CH644578A5 - Procede de preparation d'un chloro-2 propionate d'alcoyle. - Google Patents
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Description
L'invention concerne la préparation d'un chloro-2 propionate d'alcoyle de formule :
CH3-CH-COOR (I)
I
Cl dans laquelle R représente un radical alcoyle contenant de 1 à 5 atomes de carbone.
Le composé de formule I et celui de formule II présentent un atome de carbone substitué de façon asymétrique. Chacun de ces composés peut donc exister sous deux formes énantiomères dont l'une présente la configuration absolue D et l'autre la configuration absolue L. (Selon une autre nomenclature équivalente, les lettres R et S sont quelquefois utilisées respectivement au lieu de D et de L pour repérer les configurations absolues. Dans ce qui suit, nous utiliserons systématiquement la première de ces nomenclatures, c'est-à-dire les lettres D et L.)
Le composé de formule I (ou de formule II) comprenant en proportions pondérales égales l'isomère de configuration absolue D et l'isomère de configuration absolue L est le composé racémique, optiquement inactif.
Dans ce qui suit, on entendra par composé optiquement actif un composé constitué en majeure partie (en poids) ou dans sa totalité par l'un des isomères de ce composé. Par pureté optique d'un composé optiquement actif, c'est-à-dire constitué de façon prépondérante par l'un des deux isomères, on entendra le pourcentage pondéral de l'isomère prépondérant contenu dans ce composé. Par composé optiquement actif de pureté optique élevée d'au moins 90%, on entendra un composé dans lequel le pourcentage pondéral de l'isomère prépondérant est d'au moins 90%.
L'invention concerne la préparation d'un chloro-2 propionate d'alcoyle, racémique ou optiquement actif, répondant à la formule I. Elle concerne plus particulièrement la préparation d'un chloro-2 propionate d'alcoyle optiquement actif présentant une pureté optique élevée.
Il est connu d'après la référence «Chem. Soc. Trans.», 105, pp. 1103-1115 de préparer le chloro-2 propionate d'éthyle, optiquement actif, par chloration de lactate d'éthyle optiquement actif,
selon un procédé comportant les deux étapes successives distinctes suivantes:
Première étape:
Action du chlorure de thionyle sur du lactate d'éthyle (dextro-gyre, mesure effectuée sans solvant), pour donner du chlorosulfinate de lactate d'éthyle, selon la réaction:
CH3-CH-COO-C2H5 -► CH3-CH -COO-C2Hs + HCl I I
OH O-SO-Cl
Selon cette référence, cette réaction s'effectue en Utilisant un large excès de chlorure de thionyle (excès molaire de 50% par rapport au lactate d'éthyle, d'après l'essai décrit). Elle débute dès la température ordinaire et entraîne un vigoureux dégagement d'acide chlorhydrique.
Deuxième étape:
Décomposition par la chaleur du chlorosulfinate de lactate d'éthyle obtenu précédemment, par chauffage de ce dernier en pré5
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sence de chlorhydrate de pyridine comme catalyseur, pour donner le chloro-2 propionate d'éthyle selon la réaction:
CH3-CH-COO-QH5 CH3-CH-COOC2H5 + S02
I I
O-SO-Cl Cl
D'après l'essai décrit dans cette référence, page 1113, cette décomposition thermique s'effectue en chauffant le chlorosulfinate de lactate d'éthyle à 80° C pendant 6 h, en présence d'une quantité de chlorhydrate de pyridine représentant approximativement 23% en poids par rapport au chlorosulfinate de lactate d'éthyle.
Cette référence enseigne toutefois que cette préparation présente un certain nombre de difficultés.
Elle signale, tout d'abord, qu'au cours de la première étape du procédé il se produit un vigoureux dégagement d'HCl (cf. p. 1112), même lorsque cette première étape est effectuée à température ordinaire. Un tel dégagement gazeux violent n'est pas trop gênant dans le cas d'une manipulation de laboratoire, mais il en est tout autrement lorsqu'on envisage de mettre en œuvre un tel procédé sur une échelle industrielle, car un tel dégagement gazeux violent devient alors inacceptable.
Cette référence signale, de plus, l'existence de réactions parasites entraînant la formation de sous-produits indésirables, ce qui diminue bien évidemment d'autant la formation de chloro-2 propionate d'éthyle (et donc le rendement en ce composé). Elle signale également que selon les conditions choisies, l'utilisation comme catalyseur du chlorhydrate de pyridine entraîne une certaine racémisation partielle du chloro-2 propionate d'éthyle (cf. pp. 1106-1114). On notera, à ce propos, que l'objet de l'essai décrit dans cette référence n'était pas d'obtenir du L-chloro-2 propionate d'éthyle optiquement pur, mais simplement de déterminer le sens du pouvoir rotatoire du chloro-2 propionate d'éthyle obtenu, afin d'étudier la stéréochimie de la réaction. Cette racémisation partielle n'est pas gênante dans le cas d'une étude théorique telle que celle décrite dans cette référence; il en est toutefois tout autrement lorsqu'on cherche à préparer du chloro-2 propionate d'alcoyle optiquement actif, de pureté optique élevée, à partir de lactate d'alcoyle optiquement actif, lui-même de pureté optique élevée, puisque cette racémisation partielle au cours de la réaction entraîne une diminution de la pureté optique au cours de la réaction et peut conduire à un chloro-2 propionate d'alcoyle à taux de racémisation élevé.
La présente invention se propose de remédier à ces inconvénients.
Un premier but de l'invention est de permettre la préparation d'un chloro-2 propionate d'alcoyle, racémique ou optiquement actif, par action du chlorure de thionyle en excès sur du lactate d'alcoyle, racémique ou optiquement actif, avec formation intermédiaire de chlorosulfinate de lactate d'alcoyle, en étalant au maximum dans le temps le dégagement d'acide chlorhydrique au cours de la réaction, afin de le ramener à un niveau industriellement acceptable.
Un deuxième but de l'invention est de permettre la préparation d'un chloro-2 propionate d'alcoyle, racémique ou optiquement actif, à partir de lactate d'alcoyle respectivement soit racémique, soit optiquement actif, avec un rendement amélioré et en évitant la formation de sous-produits gênants.
Un troisième but est de permettre la préparation du chloro-2 propionate d'alcoyle optiquement actif à partir de lactate d'alcoyle optiquement actif en évitant au maximum tout phénomène de racémisation partielle au cours de la transformation, et de permettre ainsi d'obtenir du chloro-2 propionate d'alcoyle de pureté optique élevée, à partir de lactate d'alcoyle de pureté optique élevée.
Il a maintenant été prouvé que ces différents buts pouvaient être atteints grâce à un nouveau procédé faisant l'objet de la présente invention.
Le procédé selon l'invention concerne la préparation d'un chloro-2 propionate d'alcoyle selon la formule I, racémique ou optiquement actif, par action du chlorure de thionyle en excès sur le lactate d'alcoyle racémique ou optiquement actif selon la formule II, avec, dans une première étape, formation du chlorosulfinate de lactate d'alcoyle puis, dans une deuxième étape, décomposition du chlorosulfinate de lactate d'alcoyle par chauffage, ledit procédé étant caractérisé en ce que, pendant la première étape, on met graduellement en contact le lactate d'alcoyle et le chlorure de thionyle en présence d'une base organique (par exemple pyridine, quinoléine ou diméthylformamide), en maintenant dans le mélange réactionnel un excès molaire de chlorure de thionyle d'au moins 2,5% par rapport à la quantité de lactate d'alcoyle introduite dans ce mélange, à une température maintenue inférieure à la température de décomposition du chlorosulfinate de lactate pendant toute cette première étape et en ce que, dans la deuxième étape, le mélange réactionnel résultant de la première étape est chauffé à une température au moins égale à la température de décomposition du chlorosulfinate de lactate d'alcoyle.
Avantageusement, les conditions utilisées pour la mise en œuvre du procédé selon l'invention sont les suivantes, ces conditions pouvant être considérées isolément ou prises en combinaison entre elles:
a) Pendant la première étape du procédé, la mise en contact graduelle de lactate d'alcoyle et du chlorure de thionyle s'effectue en coulant progressivement le lactate d'alcoyle dans le mélange réactionnel contenant au moins une partie du chlorure de thionyle et de la base organique. Pour cela, selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, on place dans le réacteur utilisé la totalité de la base organique et du chlorure de thionyle et on coule graduellement dans ce mélange le lactate d'alcoyle en réglant ce débit de coulée selon le dégagement gazeux. Selon un autre mode de réalisation préférentiel du procédé selon l'invention, on place dans le réacteur la base organique et une partie du chlorure de thionyle et on coule en parallèle, dans ce mélange, le lactate d'alcoyle et le reste du chlorure de thionyle en réglant les débits d'introduction respectifs des réactifs de telle sorte que, pendant toute cette première étape, le mélange réactionnel contienne un excès molaire de chlorure de thionyle d'au moins 2,5% par rapport au lactate d'alcoyle introduit, et que le dégagement gazeux d'acide chlorhydrique reste à un niveau industriellement acceptable. Avantageusement, l'acide chlorhydrique dégagé est absorbé par une colonne de lavage dont la capacité horaire d'absorption est connue. On conçoit que, du fait que la réaction du lactate d'alcoyle sur le chlorure de thionyle est pratiquement instantanée, il est possible de régler les débits d'introduction du lactate d'alcoyle et éventuellement du chlorure de thionyle de telle sorte que le volume d'acide chlorhydrique dégagé par heure reste en deçà de la capacité horaire d'absorption de la colonne de lavage.
b) De préférence, on utilise comme base organique la pyridine, dans une quantité au moins égale à 0,05% en poids par rapport à la quantité de lactate d'alcoyle à transformer. La limite supérieure de cette quantité n'est pas critique lorsque le procédé selon l'invention concerne la préparation de chloro-2 propionate d'alcoyle racémique, ou la préparation de chloro-2 propionate d'alcoyle optiquement actif pour lequel une baisse de pureté optique résultant d'une racémisation partielle au cours de la réaction est acceptable; toutefois, pour des raisons économiques, il est avantageux de ne pas utiliser plus de 10% en poids de pyridine par rapport à la quantité de lactate d'alcoyle à transformer.
Dans le cas où le procédé selon l'invention s'applique à la préparation de chloro-2 propionate d'alcoyle optiquement actif et que l'on désire éviter au maximum tout phénomène de racémisation partielle au cours de la réaction, la quantité de pyridine utilisée est également comprise entre 0,05 et 2% en poids par rapport à la quantité de lactate d'alcoyle à transformer, et de préférence entre 0,1 et 1% en poids.
L'introduction de la pyridine dans le mélange réactionnel peut être effectuée graduellement tout au long de la première étape ou en fin de première étape, mais de préférence dès le début de la première étape du procédé.
c) Pendant la première étape du procédé, la température du mélange réactionnel est comprise entre 0 et 70° C et de préférence entre 15 et 65° C.
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d) La durée nécessaire pour mettre en contact la totalité du chlorure de thionyle et du lactate d'alcoyle est au moins de 2 h et de préférence comprise entre 3 et 5 h, et la coulée du lactate d'alcoyle est effectuée avec un débit constant tout au long de la première étape.
e) On utilise au total un excès molaire de chlorure de thionyle d'au moins 2,5% par rapport au lactate d'alcoyle à transformer, et de préférence compris entre 5 et 25%.
f) Pendant la deuxième étape du procédé, le mélange réactionnel est chauffé à une température comprise entre 60 et 120° C, jusqu'à cessation de tout dégagement gazeux. Toutefois, dans le cas où le procédé selon l'invention s'applique à la préparation d'un chloro-2 propionate d'alcoyle optiquement actif et que l'on désire éviter au maximum toute racémisation partielle au cours de la réaction, cette température ne doit pas dépasser 80° C.
Au cours de la deuxième étape du procédé, il est possible également de limiter à un niveau industriellement acceptable le dégagement gazeux en augmentant de façon très progressive la température à laquelle on chauffe le mélange réactionnel et en ménageant si nécessaire des périodes pendant lesquelles la température est maintenue constante. Avantageusement, la durée de la deuxième étape du procédé est d'au moins 1 h et de préférence comprise entre 2 et 10 h. Le S02 dégagé au cours de la deuxième étape peut être absorbé sur une colonne de lavage.
En fin de la deuxième étape, le chloro-2 propionate d'alcoyle brut obtenu peut être purifié par les méthodes usuelles, notamment par distillation et/ou lavage alcalins.
Le procédé selon l'invention peut être utilisé pour la préparation de chloro-2 propionate d'alcoyle racémiques à partir de lactates d'alcoyle racémiques.
Les chloro-2 propionates d'alcoyle racémiques ainsi obtenus sont utilisables après saponification pour la préparation des dérivés de l'acide phénoxy-2 propionique connus pour leurs propriétés herbicides et phytohormonales tels que l'acide (méthyl-2 chloro-4 phén-oxy)-2 propionique (ou MCPP), l'acide (dichloro-2,4 phénoxy)-2 propionique (ou 2,4 DP), l'acide (trichloro-2,4,5 phénoxy)-2 propionique (ou 2,4,5 TP), et l'acide (méthyl-2 phénoxy)-2 propionique (ou MPP).
De préférence, le procédé selon l'invention concerne la préparation de chloro-2 propionates d'alcoyles optiquement actifs, constitués en majorité ou en totalité par l'un des isomères optiques à partir de lactates d'alcoyles eux-mêmes optiquement actifs, le passage du lactate d'alcoyle au chloro-2 propionate d'alcoyle se faisant avec inversion de configuration du type inversion de Waiden.
Il permet, en particulier, la préparation des L-chloro-2 propionates d'alcoyle à partir des D-lactates d'alcoyle correspondants, ainsi que celle des D-chloro-2 propionates d'alcoyle à partir de L-lactates d'alcoyle correspondants.
Les L-chloro-2 propionates d'alcoyle obtenus selon l'invention sont avantageusement utilisables comme matière de départ pour la préparation des acides D-phénoxy-2 propioniques, selon le procédé décrit dans le brevet français N° 1479271.
Les exemples suivants illustrent l'invention sans toutefois la limiter. On observera que, pour chacun de ces exemples, le rendement en chloro-2 propionate d'alcoyle est très élevé et souvent supérieur à 95%. On observera également que pour tous les exemples décrits ci-après, la réaction est effectuée sans utilisation de solvant. Toutefois, si désiré, cette réaction peut être effectuée en milieu solvant, à condition toutefois que le solvant utilisé ne modifie pas la stéréochimie de la réaction. Comme exemple de solvant utilisable, on peut citer le dioxanne.
Exemple 1:
On utilise un ballon équipé d'une agitation, d'un réfrigérant type Vigreux, d'un thermomètre, d'une ampoule de coulée et de pièges à azote liquide disposés à la suite du réfrigérant.
Dans l'ampoule de coulée, on place 832 g (8 mol) de lactate de méthyle [a]y = + 7,48° (sans solvant) et dans le ballon 1060 g
(8,9 mol) de chlorure de thionyle et 4,15 g de pyridine (soit en poids 0,49% de la quantité de lactate de méthyle à transformer).
Le lactate de méthyle contient comme impureté environ 1,03% de lactate d'éthyle et 0,61% d'autres impuretés parmi lesquelles du lactyllactate de méthyle.
On porte la température du ballon à 60° C, sous agitation, et on coule le lactate de méthyle en 4 h en maintenant constante cette température. Après la fin de la coulée, on porte la température à 75° C et on maintient cette température pendant 1 h. Une analyse par Chromatographie en phase gazeuse effectuée à ce moment montre qu'il n'y a plus de lactate de méthyle dans le mélange réactionnel. On continue le chauffage pendant 20 min, puis on laisse refroidir pendant 20 min sous vide partiel d'environ 150 mmHg, jusqu'à une température d'environ 40 à 45° C.
On obtient 992,5 g (884 ml) d'un produit brut comprenant du chloro-2 propionate de méthyle brut, du S02 (19,2 g), du SOCl2 (1,6 g) et du HCl (1,8 g).
L'analyse par Chromatographie en phase gazeuse du chloro-2 propionate de méthyle brut ainsi obtenu donne la composition suivante, en poids (hors S02, SOCl2 HCl et pyridine):
chloro-2 propionate de méthyle
97,70%
chloropropionate d'éthyle
1,22%
acétyllactate de méthyle
0,04%
acétyllactyllactate de méthyle
0,08%
chloropropionate de lactate de méthyle
0,67%
chloropropionate de lactate d'éthyle
0,01%
lactide (lactate de méthyle cyclisé)
0,03%
chloropropionate de lactyllactate de méthyle
0,11%
impuretés non identifiées
0,14%
La formation de chloropropionate d'éthyle d'acétyl lactate de méthyle et d'acétyl lactyllactate de méthyle résulte des impuretés contenues par le lactate de méthyle de départ.
Rendement en chloro-2 propionate de méthyle: 98%.
900 g du produit brut obtenu précédemment sont distillés sous 20 mmHg, dans une colonne à garnissage de 40 cm de hauteur. En fin de distillation, on augmente le vide jusqu'à 3 mmHg. A la sortie de la colonne à garnissage, les vapeurs non condensées passent dans un piège à azote liquide.
La distillation permet d'obtenir les trois fractions suivantes: 95 g de chloro-2 propionate méthyle de pouvoir rotatoire [a]fj° = — 25,37° (sans solvant)
675 g de chloro-2 propionate de méthyle de pouvoir rotatoire [(z]q0 = — 25,26° (sans solvant)
71 g de chloro-2 propionate de méthyle de pouvoir rotatoire [a]J? = — 24,56° (sans solvant)
En base de colonne, on récupère 13 g d'un résidu constitué de produits lourds.
Dans le piège à azote liquide, on récupère 17 g de chloro-2 propionate de méthyle contenant des traces de HCl, S02, SOCl2.
Le rendement, après distillation en tenant compte du chloro-2 propionate récupéré dans le piège à azote, est de 97,2%.
D'après la littérature (Beilstein E 3, p. 553), le L-chloro-2 propionate de méthyle présente un pouvoir rotatoire [a]|5 = — 17,8° (sans solvant). Compte tenu de cette donnée, la pureté optique du chloro-2 propionate obtenu selon la deuxième fraction de la distillation est de 95,4% (c'est-à-dire que ce composé obtenu contient 95,4% d'isomère L et 4,6% d'isomère D).
D'après la littérature (Beilstein E 3 p. 449), le D-lactate de méthyle présente un pouvoir rotatoire [a]$ = + 8,2° (sans solvant) et, compte tenu de cette donnée, la pureté optique du lactate de méthyle de départ était de 95,6%. On observe donc que le passage du lactate de méthyle au chloro-2 propionate de méthyle n'a pas entraîné de racémisation notable.
Exemple 2:
On opère selon le procédé décrit dans l'exemple 1 en partant de: 832 g (8 mol) de lactate de méthyle de même pouvoir rotatoire qu'à l'exemple 1,
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1070 g (8,99 mol) de chlorure de thionyle,
2,1 g de pyridine.
La coulée de lactate de méthyle est effectuée à 60° C en 4 h et est suivie d'un chauffage à 75° C pendant 1 lA h.
Après refroidissement sous vide partiel, on récupère 906,5 ml (soit 1020 g) d'un produit brut contenant du chloro-2 propionate de méthyle brut, du S02 (42,9 g), du SOCI2 (14,42 g), du HCl (0,75 g).
L'analyse par Chromatographie en phase gazeuse du chloro-2 propionate de méthyle brut obtenu donne la composition suivante,
en poids:
chloro-2 propionate de méthyle 97,49%
chloropropionate d'éthyle 1,26%
acétyllactate de méthyle 0,04%
acétyllactyllactate de méthyle 0,09%
chloropropionate de lactate de méthyle 0,80%
chloropropionate de lactate d'éthyle 0,01 %
lactide (lactate de méthyle cyclisé) 0,04%
chloropropionate de lactyllactate de méthyle 0,14%
impuretés non identifiées 0,13%
La distillation de 900 g du chloro-2 propionate de méthyle brut obtenu précédemment donne les fractions suivantes:
fraction de tête: 98 g [a]f)0 = — 25,10° (sans solvant)
fraction centrale: 663 g [a]ß° = — 25,36° (sans solvant)
fraction de queue: 55 g [a]^° = — 25,00° (sans solvant)
Dans la base de la colonne, on recueille 8,5 g d'un résidu constitué de produits lourds.
Dans le piège à azote liquide, on récupère 37 g de chloro-2 propionate de méthyle contenant des traces de HCl, S02 et SOCl2.
Rendement en chloropropionate de méthyle, après distillation, en tenant compte du produit récupéré dans le piège à azote: 98,6%. Pureté optique, calculée sur fraction centrale: 95,6%.
Exemple 3:
On opère selon le procédé décrit dans l'exemple 1 en partant de: 832 g (8 mol) de lactate de méthyle de même pouvoir rotatoire qu'à l'exemple 1,
1070 g (8,99 mol) de chlorure de thionyle,
1 g de pyridine.
La coulée du lactate de méthyle est effectuée à 60° C et pendant 4 h et est suivie d'un chauffage à 75° C pendant 2 h.
Après refroidissement sous vide partiel, on récupère 1026 g (soit 910 ml) d'un produit brut contenant du chloro-2 propionate de méthyle brut, du S02 (42,5 g), du SOCl2 (22,8 g).
Dans les pièges à azote liquide, on récupère: 44,5 ml (soit 70 g) de chloro-2 propionate de méthyle contenant:
ll,3gdeS02 12,9 g de HCl: 291,67 g/1 40,0 g de chlorure de thionyle
L'analyse par Chromatographie en phase gazeuse du chloro-2 propionate de méthyle brut obtenu donne la composition suivante,
en poids:
chloro-2 propionate de méthyle 97,53%
chloropropionate d'éthyle 1,15%
acétyllactate de méthyle 0,04%
acétyllactyllactate de méthyle 0,08%
chloropropionate de lactate de méthyle 0,67%
chloropropionate de lactate d'éthyle 0,01 %
lactide (lactate de méthyle cyclisé) 0,04%
chloropropionate de lactyllactate de méthyle 0,34%
impuretés non identifiées 0,14%
La distillation de 900 g de chloropropionate de méthyle brut obtenu précédemment donne les fractions suivantes:
fraction de tête: 99 g [a]J,° = — 25,29° (sans solvant)
fraction centrale: 652 g [a]f,° = — 25,34° (sans solvant)
fraction de queue: 58 g [a]J,° = — 24,97° (sans solvant)
Dans la base de la colonne, on recueille 9 g d'un résidu constitué de produits lourds.
Dans le piège à azote liquide, on récupère 29 g de chloro-2 propionate de méthyle.
Rendement en chloro-2 propionate de méthyle, après distillation, en tenant compte du produit récupéré dans les pièges: 98,2%. Pureté optique du chloro-2 propionate de méthyle provenant de la distillation (fraction centrale): 95,5%.
Exemple 4:
Le dispositif utilisé est le même qu'à l'exemple 1, avec toutefois remplacement du réfrigérant type Vigreux par un réfrigérant à saumure. On opère selon la méthode décrite à l'exemple 1 en partant de: 590 g (5 mol) de lactate d'éthyle de pouvoir rotatoire [a]f>° =
— 10,65° (sans solvant)
640 g (5,37 mol) de chlorure de thionyle 1,2 g de pyridine
La coulée du lactate d'éthyle est effectuée à 60° C pendant 4 h, puis suivie d'un chauffage à 75° C pendant 13A h. Après refroidissement sous pression atmosphérique, on récupère 713 g d'un produit brut constitué principalement par du chloro-2 propionate d'éthyle.
Par distillation sous 15 mmHg (t: 50 à 52° C) d'une partie aliquote de ce produit, on récupère une fraction de pouvoir rotatoire [a] £> = + 19,33° (sans solvant) composée pour au moins 99,9% par du chloro-2 propionate d'éthyle, et un résidu, représentant en poids 5,5% de la quantité de produit soumise à distillation et composé pour 60% en poids par du chloro-2 propionate d'éthyle et pour 40% en poids par des produits lourds.
Rendement en chloro-2 propionate d'éthyle, en tenant compte du chloropropionate d'éthyle dans les produits lourds: 97%.
Exemple 5:
On opère comme à l'exemple 4, en partant de:
660 g (5 mol) de lactate d'isopropyle de pouvoir rotatoire [a]y =
— 10,75° (sans solvant)
640 g (5,37 mol) de chlorure de thionyle 1,2 g de pyridine
La coulée du lactate d'isopropyle est effectuée à 60° C en 4 h et est suivie d'un chauffage à 75° C pendant 1 h 35 min.
Après refroidissement sous pression atmosphérique, on récupère 825 g d'un produit brut constitué principalement par du chloro-2 propionate d'isopropyle brut.
Par distillation sous 10 mmHg (t: 50 à 52° C) de 750 g du produit brut obtenu précédemment, on récupère:
114 g d'une première fraction de pouvoir rotatoire [a]!? = + 13,42° (sans solvant), composée pour moins de 90% en poids par du chloro-2 propionate d'isopropyle et contenant 8,84% de chlorure de thionyle et 0,2% de S02 libre
488 g d'une deuxième fraction de pouvoir rotatoire [a]fj> = + 14,02° (sans solvant), composée pour au moins 99,5% en poids par du chloro-2 propionate d'isopropyle et contenant moins de 0,1 % en poids de chlorure de thionyle et moins de 0,1 % en poids de so2
60 g d'un résidu composé pour 81% par du chloro-2 propionate d'isopropyle et pour 19% par des produits lourds
Rendement en chloro-2 propionate d'isopropyle: 95,7%.
Exemple 6:
On opère comme à l'exemple 5, en partant de:
584 g (4 mol) de lactate de n-butyle de pouvoir rotatoire [a]^0 =
— 2,77° (sans solvant)
512 g (4,30 mol) de chlorure de thionyle 1,2 g de pyridine
La coulée du lactate de n-butyle est effectuée en 4 h à 60° C, et est suivie d'un chauffage à 75° C pendant 1 lA h. Après refroidissement sous pression atmosphérique, on récupère 690 g d'un poids brut composé principalement de chloro-2 propionate de n-butyle.
La distillation sous 1 mmHg (t: 66 à 69° C) de 600 g du produit brut obtenu donne:
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
644 578
127 g d'une première fraction de pouvoir rotatoire [a] y = + 2,77° (sans solvant), composée pour au moins 99% en poids par du chloro-2 propionate de n-butyle et contenant 0,16% en poids de S02 libre et moins de 0,1 % de chlorure de thionyle
371 g d'une deuxième fraction de pouvoir rotatoire [a]f)° = + 2,75° (sans solvant), composée pour au moins 99,5% en poids par du chloro-2 propionate de n-butyle et contenant moins de 0,1% de S02 libre et moins de 0,1% de chlorure de thionyle
33 g d'un résidu composé à 97% en poids par du chloro-2 propionate de n-butyle et pour 3% par des produits lourds Rendement en chloro-2 propionate de n-butyle: 95,3%.
Exemple 7:
On opère comme à l'exemple 6 en partant de:
660 g (5 mol) de lactate de n-propyle de pouvoir rotatoire [a]|>0 = — 13,16° (sans solvant)
640 g (5,37 mol) de chlorure de thionyle 1,3 g de pyridine
La coulée du lactate de n-propyle est effectuée en 4 h à 60° C et est suivie d'un chauffage à 75° C pendant 1 h 05 min. Après refroidissement sous pression atmosphérique, on récupère 831 g d'un produit brut composé principalement de chloropropionate de n-propyle.
La distillation sous 12 mmHg (+ 69° C) de 731 g du produit brut obtenu précédemment donne:
125 g d'une première fraction de pouvoir rotatoire [a]£>° = + 13,97° (sans solvant), composée pour au moins 93% en poids par du chloro-2 propionate de n-propyle et contenant 0,5% en poids de S02 libre et moins de 6,5% de chlorure de thionyle
465 g d'une deuxième fraction de pouvoir rotatoire [a]J>0 = + 14,30° (sans solvant), composée pour au moins 99,9% en poids par du chloro-2 propionate de n-propyle et contenant moins de 0,1% de S02 libre
27 g d'un résidu composé à 95,5% en poids par du chloro-2 propionate de n-propyle et pour 4,5% par des produits lourds Rendement en chloro-2 propionate de n-propyle: 95,1%.
Exemple 8:
Dans un ballon équipé d'une agitation, d'un réfrigérant type Vigreux et de deux ampoules de coulée, on charge:
50 g (0,42 mol) de chlorure de thionyle 4,15 g de pyridine
500 g de chloro-2 propionate de méthyle préalablement préparé, de pouvoir rotatoire [a]Jf = — 24,8° (sans solvant)
6
Dans l'une des ampoules de coulée, on place 832 g (8 mol) de lactate de méthyle [a]J,° = + 7,48° (sans solvant), contenant comme impureté 1,03% de lactate d'éthyle et 0,61% d'autres impuretés non identifiées. Dans l'autre ampoule de coulée, on place 973 g 5 (8,18 mol) de chlorure de thionyle.
On coule en parallèle dans le ballon, pendant 4 h, le lactate de méthyle et le chlorure de thionyle, à 60° C, en réglant les débits de coulée respectifs des réactifs de telle sorte que la quantité de chlorure de thionyle introduite dans le ballon soit toujours dans un excès io molaire d'au moins 2,5% par rapport à la quantité de lactate de méthyle introduite.
Après la fin de coulée, on monte en 5 min la température du mélange réactionnel de 60 à 75° C et on maintient 1 '/2 h à cette température, on obtient 1588 g d'un produit brut, composé pour plus de 15 90% par du chloropropionate de méthyle. Le complément étant principalement constitué par l'excès de chlorure de thionyle, et par du S02 dissous.
Par distillation des 1588 g de produit brut ainsi obtenu, dans une colonne à garnissage de 40 cm de hauteur, sous un vide partiel de 48 mmHg, amené à 3 mmHg en fin de distillation, on sépare les trois fractions suivantes:
Première fraction (263 g) constituée par:
247,5 g de chloro-2 propionate de méthyle contenant environ 1 % en poids de chloro-2 propionate d'éthyle 13,1 g de chlorure de thionyle 1,3 g de S02 libre 1,0 g de HCl libre
Deuxième fraction (1035,4 g) [a]^0 = — 25,06° (sans solvant) constitué par:
1033,6 g d'un mélange de chloro-2 propionate de méthyle et d'éthyle, contenant environ 1% en poids de chloro-2 propionate d'éthyle
0,9 g de S02 0,9 g de HCl
35 Troisième fraction (129 g) [a]J)° = — 24,59° (sans solvant) constitué par:
128,9 g de chloro-2 propionate de méthyle contenant environ 1 % en poids de chloro-2 propionate d'éthyle
0,07 g de HCl
40 En base de la colonne, on récupère 14 g d'un résidu composé de chlorhydrate de pyridine et de produits lourds.
Après distillation, le lavage de la colonne permet de récupérer 6 g de chloro-2 propionate de méthyle.
Rendement en chloro-2 propionate de méthyle: 94%.
25
R
Claims (11)
1. Procédé de préparation d'un chloro-2 propionate d'alcoyle, racémique ou optiquement actif, de formule:
CH3-CH-COOR (I)
I
Cl dans laquelle R représente un radical alcoyle contenant de 1 à 5 atomes de carbone, par action du chlorure de thionyle en excès sur un lactate d'alcoyle, racémique ou optiquement actif, de formule :
CH3-CH-COOR (II)
I
OH
avec, dans une première étape, formation de chlorosulfinate de lactate d'alcoyle puis, dans une deuxième étape, décomposition du chlorosulfinate de lactate d'alcoyle par chauffage, ledit procédé étant caractérisé en ce que:
— pendant la première étape, on met graduellement en contact le lactate d'alcoyle et le chlorure de thionyle, en présence d'une base organique, en maintenant dans le mélange réactionnel un excès molaire de chlorure de thionyle d'au moins 2,5% par rapport à la quantité de lactate d'alcoyle introduite dans ce mélange, à une température maintenue inférieure à la température de décomposition du chlorosulfinate de lactate d'alcoyle pendant cette première étape, et
— en ce que, dans la deuxième étape, le mélange réactionnel résultant de la première étape est chauffé à une température au moins égale à la température de décomposition du chlorosulfinate de lactate d'alcoyle.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pendant la première étape du procédé, le lactate d'alcoyle est coulé graduellement dans le mélange réactionnel contenant au moins une partie du chlorure de thionyle à utiliser et au moins une partie de la base organique à utiliser.
2
REVENDICATIONS
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que, pendant la première étape du procédé, le lactate d'alcoyle et une partie du chlorure de thionyle sont coulés en parallèle dans le mélange réactionnel contenant la base organique et le reste du chlorure de thionyle.
4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que, pendant la première étape du procédé, le lactate d'alcoyle est coulé dans le mélange réactionnel contenant la base organique et le chlorure de thionyle.
5. Procédé selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que la durée nécessaire pour mettre en contact la totalité du chlorure de thionyle et du lactate d'alcoyle est au moins de 2 h et en ce que, pendant cette durée, la température du mélange réactionnel est maintenue entre 0 et 70° C.
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la base organique est choisie parmi la pyridine, le diméthylformamide et la quinoléine.
7. Procédé selon la revendication 6 de préparation d'un chloro-2 propionate d'alcoyle optiquement actif à partir d'un lactate d'alcoyle optiquement actif, caractérisé en ce que la base organique utilisée est la pyridine.
8. Procédé selon la revendication 7 de préparation d'un chloro-2 propionate d'alcoyle d'une pureté optique d'au moins 90%, caractérisé en ce que la quantité de pyridine utilisée est comprise entre 0,05 et 2% en poids de la quantité de lactate d'alcoyle à transformer et en ce que, pendant la deuxième étape du procédé, ce mélange réactionnel est chauffé à une température comprise entre 60 et 80° C.
9. Procédé selon la revendication 8 de préparation d'un chloro-2 propionate d'alcoyle, constitué en majeure partie par l'isomère de configuration absolue D, caractérisé en ce que le lactate d'alcoyle utilisé comme matière de départ est constitué en majeure partie par l'isomère de configuration absolue L.
10. Procédé selon la revendication 8 de préparation d'un chloro-2 propionate d'alcoyle, constitué en majeure partie par l'isomère de configuration absolue L, caractérisé en ce que le lactate d'alcoyle utilisé comme matière de départ est constitué en majeure partie par l'isomère de configuration absolue D.
11. Chloro-2 propionate d'alcoyle optiquement actif, de pureté optique d'au moins 90%, obtenu par le procédé selon la revendication 8.
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