de l'éther, du dichlorométhane ou de l'héxane. Après séparation de la phase aqueuse, on distille la phase organique afin de séparer le dérivé de l'aniline visé du dérivé du benzène n'ayant pas réagi. Le dérivé du benzène ainsi séparé est alors recyclé comme réactif pour le procédé de l'invention. Un autre mode de séparation du produit de réaction de l'invention est sa salification par action d'acide chlorhydrique. Pour cela, on dilue le mélange réactionnel dans un solvant dans lequel le dérivé salifié de l'aniline visé est peu soluble, on fait ensuite agir un flux d'acide chlorhydrique dans le milieu réactionnel afin de faire précipiter le dérivé de I'aniline visé ainsi salifié. On filtre ensuite le précipité obtenu. Le procédé de l'invention permet la préparation des dérivés de l'aniline envisagés avec un taux de conversion des réactifs particulièrement avantageux. Les performances du procédé de l'invention varie cependant selon les conditions réactionnelles particulières choisies; l'homme de l'art peut facilement trouver des conditions de réaction optimales en suivant les indications de la présente description. Un autre avantage du procédé de l'invention est de permettre la transformation des trifluorométhylbenzènes polyhalogénés en dérivés de l'aniline avec un rendement élevé. Ce procédé est également particulièrement avantageux en ce qu'il donne accès à une haute sélectivité favorisant la formation des para-trifluorométhylanilines polyhalogénées plutôt que des meta-trifluorométhylanilines polyhalogénées. Un avantage supplémentaire du procédé de l'invention est qu'il permet des temps de réaction pouvant être courts; par exemple des temps de réaction inférieurs à 10 heures, voire, des temps de réaction inférieurs à 5 heures peuvent être mis en oeuvre. Parmni les trifluorométhylanilines polyhalogénées dont le procédé selon l'invention permet la préparation, la 2,6-dichloro-4trifluorométhylaniline est particulièrement intéressante comme intermédiaire de réaction pour la préparation de composés utilisés comme insecticides. Les différents exemples qui suivent permettront de mieux illustrer le procédé de l'invention ainsi que les avantages qui y sont attachés; toutefois, ces exemples ne limitent en rien l'étendue de l'invention. Exemple n 1: Dans un autoclave, on mélange du 3,4,5-trichloro-trifluorométhylbenzène (0,681g, 2,73mmol), du fluorure de lithium (7,1mg, 0,273mmol) et de la N-méthyl- pyrrolidone (1,8ml). On refroidit à -95 C puis on ajoute de l'ammoniac (1,3g, 76.4mmol). On chauffe alors à 250 C et sous agitation pendant 4h, on laisse ensuite revenir à température ambiante. On extrait le produit de réaction par un lavage à l'eau et au dichlorométhane puis on évapore après avoir sécher la phase organique. On obtient 0,453g (1,97mmol) de 2,6-dichloro-4-trifluorométhylaniline avec un taux de conversion du 3,4,5-trichloro- trifluorométhylbenzène de 97%, un ratio égal à 83/17 pour la sélectivité en 2,6-dichloro-para-trifluorométhyl-aniline par rapport à la 2,6-dichloro-meta-trifluorométhyl-aniline et un rendement de 87% en 2, 6- dichloro-para-trifluorométhylaniline. Exemple n 2: Dans un autoclave, on mélange du 4-bromo-3,5-dichloro-trifluorométhylbenzène (0, 802g, 2,73mmol) et de la N-méthyl-pyrrolidone (1,8ml). On refroidit à - 95 C puis on ajoute de l'ammoniac (1,3g, 76.4mmol). On chauffe alors à 200 C et sous agitation pendant 4h, on laisse ensuite revenir à température ambiante. On extrait le produit de réaction par un lavage à l'eau et au dichlorométhane puis on évapore après avoir sécher la phase organique. On obtient 0,428g (1.86mmol) de 2,6-dichlro-4-trifluorométhylaniline avec un taux de conversion du 4-bromo-3,5-dichloro- trifluorométhylbenzène de 91%, une sélectivité totale en 2,6-dichloro- para-trifluorométhylaniline et un rendement de 68% en 2,6-dichloro-para-trifluorométhylaniline. Revendications 1. Procédé de préparation de produits de formule (1): NH2 CF3 X1,X2 = F, CI, Br, I (I) à partir de réactifs de formule (I): X3 x x 2 CF3 X X2 X= F, CI, Br, I (Il) en présence d'ammoniac et à une température comprise entre 150 et 350 C, de préférence entre 180 et 270 C. 2. Procédé de préparation de produits de formule (I): NH2 x x 2 CF3 X, X2 = F, Cl, Br, I (I) à partir de réactifs de formule (II): x3 X tx CF3 X x2 X3 = F, CI, Br, I (Il) (11) en présence d'ammoniac, d'un halogénure alcalin et à une température comprise entre 150 et 350 C, de préférence entre 180 et 270 C. 3. Procédé selon la revendication 2 dans lequel l'halogénure alcalin est présent en quantité catalytique. 4. Procédé selon la revendication 2 dans lequel l'halogénure alcalin est présent en une quantité comprise entre 1 et 50%, de préférence entre 5 et 20%, de la quantité molaire de réactif de formule (II). 5. Procédé selon l'une ou l'autre des revendications I à 4 pour lequel la teneur en eau du milieu réactionnel est telle que le rapport H20/NH3 est inférieur à 80/100, de préférence inférieur à 20/100, plus préférentiellement inférieur à 2/100. 6. Procédé selon l'une ou l'autre des revendications 1 à 5 pour lequel est utilisé un solvant organique polaire, de préférence un solvant organique polaire non ionique. 7. Procédé selon l'une ou l'autre des revendications 1 à 6 pour lequel le solvant employé est une N-alkyl-pyrrolidone dont le radical alkyle possède de préférence de 1 à 12 atomes de carbone, plus préférentiellement laN-méthylpyrrolidone.