Procédé de préparation des N-pyridyl toluamides L'invention a pour objet la préparation de nouveaux N- pyridyl toluamides, utiles par exemple comme composés inter médiaires dans la préparation de certains stilbènes à substi- tuants hétérocycliques, en particulier des dérivés oxazolopyri- dinyle de stilbène utiles comme agents azurants et blanchis- sants optiques pour fibres naturelles et synthétiques, papiers, résines, etc.
Le brevet no 52 39 08 (demande no 6398/70) concerne la préparation de nouveaux composés chimiques ayant la formule
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dans laquelle Py1 et Py2 sont des radicaux bivalents provenant d'une pyridine substituée ou non, ayant des valences libres sur des atomes de carbone annulaires vicinaux. Py1 et Py2 peuvent être identiques ou non et comprennent des radicaux pyridine substitués ou non par un ou plusieurs substituants monovalents qui tendent à accroître la solubilité du stilbène substitué dans les fibres et les résines synthétiques, par exemple, alcoyle inférieur ou halogène, c'est-à-dire le chlore, le brome, l'iode et le fluor.
Ces substituants ont l'avantage d'accroître la solubilité dans les résines synthétiques sans pour autant avoir tendance à colorer le composé; ils ne sont donc pas de substituants auxo- chromes.
Dans la formule I, A est un radical 4,4'-stilbène bivalent de formule
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dans laquelle les substituants représentés par Z sont des substi- tuants monovalents identiques ou différents rattachés au noyau benzénique par une liaison de covalence. Z peut être un substi tuant quelconque qui ne détruit par les propriétés fluorescentes souhaitables du composé, dans l'ensemble.
Des exemples typiques de substituants représentés par Z sont H; un halo gène, c'est-à-dire, le chlore, le brome, l'iode et le fluor; un radical alcoyle inférieur, tel qu'il est défini précédemment, par exemple, les radicaux méthyle, éthyle, propyle, n-butyle, tert- butyle, amyle, sec.amyle et hexyle; un radical alcoxy inférieur, par exemple, méthoxy, éthoxy, propoxy, isopropoxy et hexyl- oxy; un radical aryloxy, dans lequel la partie aryle est un radical aromatique carbocyclique à un ou deux cycles, par exemple, radical phénoxy, naphtyloxy ou p-chlorophénoxy;
un radical alcanesulfonyle inférieur dans lequel la partie alcane inférieure- contient de 1 à 6 atomes de carbone, par exemple, radicaux méthanesulfonyle, éthanesulfonyle, butanesulfonyle, et hexanesulfonyle; un radical arènesulfonyle dans lequel la partie arène est un radical aromatique carbocyclique à 1 ou 2 cycles, par exemple, radicaux benzènesulfonyle, p-toluènesul- fonyle et P-naphtalènesulfonyle; un radical sulfamyle; un radical sulfamyle N-substitué, par exemple radicaux N,N- diméthylsulfamyle, N-éthylsulfamyle et N-phénylsulfamyle; un radical cyano;
un radical carbamyle, et carbamyle N-substitué, par exemple N,N-diméthylcarbamyle, N,N-dibutylcarbamyle, N-phényl-N-méthylcarbamyle et N-(2-naphtylcarbamyl).
Normalement pas plus de un ou deux des substituants Z sont différents de H, car les composés 4,4-stilbène-disubstitués plus simples sont moins chers et de préparation plus facile et sont des agents azurants fluorescents aussi bons ou meilleurs que les composés plus substitués.
En général, les composés ayant la structure précédente sont des solides jaunes à vert-jaunes, de point de fusion élevé, qui ont les caractéristiques de solubilité suivantes. Ils sont insolu bles dans l'eau, les hydrocarbures, les hydrocarbures aliphati ques halogénés, les cétones, les éthers et les alcools aliphati ques inférieurs. Ils sont généralement légèrement solubles dans le diméthylformamide chaud, l'alcool benzylique et les hydro carbures halogénés à point d'ébullition supérieur tels que le trichlorobenzène et le diphényle chloré.
Ils sont modérément solubles dans certains acides minéraux, par exemple l'acide sulfurique froid et l'acide polyphosphorique chaud, mais ils sont habituellement précipités sous la forme de sel d'addition d'acide lorsque la solution acide est diluée par l'eau. Une catégorie préférée de composés de formule I comprend les composés ayant la structure de la formule IA
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dans laquelle chacun de R1, R2 et R3 est H, un halogène, un radical alcoxy inférieur ou alcoyle inférieur, et de préférence Ri, R2 et R3 sont tous de l'hydrogène.
Les composés de formule I peuvent être préparés par un procédé qui comprend la réaction de deux molécules, identi ques ou différentes, de formule
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dans laquelle Py1,2 est un radical Py1 ou Py2 comme défini ci- dessus, et B est un radical p-tolyle substitué ou non, en pré sence de soufre. Les composés de formule IV, en particulier un 2-p-tolyloxazolopyridine, peuvent être transformés en stilbène substitué correspondant, par la technique connue du soufre en fusion qui consiste à cauffer le réactif substitué par p-tolyle dans du soufre fondu à 250 -C environ pendant 6 à 8 heures.
Un procédé pour la préparation du composé 4,4'-stilbène- bis-(2-oxazolo-[5,4-b]-pyridine) de formule I consiste à chauffer le N-(2-chloro- ou 2-bromo-3-pyridyl)-p-toluamide, de préférence le dérivé 2-chloro, avec l'acide polyphosphorique pour obtenir la 2-(p-tolyl)-oxazolo-[5,4-b]-pyridine (formule IV) et, ensuite, à chauffer ladite 2-(p-tolyl)-oxazolo-[5,4-b]- pyridine avec du soufre, pour obtenir la 4,4'-stilbènebis-(2- oxazolo-[5,4-b]-pyridine).
Selon l'invention, on prépare le nouveau N-(2-chloro ou 2- bromoô-3-pyridyl)-p-toluamide en faisant réagir la 3-amino-2- chloro- ou -2-bromo-pyridine avec un agent d'acylation p- toluylé, par exemple, le chlorure ou bromure de p-toluyle, ou bien avec l'acide p-toluique ou un p-toluate d'alcoyle inférieur, par exemple, p-toluate de méthyle, en présence d'un agent déshydratant.
En pratique, il est commode d'utiliser d'environ 5 à 15 parties en poids d'acide polyphosphorique pour chaque partie en poids de N-(2-chloro ou bromo-3-pyridyl)-p-tolua- mide dans la réaction de cyclisation et de chauffer le mélange à une température dans la gamme de 150-200 -C. La réaction est ordinairement achevée en environ une à six heures, selon la température utilisée.
On effectue habituellement la réaction du soufre en fusion pour former la 4,4'-stilbènebis-(2-oxazolo[5,4-b]-pyridine), avec du soufre en excès (de préférence 3 à 8 parties en poids de soufre pour chaque partie de 2-(p-tolyl)-oxazolo[5,4-b]- pyridine), selon les modes opératoires connus dans la tech nique.
On suit commodément la réaction par analyse spectro- photométrique ultraviolette et elle est ordinairement achevée en 8 à 12 heures aux températures dans la gamme de 200 à 250 -C. <I>Exemple</I> On ajoute 82,5 g (0,533 mole) de chlorure de p-toluyle graduellement à une solution contenant 64,3 g (0,500 mole) de 3-amino-2-chloro-pyridine et 42,0 ml (0,525 mole) de pyridine dans 1250 ml de chlorobenzène sec, tandis que l'on maintient la température au-dessous de 50 C. On chauffe ensuite le mélange à 49-51 -C pendant 18 heures et demie et refroidit ensuite.
On a éliminé un précipité par filtration et on l'a lavé avec un peu de chlorobenzène. On a ensuite secoué le filtrat avec une solution de bicarbonate de sodium à 5%, on l'a lavé à l'eau, et ensuite on l'a séché sur sulfate de sodium anhydre. On a ensuite réduit le volume sous vide à environ 200 ml, et on a dilué la solution froide avec un égal volume de n-hexane.
On a recueilli le précipité résultant sur un filtre et on l'a lavé à l'hexane pour obtenir 113 g de N-(2-chloro-3-pyridyl)-p-tolua- mide, constitué d'un solide blanc fondant à 102-104 C.
On a ajouté cinquante grammes (0,2025 mole) de l'intermé diaire précédent, le N-(2-chloro-3-pyridyl)-p-toluamide, à 495 g d'acide polyphosphorique à 110 C, en agitant. On a appliqué un vide au mélange (100-l50 mm) et on a augmenté la température jusqu'à 160 C et on a maintenu pendant 3,5 heures à 160-165 -C. (On a suivi l'évolution de la réaction par analyse spectrophotométrique ultraviolette. On a considéré l'évolution d'un pic à 305-306 nm comme indicatrice de la formation progressive du produit désiré.) Lorsque la réaction a été achevée, on a versé le mélange réactionnel dans 1250 ml d'eau, on l'a refroidi à la température ambiante, et on a recueilli le précipité résultant sur un filtre.
On a ensuite trituré le précipité avec 400 ml d'eau, et on a ajouté du bicarbonate de sodium jusqu'à un pH de 8. On a chauffé le mélange à 80 C pendant cinq minutes, on a refroidi à la température ambiante et on a filtré. On a lavé le précipité jusqu'à ce qu'il n'y ait plus d'alcali et on l'a séché. Recristallisée dans le ben zène, la 2-(p-tolyl)-oxazolo3 [5,4-b] pyridine résultante fondait à 113-116,5 -C et avait un coefficient d'extinction massique de 156,5 à 305 nm (dans le diméthylformamide).
Ce produit peut être utilisé de façon suivante: A 42 g de soufre à 140 C, on ajoute 8,41 g (0,040 mole) de la 2-(p-tolyl)-oxazolo, [5,4-b]pyridine. On chauffe les substances à 216-231 C pendant 10,5 heures.
(On suit l'évolution de la réaction par analyse spectrophotométrique ultraviolette. On considère l'évolution d'un pic à 375-376 mu comme indica trice de la formation progressive du produit désiré.) Lorsque la réaction est achevée, on refroidit le mélange réactionnel et on purifie le produit résultant en faisant bouillir avec du perchlor- éthylène pour obtenir la 4,4-stilbènebis (2-oxazolo[5,4-b]py- ridine) ayant un coefficient d'extinction, pondéral de 184 à 376 nm (max.) en solution dans le diméthylformamide.