BE899927A - Composes chimiques intermediaires pour la fabrication de 2-haloacetanilides et procede de preparation. - Google Patents

Abstract

Nouveaux composés intermédiaires pour la fabrication de 2-haloacétanilides de formule (I) et un procédé de fabrication de ces intermédiaires. Le procédé consiste en la nitration d'acétanilides substituées, où R est un radical méthyle ou éthyle.

Description

  Composa chimiques intermédiaires pour la fabrication de 2-haloacétanilides et procédé de préparation. 

  
La présente invention concerne des composés chimiques intermédiaires et un procédéde préparation de ces composés chimiques intermédiaires. Ces composés chimiques intermédiaires sont utiles pour la préparation d'anilines substituéesqui sont des précurseurs d'une nouvelle

  
classe d'herbicides de 2-haloacétanilides.

  
Il a récemment été découvert qu'une certaine classe d'herbicides de 2-haloacétanilides est particulièrement utile pour contrôler de façon sûre des mauvaises

  
 <EMI ID=1.1> 

  
charlatan, le carex jaune desnoyers et des nombreuses autres mauvaises herbes en présence de variétés de plantes de culture y compris le coton, le blé et le soya. Cette nouvelle classe d'herbicides est décrite et revendiquée dans le brevet du Brésil 887 997 . Deux herbicides particulièrement efficaces dans cette classe sont la N-(éthoxyméthyl)-2'-trifluorométhyl-6'-méthyl-2-chloroacétanilide

  
et la N-(éthoxyméthyl)-2'-trifluorométhyl-6'-éthyl-2-chloroacétanilide.

  
La présente invention concerne des intermédiaires chimiques pour la fabrication des composés dans cette nouvelle classe d'herbicides. La présente invention concerne également un procédé de préparation de ces intermédiaires chimiques. Ce procédé comporte généralement la nitration d'acétanilides substituées.

  
La substitution électrophile teleque la nitration, la sulfonation etc. de divers types de composés de benzène substitué est connue dans la technique. Il est également connu que des substituants sur l'anneau benzénique peuvent influencer à la fois la réactivité et l'orientation de la substitution électrophile. Certains substituants peuvent augmenter la réactivité de l'anneau

  
 <EMI ID=2.1> 

  
par induction ou par résonance. D'autres groupes diminuent la densité électronique de l'anneau et réduisent ainsi

  
la réactivité de l'anneau. 

  
Les substituants sur l'anneau peuvent imposer. la substitution électrophile soit en position ortho soit para soit méta. Avec une pluralité de substituants ,

  
les substituants peuvent soit renforcer soit opposer

  
leur influence directe l'un à l'autre. Les substituants activateurs en général l'emportent sur les substituants désactivateurs. Cependant, à cause de la sensibilité

  
de la substitution électrophile à l'empêchement stérique, il y a normalement peu de substitutions entre deux substituants méta l'un par rapport à l'autre quel que soit l'effet direct des substituants sur l'anneau.

  
Par exemple, la nitration du méta -chlorotoluène résulte seulement en environ 9% de 2-nitro-3-chloro-toluène et environ 59% de 6-nitro-3-chloro-toluène. La nitration

  
de l'acide 3-chloro benzoïque résulte en seulement environ 8% d'acide 2-nitro-3-chloro benzoïque.

  
Il est connu que le substituant acétamido impose généralement la nitration sur l'anneau en position para. La nitration de l'acétanilide non-substituéerésulte en 4-nitro-acétanilide avec rendement de 90%. Cependant, d'autres substituants sur l'anneau gênait 1 influence directe du groupement acétamido. Par exemple, il est connu

  
 <EMI ID=3.1> 

  
ment 81% de rendement du produit para de mononitràtion au groupement acétamido. La nitration de l'ortho méthoxy acétanilide résulte en environ 84% seulement de produit de paramononitration. Cependant, l'effet direct du substituant d'acétamide peut être sensiblement altéré.

  
 <EMI ID=4.1> 

  
résulte en seulement 31% de produit de para mononitration.

  
Il est un but de la présente invention de réaliser de nouveaux composés intermédiaires utiles pour la production de composés dans une nouvelle classe d'herbicides de 2-haloacétanilides.

  
Il est un autre but de l'invention de mettre

  
en oeuvre un procédé pour préparer certains de ces nouveaux composés intermédiaires.

  
Il est un autre but de l'invention de réaliser un nouveau système imposant la nitration aromatique.

  
D'autres buts et avantages seront apparents

  
à la lecture de la description suivante.

  
Les nouveaux composés intermédiaires selon la présente invention sont utiles pour la fabrication d'anilines substituées qui sont des précurseurs pour la préparation

  
de composés dans de nouvelles classes d'herbicides de 2-haloacétanilides.

  
Les nouveaux composés intermédiaires de la présente invention sont les 3'-trifluorométhyl-5'-méthyl

  
 <EMI ID=5.1> 

  
3'-trifluorométhyl-4'-nitro-5'-méthyl aniline et 3'-trifluorométhyl-4'-nitro-5'-éthyl aniline.

  
Le procédé de la présente invention comporte généralement la nitration d'une acétanilide intermédiaire 3'-trifluorométhyl-5'-méthyl acétanilide ou 3'-trifluorométhyl-5'-éthyl acétanilide pour former l'acétanilide intermédiaire nitratéecorrespondante.L'acétanilide nitratée est transformée en aniline intermédiaire (acétylation ) selon des procédés bien connus. Les acétanilides intermédiaires non-hydratées peuvent être préparées par acétylation selon des procédés bien connus du composé de 3-alkyl-5-amino benzotrifluorure correspondant.

  
Un procédé de fabrication du 3-alkyl-5-amino benzotrifluorure comporte en général la nitration d'un mélange de 2,4, et 6 monochloro isomères du 3-alkyl benzotrifluorure. La nitration résulte en la formation

  
de principalement l'isomère 5-nitro. Le produit de la nitration est hydrogéné pour former les composés de départ 3-alkyl-5-amino benzotrifluorure.

  
Les nouvelles anilines intermédiaires selon la présente invention peuvent être transformées en aniline qui sont précurseurs pour des composés dans la nouvelle classe des herbicides de 2-haloacétanilides.

  
Les anilines précurseurs peuvent être formées par diazotation et réduction des anilines intermédiaires selon des procédés de laboratoire bien connus. Les anilines précurseurs peuvent ensuite être transforméesen herbicides de 2-haloacétanilides selon des procédés bien connus. Une description plus complète de la présente invention sera présentée dans la description détaillée suivante.

  
La présente invention concerne des composés intermédiaires et un procédé pour leur préparation .

  
Ces composés intermédiaires sont utiles dans la préparation d'anilinesqui sont des précurseurs pour des composés

  
 <EMI ID=6.1> 

  
(1-acétamido-3-trifluorométhyl-5-méthyl benzène); (b) 3'trifluorométhyl-5-éthyl acétanilide (1-acétamido-3-trifluorométhyl-5-éthyl benzène); (c) 3'-trifluorométhyl-4'-nitro5'-méthyl acétanilide (1-acétamido-3-trifluorométhyl-4-nitro-

  
 <EMI ID=7.1> 

  
(1-amino-3-trifluorométhyl-4-nitro-5-méthyl benzène) et (f) 3'-trifluorométhyl-4'-nitro-5'-éthyl aniline (1-amino-3trifluorométhyl-4-nitro-5-éthyl benzène). Les nouveaux composés intermédiaires ont la formule suivante :

  

 <EMI ID=8.1> 
 

  

 <EMI ID=9.1> 


  
Le procédé selon la présente invention comporte d' une manière générale la nitration d'acétanilides inter-

  
 <EMI ID=10.1>  les acétanilides intermédiaires nitratées correspondantes
(c) ou (d). Les acétanilides intermédiaires non nitratées peuvent être préparées par acétylation selon les procédés bien connus du composé correspondant de 3-alkyl-5-amino <EMI ID=11.1> 

  
Le procédé comporte d'une manière générale la nitration d'un mélange de 2,4,et 6 monochloro isomères

  
du 3-alkyl benzotrifluorure . Ce mélange peut être préparé

  
 <EMI ID=12.1> 

  
organique convenable tel que du chlorure de méthylène avec un excès molaire de 10% de gaz chlore et un catalyseur d'halogénation convenable , tel que le chlorure de fer.

  
La réaction est habituellement mise en oeuvre à une température d'environ 40[deg.] à environ 50[deg.]C . Le mélange chloré est alors lentement nitraté avec un mélange d'environ 1,0 équivalent molaire d'acide nitrique concentré et environ 3,0 équivalents molaires d'acide sulfurique à une température d'environ 0[deg.]C à environ 35[deg.]C. La nitration résulte en la formation d'une quantité substantielle d'isomère 5-nitro. Le produit de la nitration est isolé par des procédés de laboratoire habituels tek que l'extraction au solvant. La réduction du groupement nitro et la

  
 <EMI ID=13.1> 

  
chlore convenable télé que la triméthylamine et un alcool . Un catalyseur d'hydrogénation convenable

  
est ajouté à la solution. L'hydrogénation est mise en oeuvre en utilisant des procédés de laboratoire habituels.

  
Le 3-méthyl benzotrifluorure de départ peut être préparé en faisant réagir un réactif de Grignard de bromure de m-trifluorométhyl phénylmagnésium avec du

  
 <EMI ID=14.1> 

  
benzotrifluorure peut également être préparé en

  
faisant réagir du m-iodotoluène avec le sel de sodium

  
de l'acide trifluoroacétique et de l'iodure de cuivre.
(Chem Letters 1719, 1981). Le 3-éthyl benzotrifluorure de départ peut être préparé par hydrogénation d'une m-trifluorométhyl acétophénone disponible dans le commerce. D'autres procédés de préparation du 3-éthyl benzotrifluorure seront évidents à ces spécialistes à la matière.

  
Les acétanilides intermédiaires non nitratées sont alors forméespar l'acétylation du groupement amino sur le 3-alkyl-5-amino benzotrifluorure selon des procédés connus. Le benzotrifluorure est habituellement dissous dans un solvant organique convenable tel que le dichlorure d'éthylène ou le dichlorométhane. Le mélange

  
 <EMI ID=15.1> 

  
un

  
agité pendant/certain nombre d'heures pour former le composé intermédiaire non hydraté de 3-trifluorométhyl5-alkyl acétanilide.

  
Les nouveaux acétanilides intermédiaires nitratéesde la présente invention sont alors formées

  
en nitratant les acétanilides intermédiaires non nitrées correspondartesavec un agent de nitration convenable

  
tel que l'acide nitrique, des oxydes d'azote, par

  
 <EMI ID=16.1> 

  
La nitration peut être convenablement mise en oeuvre

  
en utilisant l'acide nitrique. La nitration peut être convenablement mise en oeuvre en utilisant un excès molaire d'acide nitrique concentré , par exemple

  
une concentration de 80% ou davantage. La nitration

  
peut également être convenablement mise en oeuvre

  
en utilisant un mélange d'acide nitrique concentré

  
et un co-solvant d'acide convenable par exemple l'

  
oleum, l'acide sulfurique, l'acide phosphorique ou l'acide fluorh&#65533;drique. Si on le désire, l'acétanilide

  
non nitratée peut être isolée avant la nitration. L'acétanilide peut être nitratée avec ou sans solvant organique inerte convenable, tel que 1, 2 dichloroéthane, nitrométhane, tétrachlorure de carbone, sulfolane ou chlorure de méthylène. Avant la nitration de l'acétanilide intermédiaire, il est souhaitable de mélanger d'abord l'acétanilide avec un co-solvant acide convenable par exemple l'acide sulfurique. De manière appropriée un excès molaire d'environ 2,0 à environ 15,0 par exemple environ 7,0 d'acide sulfurique concentré , par exemple

  
 <EMI ID=17.1> 

  
L'acide sulfurique fonctionne à la fois comme solvant pour la réaction de nitration et comme agent pour fixer l'eau formée pendant la réaction. Pendant l'addition de l'acide sulfurique, le milieu de réaction est convenable refroidi pour maintenir la température , de

  
 <EMI ID=18.1> 

  
de 25[deg.]C. Après addition de l'acide sulfurique, l'acétani-lide est nitratée. De manière convenable un mélange de nitration d'acide nitrique concentré et d'acide sulfurique concentré est ajouté lentement au mélange de la réaction alors que la température est maintenue,

  
 <EMI ID=19.1> 

  
en-dessous de 5[deg.]C. Pour chaque mole d'acétanilide,

  
le mélange de nitration de manière convenable comprend environ 1,0 à environ 2,0 par exemple 1,1 mole (équivalents molaires) d'acide nitrique 98% et environ 3 à environ 20,0, par exemple 4 moles (équivalents molaires) d'acide sulfurique 96%. Le mélange est agité durant environ 1,0 à environ 2,5 heures.

  
Des durées d'agitation plus longues peuvent réduire

  
le rendement. Le mélange est alors refroidi convenablement en versant sur de la glace et le produit est extrait avec un solvant organique convenable tel que l'acétate d'éthyle. Le produit de la nitration peut être isolé en utilisant des procédés de laboratoire habituels, tels que la cristallisation fractionnée.

  
La nitration de l'acétanilide intermédiaire résulte enla formation de quantités très élevée d'isomères 4nitro. La nitration du 3-trifluorométhyl-5-méthyl acétanilide résulte de façon surprenante en un rendement d'environ 85% de 3-trifluorométhyl-4-nitro-5méthyl acétanilide sans formation aisément détectable d'un autre isomère nitro quelconque.

  
Les nouveaux composés d'acétanilidesintermédiaires nitratëesde la présente invention peuvent alors être transformés en anilines intermédiaires de la présente

  
 <EMI ID=20.1> 

  
par des procédés de laboratoire habituels. L'acétanilide nitratéeest de manière convenable dissoute dans un solvant polaire convenable , tel que l'alcool , de préférence éthanol , et on la fait réagir à une température d'environ 25[deg.] à 65[deg.]C avec environ 1 à 6 équivalents molairesd'acide sulfurique concentré. L'aniline inter-médiaire peut alors être isoléeconvenablement par neutralisation du mélange de la réaction avec une

  
base convenable telle que l'hydroxyde de sodium et un solvant extrait avec un solvant organique inerte convenable tel que l'acétate d'éthyle.

  
Les anilines intermédiaires peuvent alors

  
être transformées en anilines précurseurs, 2-trifluorométhyl-6-alkyl anilines,pour les herbicides de 2-halo-

  
 <EMI ID=21.1> 

  
selon des procédés de laboratoire connus. La diazotation est convenablement mise en oeuvre en faisant réagir l'aniline intermédiaire avec de l'acide sulfurique aqueux , de l'éthanol et du nitrite de sodium aqueux. La réduction peut être mise en oeuvre avec

  
un gaz d'hydrogène à 2,7-3,5 atmosphères (2,7 x 105 à 3,5 x 105 pascals) et une quantité convenable de catalyseur de palladium sur carbone.

  
Les anilines précurseurs peuvent alors être transformées en composés dans la nouvelle classe des herbicides tertiaires de 2-haloacétanilid&#65533; selon diverses méthodes. Par exemple, les 2-haloacétanilides tertiaires peuvent être préparées par haloacétylation de l'aniline précurseur selon des procédés connus pour former une2-haloacétanilide secondaire qui est alors N-alkyléepour former des composés dans la nouvelle classe des herbicides de 2-haloacétanilid&#65533; tertiaires. L'haloacétylation de l'aniline précurseur peut être accomplie en ajoutant un léger excès molaire de chlorure de chloroacétyle à l'aniline dans un solvant organique convenable tel que le toluène, et en chauffant la solution à reflux pendant une courte période de temps. La 2-haloacétanilide secondaire est alors N-alkylée selon des procédés connus.

  
Un procédé de N-alkylation convenable est décrit en détail dans le brevet US 4 258 196. Un procédé de N-alkylation modifié est décrit dans le brevet US 4 284 564. Les 2-haloacétanilides tertiaires peuvent également être réalisées par un procédé de transéthérification. Ce procédé est décrit dans le brevet US

  
4 296 254. La 2-haloacétanilide tertiaire peut également être préparéeà partir de l'aniline précurseur par le procédé décrit dans le brevet brésilien 887 997.

  
Les exemples suivants sont présentés pour illustrer la présente invention ainsi que certains

  
des nombreux modes de réalisation de l'invention. Ces exemples sont présentés comme étant illustratifs

  
du nouveau procédé de l'invention et ne sont pas prévus pour limiter la portée de celle-ci .

Exemple 1

  
 <EMI ID=22.1> 

  
A température ambiante , on agite 29,0 g

  
(0,166 moles) de 3-trilfuorométhyl-5-méthyl aniline dans
150 ml de toluène et 15,0 g (0,19 moles) de chlorure d'acétyle sont graduellement ajoutés. La réaction

  
est amenéeà reflux durant 5 heures et refroidie graduellement à 25[deg.]C. On a enlevé environ 100 ml de toluène sous pression réduite provoquant la cristallisation du produit

  
 <EMI ID=23.1> 

  

 <EMI ID=24.1> 

Exemple II

  
 <EMI ID=25.1> 

  
acétanilide

  
Dans un flacon de 500 ml à température ambiante on a dissous 30 g (0,17 moles) de 3-trifluorométhyl-5méthyl aniline dans 250 ml de dichloroéthane. Rapidement on a ajouté 19 g (0,186 moles) d'anhydride acétique et agité mécaniquement. On a amené la température à 63[deg.] C et on l'y a maintenu durant 2 heures. On a refroidi  <EMI ID=26.1> 

  
a commencé à se former. &#65533; ce moment, on a ajouté 200 g
(2,04 moles) de H2SO4 96% en une vitesse telle que la température restait à environ 27[deg.]C. Pendant l'addition de H2S04, on a refroidi le flacon avec de la glace et

  
la température est tombéeéventuellement à 15[deg.]C.

  
On a traité le mélange sombre final avec

  
 <EMI ID=27.1> 

  
de H2S04. L'addition a résulté en un dégagement de chaleur qui a été contrôlé par refroidissement externe jusqu'à
35[deg.]C maximum. On a agité le mélange durant 1 heure

  
30 minutes et ensuite on l'averse dans un entonnoir séparé . La couche inférieure de H2S04 a été versée sur
500 g de glace résultant en un précipité qui après extraction avec de l'acétate d'éthyle a donné une solution organique orange brillante. On a séché l'acétate d'éthyle sur du sulfate de sodium , on l'a décanté et évaporé en cristaux de coloration orange. On a lavé le cristaux avec du toluène pour donner 29,6 g de cristaux de coloration blanchâtre. La liqueur-mère,a été concentrée pour donner 5,4 g de cristaux de coloration blanchâtre.

  
Le rendement total en 3'-trifluorométhyl-4'nitro-5'-méthyl acétanilide : 35,0 g (rendement 78,6%); point de fusion 187[deg.]-189[deg.]C

  
 <EMI ID=28.1> 

  

 <EMI ID=29.1> 

Exemple III

  
 <EMI ID=30.1> 

  
Acétanilide

  
On a traité 18 g (0,103 moles) de 3-trifluorométhyl-5méthyl aniline dans 160 ml de dichloroéthane avec 11,0 g
(1,08 moles) d'anhydride acétique à température ambiante.

  
 <EMI ID=31.1> 

  
a maintenu durant 4 heures. On a refroidi la solution à 22[deg.]C et 120 g de H2S04 (96%) ont été ajoutés goutte-àgoutte. On a pris soin de maintenir la température de la solution en-dessous de 35[deg.]C . Après achèvement de la réaction, on a refroidi le mélange à 23[deg.]C et traité avec 8,0 g (0,127 moles) de HN03 98% dans 30 g de H2SO4 96%.

  
De nouveau , on a pris soin que la température de la réaction ne dépasse jamais environ 35[deg.]C. On a agité

  
le mélange final tout en arrivant à température ambiante durant 1,5 heures. On a séparé ce mélange et on a versé

  
la couche d'acide sulfurique sur 250 g de glace. On a isolé le produit 3'-trifluorométhyl-4'-nitro-5'-méthyl acétanilide selon le procédé de l'exemple 1. Rendement
21,2 g de cristaux de couleur blanchâtre (rendement 82,2% ) avec point de fusion 187[deg.]-189[deg.]C.

Exemple IV

  
Le même procédé que dans l'exemple III à l'exception qu'on a permis au produit de la nitration d'être agité durant 6 heures à température ambiante. On a récupéré
15,6 g (rendement 60,8% ) de cristaux de couleur blanchâtre; point de fusion 187-189[deg.]C.

Exemple V

  
Préparation de 3'-Trifluorométhyl 4'-Nitro5'-Méthyl Aniline

  
Dans un flacon à température ambiante, on a agité 5,2 g

  
 <EMI ID=32.1> 

  
acétanilide dans une solution comprenant 20 ml de méthanol, 2 ml de H2S04 96% et 5 ml d'eau. On a amené la suspension à 65[deg.]-70[deg.]C et on l'y a maintenu durant 1,5 heures. On a refroidi le mélange de/réaction homogène résultant à température ambiante et on l'a neutralisé avec 1,0 équivalent

  
de NaOH 5%. On a extrait la matière organique dans

  
35 ml d'acétate d'éthyle. On a séché la couche organique,

  
 <EMI ID=33.1> 

  
orange sombre de 3'-trifluorométhyl-4'-nitro-5'-méthyl aniline, point de fusion 105,5[deg.]-107[deg.]C.

  
Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux composés et produits qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (8)

Revendications:

1. Composé caractérisé en ce qu'il a la formule: <EMI ID=34.1>

où R est un radical méthyle ou éthyle .

2. Composé caractérisé en ce qu'il a la formule : <EMI ID=35.1>

où R est un radical méthyle ou éthyle.

3. Composé caractérisé en ce qu'il a la formule : <EMI ID=36.1>

caractérisé en ce que R est un radical méthyle ou éthyle.

4. Procédé de préparation du composé ayant la

formule : <EMI ID=37.1>

caractérisé en ce qu'il consiste à nitrater le composé

ayant la formule : <EMI ID=38.1> où R est un radical méthyle ou éthyle.

5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le composé II est nitraté avec de l'acide nitrique.

6. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que les composés II est nitrate avec un mélange d'acide nitrique et acide sulfurique.

7. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le procédé est mis en oeuvre à une température <EMI ID=39.1>

8. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'on fait réagir le composé II avec un mélange comprenant environ 1,0 à environ 2,0 équivalents molaires d'acide nitrique concentré et environ 3,0 à environ 20,0 équivalents molaires d'acide sulfurique concentré.