FR2587338A1 - Procede de production d'arylnitrones avec un rendement eleve - Google Patents

Abstract

ON MET AU POINT UN PROCEDE POUR AUGMENTER LE RENDEMENT EN ARYLNITRONE OBTENU PAR REACTION D'ARYLHYDROXYLAMINE ET D'ARYLALDEHYDE DANS LEQUEL LA REACTION A LIEU EN PRESENCE D'UNE QUANTITE D'ANTISOLVANT DE L'ARYLNITRONE SUFFISAMMENT IMPORTANTE POUR FAIRE PRECIPITER L'ARYLNITRONE FORMEE, EN DEPLACANT L'EQUILIBRE VERS LA PRODUCTION D'ARYLNITRONE SUPPLEMENTAIRE.

Description

Cette invention concerne la production d'arylni-

trones par réaction d'arylhydroxylamines et d'arylaldéhydes.

Elle concerne plus particulièrement un procédé de production d'arylnitrones avec des rendements plus élevés a partir des r6actifs décrits plus haut. On a trouvé que certaines diarylnitrones étaient

utiles en photolithographie pour l'augmentation des con-

trastes. On trouve une description plus détaillée de ces

diarylnitrones, des procédés pour les préparer et de leur utilisation dans la demande de brevet européen 85 115 858.4

déposée le 12.12.85.

On obtient classiquement des arylnitrones par réaction d'arylhydroxylamine avec un aldéhyde, de préférence un arylaldéhyde, conformément à l'équation suivante: 0 OH o [! _: I+ Ar + H 0 I ArCH + Ar'NH ArCH = N - Ar' + H20 I dans laquelle Ar et Ar' représentent des restes aromatiques

ayant de 6 A 30 atomes de carbone. Cette réaction de conden-

sation est classiquement une réaction de mise en équilibre.

Dans de nombreux cas, par exemple lorsqu'on fait réagir la

phénylhydroxylamine l'équilibre est en faveur de la nitrone.

Dans ce cas, on peut isoler la nitrone en des rendements pouvant atteindre 98% en faisant simplement évaporer le solvant et recristalliser le produit brut. Dans d'autres - 2- cas, lorsqu'on utilise par exemple des arylhydroxylamines avec des substituants attracteurs d'électrons, l'équilibre est plutôt déplacé vers la gauche. Pour remédier à cette

difficulté on a déplacé l'équilibre en faveur de la produc-

tion de nitrone par élimination de l'eau co-produite. On y parvient classiquement en chauffant au reflux la solution

des réactifs à travers un piège à eau pour éliminer azéo-

tropiquement l'eau au fur et à mesure de sa formation. Le déplacement de l'équilibre vers la nitrone de cette manière

n'est pas recommandé dans la mesure o des réactions secon-

daires mettant en jeu l'arylhydroxylamine peuvent se pro-

duire, particulièrement lorsque les produits de départ ne

sont pas absolument purs.

En variante, il est possible d'utiliser des agents desséchants comme des tamis moléculaires pour éliminer l'eau

de condensation. On a observé, toutefois, que la décomposi-

tion des arylhydroxylamines peut être accélérée par les agents desséchants (zéolites) utilisés pour piéger l'eau. Un schéma réactionnel qui favorise la production d'arylnitrones

sans entraîner de réaction secondaire avec l'arylhydroxyl-

amine est donc recommandé.

On a découvert, d'une manière étonnante, que l'addition de quantités importantes d'un antisolvant comme l'eau, à la réaction représentée par l'équation I déplace l'équilibre vers la production de l'arylnitrone ce qui est contraire aux procédés décrits plus haut. L'antisolvant sert a faire précipiter l'arylnitrone pendant la réaction. Bien que Splitter et Calvin, dans J. Org. Chem., Vol. 20 (1955), pp. 1111-1115 aient utilisé de l'eau pour faire précipiter des arylnitrones non polaires à partir de leur solution, la réaction entre l'arylhydroxylamine et l'arylaldéhyde est complète à 98% cette fois-ci et l'eau sert seulement à

isoler la nitrone qui s'est déjà formée.

Cette invention fournit un procédé de production d'arylnitrones qui comprend: - 3 - (a) la réaction d'une arylhydroxylamine avec un arylaJdéhyde pour produire une arylnitrone en présence d'un catalyseur acide, d'un antisolvant pour l'arylnitrone et

d'un solvant organique pour l'arylhydroxylamine et l'aryl-

aldéhyde, la quantité de solvant organique étant suffisam-

ment importante pour solubiliser à la fois l'arylhydroxyl-

amine et l'arylaldéhyde et la quantité d'antisolvant étant suffisamment importante pour faire précipiter l'arylnitrone formée. La présente invention a principalement pour objet de mettre au point un procédé de production d'arylnitrone

avec des rendements élevés.

La présente invention a encore pour objet de mettre au point un procédé de production d'arylnitrone avec des rendements élevés avec peu ou pas de réaction secondaire

de V'arylhydroxylamine utilisée.

La présente invention a encore pour objet d'aug-

menter la vitesse de production des arylnitrones obtenus par réaction d'une arylhydroxylamine et d'un arylaldéhyde sans modifier de manière importante le rendement. D'autres objets

apparaîtront à la lecture de la description qui suit.

La présente invention repose sur la découverte que: (1) on peut déplacer l'équilibre de la réaction de

l'équation I vers la production de l'arylnitrone par addi-

tion d'un antisolvant, comme l'eau, et (2) on peut accélérer des réactions mettant en jeu des arylhydroxylamines et des

arylaldéhydes de faible réactivité en introduisant un cata-

lyseur acide pour réduire au minimum les effets nuisibles de

l'utilisation de volumes importants d'antisolvant.

Les arylnitrones que l'on peut produire par le procédé de l'invention comprennent les composés répondant à la formule I ci-dessous - 4- o Z X C = C C = N - R6Xb I 1.l1

\R R R

dans laquelle: Z représente (R)a -Q-R - ou R5-;

Q représente un groupe de liaison ou un substi-

tuant monovalent, divalent ou trivalent; -

i 23

chacun des groupes R, R1, R et R3 repré-

sentent indépendamment]'hydrogène, un radical alkyle ou alkyle substitué contenant de 1 à 8 atomes de carbone ou un radical aromatique contenant de 6 à 13 atomes de carbone; R4 représente un radical aromatique contenant de 6 à 13 atomes de carbone;

R5 représente un radical hétérocyclique aroma-

tique contenant de 6 à 20 atomes de carbone dans lequel les

hâtéroatomes sont au moins un des éléments du groupe cons-

titué par l'oxygène, l'azote et le soufre; R représente un radical hydrocarboné aromatique contenant de 6 à 20 atomes de carbone; X représente un halogène, des groupes cyano, des

radicaux acyles aliphatiques ayant de 1 à 8 atomes de car-

bone, des radicaux alkyles ou alkyles substitués ayant de 1

a 8 atomes de carbone, des radicaux aryles ou aryles substi-

tués ayant de 6 à 13 atomes de carbone ou des radicaux alcoxycarbonyles ayant de 2 à 8 atomes de carbone; a est compris entre 0 et 2, b est compris entre 0

et 3, et n est compris entre 0 et 4.

Comme le montre la formule I, les nitrones peuvent être soit des a-aryl-Narylnitrones ou leurs analogues conjugués dans]esquels la conjugaison se situe entre le groupe aryle et l'atome de carbone en L. Le groupe aryle en e est fréquemment substitué, le plus souvent par un -5 -

groupe aialkylamino dans lequel les groupes alkyles contien-

nent de 1 à 4 atomes de carbone. Le radical R2 représente classiquement l'hydrogène et le radical R6 représente

habituellement le groupe phényle.

L'identité du groupe Q n'est pas critique et des radicaux Q appropriés apparaîtront à l'homme de P'art. Q sera monovalent, divalent ou trivalent selon que a sera égal

à 0, 1 ou 2. On peut citer comme exemples de radicaux mono-

valents pour Q. le fluor, le chlore, le brome, l'iode, des radicaux alky] es ayant de 1 à 6 atomes de carbone et des radicaux ary]es ayant de 6 à 13 atomes de carbone. On peut

citer comme exemples de radicaux divalents pour Q, l'oxy-

gène, le soufre, le groupe carbonyle, un groupe alkylène et un groupe arylène. On peut citer comme exemple de radicaux triva]ents pour Q, l'azote. Q représente de préférence le fluor, le chlore, le brome, l'iode, l'oxygène, le soufre ou l'azote. l'on peut On donne les exemples suivants de nitrones que préparer par le procédé de l'invention: ]'a(diéthylamino-4-phényl)-N-phénylnitrone

]'ea-(diéthylamino-4-phényl)-N-(chloro-4-phényl)-

nitrone

]'a-(diéthylamino-4-phényl)-N-(dichloro-3,4-phé-

nyl)-nitrone

]'a-(diéthy]amino-4-phényl)-N-(carbéthoxy-4-phényl-

nitrone

l'a- (diéthylamino-4 phényl)-N-(acétyl-4-phényl)-

nitrone

]'a-(diméthylamino-4-phényl)-N-(cyano-4-phényl)-

nitrone ]' -(méthoxy-4-phényl)-N-(cyano-4 phényl)nitrone ]'a- (julol. idinyl-9)-N-phénylnitrone ] 'a-julolidiny]l-9)-N-(chloro-4-phényl)nitrone ] 'a-[(diphényl-l,l éthènyl)-2]-N-phénylnitrone - 6 - l'a-[(phényl-l propényl)-2]-N-phénylnitrone On recommande particulièrement parmi les arylnitrones l'a -(diéthylamino-4-phényl)-N-phénylnitrone. Les arylhydroxyiamines que l'on fait réagir dans le procédé de l'invention répondent à la formule:

HO-NH-R X II

6 b dans laquelle R, X et b sont tels qu'on les a définis plus haut. On obtient classiquement ces arylhydroxylamines par réduction de composés nitroaromatiques avec de la poudre de zinc ou par hydrogénation catalytique. La réaction de réduction avec l'hydrogène a classiquement lieu en présence d'un catalyseur d'hydrogénation contenant un métal noble comme le platine, le rhénium, le rhodium, le palladium et le nickel. Rylander et autres, dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 3 694 509 Cette invention est particulièrement utile pour la production d'arylnitrones à partir d'arylhydroxylamines avec des groupes attracteurs d'électrons. Les groupes attracteurs d'électrons de ces arylhydroxylamines sont placés sur le

noyau aromatique, c'est-à-dire qu'il s'agit des aryihydro-

xylamines répondant à la formule II dans laquelle b n'est pas égal à O et X est tel qu'on l'a défini précédemment. La

réaction avec des arylhydroxylamines polaires fournit clas-

siquement un rendement en nitrone inférieur à 90% et souvent

inférieur à 75%, à l'équilibre. Il est vraiment très souhai-

table de déplacer l'équilibre vers la production d'arylni-

trone dans le cas de ces arylhydroxylamines.

Les aldéhydes utilisés dans la présente invention répondent à la formule 3O Il 2 Z-(C=C)n-C-R III R R dans laquelle Z, R, R et n sont tels qu'on les a définis -7- plus haut et R2 représente l'hydrogène. On peut produire ces arylaldéhydes par n'importe quel.procédé bien connu de

l'homme de l'art. Un procédé classique de production d'ary-

laldéhydes consiste à ajouter du formaldehyde à un compose aromatique contenant des radicaux oléfiniques. On fait classiquement réagir ce type de composé aromatique avec du monoxyde de carbone et de l'hydrogène avec application de

chaleur et de pression en présence d'un catalyseur appro-

prié. Ce procédé et d'autres procédés sont décrits d'une

manière plus détaillée dans Encyclopedia of Chemical Techno-

logy, (Encyclopédie de la Technologie Chimique) 3ème édi-

tion, VOl. 1, pp. 794-796 (1978).

On peut citer parmi d'autres procédés de produc-

tion d'arylaldéhyde la réaction du monoxyde de carbone avec des hydrocarbures aromatiques ou des halogénures d'aryles et la réduction d'acides carboxyliques aromatiques, décrites dans Encyclopedia of Chemical Technology, (Encyclopédie de la Technologie Chimique), 3ème édition, Vol. 4, p. 781 et

Vol. 11, p. 238 (1978). Il est évident que l'on peut em-

ployer d'autres procédés pour produire les arylhydroxyl-

amines et les arylaldéhydes utilises dans cette invention.

On fait réagir l'arylhydroxylamine et l'arylald4-

hyde en présence d'un catalyseur acide dans un milieu de réaction constitué par un antisolvant de l'arylnitrone et par un solvant organique. L'antisolvant de l'arylnitrone sert à faire précipiter l'arylnitrone. On peut citer parmi

les antisolvants classiques l'eau, des hydrocarbures ali-

phatiques ayant de 3 à 8 atomes de carbone et des hydro-

carbures aromatiques et aromatiques substitués ayant de 6 à 1.0 atomes de carbone. On peut citer comme antisolvants organiques particuliers, l'hexane, l'heptane, le butane, le

propane, le benzène, le toluène, l'octane et le xylène.

L'antisolvant recommandé est l'eau.

Le solvant organique solubilise une partie impor-

tante de]'arylhydroxylamine et de l'arylaldéhyde. On peut - 8 - citer parmi les solvants appropriés des éthers, des cétones, et des alcools aliphatiques inférieurs. On peut également utiliser des solvants polaires non oxygénés. On peut citer parmi les alcools aliphatiques inférieurs appropriés le méthanol, l'éthanol, l'isopropanol, le propanol, le n-butanol et le t-butanol. On peut citer parmi les solvants non oxygénés appropriés l'acétonitrile, la pyridine, etc. Les

solvants recommandés sont l'éthanol, le méthanol, l'éther-

oxyde diéthylique, l'acide acétique, le diméthoxyéthane, le dioxanne, le diglyme, l'acétone et l'acétonitrile, les solvants alcooliques étant les plus recommandés. Le solvant organique utilisé pour solubiliser l'arylhydroxylamine et l'arylaldéhyde peut également servir d'antisolvant pour l'arylnitrone. Par exemple, des éthers-oxydes ayant de 2 à 8

atomes de carbone solubiliseront les réactifs dans ce pro-

cédé et feront précipiter l'arylnitrone.

La quantité de solvant organique utilisée doit être suffisante pour solubiliser l'arylhydroxylamine et l'arylaldéhyde. Classiquement, de 0,25 à 2,0 litres de

solvant organique par mole d'arylhydroxylamine et d'aryl-

aldéhyde conviennent, en fonction de leur solubilité dans le

solvant organique. La quantité de solvant utilisée repré-

sente classiquement d'environ 10 à 75% en poids. du milieu de réaction. La quantité d'antisolvant utilisée doit être suffisamment importante pour faire précipiter l'arylnitrone formée dans le milieu de réaction. Cette quantité variera

avec l'antisolvant utilisé et l'arylnitrone formée. Classi-

quement, de 0,25 à 2 litres par mole d'arylnitrone convien-

nent pour entraîner la précipitation de l'arylnitrone. Il est préférable d'utiliser des quantités se situant dans la partie inférieure de la gamme lorsque cela est possible. Le rapport volumique de l'antisolvant au solvant organique dans

le milieu de réaction est classiquement compris entre envi-

ron 0,25 et 2 lorsque l'on utilise ce type de quantités.

-9- Pratiquement n'importe quel acide protonique

catalysera la réaction de l'arylhydroxylamine et de l'aryl-

aldéhyde. Le terme d'"acide protonique" tel qu'on l'utilise

ici, est supposé s'appliquer à des composés qui se disso-

cient dans l'eau et fournissent un proton libre pour former H30+. Ce terme recouvre à la fois des acides minéraux et des acides organiques. On peut trouver que certains acides ne sont pas recommandés dans la mesure o ils entraînent des réactions secondaires avec les produits de départ. Les acides appropriés sont les acides minéraux forts comme les acides halogénehydriques et les acides oxygénés du soufre, du phosphore et de l'azote. Des acides halogénehydriques comme l'acide chlorhydrique, l'acide bromhydrique et l'acide

fluorhydrique augmenteront tous la vitesse de la réaction.

On peut citer parmi les acides oxygénés du phosphore appro-

priés l'acide phosphoreux, l'acide phosphorique etc. On peut citer parmi les acides oxygénés du soufre appropriés l'acide sulfureux (H2SO3), l'acide sulfurique (H2SO4), etc.

L'acide nitrique (HNO3) et l'acide perchlorique consti-

tuent d'autres acides minéraux appropriés.

On peut également utiliser les acides sulfoniques

et les acides carboxyliques forts. Le terme d'"acide car-

boxylique fort", tel qu'on l'utilise ici, est supposé s'ap-

pliquer à des acides carboxyliques présentant une constante de dissociation voisine ou supérieure à celle de l'acide acétique. On peut citer comme exemples particuliers d'acides

carboxyliques appropriés, l'acide acétique, l'acide for-

mique, l'acide propanorque, l'acide butanoïque, l'acide

méthyl-2-propanoique, l'acide pentanoïque, l'acide hexa-

norque, l'acide heptanoïque, l'acide chloroacétique, l'acide trichloroacétique, l'acide trifluoroacétique, l'acide

phénylacétique, l'acide chloro-2-butanoique, l'acide chloro-

-3-butanoïque, l'acide dichloroacétique, l'acide chloro-4-

butanoïque, l'acide chloro-5-butanoïque, etc. Les acides sulfoniques sont recommandés et on peut citer parmi ces

- 10 -

acides l'acide méthanesulfonique, l'acide éthanesulfonique, l'acide benzénesulfonique, l'acide butanesulfonique, etc.

On peut également citer parmi les acides appro-

priés, les résines polymères a fonction acide comme celles portant la marque Amberlyst XN-1005 produites par Rohm and Haas Co. Ces acides sont commodes dans la mesure o ils restent sous forme solide et qu'il est facile de les enlever d'un mélange de réaction. Ces résines portent classiquement

des groupes fonctionnels acide carboxylique ou acide sul-

fonique.

La quantité d'acide utilisée doit être seulement suffisamment importante pour catalyser la réaction de l'arylhydroxylamine et de l'arylaldéhyde. On peut utiliser des quantités comprises entre environ 0,1 et 10% en poids du milieu de réaction total, comprenant le solvant organique et l'antisolvant de la nitrone. On peut également utiliser des quantités plus importantes, particulièrement lorsqu'on utilise un acide organique comme solvant organique. Ce type de catalyse remédie aux effets nocifs dus à la présence de volumes importants d'antisolvant de l'arylnitrone. On peut mettre la réaction en oeuvre à des températures comprises

entre environ 0 C et environ 150"C et de préférence com-

prises entre 15 et 30"C.

Dans de nombreux cas, on refroidit le mélange de réaction après la production de l'arylnitrone de manière à

provoquer la précipitation de l'arylnitrone. On peut refroi-

dir le mélange de réaction après que l'équilibre ait été atteint ou lorsque la réaction approche de l'équilibre. La température à laquelle la précipitation de l'arylnitrone se

produit dépend de l'arylnitrone, de la quantité d'antisol-

vant de l'arylnitrone dans le milieu de réaction et de la quantité de solvant organique présent dans ce milieu. La précipitation peut se produire avant le refroidissement du

mélange de r6action dans les cas o la nitrone est suffisam-

ment insoluble dans le mélange de réaction. Pour faire

- 11 -

complètement précipiter l'arylnitrone en solution, on recom-

mande de refroidir à des températures comprises entre envi-

ron 0" et 10 C. Des températures supérieures peuvent être recommandées lorsque l'arylnitrone précipite continuellement au fur et à mesure de sa formation. Dans une réalisation de l'invention, on refroidit

le milieu de réaction avant la réaction de l'arylhydroxyl-

amine et de l'arylaldéhyde. On le fait lorsque la réaction de l'ary] hydroxylamine et de l'arylaldéhyde se développe ]0 pour atteindre l'équilibre en l'absence d'antisolvant de l'arylnitrone. On ajoute l'antisolvant de l'arylnitrone au

milieu de réaction de manière à faire précipiter l'aryl-

nitrone précédemment formée. On fait ensuite réagir l'aryl-

hydroxylamine et l'arylaldéhyde restant dans le mélange à ]5 'équilibre en présence d'un antisolvant et d'un catalyseur acide conformément au procédé de l'invention pour produire encore de l'arylnitrone. Cette arylnitrone supplémentaire

précipite classiquement immédiatement lors de sa formation.

Dans ce type de réalisation, il n'est pas nécessaire que la

réaction initiale de l'arylhydroxylamine ait lieu en pré-

sence d'un catalyseur acide. On peut ajouter le catalyseur

acide au milieu de réaction avec la quantité d'antisolvant.

Dans une autre réalisation de cette invention, on produit l'ary] hydroxylamine in situ par réduction d'un composé nitroaromatique. On peut mettre en oeuvre cette réduction avec de l'hydrogène conformément au procédé décrit

par Ry]ander et autres dans le brevet des Etats-Unis d'Amé-

rique n 3 694 509. La réaction de réduction a classiquement

lieu en présence d'un catalyseur de métal noble, de préfé-

rence du platine sur du carbone, à une température comprise

entre 0WC et 100 C.

On peut également utiliser un modérateur de réac-

tion pour empacher une sur-réduction en arylamines. Les modérateurs de réaction sont plus particulièrement décrits par Rylander et autres. On peut citer comme exemples de

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modérateurs appropriés, le sulfure de diméthyle, la tri-

phénylphosphine, la triéthylphosphine, etc. On peut citer

parmi les composés nitroaromatiques classiques, le nitro-

benzène, le p-éthoxynitrobenzène, le p-nitrobenzoate d'éthyle, la pnitroacétophénone, etc.

On peut mettre en oeuvre la réaction avec l'aryl-

hydroxylamine et l'arylaldéhyde dans une installation clas-

sique, en discontinu ou en continu. Dans un schéma de réac-

tion classique, on introduit l'arylhydroxylamine et l'aryl-

aldéhyde dans la réaction avec le solvant organique. On

ajoute ensuite le catalyseur acide en ajoutant progressive-

ment la quantité voulue d'antisolvant. Après précipitation de l'arylnitrone, on peut la récupérer par des techniques

classiques comme la centrifugation ou la filtration.

On donne les exemples suivants pour illustrer l'invention. On n'est pas supposé limiter la portée de

l'invention aux réalisations décrites dans ces exemples.

EXEMPLE 1

On a placé dans un récipient de 50 ml, 1,81 g (10 mmoles) de p(éthoxycarbonyl)phénylhydroxylamine, 1,77 g (10 mmoles) de pdiéthylaminobenzaldéhyde et 20 ml d'éthanol

aqueux à 50%. On a ensuite ajouté de l'acide méthane-sulfo-

nique (30 mg) et la nitrone produite a commencé à apparaître immédiatement sous forme d'un précipité. On a refroidi le mélange de réaction jusqu'à environ 0 C et on l'a agité pendant 2 heures pour faire précipiter pratiquement toute la nitrone formée. On a filtre le produit et on l'a lavé avec de l'éthanol aqueux à 50% et on l'a s6ché à 550C sous vide toute la nuit. L'arylnitrone produite, 1' a-(diéthylamino-4 phényl)N-(carbéthoxy-4 phényl)-nitrone (3,01 g, rendement

de 89%), était pure à 98%.

EXEMPLE II

Dans un appareil d'hydrogénation atmosphérique on a placé 1,23 g (10 millimoles) de nitrobenzène, 1,77 g (10 millimoles) de pdiéthylaminobenzaldéhyde, 20 milligrammes

- 13 -

de triphénylphosphine, 60 microlitres (1 millimole) d'acide acétique, 10 millilitres d'éthanol absolu et 50 milligrammes de catalyseur de platine A 5% sur du carbone. On a chargé de l'hydrogène dans le système et on a agité à température ambiante jusqu'à ce que 20 millimoles d'hydrogène aient réagi. On a filtré le mélange de réaction et on a lavé le catalyseur de platine sur du carbone avec 5 millitres d'éthanol. On a refroidi la liqueur-mère à 0 C puis on l'a traitée avec 20 millilitres d'eau en agitant. La nitrone a précipité et on l'a filtrée. On a obtenu en tout, 3 récoltes de cristaux fournissant 2,44 g (91 %) d' a- (diéthylamino-4

phényl)-N-phénylnitrone pure à 94%.

EXEMPLE III

On a hydrogéné une solution de 500 grammes (2,6 moles) de p-nitrobenzoate d'éthyle dans 1,5 litre d'éthanol en hydroxylamine en utilisant 12 grammes d'un catalyseur de charbon platiné A 5% et 106 millilitres de diméthylsulfoxyde comme modérateur. Une fois le composé nitro complètement consommé, on a filtré le mélange de réaction et on a combiné le filtrat avec 386 grammes (2,2 moles, 0,85 équivalent) de pdiéthylaminobenzaldéhyde et 69 ml d'acide acétique. Après avoir agité 3 heures A température ambiante, l'analyse RMN a montré que]a réaction a atteint un état d'équilibre avec un taux de conversion de 73% de l'aldéhyde en E-(diéthylamino-4 phényl)-N-phénylnitrone. On a refroidi la solution à environ C et on l'a traitée progressivement avec 1,25 litre d'eau en agitant énergiquement. La nitrone a précipité sous forme d'une poudre jaune que l'on a recueillie au bout d'une heure par filtration. On a redissous le produit brut dans 1,2 kg de méthanol, on]'a refroidi et on l'a fait précipiter avec 550 m] d'eau. On a recueilli la nitrone précipitée et on l'a séchée dans une étuve A vide Aà- 55 C pour obtenir 613 g (1,8

moles, rendement de 82 %) de 1' a-(diéthylamino-4-phényl)-

N-(carbéthoxy-4 phényl)nitrone dont on a déterminé qu'elle était pure A 95% par chromatographie en phase liquide haute

- 14 -

pression. Cela montre le rendement supérieur obtenu par

addition d'eau.

EXEMPLE IV

On a placé dans un ballon de 10 cc à col unique, 0,88 grammes (5 millimoles) de diéthylamino-4 benzaldéhyde,

0,90 grammes (5 millimoles) de p-(éthoxycarbonyl)-phényl-

hydroxylamine, 2,0 g de tétrahydrofuranne et 10 microlitres d'acide méthane-sulfonique. Après avoir agité pendant 1 heure, on a atteint la valeur d'équilibre de 45% de nitrone et on a ensuite ajouté 4,0 g de cyclohexane. Après avoir agité pendant 72 heures, on a filtré le précipité de nitrone formé pour obtenir 0,76 g de produit. On a refroidi le mélange de réaction pour obtenir une seconde récolte de cristaux qui pesait 0,20 grammes. On a lavé le produit avec de l'éthanol aqueux à 50% et on l'a séché pour obtenir, en

tout, environ 0,96 gramme (rendement de 57%) d' a-(diéthyl-

amino-4 phényl)-N-(carbéthoxy-4 phényl) nitrone pure à 98%.

Les exemples ci-dessus illustrent des réalisations particulières de l'invention. Des modifications de ces

réalisations apparaîtront à l'homme de l'art et sont consi-

dérées comme faisant partie de l'invention.

- 15 -

Claims (20)

REVENDICATIONS

1. Procédé de production d'arylnitrones caracté-

risé en ce qu'il comprend la réaction d'arylhydroxylamine et d'arylaldéhyde pour produire une arylnitrone en présence d'un catalyseur acide, d'un antisolvant pour l'arylnitrone et d'un solvant organique pour l'arylhydroxylamine et l'arylaldéhyde, la quantité de solvant organique étant

suffisamment importante pour solubiliser A la fois l'aryl-

hydroxylamine et l'arylaldéhyde, la quantité d'antisolvant étant suffisamment importante pour faire précipiter une

quantité importante de l'arylnitrone formée.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé

en ce que l'antisolvant de l'arylnitrone est l'eau.

3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'antisolvant de l'arylnitrone est choisi dans le groupe constitué par des hydrocarbures aliphatiques ayant de 3 a 8 atomes de carbone et des hydrocarbures aromatiques et

alkylaromatiques ayant de 6 A 10 atomes de carbone.

4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'antisolvant est choisi dans le groupe constitué par le benzène, le toluène, l'heptane, le cyclohexane,

l'octane et le xylène.

5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé

en ce qu'il comprend l'étape supplémentaire de refroidisse-

ment du mélange de réaction A une température suffisamment

basse pour faire précipiter encore de l'arylnitrone.

6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé

en ce qu'on refroidit le mélange de réaction A une tempéra-

ture comprise entre environ 0OC et 100C.

7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la diarylnitrone produite répond A la formule: O Z il 12 -R -]6 - dans laquelle Z représente (R)a-Q-R - ou R5-;

Q représente un groupe de liaison ou un substi-

tuant monovalent, divalent ou trivalent;

J. 23

chacun des groupes R, R, R et R3 est indépendamment choisi dans le groupe constitué par l'hydro- gène, des radicaux alkyles et alkyles substitués ayant de 1 à 8 atomes de carbone et des radicaux aromatiques contenant de 6 à 13 atomes de carbone; R représente un radical aromatique contenant de 6 à 13 atomes de carbone;

R représente un radical aromatique hétérocy-

clique contenant de 6 à 20 atomes de carbone dans lequel les hétéroatomes sont choisis dans le groupe constitué par l'oxygène, l'azote et le soufre; R6 représente un radical hydrocarboné aromatique contenant de 6 à 20 atomes de carbone; X est choisi dans le groupe constitué par des

halogènes, des groupes cyano, des radicaux acyles alipha-

tiques ayant de 1 à 8 atomes de carbone, des radicaux alkyles et alkyles substitués ayant de 1 à 8 atomes de carbone, des radicaux aryles et aryles substitués ayant de 6 a 13 atomes de carbone, et des radicaux alcoxycarbonyles ayant de 2 à 8 atomes de carbone, a est compris entre 0 et 2; b est compris entre 0 et 3; et

n est compris entre 0 et 4.

8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'arylhydroxylamine répond à la formule: OH 1-6 H-N-R6Xb dans laquelle R représente un groupe phényle, X est tel qu'on l'a défini dans la revendication 2 et b est compris

entre 1 et 2.

9. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'arylaldéhyde répond à la formule:

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z-C = C c o

R R R

dans laque]le R représente l'hydrogène, n est égal à O et

Z est tel qu'on l'a défini dans la revendication 7.

10. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'arylaldéhyde est choisi dans le groupe constitué par: ]e diéthylamino-4 benzaldéhyde, le diméthylamino-4 benzaldéhyde, le méthoxy-4 benzaldéhyde, le julolidinyl-9 aldéhyde, le diphényl-l,l éthylènecarbaldéhyde-2 et le phényl-l propylènecarbaldéhyde-2 et l'arylhydroxylamine est choisie dans le groupe constitué par la phénylhydroxylamine, la chloro-4 phénylhydroxylamine, la dichloro-3,4 phénylhydroxylamine, l'éthoxycarbonyl-4 phénylhydroxylamine, l'acétyl-4 phénylhydroxylamine et

la cyano-4 phénylhydroxylamine.

1]. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que]e catalyseur acide est choisi dans le groupe constitué par des acides carboxyliques forts, des acides su]foniques, des acides halogénhydriques et les acides

oxygénés du phosphore, de l'azote et du soufre.

]2. Procédé selon la revendication 11, dans lequel ]'acide est choisi dans le groupe constitué par l'acide chlorhydrique, l'acide bromhydrique, l'acide fluorhydrique, l'acide perchlorique, l'acide acétique, l'acide formique,

l'acide propanoïque, l'acide butanoique, l'acide penta-

noïque, l'acide hexanoïque, l'acide heptanoïque, l'acide méthyl-2propanoïque, l'acide chloroacétique, l'acide - 18- trichloroacêtique, l'acide trifluoroacétique, l'acide phénylacétique, l'acide phosphorique, l'acide phosphoreux,

l'acide su]fureux,]'acide sulfurique et l'acide nitrique.

13. Procédé selon la revendication 12 caractérisé en ce que la quantité de catalyseur acide utilisé est com- prise entre environ 0,1 et 10% en poids du solvant organique

et de l'eau dans le mélange de réaction.

14. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'arylnitrone produite est choisie dans le groupe constitué par: 1 'a- (diéthylamino-4 phényl)-N-phénylnitrone

1 'a - (diéthylamino-4 phényl)-N-(chloro-4 phényl)ni-

trone

1 'a - (diéthylamino-4 phényl)-N-(dichloro-3, 4 phé-

nyl) nitrone

1 'a - (diéthylamino-4 phényl)-N-(carbéthoxy-4 phé-

nyl) nitrone

1 'a - (diéthylamino-4 phényl)-N-(carbobutoxy-4 phé-

nyl)nitrone

l'a - (diéthylamino-4 phényl)-N-(acétyl-4 phényl) ni-

trone

1 'a - (diéthylamino-4 phényl)-N-(cyano-4 phényl) ni-

trone 1 'a - (méthoxy-4 phényl)-N-(cyano-4 phènyl) nitrone l'a (julolidinyl-9)-N-phény]nitrone l'a-(julolidinyl-9)-N-(chloro-4 phényl) nitrone, l'a-[(diphényl-l,1-éthényl)-2]-N-phénylnitrone a-E[ (phényl-l, propényl)-2]-N-phénylnitrone 15. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le solvant organique est choisi dans le groupe constitué par des alcools aliphatiques inférieurs ayant de 1 à 6 atomes de carbone, des nitriles aliphatiques ayant de 1 à 8 atomes de carbone, des esters d'alkyles inférieurs ayant de 1 à 6 atomes de carbone et des alkylcétones inférieures

ayant de 1 à 6 atomes de carbone qui sont liquides à tempe-

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rature ambiante.

16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que le solvant est choisi dans le groupe constitué par le méthanol, l'éthanol, l'isopropanol, le propanol, le n-butanol, le t-butanol, le xylène, l'éther-oxyde diéthy- lique, l'acide acétique, le diméthoxyethane, le dioxanne, le

diglyme, l'acétone et l'acétonitrile.

17. Procédé selon la revendication 1, caractérisé

en ce que la quantité d'antisolvant de l'arylnitrone uti-

lisée est comprise entre environ 0,25-et 2 litres par mole

d'arylnitrone produite.

18. Procédé selon la revendication 1, caractérisé

en ce que le rapport volumique de l'antisolvant de l'aryl-

nitrone au solvant organique est compris entre 0,25 et 2,0.

19. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'antisolvant de l'arylnitrone et le solvant

organique sont un seul et même produit.

20. Procédé selon la revendication 19, caractérisé

en ce que le solvant organique et l'antisolvant de l'aryl-

nitrone est un éther ayant de 2 à 8 atomes de carbone.

21. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que la quantité de solvant organique utilisé est

comprise entre environ 0,5 et 2 litres par mole d'arylhydro-

xylamine et d'arylaldéhyde.

22. Procédé de fabrication d'arylnitrone caracté-

rise en ce qu'il comprend:

(a) la réaction d'arylhydroxylamine et d'aryl-

a]déhyde en présence d'un solvant organique et d'un cata-

lyseur acide pour produire un mélange à l'équilibre d'aryl-

nitrone, d'arylaldéhyde et d'arylhydroxylamine, la quantité d'acide étant suffisamment importante pour catalyser la réaction; (b) l'addition, en agitant, d'un antisolvant de l'arylnitrone en une quantité suffisamment importante pour faire précipiter l'arylnitrone et

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(c) la réaction de l'arylhydroxylamine et de l'arylaldéhyde dans le milieu en équilibre pour produire l'arylnitrone. 23. Procédé selon la revendication 22, caractérisé en ce que l'antisolvant est l'eau. 24. Procédé selon la revendication 22, caractérisé

en ce qu'on refroidit le mélange à l'équilibre à une tempé-

rature suffisamment basse pour faire précipiter une partie

importante de l'arylnitrone en solution.

25. Procédé selon la revendication 22, caractérisé en ce que le catalyseur acide est choisi dans le groupe constitué par l'acide acétique, l'acide méthanesulfonique, l'acide formique, 'acide propanoúque, l'acide butanorque,

l'acide pentanoYque, l'acide hexanorque, l'acide hepta-

norque, l'acide méthyl-2-propanorque, l'acide chloroacé-

tique, l'acide trichloroacétique, l'acide trifluoroacétique,

l'acide phénylacétique, l'acide phosphorique, l'acide phos-

phoreux, l'acide sulfureux, l'acide sulfurique et l'acide nitrique.