CA1297098C - Composes aromatiques substitues et leur procede de preparation - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne de nouveaux composés aromatiques utiles pour la préparation de dérivés hétérocycliques. Ces composés répondent à la formule générale: <IMG> (I) dans laquelle R'1 représente un atome d'halogène choisi dans le groupe constitué par le chlore, le brome et l'iode, un radical COOH ou COCl, R'2 représente un radical 1,1diméthyldécyle, 1-méthyl cyclohexyle ou 1-adamantyle, R'3 represente un atome d'hydrogène, un radical alkyle linéaire ou ramifié comprenant de 1 à 10 atomes de carbone, ou un radical: <IMG> avec R'4 représentant un radical alkyle inférieur comprenant de 1 à 4 atomes de carbone et R'5 représentant un radical alkyle inférieur renfermant de 1 à 4 atomes de carbone ou un radical phényle. L'invention concerne également un procédé pour la fabrication de ces composés de formule (I).

Description

9~3 La présente invention a pour objet de nouveau composés arornatiques et leur procédé d'obtention.
Ces nouveaux composés sont no-tamment utiles pour la préparation de dérivés hétérocycliques qui ont fait l'objet de la demande de brevet canadien no. 491.024 déposée le 18 septembre 1985.
Les composés aromatiques selon l'invention peuvent être représentés par la formule générale (I):

R 2 ~ R'l (I) 15R'3O

dans laquelle:
- R'l représente un atome d'halogène choisi dans le groupe constitué par le chlore, le brome et l'iode, un radical COOH ou COC1, ~ R~2 représente un rad.ical 1,1-diméthyldécyle, .
1-méthyl cyclohexyle ou 1-adamantyle, - R'3 représente un atome d'hydrogène, un radical alkyle linéaire ou ramifié comprenant de 1 à 10 atomes de carbone, ou un radical:

/ R~4 Si - R'5 30R'4 avec R'4 représentant un radical alkyle inférieur comprenant de 1 à 4 atomes de carbone et R'5 représentant un radical alkyle inférieur renfermant de 1 à 4 atomes de carbone ou un ";.
~ ' ~37~98 radical phenyle.
Parmi les composés objets de la présente inven-tion, on peut citer tout particulièremen~: 2~(1-adamantyl)-4-bromophénol, 2-(1-adamantyl)-4-bromo-1-décyloxybenzène, acide 3-(1-adamantyl)-4-décyloxybenzoique, 2-(1-adamantyl)-4-bromo-1-tert-butyldiméthyl silyloxybenzoique, acide 3-adaEntyl~-4-tert-butyldiméthyl silyloxybanzène, acide 3-(1-adamantyl)-4 méthoxybenzoique, 2-(1-adamantyl)-4-bromo anisole, 4-bromo-2-(l,l~diméthyldécyl) phénol, 4-bromo-2-(l,l-diméthyldécyl)-anisole, acide 3-(1,1-diméthyldécyl)-4-méthoxybenzoique, chlorure de l'acide 3-(1-adamantyl)-4-méthoxybenzoique, chlorure de l'acide 3-(1-adamantyl)-4-décyloxybenzo~que, chlorure de l'acide 3-(1,1-diméthyl-décyl)-4 méthoxybenzoique et chlorure de l'acide 3-(1-adamantyl)-4-tert-butyldiméthylsilyloxybenzoique.
La présente invention a également pour objet le procédé de préparation des composés de formule (I) dans laquelle:
- R'l représente un atome d'halogène choisi dans le groupe constitué par le chlore, le brome et l'iode, un radical COOH ou COCl, ~ R'2 représente un radical 1,1-diméthyldécyle, 1-méthylcyclohexyle ou l-adamantyle, - - .

~2~

- R'3 représente ~un atome d'hydrogène, un radical alkyle linéaire ou ramiié comprenant de I à 10 atomes de carbone, ou un radical ~ R~4 Si ~ R 5 - R' avec R'4 représentant un radical aLkyle inférieur comprenant de 1 à 4 atomes de carbone et R'5 représentant un radical alkyle in~érieur renfermant de I à 4 atomes de carbone ou un radical phényle.
Ce procédé est caractérisé par le ait qu'il consiste à
faire reagir un p-halogénophénol de formule générale (II) :

~ , ~ (II) OH

dans laquelle X est un atome de chlore, de brome ou d'iode, - soit avec un halogènure d'alkyle ou un alcène, - soit avec un cyclanol en présence soit de trichlorure d'al~mi-nium, soit d'acide sulfurique dans un solvant, pour obtenir un p-halogénophénol substltué de ormule (III) :

X

OH (III

:, : -a~ _ dans laquelle ~ est un atome de chlore, de brome ou d'iode, que llon soumet à une réaction de O-alkylation à l'aide dlun halogénure d'alkyle linéaire ou ramifié, renfermant de l à 10 atomes de carbone ou d'un halogénure de trialkyl ou dialkyl-phényl~ilyle dont les por-elons alkyle~ renferment de 1 à 4 atomes de carbone, selon les métho-des conventionnelles, pour obtenir le composé de formule générale (IV~ :
R2~ ~

R' ~ (IV) dans laquelle X, R'2 et R'3 ont les mêmes signiications que ci-dessus, que l'on isole et, si désiré, fait réagir avec le magnéslu~
pour obtenir llor~anomagnésien correspondant, que l'on fait ensuite réagir avec du gaz carbonique pour obtenir le co~posP de ormule (I) où R'l représente un radical -COOH, que l'on i~ole et trans~orme, ~i désiré, en chlorure d'aclde correspondant.

Le solvant organique pOUVQnt être utilisé pour la mise en oeuvre du procédé de abrication est notam~ent choisi parmi le dichlorométhane et le nitrobenzène.

Le p-halogénophénol obtenu peu~-être O-alkylé de préerence par ~or~a~ion préalable d'un phénate alcalin.

;, , ~, ~2~7~ 9~

Tel que précéde~ment mentionné, les composés de ~ormule I
selon l'invention peuvent être utilisés à titre d'intermédlaire~ pour la réalisation de composés de formule (A~ :

~X~
1 ~A) dan3 laquelle :
Rl représente (i) - CH
(ii) - CH20H
(iii) - ~-R3 dans lequel R3 représente un atome d'hydrogène, le radical -OR4, R4 représentant un atoma d'hydrogène, un radical alkylc ayant de 1 à 20 atomes de carbone, un radical mono ou polyhydro~yalkyle ou R3 repré-sente le radical -N
~"

où r' ~t r" repré~entent un atome d'hydrogène ou un rad~cal alkyle inférieur, ou pris ensemble forment un hétérocycle ;
R2 repr&sente un atome d'hydrogène ou le radical -CH3 Ar représente un radical de formule :

R 3o où R'3 représente un atome d'hydrogène ou un radical alkyle linéaire ou ramiflé comprenant ae 1 à lO atomes de carbone, et R'2 represente un radical l,l-dim~thyldecyle, l-méthyl ~yclohexyle ou l-~damant~le, , ., ~2~
.

Y représente CH ou un atome drazote, et X représente un atome d'oxygène, un atome de soufre ou le rad~cal -NR5, R5 représentant un atome d'hydrogène, un radical alkyle inférieur ou un radical alkoxycarbonyle inérieur.

Ces composés de formule (A) sont obtenus par un procédé
caractérisé par le fait qu'il consiste à faire réagir un dérivé
d'aclde carboxylique aromatique de formule :

O' Ar Q

dans laquelle :
Ar est tel que défini ci-dessus et Q représente OH ou Cl, (a) soit sur un dérivé d'acide carboxylique de ~ormule :

HX ~ Y

aans laquelle :
R2 et R4 sont tels que definis ci-dessu~ e~ X represente `,NH, -O- ou -S-, et à procéder à une réaction de cycli~ation déshydratante en présence d'un catalyseur aci.de, ;

: . . , : :

g~

(b~ soit un dérivé~d'acide carboxylique de formule :
CH ~

4 (4) dans laquelle :
R2 et R4 sont tels que dé~inis ci-dessus et X représente -NH, -O- ou -S-, et à procéder à une bromation du substituant méthyle en position 4 et ensuite à cycllser le dérivé intermédlaire porteur d'un groupemen~ phosphonium ou phosphinyle selon les conditions de la réaction de Wittig, et éventuellement à trans~ormer, selon les méthodes connues, lesdits composés obtenus en vue d'obtenir l'une quelconque des autres signi~lcat~ons du radical Rl.
On donne ci-après, à titre d'illustration et sans aucun caractère limitatif, plusieurs exemples de préparacion des composés de ~ormule (I) selon l'invention.

E~EMPLE 1 Z-(1-adaman~yl)-4-bromophénol -34,6g (200 mmol) de p-bromophénol et 30,4g (200 mmol) de 1-amandsntanol sont dissous dans 100 ml de dichloromé~hane.~On a~ou~e goutte à goutte 10ml d'acide sulfurique concentré et agite hult heu-res a temperature ambiant~. On verse dans l'eau, neutralise par du bicarbonate de sodium, extrait au chlorure de méthylène, sèche et 1'évapore. Après recristallisation dans l'isooctane, on obtient 52,8 g (Rdt : 86~) du composé attendu.
Point de ~usion : 140-141C.

2~ adamantyl?-4-bromo-1-décylo~ybenzène Dans un ballon, on introdu~ 3,2g (104 ~moles) d'hydrure de sodium (80~ dans l'~uile) et 100ml de N,N-diméthylormamide. On :3L2~9~

aJoute goutte à goutte une 601ution de 2~ adamantyl) 4-bromophénol obtenu à l'exemple 1 (29g, 95 mmole~) dans 100~1 de dimethylformamide 9 et agite ~usqu'à ce que le dégagement gazeux ait cessé. On ajoute ensuite 23ml (104 mmoles) de l-iododécane et agite 8 heures à 20C. On iette dans l'eau, sèche sur sulfate de magnésium, et évapore les solvants. Le produi~ es~ puriflé par chromatographie sur colonne de silice, (éluant : heptane).
On obtient ainsi 40,7g (96%) de 2~ adamantyl)-4-bro~o-1-décyloxybenzène.
F : 69-70C.

EXEMPL~ 3 4-bromo-2-(1,1-diméthyldécyl)phénol Un mélange de 2-méthyl-1-undécène (35,6g, 211 ~moles) de parabromophénol (36,6g, 311 mmoles) et de résine Dowex (marque de commerce) 50x12 (100-200 mesh~ préalablemen~ lavée à l'eau, rincée à
l'acétone et séchée à l'étuve 3 heures à 80C, est chaufée à
100-110C pendant 48 heures~ On refroidit à température ambian~e e~
chromatographie sur colonne de silice (éluant : mélange dichlorométhane 40~/hexane 60~). On obtient ainsl le 4-bromo-2-(1,1-diméthyldécyl)phénol 50US la ~orme d'une huil~ ~aune pale (30,85 g : 43~).

E~EMP~E 4 2-(1-adamantyl)-4-bromoa~isole .
A une suspension d'hydrure de sodium (80% dans l'huile, 4,32g, 144 mmol) dans 50m1 de THF, on ajoute goutte à goutte, en maintenant la tempéra~ure à 20C, 36,8 g (120 ~mol) de 2~ adamantyl)-4-bromophénol obtenu à l'exemple 1 et agite lh à
températu~e ambianee, On a~oute ensuite 9ml (144 mmol) d'iodure de méthyle et agl~e encose 2h à 20C, On verse dans l'eau, extrait à
l'éther, sèche et évapore. Le produit est purifié par passage, sur une colonne de silice (10 X 30cm) en éluant avec un mélange d'hexane (90%) et de dichlorométhans (10~. Par évaporation, on obtlent 26,2 g d'un solide blanc (Rdt : 68~).
Point de ~usion : 138-139~C.

~, .

~2~

g E~FMPT`E _ `
Acide 3~ adamantyl)~4-méthoxybenzoIque Dan6 un ballon, on introduit 5,4g (Z25 mAtome ~) de magné-sium en tournures, et 30ml de I~]F. On ajoute goutte à goutte une solutlon de 48,5 g (150 mmoles) de 2-(1-adamantyl)-4-bromoanisole, o~tenu à l'exemple 4, et 6ml (70 mmoles) de 1,2-dibromoéthane dans 300 ml de T~F.

On chaufe au reflux 2 heures, reroidlt à -70~C et fait passer un courant de C02 pendant une heure. On laisse remonter la température à 20C, jette dans l'eau, acidifie à pH 1 avec de l'acide chlorhydrlque concentré, et extrait avec de l'éther éthylique. On décante la p~ase organique, sèche sur sulfate de magnésium et évapore.
On recriscallise le solide obtenu dans l'acétate d'éthyle ~3,7 g, 86%).
F : 238-239C.

Acide 3-(1 adamantyl)-4-décyloxybenzoIque De manière analogue à l'exemple S, à par~ir de 17,9g (40 mmoles) du dérivé obtenu à l'exemple 2, on ob~ient, après cristallisa-tion dans un mélange d'acétate d'éthyle et d'éther isopropylique, l'acide 3-(1-adamantyl)-4-décyloxybenzolque (13,5g : 82%).
F : 151-152C.

PL~ 7 Dans un ballon, on introduit 30,7 g (100 mmoles) de 2-(1-adamantyl)-4-bromophénol, obtenu à l'exemple 1, 15,4 ml (110 mmoles) de triéthylamine, 50G~g (4 mmoles) de 4-(N,N-diméthylamino)pyridine et 20~m1 de diméthylormamide (DMF)~
SOu6 azote, on a~oute goutte à gouete une solution de 1i,7 g (104 mmoles) de chlorure de tert-butyldiméthylsilyle dans 100 ml de DoM~F~ On agi~e 4 heures, ~ette dans l'eau, sxtrait à l'eeher et décante la phase organique. Après lavage à l'eau, séchage sur sul-~ate de magnésium, évaporation des solvants, le résidu obtenu es~

~2~

puri~lé par passage sur colonne de silice en éluant avec de l'hexane.
On obtient ainsi 36,2g du produit attendu.
F ~ 112C.

Acide 3-tert-butyl-4-methoxybenzolque De manière analogue à l'exemple 5, à partir de 12,16 g (50 mmoles) ~e 4~bromo-2 tert-butyl-méthoxybenzène, de 1,34g (55 mAtomes g) de magnésium, d'un excès de gaz carbonique, on ob~ient 8,31g (80%) d'acide 3-tert-butyl-4-méthoxybenzoIque de point de fusion 190C.

E~EMPLE 9 Chlorure de l'acide 3-tert-butyl-4-méthoxybenæoIque Dans un ballon on introduit 19,0g (92 mmoles) d'aclde obtenu à l'exemple 8 dans lOOml de dichlorométhane anhydre. On ajoute 18,3 ml (92 mmoles) de dicyclohexylam~ne et agite pendant 2 heures à 20~C.
On évapore les solvan~s et reprend par l'éther anhydre. On ~iltre le sel obtenu et on lui a~oute lOOml de dichlorométhane et 6,7 ml (92 mmoles) de chlorure de thionyle. On agite pendant 4 heures à 20~C, on évapore et on obtient 19,8g (95%) du chlorure d'acide (huile ~aune p~ale).

E~E
Chlorure de llacide 3-(1-adamantyl)-4-méthoxybenzo~q~
Dans un ballon, on introduit 200m1 de chlorure de thionyle, e~ aJoute par petites quantités 35g (122 mmoles) de l'acide obtenu à
l'exemple 5. On chauffe au reflux jusqu'à ce qus le dégagement gazeux cesse. On évapore à sec, reprend par 100ml de benzène anhydre et évapore à sec. On obtient ainsl le chlorure de l'acide

3-(1-adamantyl)-4-mé~hoxybenzo~que (37g) F : 153-154C.

EXEMPLE _

4-bromo-2-(1~1-diméthyldécyl)anisole ~ e 4-bromo 2~ 1 diméthyldécyl) phénol décrit dans l'exem-ple 3 (30,85g, 90 mmoles) est solubilisé dans lOOml de T~F sec, puis traité par 2,7 g (90 ~moles) d'hydrure de sodium (80% dans l'hulle), ,,~ .

7~

que l'on a~oute par petites ractions. L'addition terminée, on agite 30mn à température ambiante, puis a~oute 12,8g (90 mmoles) driodure de méthyle. On agits 2 heures à 20C, évapore le solvant, et purifie le residu par chromatographle sur colonne de silice (éluant : mélange dichlorométhane 40%/hexane 60%).
Après évaporation des solvant6, on obtient le produit désiré
sous la forme d'une huile ~aune (29,3 g, 91~).

Acide 3~ diméthyldécyl)-4~méthoxybenzo~que Le dérivé bromé obtenu dans l~exemple 11 (28,46 g, 80 mmoles) dissous dans 80~1 de THF sec, est ajouté lentement sur du magnésium en tournures (2,34 g, 96mAtg) et un cristal d'iode~ Au début de l'addition on chaufe jusqu'à ce que la réaction soit ini-tiée (établissement d'un re1ux). Ce reflux est ensuite entretenu par la vitesse d'addition du dérivé bromé.
L'addition terminée, on continue l'agitation 30mm à 50~C, refroidlt à 0C et ait passer un courant de gaz carbonique, pendant 3heures.
Le THF est alors évaporé, on a~oute 300ml d'eau et acidii-~à pH 1 (en utilisant de l'acide chlorhydrique 6N) On extrait par 3x300ml d'é~her ethylique. La phase organique est lavée avec une solution saturée de NaCl, séchée sur sulate de magnésium, et les solvants évaporés.
Le solide obtenu est lavé avec 50ml d'hexane froid, et séhé
à l'étuve à 80C.
On obtient 15,25 g d'acide 3-(1,1-diméthyldécyl)-4-méthoxybenzo~que (592) F : 112~C.

EXEMP~E 13 Chlorure de l'aclde 3~(1,1-dlméthyldécyl)-4 De manière analogue à l'exemple 9, à partir de 14,4g (44,8 7~ ~

mmoles) d'acide obtenu c~-dessus, de 9 ml (44,8 mmoles) de dicyclohexylamine, le sel obtenu étant traité par 3,26 ml (44,8 mmoles) de chlorure de thionyle pendant 16 heures à 20C, on obtient le chlorure d'acide ateendu.

E~PL'3 1 4 Chlorure de l'acide 3-(lradamantyl)-4 décyloxybenzo~que De manlère analogue à llexemple 10, on obtient à partir de 7,45g (18mmoles) d'acide 3-(1-adamantyl)-4-décyloxybenzo~que, 7,7g de chlorure d'acide correspondant (100%) EXEMP~E _ Aclde 3~ adamantvl)-4-ter~-butvldiméthYl-.
silyloxybenzolque Dans un ballon, on introduit 1,18g (48,8 mAtg~ magnésium et50ml de T.~.F., on a~oute goutte à goutte lg (32,5 mmoles) du prodult obtenu à l'exemple 7 dans 100 ml de T.H.F., et chauf~e a reflux pen-dant 2 heures. On refroidlt à -78C et ~ait passer dans un milieu réactionnel un courant de gaz carbonique. On laisse revenir à tempéra-ture ambiante, ~ette dans l'eau et acidifie ~usqu'à pH 1 avec de l'acide chlorhydrique 5N. Après extraction à l'éther et traitement classique, le solide ob~enu est chauffé dans 200m1 d'éther isopropyllque ~ reflux.
Après reroidissement, le solide est ~iltr~ et on obtient ainsi 8,2g (65~) d'acide 3~ adamantyl)-4-tert-butyldimé~hyl-silyloxybenzoique.
F : 245-246C.

EgEMPLE 16 __ Chlorure de l'aclde 3-(1-adaman~yl)-4-tert-butyl-diméthylsilyloxybenzo~que Dans un ballon, on introduit 6,45g (16,7 mmoles) de l'acide obtenu à l'exemple 15, 3,3ml (16,7 mmoles) de dicyclohexylamine et 100 ml de chlorure de méthylène. On agite à tsmp~rature ambianee 2 heures, puis a~oute 1,35 ml (18,4 mmole~) de chlorure de thionyle et agite 2 heures. On évapore à sec, reprend par 200m1 d'éther, ~ re :
;., ,: .
, ' . :

~2~

le chlorure de ~icyclohexylammoniu~ et évapore les solvanta. On ob- -tient alnsi 6,9g de chlorure de l'acide 3~ ada~antyl)-4-~ert-butyl-di~éth~lsilyloxybenzoique SOU9 ~ orme d'un solide.

Claims (5)

1. Composés aromatiques caractérisés par le fait qu'ils répondent à la formule générale (I):

(I) dans laquelle:
- R'1 représente un atome d'halogène choisi dans le groupe constitué par le chlore, le brome et l'iode, un radical COOH ou COCl, - R'2 représente un radical 1,1-diméthyldécyle, 1-méthylcyclohexyle ou 1-adamantyle, - R'3 représente un atome d'hydrogène, un radical alkyle linéaire ou ramifié comprenant de 1 à 10 atomes de carbone, ou un radical:

avec R'4 représentant un radical alkyle inférieur comprenant de 1 à 4 atomes de carbone et R'5 représentant un radical alkyle inférieur renfermant de 1 à 4 atomes de carbone ou un radical phényle.

2. Composés aromatiques selon la revendication 1, caractérisés par le fait qu'ils sont choisis dans le groupe constitué par 2-(1-adamantyl)-4-bromophénol, 2-(1-adaman-tyl)-4-bromo-1-décyloxybenzène, acide 3-(1-adamantyl)-4-décyloxybenzoique, 2-(1-adamantyl)-4-bromo-1-tert-butyldi-méthyl silyloxybenzoique, acide 3-(1-adamantyl)-4-tert-butyl-diméthyl silyloxybenzène, acide 3-(1-adamantyl)-4 méthoxy-benzoîque, 2-(1-adamantyl)-4-bromo anisole, 4-bromo-2-(1,1-diméthyldécyl)-phénol, 4-bromo-2-(1,1-diméthyldécyl)-ani-sole, acide 3-(1,1-diméthyldécyl)-4-méthoxybenzoique, chlorure de l'acide 3-(1-adamantyl)-4-méthoxybenzoïque, chlorure de l'acide 3-(1-adamantyl)-4-décyloxybenzoïque, chlorure de l'acide 3-(1,1-diméthyldécyl)-4 méthoxybenzoïque et chlorure de l'acide 3-(1-adamantyl)-4-tert-butyldiméthyl-silyloxybenzoïque.

3. Procédé pour la fabrication des composés aromatiques de formule générale (I):

(I) dans laquelle:
- R'1 représente un atome d'halogène choisi dans le groupe constitué par le chlore, le brome et l'iode, un radical COOH ou COCl, - R'2 représente un radical 1,1-diméthyldécyle, 1-méthylcyclohexyle ou 1-adamantyle, - R'3 représente un atome d'hydrogène, un radical alkyle linéaire ou ramifié comprenant de 1 à 10 atomes de carbone, ou un radical avec R'4 représentant un radical alkyle inférieur comprenant de 1 à 4 atomes de carbone et R'5 représentant un radical alkyle inférieur renfermant de 1 à 4 atomes de carbone ou un radical phényle, caracté-risé par le fait qu'il consiste à faire réagir un p-halogénophénol de formule générale (II) :

(II) dans laquelle X est un atome de chlore, de brome ou d'iode, - soit avec un halogénure d'alkyle ou un alcène, - soit avec un cyclanol en présence soit de trichlorure d'aluminium, soit d'acide sulfurique dans un solvant, pour obtenir un p-halogénophénol substitué de formule (III) :

(III) dans laquelle X est un atome de chlore, de brome ou d'iode, que l'on soumet à une réaction de O-alkylation à l'aide d'un halogénure d'alkyle, linéaire ou ramifié, renfermant de 1 à 10 atomes de carbone ou d'un halogénure de trialkyl- ou dialkyl-phénylsilyle dont les por-tions alkyles renferment de 1 à 4 atomes de carbone, selon des méthodes conventionnelles, pour obtenir le composé de formule générale (IV):

(IV) dans laquelle X, R'2 et R'3 ont les mêmes significations que ci-dessus, que l'on isole et, si désiré, fait réagir avec le magnésium pour obtenir l'organomagnésien correspondant que l'on fait ensuite réagir avec du gaz carbonique pour obtenir le composé de formule (I) où R'1 représente un radical -COOH, que l'on isole et transforme, si désiré, en chlorure d'acide correspondant.

4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé
en ce que le solvant organique est choisi dans le groupe constitué par le dichlorométhane et le nitrobenzène.

5. Procédé selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que 1'0-alkylation est réalisée par formation préalable du phénate alcalin correspondant.