CH631444A5 - Composes 5-trifluoromethylpyridine 2-substitues et procede pour la preparation de ceux-ci. - Google Patents
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Description
La présente invention se rapporte à de nouveaux composés 5- 35 trifluorométhylpyridine 2-substitués utiles comme intermédiaire dans la préparation de médicaments, de produits chimiques pour l'agriculture, de colorants, etc.
Des composés du type trifluorométhylpyridine ayant une structure chimique analogue à celle des composés selon l'invention décrits 40 ci-après sont bien connus et décrits par exemple dans le brevet USA N° 3755329. Toutefois, ces composés du type pyridine ne peuvent pas être facilement préparés sur une échelle industrielle. En outre, le brevet GB N° 1289236 divulgue des 2-chloro-5-trifluorométhyl-pyridine. 45
L'objet de cette invention consiste à fournir un composé 5-trifluorométhylpyridine 2-substitué représenté par la formule générale®: x
(1)50
dans laquelle X représente un atome d'hydrogène ou un atome de chlore et Y représente un atome de fluor ou un atome de chlore; mais 55 lorsque X est H alors Y est F et lorsque X est Cl alors F est Cl.
Cette invention a également pour objet un procédé pour la préparation des composés de formule générale (I).
Les composés 5-trifluorométhylpyridine 2-substitués représentés par la formule générale (I) selon l'invention peuvent être préparés par 60 fluoration d'un composé représenté par la formule générale (II), par exemple selon le schéma réactionnel suivant:
.X /X
RlO/-Y + CF3R2
CF.
CCSL.
(Il)
//>) ■ N
7 aSent ru u de fluoration *-• r .
— Y
dans laquelle X! représente un atome d'hydrogène, un atome de chlore ou un atome de brome et Z est comme défini précédemment, celui-ci pouvant être lui-même produit par diazotation de la 2-amino-5-méthylpyridine avec ou sans halogénation préalable.
Le composé 5-trifluorométhylpyridine 2-substitué de formule (I) peut également être préparé par réaction d'un composé de formule (IV) avec un composé de formule (V) selon le schéma réactionnel ci-dessous:
x
3 \zTN
(IV) (V) (la)
Dans ce schéma réactionnel, X et Y sont comme définis pour la formule générale (I) et Rj et R2 représentent chacun un atome de brome ou un atome d'iode.
La réaction est effectuée pendant 5 à 24 h à une température de 100 à 200° C et en présence de poudre de cuivre et d'un solvant, par exemple un solvant aprotique polaire tel que la pyridine, le sulfolane, le diméthylformamide, le sulfoxyde de diméthyle, etc.
Les produits de départ décrits dans les techniques ci-dessus sont bien connus. Par exemple, la 2-amino-5-méthylpyridine est divulguée dans les «Chemical Abstracts», Vol. 43,7050i (1949), les composés de formule (IV) sont décrits dans le brevet USA N° 4046553, et les composés de formule (V) sont décrits dans «Org. Reaction», Vol. 9, p. 358.
Les composés selon l'invention de formule (I) peuvent être transformés en acides 4-(5-trifluorométhylpyridine-2-oxy)phénoxy-alcanecarboxyliques, en acides 4-(3-halogène substitué 5-trifluoro-méthylpyridyl-2-oxy)phénoxyalcanecarboxyliques, en esters ou en amides de ces acides, etc., par réaction avec un acide p-hydroxy-phénoxyalcanecarboxylique, avec un ester d'acide p-hydroxy-phénoxyalcanecarboxylique ou avec un amide de celui-ci, ou les similaires. Ces réactions sont effectuées à 50° C ou à une température supérieure pendant 1 à 20 h et en présence d'un produit alcalin. Un produit alcalin approprié qui peut être utilisé est un hydroxyde de métal alcalin ou un carbonate de métal alcalin tel que l'hydroxyde de sodium, l'hydroxyde de potassium, le carbonate de sodium, le carbonate de potassium, etc. Ces réactions peuvent être effectuées en
3
631 444
présence d'un solvant aprotique polaire, par exemple tels que ceux mentionnés précédemment.
Les composés ci-dessus produits à partir des composés selon l'invention de formule (I) présentent une excellente activité comme ingrédients actifs, par exemple comme produits chimiques pour l'agriculture et, en particulier, comme herbicides. Par-dessus tout, l'activité herbicide sélective dans la destruction des mauvaises herbes graminées sans dommage substantiel aux récoltes de plantes à large feuillage telles que le coton, le soya, etc., est remarquable en tant qu'activité spécifique. Des mauvaises herbes graminées qui sont sélectivement affectées par ces composés produits à partir des composés selon l'invention de la formule (I) comprennent par exemple barnyard grass (Echinochloa crus-galli Beauv.), large crab-grass (Digitarla adscendens Henr.), green foxtail (Setaria viridis Beauv.), etc. Les composés décrits ci-dessus présentent une activité herbicide sélective distincte sur ces mauvaises herbes graminées en utilisant soit un traitement du sol avant émergence, soit un traitement du feuillage après émergence. Le degré d'inhibition de la croissance dans le cas de la vaporisation, par exemple, de 50 g/a (100 m2) comme ingrédient actif a été évalué sur une échelle de 10 catégories dans lesquelles le chiffre 10 indique que la croissance a été complètement inhibée et le chiffre 1 indique qu'il n'y a pas eu d'inhibition; le degré d'inhibition de croissance des récoltes à large feuillage était de 1 à 2, alors que le degré d'inhibition de croissance des mauvaises herbes graminées était de 9 à 10.
Des exemples représentatifs de la préparation des composés selon l'invention de formule (I) sont décrits ci-dessous. Sauf indications contraires, toutes les parties, pourcentages, rapports et les similaires sont en poids.
Exemple 1 :
Préparation de la 2,3-dichloro-5-trifluorométhylpyridine
176 g de brome ont été ajoutés graduellement à une solution de 108 g de 2-amino-5-méthylpyridine dissous dans 11 d'acide acétique glacial, et la réaction a été effectuée à 30-40° C. Ensuite, le produit de la réaction a été versé dans de l'eau, et 40 g d'hydroxyde de sodium ont été ajoutés. Les cristaux ainsi formés ont été filtrés pour obtenir 180 g de 2-amino-3-bromo-5-méthylpyridine avec un point de fusion de 37 à 39° C.
374 g de 2-amino-3-bromo-5-méthylpyridine ont été ajoutés à 11 d'acide bromhydrique à 47% à une température de 10 à 20° C, et 300 ml de brome ont été ajoutés au mélange à 0°C. Puis la température du système a été diminuée jusqu'à 0°C ou moins, et une solution de 350 g de nitrite de sodium dissous dans 500 ml d'eau a été ajoutée goutte à goutte au système. Après une durée de 30 min, une solution de 750 g d'hydroxyde de sodium dissous dans 750 ml d'eau a été ajoutée au mélange obtenu à une température de 25°C ou moins.
Le produit ainsi obtenu a été extrait avec du toluène, et l'extrait a été lavé successivement avec une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium 5% et avec de l'eau, puis séché sur du sulfate de sodium anhydre. Ensuite, le toluène a été éliminé par distillation afin d'obtenir 461 g de 2,3-dibromo-5-méthylpyridine avec un point de fusion de 51 à53°C.
251 g de la 2,3-dibromo-5-méthylpyridine ainsi obtenue ont été dissous dans 3,01 de tétrachlorure de carbone, et le mélange a été chauffé. Au moment du début du reflux (à ITC), on a fait barboter du chlore gazeux dans le mélange avec une irradiation par de la lumière ultraviolette. Après une durée de 5 h, la fin de la réaction a été confirmée par Chromatographie gazeuse, et le système a été refroidi et de l'air a été introduit dans le système pour éliminer le chlore n'ayant pas réagi. Le mélange a été ensuite lavé avec de l'eau plusieurs fois et séché sur du sulfate de sodium anhydre. Puis le tétrachlorure de carbone a été éliminé par distillation, et l'on a laissé refroidir le système. Les cristaux solides ainsi obtenus ont été lavés avec du n-hexane pour obtenir 173 g de 2,3-dichloro-5-trichloro-méthylpyridine.
26,6 g de 2,3-dichloro-5-trichlorométhylpyridine et 17,9 g de trifluorure d'antimoine ont été mélangés dans un ballon équipé d'un thermomètre, d'un agitateur et d'un condenseur à reflux. La réaction a débuté immédiatement lorsque le mélange a été porté à une température de 170°C, et un produit à bas point de fusion formé a commencé à refluer. 5 min après le début du reflux, le condenseur a été dirigé vers le bas afin d'éliminer par distillation le produit refluant. Le distillât a été extrait avec du chlorure de méthylène, et l'extrait a été lavé successivement avec de l'acide chlorhydrique dilué à 10% et de l'eau, et, après séchage sur du sulfate de sodium anhydre, l'extrait lavé a été concentré. Le concentrât a été distillé afin d'obtenir 7,7 g de 2,3-dichloro-5-trifluorométhylpyridine ayant un point d'ébullition de 98-101°C/70 mmHg.
La 2,3-dichloro-5-trifluorométhylpyridine ainsi obtenue peut être transformée en a-[4-(3-chloro-5-trifluorométhylpyridyl-2-oxy)-phénoxyjpropionate d'éthyle en utilisant la méthode suivante.
10,8 g de 2,3-dichloro-5-trifluorométhylpyridine et 21,0 g d'a-(4-hydroxyphénoxy)propionate d'éthyle ont été dissous dans 50 ml de sulfoxyde de diméthyle, et 13,8 g de carbonate de potassium anhydre ont été ajoutés au mélange. La réaction a été effectuée pendant 2 h à 150°C avec agitation. Le produit réactionnel a été refroidi, puis ajouté à un mélange glace/eau, le matériau solide étant alors extrait avec du toluène. La phase toluène à été lavée plusieurs fois avec de l'eau et séchée sur du sulfate de sodium anhydre. Ensuite, le toluène a été éliminé par distillation pour obtenir 13,1 g d'un produit huileux
(I).
De plus, la phase aqueuse a été lavée avec du toluène et acidifiée avec de l'acide chlorhydrique concentré 30% pour obtenir un produit huileux. Ce produit huileux a été extrait avec du chlorure de méthylène, lavé avec de l'eau et séché sur du sulfate de sodium anhydre, puis le chlorure de méthylène a été éliminé par distillation pour obtenir 9,0 g d'un produit huileux. Ce produit a été mélangé avec une quantité en excès d'éthanol et, après addition de 2 ml d'une solution de trifluorure de bore dans le diéthyléther, le mélange a été chauffé au reflux (80° C) pendant 2 h. Ensuite, une petite quantité d'eau a été ajoutée au mélange, et l'éthanol a été éliminé par distillation. L'huile obtenue a été extraite avec du chlorure de méthylène, lavée avec de l'eau et séchée sur du sulfate de sodium anhydre. Après élimination du chlorure de méthylène par distillation, 6,1 g d'un produit huileux (II) ont été obtenus.
Les produits huileux (I) et (II) ont été combinés et adsorbés sur une colonne de Silicagel, puis élués avec du toluène. Après élimination par distillation du toluène dans l'éluat, 10,8 g d'un produit huileux ont été obtenus. Ce produit a été solidifié par refroidissement, puis lavé avec du n-hexane et séché afin d'obtenir 6,0 g d'a-[4-(3-chloro-5-trifluorométhylpyridyl-2-oxy)phênoxy]propionate d'éthyle.
Exemple 2:
Préparation de la 2-fluoro-5-trifluorométhylpyridine
21 fi g de 2-bromo-5-trifluorométhylpyridine ont été mélangés avec 17,9 g de trifluorure d'antimoine dans un ballon équipé d'un thermomètre, d'un agitateur et d'un condenseur à reflux. Après chauffage jusqu'à 150-180° C, la réaction a immédiatement débuté, et un produit à bas point d'ébullition s'est formé et a commencé à refluer. 20 min après le début du reflux, le condenseur a été dirigé vers le bas afin d'éliminer par distillation le produit refluant. Le distillât a été extrait avec du chlorure de méthylène, et l'extrait a été lavé successivement avec de l'eau, avec de l'acide chlorhydrique dilué à 15% et à nouveau avec de l'eau. Après séchage, l'extrait lavé a été concentré et distillé afin d'obtenir 5,3 g du produit désiré ayant un point d'ébullition de 115 à 120°C.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
R
Claims (5)
1. Composé 5-trifluorométhylpyridine 2-substitué représenté par la formule générale (I) : x
(I)
dans laquelle X représente un atome d'hydrogène ou un atome de io chlore et Y représente un atome de fluor ou un atome de chlore, mais lorsque X est H alors Y est F et lorsque X est Cl alors Y est Cl.
2. 2-Flûoro-5-trifluorométhylpyridine selon la revendication 1.
2
REVENDICATIONS
3. 2,3-Dichloro-5-trifluorométhylpyridine selon la revendication 1. 15
4. Procédé pour la préparation d'un composé 5-trifluorométhylpyridine 2-substitué représenté par la formule générale (I) selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on effectue une fluoration d'un composé représenté par la formule générale (II) :
Y 20
V (II)
CC£ /y/ ^
Dans le schéma réactionnel ci-dessus, X et Y sont comme définis précédemment et Z représente un atome d'halogène, un atome de fluor, un atome de chlore et un atome de brome étant préférés.
Lorsque le fluorure d'hydrogène est utilisé comme agent de fluoration, la réaction est achevée en 1 à 72 h par traitement du composé de formule (II) avec du fluorure d'hydrogène gazeux à une température comprise entre 0 et 50° C. Si nécessaire, un solvant approprié peut être utilisé pour la réalisation de cette réaction.
Lorsque des fluorures métalliques tels que le trifluorure d'antimoine sont utilisés comme agents de fluoration, la réaction est achevée en 5 min à 1 h par mélange du produit de départ, le composé de formule (II), avec par exemple du trifluorure d'antimoine et par chauffage du mélange obtenu à 100-250° C. En outre, le produit final, à savoir le composé 5-trifluorométhylpyridine 2-substitué de formule (I), peut également être obtenu par chauffage et vaporisation du produit de départ, le composé de formule (II), et par réaction du produit de départ vaporisé avec un fluorure de métal à une température élevée.
Le composé de formule (II) peut être produit par chloration, sous irradiation à la lumière ultraviolette, d'un composé de formule générale (III):
CH.
dans laquelle X est comme défini dans la revendication 1 et Z représente un atome d'halogène, avec un agent de fluoration.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la réaction est effectuée à une température comprise entre 100 et 250° C et par le fait que l'agent de fluoration est un fluorure de métal. 30
(III)
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