FR2669924A1 - Process for the preparation of polyalkoxylated aromatic compounds - Google Patents
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Abstract
Description
PROCEDE DE PREPARATION DE COMPOSES AROMATIQUES POLYALKOXYLES
La présente invention a pour objet un procédé de préparation de composés aromatiques polyalkoxylés, à partir de composés aromatiques porteurs d'au moins un atome d'halogène et d'au moins un groupe hydroxyle et, plus particulièrement, de dialkoxy-3,4 benzaldéhyde et de trialkoxy-3,4,5 benzaldéhydes.PROCESS FOR THE PREPARATION OF POLYALKOXYLATED AROMATIC COMPOUNDS
The subject of the present invention is a process for the preparation of polyalkoxylated aromatic compounds from aromatic compounds carrying at least one halogen atom and at least one hydroxyl group and, more particularly, 3,4-dialkoxy benzaldehyde. and 3,4,5-trialkoxy benzaldehydes.
L'invention vise plus particulièrement la préparation de triméthoxy-3,4,5 benzaldéhyde à partir de bromo-5 hydroxy-4 méthoxy-3 benzaldéhyde dénommé couramment "bromo-5 vanilline" et du diméthoxy-3,4 benzaldéhyde appelé "vératraldéhyde". The invention relates more particularly to the preparation of 3,4,5,5-trimethoxy benzaldehyde from 5-bromo-4-hydroxy-3-methoxy benzaldehyde commonly called "5-bromo-vanillin" and 3,4-dimethoxy benzaldehyde called "veratraldehyde" .
Une voie classique de préparation de triméthoxy-3,4,5 benzaldéhyde à partir de bromo-5 vanilline consiste à hydrolyser l'atome de brome à l'aide d'une solution aqueuse de soude et en présence de cuivre. A conventional route for preparing 3,4,5,5-trimethoxy benzaldehyde from 5-bromo-vanillin consists in hydrolyzing the bromine atom using an aqueous sodium hydroxide solution and in the presence of copper.
Après isolement du dihydroxy-4,5 méthoxy-3 benzaldéhyde (ou hydroxy-5 vanilline), celui-ci conduit au triméthoxy-3,4,5 benzaldéhyde après méthylation à l'aide de sulfate de diméthyle ou chlorure de méthyle. After isolation of 4,5-dihydroxy-3-methoxy-benzaldehyde (or 5-hydroxy-vanillin), this leads to 3,4,5-trimethoxy-benzaldehyde after methylation using dimethyl sulphate or methyl chloride.
Ainsi le brevet FR-A 2 177 693 décrit la méthylation de l'hydroxy-5 vanilline par du sulfate de diméthyle, en présence d'un carbonate de métal alcalin. Thus, patent FR-A 2 177 693 describes the methylation of hydroxy-5 vanillin by dimethyl sulfate, in the presence of an alkali metal carbonate.
L'hydroxy-5 vanilline est elle-même obtenue par hydrolyse de la bromo-5 vanilline puis est extraite, notamment, par le toluène pendant 47 heures, recristallisée, lavée et séchée. Hydroxy-5 vanillin is itself obtained by hydrolysis of bromo-5 vanillin and is then extracted, in particular, with toluene for 47 hours, recrystallized, washed and dried.
La phase d'isolement de l'hydroxy-5 vanilline est donc longue et coûteuse.The isolation phase of 5-hydroxy vanillin is therefore long and costly.
En outre, le catalyseur ne peut pas être recupéré et recyclé.In addition, the catalyst cannot be recovered and recycled.
Avant d'éviter la séparation intermédiaire de l'hydroxy-5 vanilline, on a proposé selon le brevet FR-A 2 609 984, un procédé de préparation de dialkoxy-4,5 méthoxy-3 benzaldéhyde à partir de bromo-5 vanilline qui consiste à effectuer successivement, l'hydrolyse de la bromo-5 vanilline en hydroxy-5 vanilline, par un hydroxyde de métal alcalin, dans l'eau et en présence d'un catalyseur au cuivre puis l'éthérification de l'hydroxy-5 vanilline à l'aide d'un halogénure d'alkyle inférieur, en milieu aqueux et en maintenant le pH entre 6 et 12, éventuellement en présence d'un catalyseur. Before avoiding the intermediate separation of 5-hydroxy vanillin, there has been proposed according to patent FR-A 2 609 984, a process for the preparation of 4,5-dialkoxy-3-methoxy-benzaldehyde from 5-bromo vanillin which consists in carrying out successively, the hydrolysis of 5-bromo vanillin to 5-hydroxy vanillin, with an alkali metal hydroxide, in water and in the presence of a copper catalyst, then the etherification of 5-hydroxy vanillin using a lower alkyl halide, in an aqueous medium and maintaining the pH between 6 and 12, optionally in the presence of a catalyst.
Un inconvénient majeur de ce procédé est qu'il y a formation lors de l'hydrolyse de la bromo-5 vanilline d'une quantité relativement importante de vanilline environ 10 à 15 % qui, après la réaction d'éthérification, conduit à l'aldéhyde vératrique (diméthoxy-3,4 benzaldéhyde). A major drawback of this process is that there is a formation, on hydrolysis of the bromo-5 vanillin, of a relatively large amount of vanillin approximately 10 to 15% which, after the etherification reaction, leads to the veratric aldehyde (3,4-dimethoxy benzaldehyde).
Il est possible de séparer l'aldéhyde vératrique du triméthoxy-3,4,5 benzaldéhyde, par distillation. Cependant, la récupération du triméthoxy-3,4,5 benzaldéhyde à partir du milieu réactionnel est rendue plus compliquée en raison de la présence de l'aldéhyde vératrique. Veratric aldehyde can be separated from 3,4,5 trimethoxy benzaldehyde by distillation. However, the recovery of 3,4,5,5-trimethoxy benzaldehyde from the reaction medium is made more complicated due to the presence of veratric aldehyde.
La présente invention propose un procédé général de préparation de composés aromatiques polyalkoxylés convenant, entre autres, tout à fait bien dans le cas de la préparation du triméthoxy-3,4,5, benzaldéhyde, procédé qui permet d'éviter les inconvénients précités. The present invention provides a general process for the preparation of polyalkoxylated aromatic compounds which is suitable, inter alia, quite well in the case of the preparation of 3,4,5-trimethoxy, benzaldehyde, a process which makes it possible to avoid the abovementioned drawbacks.
L'invention a donc pour objet un procédé de préparation de composés aromatiques polyalkoxylés de formule générale (I)
(R1-O)rrT Ro OR)n (I) dans laquelle
- m et n sont des nombres entiers supérieurs ou égaux à I avec, de
préférence, m + n compris entre 2 et 6,
- Ro représente un radical cyclique aromatique ayant au moins 5 atomes
dans le cycle, éventuellement substitué, et représentant au moins
l'un des radicaux suivants
. un radical carbocyclique aromatique, monocyclique ou polycyclique,
un radical hétérocyclique aromatique, monocyclique ou polycyclique
comportant au moins un des hétéroatomes O, N et S,
- R représente un radical hydrocarboné ayant de 1 à 12 atomes de
carbone, qui peut être un radical aliphatique acyclique, saturé ou
insaturé, linéaire ou ramifié ; un radical cycloaliphatique, saturé
ou insaturé, monocyclique ou polycyclique ; un radical
cycloaliphatique- ou arylaliphatique, saturé ou insaturé, linéaire
ou ramifié,
~ R1 est un radical alkyle, linéaire ou ramifié ayant de 1 à 6 atomes
de carbone, procédé caractérisé par le fait que l'on effectue successivement les étapes suivantes 1 - On fait réagir un composé aromatique porteur d'au moins un atome d'halogène et d'au moins un groupe hydroxyle répondant à la formule générale (II) ::
(HO+m- Ro --+X)n (II) dans laquelle
- m et n sont des nombres entiers supérieurs ou égaux à 1 avec, de
préférence, m + n compris entre 2 et 6,
- X représente un atome d'iode, de brome ou de chlore,
- Ro représente un radical cyclique aromatique ayant au moins 5 atomes
dans le cycles, éventuellement substitué, et représentant au moins
l'un des radicaux suivants
. un radical carbocyclique aromatique, monocyclique ou polycyclique,
. un radical hétérocyclique aromatique, monocyclique ou polycyclique
comportant au moins un des hétéroatomes O, N et S, - et un alcoolate de métal alcalin ou alcalino-terreux de formule générale (III)
MW+ [ O - R ]w~ (III) dans laquelle
- M représente un métal alcalin ou alcalino-terreux,
- w représente la valence du métal alcalin ou alcalino-terreux,
- R représente un radical hydrocarboné ayant de 1 à 12 atomes de
carbone, qui peut être un radical aliphatique acyclique, saturé
ou insaturé, linéaire ou ramifié ; un radical cycloaliphatique,
saturé ou insaturé, monocyclique ou polycyclique ; un radical
cycioaliphatique- ou arylaliphatique, saturé ou insaturé, liné
aire ou ramifié, en présence d'un catalyseur au cuivre qui est le cuivre et/ou un composé du cuivre et d'une quantité efficace d'un co-catalyseur choisi parmi les carbonates organiques, les carbonates mixtes organo-métalliques, le dioxyde de carbone ou les composés susceptibles de former du dioxyde de carbone, 20 - On réalise la O-alkylation du ou des groupes hydroxyle du produit obtenu précédemment après alkoxylation, par addition directement dans le milieu réactionnel organique d'un agent d'alkylation choisi parmi les halogénures d'alkyle inférieurs, les dialkylsulfates, les dialkylcarbonates. The subject of the invention is therefore a process for the preparation of polyalkoxylated aromatic compounds of general formula (I)
(R1-O) rrT Ro OR) n (I) in which
- m and n are whole numbers greater than or equal to I with, of
preferably, m + n between 2 and 6,
- Ro represents an aromatic cyclic radical having at least 5 atoms
in the cycle, possibly substituted, and representing at least
one of the following radicals
. an aromatic, monocyclic or polycyclic carbocyclic radical,
an aromatic, monocyclic or polycyclic heterocyclic radical
comprising at least one of the heteroatoms O, N and S,
- R represents a hydrocarbon radical having from 1 to 12 atoms of
carbon, which can be an acyclic, saturated or aliphatic radical
unsaturated, linear or branched; a saturated cycloaliphatic radical
or unsaturated, monocyclic or polycyclic; a radical
cycloaliphatic- or arylaliphatic, saturated or unsaturated, linear
or branched,
~ R1 is a linear or branched alkyl radical having from 1 to 6 atoms
carbon, process characterized in that the following steps are carried out successively 1 - An aromatic compound carrying at least one halogen atom and at least one hydroxyl group corresponding to the general formula (II) is reacted ) ::
(HO + m- Ro - + X) n (II) in which
- m and n are whole numbers greater than or equal to 1 with, of
preferably, m + n between 2 and 6,
- X represents an iodine, bromine or chlorine atom,
- Ro represents an aromatic cyclic radical having at least 5 atoms
in the cycles, possibly substituted, and representing at least
one of the following radicals
. an aromatic, monocyclic or polycyclic carbocyclic radical,
. an aromatic, monocyclic or polycyclic heterocyclic radical
comprising at least one of the heteroatoms O, N and S, - and an alkali or alkaline earth metal alcoholate of general formula (III)
MW + [O - R] w ~ (III) in which
- M represents an alkali or alkaline earth metal,
- w represents the valence of the alkali or alkaline-earth metal,
- R represents a hydrocarbon radical having from 1 to 12 atoms of
carbon, which can be an acyclic, saturated aliphatic radical
or unsaturated, linear or branched; a cycloaliphatic radical,
saturated or unsaturated, monocyclic or polycyclic; a radical
cycioaliphatic- or arylaliphatic, saturated or unsaturated, linear
area or branched, in the presence of a copper catalyst which is copper and / or a copper compound and an effective amount of a co-catalyst chosen from organic carbonates, mixed organometallic carbonates, dioxide of carbon or the compounds capable of forming carbon dioxide, 20 - O-alkylation of the hydroxyl group (s) of the product obtained above is carried out after alkoxylation, by directly adding an alkylating agent chosen from among the organic reaction medium lower alkyl halides, dialkylsulfates, dialkylcarbonates.
Dans l'exposé qui suit de la présente invention, on entend par composé aromatique", la notion classique d'aromaticité telle que définie dans la littérature, notamment par Jerry MARCH - Advanced Organic
Chemistry, 3ème édition, John Wiley and Sons, 1985 P. 37 et suivantes.In the following description of the present invention, the term "aromatic compound" means the classic notion of aromaticity as defined in the literature, in particular by Jerry MARCH - Advanced Organic
Chemistry, 3rd edition, John Wiley and Sons, 1985 P. 37 and following.
On définit par "composé aromatique polyalkoxylé", un composé aromatique porteur d'au moins deux radicaux alkoxy. The term "polyalkoxylated aromatic compound" means an aromatic compound carrying at least two alkoxy radicals.
Dans le présent texte, on désigne d'une manière simplifiée par radicaux alkoxy, des radicaux du type R-O- dans lesquels R représente aussi bien un radical aliphatique saturé ou insaturé qu'un radical cycloaliphatique saturé ou insaturé et un radical aliphatique porteur d'un carbocycle saturé, insaturé ou aromatique. In the present text, alkoxy radicals denote, in a simplified manner, radicals of the RO- type in which R represents both a saturated or unsaturated aliphatic radical as well as a saturated or unsaturated cycloaliphatic radical and an aliphatic radical carrying a saturated, unsaturated or aromatic carbocycle.
Dans tous les cas, la substitution de l'atome d'halogène par le radical R-O- est dénommé ci-après "réaction d'alkoxylation", quelle que soit la nature du radical R. In all cases, the substitution of the halogen atom by the radical R-O- is hereinafter referred to as "alkoxylation reaction", whatever the nature of the radical R.
Le terme "alcoolate" est utilisé dans le présent texte de manière générique et désigne également les aralkoxydes métalliques. The term "alcoholate" is used in this text generically and also denotes metallic aralkoxides.
L'invention s'applique plus particulièrement aux composés aromatiques porteurs d'au moins un atome d'halogène et d'au moins un groupe hydroxyle de formule (II) dans laquelle le radical Ro symbolise 10 - un radical carbocyclique aromatique, monocyclique ou polycyclique. The invention applies more particularly to aromatic compounds carrying at least one halogen atom and at least one hydroxyl group of formula (II) in which the radical Ro symbolizes 10 - an aromatic, monocyclic or polycyclic carbocyclic radical .
Par "radical carbocyclique polycyclique", on entend
un radical constitué par au moins 2 carbocycles aromatiques et
formant entre eux des systèmes ortho ou ortho et péricondensés,
un radical constitué par au moins 2 carbocycles dont l'un seul
d'entre eux est aromatique et formant entre eux des systèmes ortho
ou ortho et péricondensés.By "polycyclic carbocyclic radical" is meant
a radical consisting of at least 2 aromatic carbocycles and
forming between them ortho or ortho and pericondensed systems,
a radical consisting of at least 2 carbocycles of which only one
of them is aromatic and forming between them ortho systems
or ortho and pericondensed.
20 - un radical hétérocyclique aromatique, monocyclique ou polycyclique.- an aromatic, monocyclic or polycyclic heterocyclic radical.
Par "radical hétérocyclique polycyclique", on définit
un radical constitué par au moins 2 hétérocycliques contenant au
moins un hétéroatome dans chaque cycle dont au moins l'un des deux
cycles est aromatique et formant entre eux des systèmes ortho ou
ortho et péricondensés,
un radical constitué par au moins un cycle hydrocarboné et au
moins un hétérocycle dont au moins l'un des cycles est aromatique
et formant entre eux des systèmes ortho ou ortho et péricondensés.By "polycyclic heterocyclic radical", we define
a radical consisting of at least 2 heterocyclics containing at
at least one heteroatom in each cycle, at least one of which
cycles is aromatic and forming between them ortho systems or
ortho and pericondensed,
a radical consisting of at least one hydrocarbon ring and at
at least one heterocycle of which at least one of the cycles is aromatic
and forming between them ortho or ortho and pericondensed systems.
30 - un radical divalent constitué par un enchaînement de groupements, tels que définis aux paragraphes 1 et/ou 2 liés entre eux
par un lien valentiel,
par un radical alkylène ou alkylidène ayant de 1 à 4 atomes de
carbone, de préférence un radical méthylène ou isopropylidène,
par l'un des groupes suivants
+, CO
-S- , -SO- , -SO2-
30 - a divalent radical constituted by a chain of groups, as defined in paragraphs 1 and / or 2 linked together
by a valential link,
by an alkylene or alkylidene radical having from 1 to 4 atoms of
carbon, preferably a methylene or isopropylidene radical,
by one of the following groups
+, CO
-S-, -SO-, -SO2-
dans ces formules, R2 représentant un atome d'hydrogène ou un radical
alkyle ayant de 1 à 4 atomes de carbone, un radical cyclohexyle ou phényle
Comme exemples de radicaux listés sous 10 à 30, on peut citer 10 - les radicaux phénylène, tolylène, xylylène, naphtylène, 20 - les radicaux pyrrolidinediyle, imidazolidinediyle, pipéridinediyle, furannediyle, pyrrolediyle, thiofènediyle, isoxazolediyle, furazannediyle, isothiazolediyle, imidazolediyle, pyrazolediyle, pyridinediyle, pyridazinediyle, pyrimidinediyle ; les radicaux naphtyridine-1,8 diyle, quinoléïnediyle, indolediyle, benzofurannediyle.in these formulas, R2 representing a hydrogen atom or a radical
alkyl having from 1 to 4 carbon atoms, a cyclohexyl or phenyl radical
Examples of radicals listed under 10 to 30 include 10 - phenylene, tolylene, xylylene, naphthylene, 20 - pyrrolidinediyl, imidazolidinediyl, piperidinediyl, furannediyl, pyrrolediyl, thiofenediyl, isoxazolediyl, furazannediyl, isidiazol , pyridinediyle, pyridazinediyle, pyrimidinediyle; naphthyridine-1,8 diyl, quinolinediyl, indolediyl, benzofuranediyl radicals.
30 - les radicaux biphénylène, méthylène-1,1' biphénylène, isopropylidène-1,1' biphénylène, oxy-1 , 1' biphénylène, imino-1 , 1' biphénylène.- the biphenylene, methylene-1,1 'biphenylene, isopropylidene-1,1' biphenylene, oxy-1, 1 'biphenylene, imino-1, 1' biphenylene radicals.
Les composés préférés sont ceux répondant à la formule (II) dans laquelle le radical Ro représente un noyau benzénique. The preferred compounds are those corresponding to formula (II) in which the radical Ro represents a benzene nucleus.
Comme mentionné précédemment, le radical Ro qui est un radical aromatique porteur d'au moins un groupe hydroxyle et d'au moins un atome d'halogène, peut être également porteur d'un ou plusieurs autres substituants qui peuvent être un autre groupe hydroxyle ou un autre atome d'halogène ou de toute autre nature dans la mesure où ils ne gênent pas la réaction. Généralement, par plusieurs substituants, on définit moins de quatre substituants sur un noyau aromatique. As mentioned previously, the radical Ro which is an aromatic radical carrying at least one hydroxyl group and at least one halogen atom, may also be carrying one or more other substituents which may be another hydroxyl group or another halogen atom or of any other nature as long as they do not interfere with the reaction. Generally, by several substituents, less than four substituents are defined on an aromatic ring.
Comme exemples de substituants donnés à titre illustratif et sans caractère limitatif, on peut mentionner l'un des groupes ou fonctions suivantes
. un radical de formule -R3-OH dans laquelle le radical R3 représente
un lien valentiel ou un radical hydrocarboné divalent, linéaire ou
ramifié, saturé ou insaturé ayant de 1 à 4 atomes de carbone, tel que
par exemple, méthylène, éthylène, propylène, isopropylène,
isopropylidène,
. un radical alkyle, linéaire ou ramifié, ayant de I à 6 atomes de
carbone, de préférence de 1 à 4 atomes de carbone, tel que méthyle,
éthyle, propyle, isopropyle, butyle, isobutyle, sec-butyle,
tert-butyle,
un radical alcényle linéaire ou ramifié ayant de 2 à 6 atomes de car
bone, de préférence, de 2 à 4 atomes de carbone, tel que vinyle,
allyle,
. un radical alkoxy linéaire ou ramifié ayant de 1 à 6 atomes de
carbone, de préférence de 1 à 4 atomes de carbone tel que les radicaux
méthoxy, éthoxy, propoxy, isopropoxy, butoxy,
. un groupe -CHO,
. un groupe acyle ayant de 2 à 6 atomes de carbone,
. un radical de formule -R3-COOH, R3 ayant la signification donnée
précédemment,
. un radical de formule -R3-COOR4 dans laquelle R3 a la signification
donnée précédemment et R4 représente un radical alkyle, linéaire ou
ramifié, ayant de 1 à 6 atomes de carbone,
. un radical de formule -R3-NH2 avec un groupe NH2 N-protégé, R3 ayant
la signification donnée précédemment,
. un radical de formule -R3-N(R'4) dans laquelle R3 a la signification
donnée précédemment et les radicaux R'4 identiques ou différents repré
sentent un atome d'hydrogène ou un radical alkyle, linéaire ou ramifié,
ayant de 1 à 6 atomes de carbone,
. un radical de formule -R3-CO-N(R'4), R3 et R'4 ayant la signification
donnée précédemment,
. un radical de formule -R3-Z dans laquelle R3 a la signification
donnée précédemment et Z symbolise un atome d'halogène X, tel que
précédemment défini, un atome de fluor ou un groupe CF3.As examples of substituents given by way of illustration and without limitation, one can mention one of the following groups or functions
. a radical of formula -R3-OH in which the radical R3 represents
a valential bond or a divalent, linear or
branched, saturated or unsaturated having from 1 to 4 carbon atoms, such as
for example, methylene, ethylene, propylene, isopropylene,
isopropylidene,
. an alkyl radical, linear or branched, having from I to 6 atoms of
carbon, preferably from 1 to 4 carbon atoms, such as methyl,
ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, sec-butyl,
tert-butyl,
a linear or branched alkenyl radical having from 2 to 6 carbon atoms
bone, preferably from 2 to 4 carbon atoms, such as vinyl,
allyle,
. a linear or branched alkoxy radical having from 1 to 6 atoms of
carbon, preferably from 1 to 4 carbon atoms such as the radicals
methoxy, ethoxy, propoxy, isopropoxy, butoxy,
. a -CHO group,
. an acyl group having from 2 to 6 carbon atoms,
. a radical of formula -R3-COOH, R3 having the given meaning
previously,
. a radical of formula -R3-COOR4 in which R3 has the meaning
given above and R4 represents an alkyl radical, linear or
branched, having from 1 to 6 carbon atoms,
. a radical of formula -R3-NH2 with an N-protected NH2 group, R3 having
the meaning given above,
. a radical of formula -R3-N (R'4) in which R3 has the meaning
given previously and the identical or different radicals R'4 represent
feel a hydrogen atom or an alkyl radical, linear or branched,
having from 1 to 6 carbon atoms,
. a radical of formula -R3-CO-N (R'4), R3 and R'4 having the meaning
previously given,
. a radical of formula -R3-Z in which R3 has the meaning
given above and Z symbolizes a halogen atom X, such that
previously defined, a fluorine atom or a CF3 group.
S'il y a présence de substituants sur le cycle aromatique, il y a lieu de veiller que celui-ci n'interfère pas au niveau du produit désiré. If there are substituents on the aromatic cycle, care should be taken to ensure that the latter does not interfere with the desired product.
De même, lors de la présence d'une fonction amine primaire, il peut être nécessaire de la N-protéger par un groupe protecteur, par exemple acyle, et plus spécialement acétyle. Likewise, during the presence of a primary amine function, it may be necessary to N-protect it with a protective group, for example acyl, and more especially acetyl.
Si le cycle est porteur d'un groupe du type -R3-COOR4, le groupe R4 sera échangé par le groupe R provenant de l'alcoolate de métal alcalin ou alcalino-terreux, si R4 et R sont des groupes alkyles de nature différente. If the ring carries a group of the type -R3-COOR4, the group R4 will be exchanged by the group R coming from the alkali metal alkoxide or alkaline-earth metal, if R4 and R are alkyl groups of different nature.
Si le cycle est porteur d'une fonction acide du type -R3-COOH, le groupe sera salifié et entraînera donc une consommation supplémentaire de l'alcoolate utilisé. If the cycle carries an acid function of the type -R3-COOH, the group will be salified and will therefore cause additional consumption of the alcoholate used.
Lorsque le cycle aromatique est porteur d'une chaîne aliphatique latérale avec présence d'un atome d'halogène X, celui-ci peut être substitué également par le groupe R-O- provenant de l'alcoolate de métal alcalin ou alcalino-terreux et il y aura donc lieu d'en tenir compte pour la détermination des quantités de réactifs à mettre en oeuvre. When the aromatic ring carries a side aliphatic chain with the presence of a halogen atom X, this can also be substituted by the group RO- originating from the alkali metal alkali or alkaline earth metal alcoholate and there will therefore have to be taken into account when determining the quantities of reagents to be used.
Comme exemples de substituants cités à titre préférentiel et sans caractère limitatif, on peut mentionner
- un ou plusieurs radicaux alkyle ayant de 1 à 4 atomes de carbone,
- un ou plusieurs radicaux alkoxy ayant de 1 à 4 atomes de carbone,
- un ou plusieurs radicaux hydroxyle.As examples of substituents cited by way of preference and without limitation, there may be mentioned
- one or more alkyl radicals having from 1 to 4 carbon atoms,
- one or more alkoxy radicals having from 1 to 4 carbon atoms,
- one or more hydroxyl radicals.
A titre d'exemples de composés aromatiques porteurs d'au moins un atome d'halogène et d'au moins un groupe hydroxyle répondant à la formule générale (II), on peut citer plus particulièrement
- le bromo-2 phénol
- le bromo-3 phénol
- le bromo-4 phénol
- le bromo-1 naphtol-2
- le bromo-6 naphtol-2
- le bromo-2 méthyl-4 phénol
- le bromo-4 diméthyl-2,6 phénol
- le bromo-4 diméthyl-3,5 phénol
- le dibromo-2,6 méthyl-4 phénol
- le bromo-2-p-crésol
- le bromo-2 chloro-4 phénol
- le bromo-4 chloro-2 phénol
- le bromo-4 chloro-6-o-crésol
- les bromofluorophénols
- les bromo bis-phénols
- les bromo isopropylidène-4,4' bis-phénols
L'alcoolate de métal alcalin ou alcalino-terreux qui intervient dans le procédé de l'invention répond à la formule (III) dans laquelle R représente 10 - un radical alkyle, alcényle, alcadiényle, alcynyle linéaire ou ramifié ayant, de préférence, moins de 6 atomes de carbone, 20 - un radical cycloalkyle ou cycloalcényle ayant, de préférence, de 5 à 7 atomes de carbone et l'on peut citer en particulier le radical cyclohexyle, 30 - un radical aliphatique acyclique, saturé ou insaturé, linéaire ou ramifié tel que précisé sous 10, porteur d'un substituant cyclique. Par cycle, on entend un cycle carbocyclique saturé, insaturé ou aromatique.As examples of aromatic compounds carrying at least one halogen atom and at least one hydroxyl group corresponding to the general formula (II), there may be mentioned more particularly
- 2-bromo phenol
- 3-bromo phenol
- 4-bromo phenol
- bromo-1 naphthol-2
- bromo-6 naphthol-2
- 2-bromo-4-methylphenol
- 4-bromo-2,6-dimethylphenol
- 4-bromo-3,5 dimethyl phenol
- 2,6-dibromo-4-methylphenol
- bromo-2-p-cresol
- 2-bromo-4 chloro-phenol
- 4-bromo-2 chloro-phenol
- 4-bromo-chloro-6-o-cresol
- bromofluorophenols
- bromo bis-phenols
- isopropylidene-4,4 'bis-phenols bromo
The alkali or alkaline earth metal alcoholate which is involved in the process of the invention corresponds to formula (III) in which R represents 10 - an alkyl, alkenyl, alkadienyl, linear or branched alkynyl radical having, preferably, less of 6 carbon atoms, 20 - a cycloalkyl or cycloalkenyl radical preferably having from 5 to 7 carbon atoms and mention may in particular be made of the cyclohexyl radical, 30 - an acyclic, saturated or unsaturated, linear or acyclic aliphatic radical branched as specified under 10, carrying a cyclic substituent. By cycle is meant a saturated, unsaturated or aromatic carbocyclic cycle.
Comme exemple, on peut mentionner le radical benzyle.As an example, mention may be made of the benzyl radical.
Parmi les alcoolates précités, on met en oeuvre de préférence dans le procédé de l'invention, les alcoolates de métaux alcalins et plus particulièrement les alcoolates de sodium ou de potassium des alcanols primaires ou secondaires ayant 1 à 4 atomes de carbone conviennent particulièrement bien. Among the above-mentioned alcoholates, preferably used in the process of the invention, the alkali metal alcoholates and more particularly the sodium or potassium alcoholates of the primary or secondary alkanols having 1 to 4 carbon atoms are particularly suitable.
Les plus fréquemment utilisés sont le méthylate de sodium et l'éthylate de sodium. The most frequently used are sodium methylate and sodium ethylate.
Un mode de mise en oeuvre préférentiel de l'invention réside dans un procédé de préparation d'un composé aromatique polyalkoxylé entrant dans la définition de la formule (I) et répondant plus particulièrement à la formule générale (Ia)
dans laquelle
- R', R'1, R6 identiques ou différents représentent un radical alkyle,
linéaire ou ramifié, ayant de 1 à 4 atomes de carbone,
- R6 pouvant représenter également un atome d'hydrogène, un radical
alkoxy, linéaire ou ramifié ayant de 1 à 4 atomes de carbone.A preferred embodiment of the invention resides in a process for the preparation of a polyalkoxylated aromatic compound falling within the definition of formula (I) and more particularly corresponding to the general formula (Ia)
in which
- R ', R'1, R6, identical or different, represent an alkyl radical,
linear or branched, having from 1 to 4 carbon atoms,
- R6 can also represent a hydrogen atom, a radical
alkoxy, linear or branched having from 1 to 4 carbon atoms.
Le procédé selon l'invention, de préparation d'un composé aromatique polyalkoxylé répondant à la formule générale (Ia) comporte les étapes suivantes 10 - On fait réagir un composé aromatique entrant dans la définition générale de la formule (II) qui est un halogéno hydroxy benzaldéhyde répondant à la formule générale (IIa) ::
dans laquelle
- X représente un atome d'iode, de brome ou de chlore,
- R7 représente un atome d'hydrogène, un atome d'iode, de brome, un
atome de chlore, un radical alkyle ayant de 1 à 4 atomes de carbone,
un radical alkoxy ayant de 1 à 4 atomes de carbone, un radical
hydroxyle,
dans ladite formule (IIa), le radical hydroxyle pouvant être en
position ortho-, méta- ou para- de la fonction aldéhyde, avec un alcoolate de métal alcalin ou alcalino-terreux ayant de 1 à 4 atomes de carbone, en présence d'un catalyseur au cuivre qui est le cuivre et/ou un composé du cuivre et d'une quantité efficace d'un co-catalyseur choisi parmi les carbonates organiques, les carbonates mixtes organo-métalliques, le dioxyde de carbone ou les composés susceptibles de former du dioxyde de carbone, 20 - On réalise la O-alkylation du ou des groupes hydroxyle du produit obtenu précédemment après alkoxylation, par addition directement dans le milieu réactionnel organique d'un agent d'alkylation apportant le reste alkyle R'1 ayant de 1 à 4 atomes de carbone.The process according to the invention, for the preparation of a polyalkoxylated aromatic compound corresponding to the general formula (Ia) comprises the following steps 10 - An aromatic compound falling within the general definition of the formula (II) is reacted which is a halogeno hydroxy benzaldehyde corresponding to the general formula (IIa):
in which
- X represents an iodine, bromine or chlorine atom,
- R7 represents a hydrogen atom, an iodine, bromine atom, a
chlorine atom, an alkyl radical having from 1 to 4 carbon atoms,
an alkoxy radical having from 1 to 4 carbon atoms, a radical
hydroxyl,
in said formula (IIa), the hydroxyl radical possibly being
ortho-, meta- or para- position of the aldehyde function, with an alkali or alkaline earth metal alcoholate having from 1 to 4 carbon atoms, in the presence of a copper catalyst which is copper and / or a compound copper and an effective amount of a co-catalyst chosen from organic carbonates, mixed organometallic carbonates, carbon dioxide or compounds capable of forming carbon dioxide, 20 - O-alkylation is carried out of the hydroxyl group (s) of the product obtained previously after alkoxylation, by adding directly to the organic reaction medium an alkylating agent providing the alkyl residue R'1 having from 1 to 4 carbon atoms.
Comme exemples de substrats mis en oeuvre préférentiellement, on peut citer plus particulièrement les composés répondant à la formule générale (IIa) dans laquelle . GrouPe I
- le radical OH est en position para par rapport à la fonction CHO,
~ l'atome d'halogène X est en position ortho par rapport au radical
OH,
- le radical R7 est en position ortho par rapport au radical OH.As examples of substrates preferably used, there may be mentioned more particularly the compounds corresponding to the general formula (IIa) in which. GROUP I
the OH radical is in the para position with respect to the CHO function,
~ the halogen atom X is in the ortho position relative to the radical
OH,
- the radical R7 is in the ortho position relative to the radical OH.
. GrouPe Il
- le radical OH est en position ortho par rapport à la fonction CHO,
- l'atome d'halogène X est en position para par rapport au radical OH,
- le radical R7 est en position ortho par rapport au radical OH.. GROUP IT
the OH radical is in the ortho position with respect to the CHO function,
- the halogen atom X is in the para position relative to the OH radical,
- the radical R7 is in the ortho position relative to the radical OH.
. GrouPe III
- le radical OH est en position ortho par rapport à la fonction CHO,
- l'atome d'halogène X est en position ortho par rapport au radical
OH,
- le radical R7 est en position para par rapport au radical OH, . GrouPe IV
- le radical OH est en position méta par rapport à la fonction CHO,
- l'atome d'halogène X est en position ortho par rapport au radical
OH,
- le radical R7 est en position para par rapport au radical OH.. GROUP III
the OH radical is in the ortho position with respect to the CHO function,
- the halogen atom X is in the ortho position relative to the radical
OH,
- the radical R7 is in the para position relative to the radical OH,. GROUP IV
the OH radical is in the meta position with respect to the CHO function,
- the halogen atom X is in the ortho position relative to the radical
OH,
- the radical R7 is in the para position relative to the radical OH.
. GrouPe V
- le radical OH est en position méta par rapport à la fonction CHO,
- l'atome d'halogène X est en position para par rapport au radical OH,
- le radical R7 est en position ortho par rapport au radical OH.. GROUP V
the OH radical is in the meta position with respect to the CHO function,
- the halogen atom X is in the para position relative to the OH radical,
- the radical R7 is in the ortho position relative to the radical OH.
Les composés de formule (IIa) mis en oeuvre préférentiellement, répondent plus précisément aux formules suivantes
The compounds of formula (IIa) preferably used correspond more precisely to the following formulas
dans lesquelles
- X et R7 ont les significations données précédemment.
in which
- X and R7 have the meanings given above.
Dans le procédé de l'invention, on met tout préférentiellement en oeuvre, un halogéno hydroxy benzaldéhyde répondant à la formule générale (rIal) dans laquelle X est un atome de brome et R7 symbolise un radical méthoxy ou éthoxy. In the process of the invention, very preferably, a halo hydroxy benzaldehyde corresponding to the general formula (rIal) in which X is a bromine atom and R7 symbolizes a methoxy or ethoxy radical.
A titre d'exemples d'halogéno hydroxy benzaldéhydes répondant à la formule (IIa) qui servent de substrats de départ dans le présent procédé, on peut citer plus précisément
- le bromo-3 hydroxy-4 benzaldéhyde,
- le iodo-3 hydroxy-4 benzaldéhyde
- le dibromo-3,5 hydroxy-4 benzaldéhyde
- le diiodo-3,5 hydroxy-4 benzaldéhyde
- le bromo-5 méthoxy-3 hydroxy-4 benzaldéhyde
- le iodo-5 méthoxy-3 hydroxy-4 benzaldéhyde
- le bromo-5 éthoxy-3 hydroxy-4 benzaldéhyde
- le iodo-5 éthoxy-3 hydroxy-4 benzaldéhyde
- le bromo-3 dihydroxy-4,5 benzaldéhyde
- le iodo-3 dihydroxy-4,5 benzaldéhyde
- le bromo-3 dihydroxy-2,5 benzaldéhyde
- le iodo-3 dihydroxy-2,5 benzaldéhyde
- le bromo-2 hydroxy-4 benzaldéhyde
- le iodo-2 hydroxy-4 benzaldéhyde
- le bromo-4 hydroxy-3 benzaldéhyde
- le iodo-4 hydroxy-3 benzaldéhyde
- le bromo-3 hydroxy-2 benzaldéhyde
- le iodo-3 hydroxy-2 benzaldéhyde
- le bromo-5 hydroxy-2 benzaldéhyde
- le iodo-5 hydroxy-2 benzaldéhyde
Dans un mode préférentiel de mise en oeuvre du procédé de l'invention pour la préparation de composés aromatiques polyalkoxylés de formule (Ia), l'alcoolate de métal alcalin ou alcalino-terreux de formule (III) est de préférence un alcoolate de sodium ou potassium d'un alcanol primaire ou secondaire ayant de 1 à 4 atomes de carbone et, de préférence, le méthylate ou l'éthylate de sodium.As examples of halo hydroxy benzaldehydes corresponding to formula (IIa) which serve as starting substrates in the present process, there may be mentioned more precisely
- 3-bromo-4-hydroxy benzaldehyde,
- iodo-3 hydroxy-4 benzaldehyde
- 3,5-dibromo-4-hydroxy benzaldehyde
- 3,5-diiodo-4-hydroxy benzaldehyde
- 5-bromo-3-methoxy-4-hydroxy benzaldehyde
- 5-iodo-3-methoxy-4-hydroxy-benzaldehyde
- 5-bromo-3-ethoxy-4-hydroxy benzaldehyde
- iodo-5 ethoxy-3 hydroxy-4 benzaldehyde
- 3-bromo-4,5 dihydroxy benzaldehyde
- iodo-3 dihydroxy-4,5 benzaldehyde
- 2,5-bromo-2,5-dihydroxy benzaldehyde
- iodo-3 dihydroxy-2,5 benzaldehyde
- 2-bromo-4-hydroxy benzaldehyde
- 2-hydroxy-4-iodo benzaldehyde
- 4-bromo-3-hydroxy benzaldehyde
- iodo-4 hydroxy-3 benzaldehyde
- 3-bromo-2-hydroxy benzaldehyde
- iodo-3 hydroxy-2 benzaldehyde
- 5-bromo-2-hydroxy benzaldehyde
- 5-iodo-2-hydroxy benzaldehyde
In a preferred embodiment of the process of the invention for the preparation of polyalkoxylated aromatic compounds of formula (Ia), the alkali or alkaline earth metal alcoholate of formula (III) is preferably a sodium alcoholate or potassium of a primary or secondary alkanol having from 1 to 4 carbon atoms and, preferably, sodium methylate or ethylate.
Conformément au procédé de l'invention, on fait réagir le composé aromatique porteur d'au moins un atome d'halogène et d'au moins un groupe hydroxyle répondant à la formule (II) avec un alcoolate de métal alcalin ou alcalino-terreux de formule (III), en présence d'un catalyseur au cuivre et d'un co-catalyseur choisi parmi les carbonates organiques, les carbonates mixtes organo-métalliques, le dioxyde de carbone ou les composés susceptibles de former du dioxyde de carbone. In accordance with the process of the invention, the aromatic compound carrying at least one halogen atom and at least one hydroxyl group corresponding to formula (II) is reacted with an alkali or alkaline earth metal alcoholate of formula (III), in the presence of a copper catalyst and of a co-catalyst chosen from organic carbonates, mixed organo-metallic carbonates, carbon dioxide or the compounds capable of forming carbon dioxide.
Les composés du cuivre servant de catalyseurs sont connus. Ce sont d'une manière générale tous les composés organiques ou inorganiques du cuivre I ou du cuivre II. The copper compounds serving as catalysts are known. These are generally all the organic or inorganic compounds of copper I or copper II.
Le cuivre métal peut être utilisé, mais son action est plus lente car il faut préalablement qu'il se transforme en partie en cuivre I ou cuivre II. Copper metal can be used, but its action is slower because it must first transform into copper I or copper II.
A titre non limitatif, on peut citer comme composés du cuivre, le chlorure cuivreux, le chlorure cuivrique, le carbonate de cuivre II basique, le nitrate cuivreux, le nitrate cuivrique, le sulfate cuivrique, l'acétate cuivrique, le trifluorométhylsulfonate cuivrique, l'hydroxyde cuivrique, le picolinate de cuivre II, le méthylate de cuivre I, le méthylate de cuivre II, le chélate de cuivre II de la 8-quinoléine, les composés de cuivre de formule ClCuOCH3, Cu2(OCH3)2(acac)2. As non-limiting examples, copper compounds, cuprous chloride, cupric chloride, basic copper carbonate II, cuprous nitrate, cupric nitrate, cupric sulfate, cupric acetate, cupric trifluoromethylsulfonate, etc. cupric hydroxide, copper picolinate II, copper methylate I, copper methylate II, copper chelate II of 8-quinoline, copper compounds of formula ClCuOCH3, Cu2 (OCH3) 2 (acac) 2 .
Les carbonates organiques et les carbonates mixtes organométalliques utilisés dans l'invention sont plus particulièrement les carbonates de formule générale (IV) :
[R8 - O - CO - O -)p - Rg (IV) dans laquelle - R8 représente
. un radical alkyle, linéaire ou ramifié, ayant 1 à 6 atomes de
carbone,
. un radical cycloalkyle ayant 5 à 6 atomes de carbone,
. un radical cycloalkyle, ayant 5 ou 6 atomes de carbone substitué par
un ou deux radicaux alkyle ayant 1 à 12 atomes de carbone,
. un radical aryle ayant de 6 à 12 atomes de carbone,
. un radical aryle substitué par 1 ou 2 radicaux alkyle ayant 1 à 12
atomes de carbone ;;
. un radical R10 - O - CO - dans lequel R10 représente un radical
alkyle, linéaire ou ramifié ayant 1 à 6 atomes de carbone, un
radical aryle ayant de 6 à 12 atomes de carbone, un radical
cycloalkyle ayant 5 ou 6 atomes de carbone - Rg représente
. un radical alkyle, linéaire ou ramifié, ayant 1 à 6 atomes de
carbone,
. un radical cycloalkyle ayant 5 ou 6 atomes de carbone,
. un radical cycloalkyle ayant 5 ou 6 atomes de carbone substitué par
un ou deux radicaux alkyle ayant 1 à 12 atomes de carbone,
. un radical aryle ayant 6 à 12 atomes de carbone,
. un radical aryle substitué par 1 ou 2 radicaux alkyle ayant 1 à
12 atomes de carbone,
un métal alcalin ou alcalino-terreux, de préférence le sodium ou le potassium - p = 1 ou p = 2 lorsque Rg représente un métal alcalino-terreux ; - R8 et Rg peuvent former ensemble un radical alkylène ayant 2 à 6
atomes de carbone.The organic carbonates and the organometallic mixed carbonates used in the invention are more particularly the carbonates of general formula (IV):
[R8 - O - CO - O -) p - Rg (IV) in which - R8 represents
. an alkyl radical, linear or branched, having 1 to 6 atoms of
carbon,
. a cycloalkyl radical having 5 to 6 carbon atoms,
. a cycloalkyl radical, having 5 or 6 carbon atoms substituted by
one or two alkyl radicals having 1 to 12 carbon atoms,
. an aryl radical having from 6 to 12 carbon atoms,
. an aryl radical substituted by 1 or 2 alkyl radicals having 1 to 12
carbon atoms;
. a radical R10 - O - CO - in which R10 represents a radical
alkyl, linear or branched having 1 to 6 carbon atoms, one
aryl radical having from 6 to 12 carbon atoms, a radical
cycloalkyl having 5 or 6 carbon atoms - Rg represents
. an alkyl radical, linear or branched, having 1 to 6 atoms of
carbon,
. a cycloalkyl radical having 5 or 6 carbon atoms,
. a cycloalkyl radical having 5 or 6 carbon atoms substituted by
one or two alkyl radicals having 1 to 12 carbon atoms,
. an aryl radical having 6 to 12 carbon atoms,
. an aryl radical substituted by 1 or 2 alkyl radicals having 1 to
12 carbon atoms,
an alkali or alkaline earth metal, preferably sodium or potassium - p = 1 or p = 2 when Rg represents an alkaline earth metal; - R8 and Rg can together form an alkylene radical having 2 to 6
carbon atoms.
De préférence, les carbonates organiques et les carbonates mixtes organo-métalliques sont les carbonates de formule générale (IVa)
R8 - O - CO - O - Rg (IVa) dans laquelle - R8 représente
. un radical alkyle, linéaire ou ramifié, ayant 1 à 6 atomes de
carbone,
. un radical cycloalkyle ayant 5 à 6 atomes de carbone,
. un radical cycloalkyle, ayant 5 ou 6 atomes de carbone substitué par
un ou deux radicaux alkyle ayant 1 à 4 atomes de carbone,
. un radical phényle,
. un radical phényle substitué par 1 ou 2 radicaux alkyle ayant 1 à 4
atomes de carbone,
. un radical R10 - O - CO - dans lequel R10 représente un radical
alkyle, linéaire ou ramifié ayant 1 à 6 atomes de carbone, un
radical phényle, un radical cycloalkyle ayant 5 ou 6 atomes de
carbone - Rg représente
un radical alkyle, linéaire ou ramifié, ayant 1 à 6 atomes de
carbone,
. un radical cycloalkyle ayant 5 ou 6 atomes de carbone,
. un radical cycloalkyle ayant 5 ou 6 atomes de carbone substitué par
un ou deux radicaux alkyle ayant 1 à 4 atomes de carbone,
. un radical phényle,
. un radical phényle substitué par un ou deux radicaux alkyle ayant 1 à
4 atomes de carbone,
. un atome de sodium ou de potassium, - R8 et Rg peuvent former ensemble un radical alkylène ayant 2 à 6 atomes
de carbone.Preferably, the organic carbonates and the mixed organo-metallic carbonates are the carbonates of general formula (IVa)
R8 - O - CO - O - Rg (IVa) in which - R8 represents
. an alkyl radical, linear or branched, having 1 to 6 atoms of
carbon,
. a cycloalkyl radical having 5 to 6 carbon atoms,
. a cycloalkyl radical, having 5 or 6 carbon atoms substituted by
one or two alkyl radicals having 1 to 4 carbon atoms,
. a phenyl radical,
. a phenyl radical substituted by 1 or 2 alkyl radicals having 1 to 4
carbon atoms,
. a radical R10 - O - CO - in which R10 represents a radical
alkyl, linear or branched having 1 to 6 carbon atoms, one
phenyl radical, a cycloalkyl radical having 5 or 6 atoms of
carbon - Rg represents
an alkyl radical, linear or branched, having 1 to 6 atoms of
carbon,
. a cycloalkyl radical having 5 or 6 carbon atoms,
. a cycloalkyl radical having 5 or 6 carbon atoms substituted by
one or two alkyl radicals having 1 to 4 carbon atoms,
. a phenyl radical,
. a phenyl radical substituted by one or two alkyl radicals having 1 to
4 carbon atoms,
. a sodium or potassium atom, - R8 and Rg can together form an alkylene radical having 2 to 6 atoms
of carbon.
Comme exemples de carbonates organiques ou organo-métalliques,on peut citer : le carbonate de ditertiobutyle, le carbonate de diéthyle, le carbonate de diméthyle, le carbonate d'éthylène, le carbonate de propylène, le carbonate de phényle et de tertiobutyle, le carbonate de tertiobutyle et de sodium, le dicarbonate de ditertiobutyle. As examples of organic or organometallic carbonates, mention may be made of: ditertiobutyl carbonate, diethyl carbonate, dimethyl carbonate, ethylene carbonate, propylene carbonate, phenyl and tertiobutyl carbonate, carbonate tert-butyl and sodium, ditertiobutyl dicarbonate.
En ce qui concerne le dioxyde de carbone, il peut être mis en oeuvre en solution dans le milieu réactionnel, par circulation dans celui-ci. As regards carbon dioxide, it can be used in solution in the reaction medium, by circulation therein.
Comme exemples de composés susceptibles de former du dioxyde de carbone dans le milieu réactionnel, on peut citer - les a(ou ss)cétoesters et les a(ou ss)cétoacides - les carbonates d'amine, les urées et les carbodiimides ; - les acides dicarboxyliques comme l'acide malonique, les acides a-cyano
ou a-nitro-carboxyliques ; - les acides carboxyliques py-insaturés. As examples of compounds capable of forming carbon dioxide in the reaction medium, there may be mentioned - the a (or ss) ketoesters and the a (or ss) ketoacids - amine carbonates, ureas and carbodiimides; - dicarboxylic acids such as malonic acid, α-cyano acids
or a-nitro-carboxylic; - pyunsaturated carboxylic acids.
Conformément au procédé de l'invention, on soumet le composé aromatique porteur d'au moins un atome d'halogène et d'au moins un groupe hydroxyle répondant à la formule (II), à une réaction d'alkoxylation en faisant réagir ledit composé avec l'alcoolate de métal alcalin ou alcalino-terreux, en présence d'un catalyseur au cuivre et d'un co-catalyseur de type CO2 ou carbonate, puis à soumettre le composé aromatique ainsi obtenu porteur d'au moins un groupe alkoxy et d'au moins un groupe hydroxyle, à une réaction de O-alkylation en le faisant réagir avec un agent d'alkylation. In accordance with the process of the invention, the aromatic compound carrying at least one halogen atom and at least one hydroxyl group corresponding to formula (II) is subjected to an alkoxylation reaction by reacting said compound with the alkali or alkaline earth metal alcoholate, in the presence of a copper catalyst and a co-catalyst of the CO2 or carbonate type, then subjecting the aromatic compound thus obtained carrying at least one alkoxy group and at least one hydroxyl group, to an O-alkylation reaction by reacting it with an alkylating agent.
Selon la présente invention, on prépare, par exemple, un dialkoxy-3,4 et un trialkoxy-3,4,5 benzaldéhyde à partir respectivement d'un halogéno-3 hydroxy-4 benzaldéhyde et d'un halogéno-5 hydroxy-4 alkoxy-3 benzaldéhydede formule (IIa) en soumettant les substrats de départ, d'abord à une réaction d'alkoxylation puis à une réaction de
O-alkylation
Dans le cas où le composé de formule (II) présente un ou plus d'un atome d'halogène et un ou plus d'un groupe hydroxyle, on fera respectivement une mono- ou poly-alkoxylation dans la première étape ou une mono- ou poly-O-alkylation dans la deuxième étape, la seule condition étant uniquement d'adapter les quantités de réactifs en fonction du nombre de groupes à substituer.According to the present invention, for example, a 3,4-dialkoxy and a 3,4,5-trialkoxy-benzaldehyde are prepared from a 3-hydroxy-4-benzaldehyde and a 4-hydroxy-4-halo respectively 3-alkoxy benzaldehyde of formula (IIa) by subjecting the starting substrates, first to an alkoxylation reaction and then to a reaction of
O-alkylation
In the case where the compound of formula (II) has one or more of a halogen atom and one or more of a hydroxyl group, a mono- or poly-alkoxylation will be carried out respectively in the first step or a mono- or poly-O-alkylation in the second step, the only condition being only to adapt the amounts of reactants according to the number of groups to be substituted.
La première étape du procédé de l'invention réside donc dans l'alkoxylation du composé aromatique porteur d'au moins un atome d'halogène et d'au moins un groupe hydroxyle répondant à la formule (Il). The first step of the process of the invention therefore resides in the alkoxylation of the aromatic compound carrying at least one halogen atom and at least one hydroxyl group corresponding to the formula (II).
Dans le cas où ledit composé répond plus particulièrement à la formule générale (IIa) c'est-à-dire lorsqu'il est également porteur d'une fonction aldéhyde, on le fait réagir selon l'invention avec un alcoolate de métal alcalin ou alcalino-terreux, en présence d'un catalyseur au cuivre et d'un co-catalyseur tel que précité ce qui permet ainsi de conduire la réaction d'alkoxylation sans qu'il soit nécessaire de protéger la fonction aldéhyde, sous forme d'acétal. Un tel procédé fait l'objet des demandes de brevets FR 89/13370 et EP 90402786.9 au nom de la demanderesse. In the case where said compound corresponds more particularly to the general formula (IIa), that is to say when it also carries an aldehyde function, it is reacted according to the invention with an alkali metal alcoholate or alkaline earth, in the presence of a copper catalyst and a co-catalyst as mentioned above, which thus makes it possible to conduct the alkoxylation reaction without it being necessary to protect the aldehyde function, in the form of acetal . Such a process is the subject of patent applications FR 89/13370 and EP 90402786.9 in the name of the applicant.
Selon le procédé de l'invention, l'alkoxylation du composé aromatique porteur d'au moins un atome d'halogène et d'au moins un groupe hydroxyle répondant à la formule (II) est conduite en milieu organique constitué, le plus souvent, par l'alcanol correspondant à l'alcoolate de métal alcalin ou alcalino-terreux utilise. According to the process of the invention, the alkoxylation of the aromatic compound carrying at least one halogen atom and at least one hydroxyl group corresponding to formula (II) is carried out in an organic medium consisting, most often, by the alkanol corresponding to the alkali or alkaline earth metal alcoholate used.
On choisit, préférentiellement comme solvant, le méthanol ou l'éthanol. Methanol or ethanol is preferably chosen as solvent.
Lorsque l'alcoolate de métal alcalin ou alcalino-terreux présente une condensation en carbone supérieure à 4 atomes de carbone, il est souhaitable de faire appel à un solvant inerte vis-à-vis de la réaction et de choisir, de préférence, un solvant aprotique polaire. When the alkali or alkaline earth metal alcoholate has a carbon condensation greater than 4 carbon atoms, it is desirable to use a solvent inert with respect to the reaction and to choose, preferably, a solvent polar aprotic.
Comme exemples de solvants aprotiques polaires convenant à la mise en oeuvre du procédé de l'invention, on peut mentionner, plus particulièrement les éthers et, plus précisément, les éthers diméthyliques dérivant de l'oxyde d'éthylène ou de l'oxyde de propylène tels que le diméthyléther de l'éthylèneglycol (ou diméthoxy-1,2 éthane), le diméthyléther du diéthylèneglycol (ou diméthoxy-1,5 oxa-3 pentane), le diméthoxy-1,8 dioxa-3,6 octane, le diméthoxy-1,11 trioxa-3,6,9 undécane, le diméthoxy-1,2 méthyl-1 éthane, le diméthoxy-1,5 diméthyl-1,4 oxa-3 pentane, le diméthoxy-1,7 diméthyl-1,4 dioxa-3,6 octane. As examples of polar aprotic solvents suitable for carrying out the process of the invention, there may be mentioned, more particularly ethers and, more precisely, dimethyl ethers derived from ethylene oxide or propylene oxide such as ethylene glycol dimethyl ether (or 1,2-dimethoxy ethane), diethylene glycol dimethyl ether (or 1,5-dimethoxy-3-oxa-pentane), 1,8-dimethoxy-3,6-dioxa-octane, dimethoxy -1.11 trioxa-3,6,9 undecane, dimethoxy-1,2 methyl-1 ethane, dimethoxy-1,5 dimethyl-1,4 oxa-3 pentane, dimethoxy-1,7 dimethyl-1, 4 dioxa-3,6 octane.
On peut également utiliser plusieurs solvants. Several solvents can also be used.
Parmi tous les solvants précités, le diméthyléther de l'éthylèneglycol et le diméthyléther du diéthylèneglycol sont préférés. Among all the aforementioned solvents, ethylene glycol dimethyl ether and diethylene glycol dimethyl ether are preferred.
La concentration du composé de formule (II) exprimée en poids dudit composé (II) par rapport au poids total composé (II) + solvant est généralement de 3 à 40 % et, de préférence, de 10 à 30 %. The concentration of the compound of formula (II) expressed by weight of said compound (II) relative to the total weight of compound (II) + solvent is generally from 3 to 40% and, preferably, from 10 to 30%.
La quantité d'alcoolate de métal alcalin ou alcalino-terreux utilisée est égale ou supérieure à la quantité stoechiométrique nécessaire, d'une part pour transformer le ou les atomes d'halogène en groupements alkoxy et d'autre part pour transformer le composé de formule (II) en phénate de métal alcalin ou alcalino-terreux dans le cas où ledit composé présente un ou plusieurs radicaux hydroxyle. On effectue donc la salification du ou des groupements OH. The amount of alkali or alkaline earth metal alcoholate used is equal to or greater than the stoichiometric amount necessary, on the one hand to transform the halogen atom (s) into alkoxy groups and on the other hand to transform the compound of formula (II) as an alkali or alkaline earth metal phenate in the case where said compound has one or more hydroxyl radicals. The salification of the OH group or groups is therefore carried out.
Généralement, l'alcoolate de métal alcalin ou alcalino-terreux est mis en oeuvre en une quantité correspondant à la quantité stoechiométrique nécessaire pour salifier les groupes hydroxyle plus une quantité égale de 1 fois à 5 fois, et de préférence de 1 à 3 fois, la quantité stoechiométrique nécessaire pour transformer le ou les atomes d'halogène en groupements alkoxy. Generally, the alkali or alkaline earth metal alcoholate is used in an amount corresponding to the stoichiometric amount necessary to salify the hydroxyl groups plus an equal amount from 1 to 5 times, and preferably from 1 to 3 times, the stoichiometric quantity necessary to transform the halogen atom (s) into alkoxy groups.
La concentration de l'alcoolate de métal alcalin ou alcalino-terreux est avantageusement supérieure à 1 mole/litre et, de préférence comprise entre 1 et 5 moles/litre. The concentration of alkali or alkaline earth metal alcoholate is advantageously greater than 1 mole / liter and, preferably between 1 and 5 moles / liter.
Il est à noter que la borne supérieure ne présente aucun caractère critique.It should be noted that the upper bound has no critical character.
De manière pratique, l'alcoolate de métal alcalin ou alcalinoterreux est formé in situ, en faisant réagir un excès d'alcanol avec le métal alcalin ou alcalino-terreux choisi. Conveniently, the alkali or alkaline earth metal alcoholate is formed in situ, by reacting an excess of alkanol with the chosen alkali or alkaline earth metal.
La quantité de catalyseur au cuivre utilisée dans le procédé de l'invention peut varier très largement. The amount of copper catalyst used in the process of the invention can vary widely.
Habituellement, le rapport molaire catalyseur au cuivre/composé de formule (II) est de 1 a 50 % et, de préférence, de 2 % à 20 %. Usually, the catalyst to copper / compound of formula (II) molar ratio is from 1 to 50% and preferably from 2% to 20%.
La quantité de co-catalyseur mis en oeuvre dans le procédé de l'invention est telle que l'on ait un rapport molaire co-catalyseur/catalyseur au cuivre de 1 à 10 et, de préférence, de 1 à 5. The quantity of cocatalyst used in the process of the invention is such that there is a cocatalyst / catalyst to copper molar ratio of 1 to 10 and, preferably, from 1 to 5.
La température de la réaction d'alkoxylation ou d'aralkoxylation est généralement comprise entre 600C et 2200C, et, de préférence entre 1000C et 1800C. The temperature of the alkoxylation or aralkoxylation reaction is generally between 600C and 2200C, and preferably between 1000C and 1800C.
La pression n'est pas un paramètre critique en soi, mais pour atteindre les températures indiquées précédemment et ne pas perdre de solvant, le procédé est habituellement réalisé sous pression autogène. The pressure is not a critical parameter in itself, but to reach the temperatures indicated above and not to lose solvent, the process is usually carried out under autogenous pressure.
Généralement, cette pression autogène du mélange réactionnel est inférieure ou égale à 5 MPa (50 bars). Generally, this autogenous pressure of the reaction mixture is less than or equal to 5 MPa (50 bars).
La durée de la réaction d'alkoxylation peut varier largement entre 1 et 10 heures, de préférence entre 2 et 5 heures. The duration of the alkoxylation reaction can vary widely between 1 and 10 hours, preferably between 2 and 5 hours.
Dans la deuxième étape du procédé de l'invention, on conduit la réaction de O-alkylation du composé aromatique précédemment obtenu qui est porteur d'au moins un groupe alkoxy et d'au moins un groupe hydroxyle. In the second step of the process of the invention, the reaction of O-alkylation of the aromatic compound previously obtained which carries at least one alkoxy group and at least one hydroxyl group is carried out.
A cet effet, on le met en contact avec un agent d'alkylation. On peut faire appel aux alkylsulfates de formule R1-O-S02-O-R1 ou aux alkylcarbonates de formule R?-O-CO-O-R1, dans lesdites formules, R1 représente un radical alkyle, linéaire ou ramifié, ayant de 1 à 6 atomes de carbone. To this end, it is brought into contact with an alkylating agent. Use may be made of alkyl sulphates of formula R1-O-S02-O-R1 or of alkylcarbonates of formula R? -O-CO-O-R1, in said formulas, R1 represents an alkyl radical, linear or branched, having 1 to 6 carbon atoms.
Parmi les agents d'alkylation précités, le diméthylsulfate ou le diméthylcarbonate sont préférés. Among the abovementioned alkylating agents, dimethylsulfate or dimethylcarbonate are preferred.
Toutefois, on préfère selon l'invention choisir, à titre d'agent d'alkylation, un halogénure d'alkyle inférieur répondant à la formule générale (V) Rî-X (V) dans ladite formule, X représente un atome de brome, de chlore ou d'iode et R1 représente un radical alkyle linéaire ou ramifié ayant de 1 à 6 atomes de carbone. However, it is preferred according to the invention to choose, as alkylating agent, a lower alkyl halide corresponding to the general formula (V) Rî-X (V) in said formula, X represents a bromine atom, of chlorine or iodine and R1 represents a linear or branched alkyl radical having from 1 to 6 carbon atoms.
Parmi les halogénures de formule (V), on préfère mettre en oeuvre ceux répondant à la formule (V) dans laquelle X est un atome de chlore et
R'1 un radical alkyle linéaire ou ramifié ayant de 1 à 4 atomes de carbone.Among the halides of formula (V), it is preferred to use those corresponding to formula (V) in which X is a chlorine atom and
R'1 a linear or branched alkyl radical having from 1 to 4 carbon atoms.
Le plus souvent, on utilise un halogénure de méthyle ou un halogénure d'éthyle. Most often, a methyl halide or an ethyl halide is used.
Parmi les halogénures, les chlorures, bromures et iodures sont généralement mis en oeuvre et plus spécifiquement encore le chlorure de méthyle, le chloroéthane, le bromure de méthyle et le bromoéthane. Among the halides, the chlorides, bromides and iodides are generally used and more specifically still methyl chloride, chloroethane, methyl bromide and bromoethane.
En raison de leur plus faible coût, on préfère utiliser le chlorure de méthyle et le chloroéthane. Due to their lower cost, it is preferred to use methyl chloride and chloroethane.
Une variante d'exécution de l'invention consiste à ajouter dans le milieu réactionnel, de préférence avant l'addition de l'agent d'alkylation, un sel sous forme d'iodure, afin d'avoir une cinétique plus élévée. Comme sels, on peut citer les iodures de métal alcalin, notamment de sodium, de potassium ou de lithium. An alternative embodiment of the invention consists in adding to the reaction medium, preferably before the addition of the alkylating agent, a salt in the form of iodide, in order to have higher kinetics. As salts, there may be mentioned iodides of alkali metal, in particular of sodium, potassium or lithium.
Généralement, la réaction de O-alkylation est enchaînée directement après la réaction d'alkoxylation, en introduisant l'agent d'alkylation à la température requise. Toutefois, dans certains cas, il peut être plus avantageux de maintenir le pH, à un pH compris entre 6 et 12 pendant la durée de la réaction. Generally, the O-alkylation reaction is carried out directly after the alkoxylation reaction, by introducing the alkylating agent at the required temperature. However, in some cases it may be more advantageous to maintain the pH at a pH between 6 and 12 for the duration of the reaction.
Lorsque l'on opère à un pH inférieur à 6, on observe une diminution de la réaction de O-alkylation ainsi qu'un ralentissement de cette réaction. When operating at a pH below 6, a decrease in the O-alkylation reaction is observed as well as a slowing down of this reaction.
D'une manière préférentielle, le pH du milieu est maintenu entre 9 et 11. Preferably, the pH of the medium is maintained between 9 and 11.
La régulation du pH peut être si nécessaire assurée par addition continue d'une base, de préférence, une solution aqueuse d'un hydroxyde de métal alcalin. Tous les hydroxydes de métal alcalin peuvent être utilisés. Regulation of the pH can be ensured if necessary by continuous addition of a base, preferably an aqueous solution of an alkali metal hydroxide. All alkali metal hydroxides can be used.
Cependant pour des considérations économiques, la soude est préférée.However for economic considerations, soda is preferred.
Selon une variante préférée du procédé de l'invention, on conduit la réaction en présence d'un catalyseur, afin d'avoir une cinétique plus élevée et des conditions, notamment de pression, plus douces. According to a preferred variant of the process of the invention, the reaction is carried out in the presence of a catalyst, in order to have higher kinetics and milder conditions, in particular of pressure.
Le catalyseur est choisi parmi les amines et les sels d'ammonium quaternaire
Toutes les amines primaires, secondaires ou tertiaires peuvent être utilisées.The catalyst is chosen from amines and quaternary ammonium salts
All primary, secondary or tertiary amines can be used.
On peut ainsi utiliser des amines primaires et secondaires aliphatiques, aromatiques, arylaliphatiques, cycloaliphatiques ou hétérocycliques. It is thus possible to use primary and secondary aliphatic, aromatic, arylaliphatic, cycloaliphatic or heterocyclic amines.
A titre d'exemples non limitatifs de telles amines, on peut citer l'éthylamine, la propylamine, la butylamine, l'hexylamine, l'octylamine, la décylamine, la laurylamine, la diméthylamine, la dipropylamine, la diisopropylamine, la dibutylamine, la diisobutylamine, la dihexylamine, l'aniline, la pipéridine, la benzylamine, la méthylaniline, l'éthylaniline, la pyrrolidine, limidazole. By way of nonlimiting examples of such amines, mention may be made of ethylamine, propylamine, butylamine, hexylamine, octylamine, decylamine, laurylamine, dimethylamine, dipropylamine, diisopropylamine, dibutylamine, diisobutylamine, dihexylamine, aniline, piperidine, benzylamine, methylaniline, ethylaniline, pyrrolidine, limidazole.
Les amines tertiaires utilisables sont également très diverses ; ce sont par exemples des trialkylamines dont les radicaux alkyles peuvent être identiques ou différents et avoir 1 à 24 atomes de carbone ; des cycloalkyl-alkylamines ; des benzyl-alkylamines ; des phényl-alkylamines des amines cycliques : ces amines peuvent comporter d'autres fonctions telles que des fonctions éther ou hydroxyle. The tertiary amines which can be used are also very diverse; these are, for example, trialkylamines in which the alkyl radicals can be identical or different and have 1 to 24 carbon atoms; cycloalkylalkylamines; benzylalkylamines; phenylalkylamines cyclic amines: these amines can have other functions such as ether or hydroxyl functions.
On peut citer, sans caractère limitatif, la triméthylamine, la triéthylamine, la tripropylamine, la tributylamine, l'éthyldiméthylamine, la lauryldiméthylamine, l'octadécyldiméthylamine, la propyldiméthylamine, la pentyldiméthylamine, la benzyldiméthylamine, la trioctylamine, la triéthanolamine, la N,N-diméthylaniline, la butyldiméthylamine, la
N,N-diéthylaniline, la N-méthylpipéridine, la N-éthylpipéridine, la
N-méthylpyrrolidine, la N-méthylimidazole, la pyridine, la méthyl-3 pyridine, la méthyl-2 pyridine, la méthyl-4 pyridine, la diméthyl-2,4 pyridine, la diméthyl-2,6 pyridine, la triéthylènediamine.There may be mentioned, without limitation, trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, tributylamine, ethyldimethylamine, lauryldimethylamine, octadecyldimethylamine, propyldimethylamine, pentyldimethylamine, benzyldimethylamine, trioctylamine, triethanolamine, N, N -dimethylaniline, butyldimethylamine,
N, N-diethylaniline, N-methylpiperidine, N-ethylpiperidine,
N-methylpyrrolidine, N-methylimidazole, pyridine, 3-methyl pyridine, 2-methyl pyridine, 4-methyl pyridine, 2,4-dimethyl pyridine, 2,6-dimethyl pyridine, triethylenediamine.
On peut, bien entendu, utiliser des mélanges industriels (coupes industrielles) disponibles de différentes amines. It is, of course, possible to use industrial mixtures (industrial cuts) available of different amines.
D'une manière générale, on préfère utiliser les amines qui sont le plus facilement quaternisables dans les conditions réactionnelles. In general, it is preferred to use the amines which are most easily quaternizable under the reaction conditions.
On peut également utiliser les sels d'ammonium quaternaire comme catalyseur. Ce sont par exemple les halogénures, les hydroxydes, les sulfates d'alkyle, de cycloalkyle ou de benzyle dérivant des amines précédentes. The quaternary ammonium salts can also be used as catalyst. These are, for example, halides, hydroxides, alkyl, cycloalkyl or benzyl sulfates derived from the preceding amines.
On préfère généralement les chlorures ou bromures d'ammonium quaternaire. Generally preferred are quaternary ammonium chlorides or bromides.
Pour ce qui est de la quantité des réactifs à mettre en oeuvre dans la deuxième étape du procédé de l'invention, on définit ci-après les quantités préférées. As regards the quantity of reagents to be used in the second step of the process of the invention, the preferred quantities are defined below.
La quantité d'agent d'alkylation engagée est fonction du nombre de groupes hydroxyle présents sur le noyau aromatique du produit obtenu précédemment, après alkoxylation. Elle est de préférence au moins égale à quantité stoechiométrique jusqu'à un excès pouvant atteindre 200 %. Elle est, de préférence, égale à la quantité stoechiométrique. The amount of alkylating agent used depends on the number of hydroxyl groups present on the aromatic nucleus of the product obtained above, after alkoxylation. It is preferably at least equal to a stoichiometric amount up to an excess of up to 200%. It is preferably equal to the stoichiometric amount.
A titre d'exemples, on précisera que le rapport molaire halogénure d'alkyle/alkoxy hydroxy benzaldéhyde varie de 1,0 à 3,0 et, de préférence, voisin de 1,0 et que le rapport molaire halogénure d'alkyle/alkoxy dihydroxy benzaldéhyde varie de 2,0 à 6,0 et, de préférence, voisin de 2,0. By way of examples, it will be specified that the molar ratio of alkyl halide / alkoxy hydroxy benzaldehyde varies from 1.0 to 3.0 and preferably close to 1.0 and that the molar ratio of alkyl halide / alkoxy dihydroxy benzaldehyde ranges from 2.0 to 6.0 and preferably around 2.0.
La quantité de base est déterminée de telle sorte que le pH soit maintenu dans l'intervalle précité. The amount of base is determined so that the pH is maintained within the above range.
La quantité de catalyseur mis en oeuvre dans la variante préférée de l'invention peut varier dans de larges limites. Généralement, on utilise de 0 à 30 % en moles de catalyseur par rapport au produit obtenu après alkoxylation, de préférence de 0 à 20 %. The amount of catalyst used in the preferred variant of the invention can vary within wide limits. Generally, from 0 to 30 mol% of catalyst are used relative to the product obtained after alkoxylation, preferably from 0 to 20%.
La quantité de sel sous forme d'iodure mis en oeuvre selon une autre variante préférée de l'invention peut également varier largement. The amount of salt in the form of iodide used according to another preferred variant of the invention can also vary widely.
Habituellement, le rapport molaire entre le sel sous forme d'iodure et l'agent d'alkylation varie entre 0,05 et 0,20 et se situe de préférence, aux environs de 0,10.Usually, the molar ratio between the salt in the form of iodide and the alkylating agent varies between 0.05 and 0.20 and is preferably around 0.10.
En ce qui concerne les conditions réactionnelles, la température de la réaction de O-alkylation n'est pas critique ; elle a une influence sur la cinétique de la réaction. Généralement, on réalise la réaction de
O-alkylation entre 800C et 2000C. De préférence, on opère à une température entre 1000C et 1600C.With regard to the reaction conditions, the temperature of the O-alkylation reaction is not critical; it has an influence on the kinetics of the reaction. Generally, the reaction of
O-alkylation between 800C and 2000C. Preferably, one operates at a temperature between 1000C and 1600C.
La pression n'est pas critique. Elle a une incidence sur la cinétique de la réaction. Elle varie habituellement entre la pression atmosphérique et 50 bars. The pressure is not critical. It affects the kinetics of the reaction. It usually varies between atmospheric pressure and 50 bars.
Le choix d'opérer sous une pression plus ou moins élevée sera conditionnée notamment par la présence ou l'absence de catalyseur. En présence de catalyseur, plus la quantité dudit catalyseur sera élevée, plus la pression pourra être faible, c'est-à-dire par exemple se situer entre la pression atmosphérique et 20 bars. The choice to operate under a higher or lower pressure will be conditioned in particular by the presence or absence of catalyst. In the presence of catalyst, the higher the amount of said catalyst, the lower the pressure may be, that is to say for example be between atmospheric pressure and 20 bars.
La pression est habituellement créée par le solvant réactionnel et l'agent d'alkylation servant à la O-alkylation lorsqu'ils sont gazeux dans les conditions réactionnelles. The pressure is usually created by the reaction solvent and the alkylating agent used for O-alkylation when they are gaseous under the reaction conditions.
La durée de la réaction de O-alkylation est fonction notamment de la température réactionnelle. Elle varie le plus souvent entre 1 heure et 8 heures. Généralement, une durée de 1 à 4 heures est suffisante. The duration of the O-alkylation reaction depends in particular on the reaction temperature. It most often varies between 1 hour and 8 hours. Generally, a duration of 1 to 4 hours is sufficient.
Selon un mode de réalisation pratique de l'invention, on peut mélanger tous les réactifs de la première étape à savoir le composé aromatique de formule (II), le catalyseur au cuivre et le co-catalyseur de type CO2 ou carbonate et après chauffage pendant la durée nécessaire à la réaction d'alkoxylation, ajouter dans le milieu réactionnel, l'agent d'alkylation éventuellement une base et le catalyseur de type amine. According to a practical embodiment of the invention, it is possible to mix all the reactants of the first step, namely the aromatic compound of formula (II), the copper catalyst and the co-catalyst of the CO2 or carbonate type and after heating for the time necessary for the alkoxylation reaction, add to the reaction medium, the alkylating agent optionally a base and the amine-type catalyst.
Un mode préféré de mise en pratique de l'invention consiste d'abord à préparer une solution de l'alcoolate de métal alcalin dans l'alcanol correspondant à raison de, par exemple, 20 à 50 % en poids. A preferred mode of practicing the invention consists first of all in preparing a solution of the alkali metal alcoholate in the corresponding alkanol in an amount of, for example, 20 to 50% by weight.
Dans l'appareillage, on charge sous atmosphère de gaz inerte, de préférence, l'azote, le composé aromatique de formule (II), le catalyseur au cuivre puis le co-catalyseur de type CO2 ou carbonate, puis l'on introduit la solution de l'alcoolate de métal alcalin. Dans le cas du dioxyde de carbone, on envoie donc un courant gazeux dans le milieu réactionnel. In the apparatus, nitrogen gas, the aromatic compound of formula (II), the copper catalyst and then the co-catalyst of the CO2 or carbonate type are preferably loaded under an inert gas atmosphere, alkali metal alcoholate solution. In the case of carbon dioxide, a gas stream is therefore sent into the reaction medium.
On porte ensuite le milieu réactionnel à la température choisie entre 600C et 2200C, de préférence, entre 1000C et 1800C, pendant la durée pré-définie. The reaction medium is then brought to the temperature chosen between 600C and 2200C, preferably between 1000C and 1800C, for the pre-defined period.
On introduit ensuite l'agent d'alkylation, de préférence, l'halogénure d'alkyle qui peut être liquide ou gazeux et on injecte ou coule en parallèle la solution d'hydroxyde de métal alcalin, si celle-ci est nécessaire pour ajuster le pH dans la zone précitée. The alkylating agent is then introduced, preferably the alkyl halide which may be liquid or gaseous, and the alkali metal hydroxide solution is injected or poured in parallel, if this is necessary to adjust the pH in the aforementioned area.
On maintient le chauffage entre 8O0C et 2000C, de préférence entre 1000C et 1600C, pendant la durée nécessaire à la réaction de O-alkylation. Heating is maintained between 80 ° C. and 2000 ° C., preferably between 1000 ° C. and 1600 ° C., for the time necessary for the O-alkylation reaction.
En fin de réaction, on sépare le composé aromatique polyalkoxylé de formule (I) obtenu, selon les techniques classiques de séparation, soit par distillation, soit par extraction par un solvant approprié, par exemple, le toluène dans le cas du triméthoxy-3,4,5 benzaldéhyde. At the end of the reaction, the polyalkoxylated aromatic compound of formula (I) obtained is separated, according to conventional separation techniques, either by distillation or by extraction with an appropriate solvent, for example toluene in the case of trimethoxy-3, 4.5 benzaldehyde.
Il est possible d'éliminer le catalyseur au cuivre du milieu réactionnel selon les traitements classiques, notamment par traitement acide. It is possible to remove the copper catalyst from the reaction medium according to conventional treatments, in particular by acid treatment.
Un des avantages du procédé de l'invention est qu'il permet d'effectuer à la suite et dans le même réacteur, la réaction d'alkoxylation et de O-alkylation. One of the advantages of the process of the invention is that it makes it possible to carry out, in a row and in the same reactor, the reaction of alkoxylation and O-alkylation.
Dans le cas de la préparation du triméthoxy-3,4,5 benzaldéhyde, on effectue sa préparation à partir de bromo-5 hydroxy-4 méthoxy-3 benzaldéhyde, en milieu organique essentiellement homogène, sans séparation du produit intermédiaire alkoxylé, ce qui est très avantageux d'un point de vue industriel. In the case of the preparation of 3,4,5,5-trimethoxy benzaldehyde, its preparation is carried out from 5-bromo-4-hydroxy-3-methoxy-benzaldehyde, in essentially homogeneous organic medium, without separation of the alkoxylated intermediate product, which is very advantageous from an industrial point of view.
Par rapport au procédé décrit dans FR-A 2 609 984, la séparation du triméthoxy-3,4,5 benzaldéhyde est plus simple, car il n'y a pas de formation d'aldéhyde vératrique qu'il faut ensuite séparer. Compared to the process described in FR-A 2 609 984, the separation of 3,4,5-trimethoxybenzaldehyde is simpler, since there is no formation of veratric aldehyde which must then be separated.
Le procédé de l'invention est donc particulièrement bien adapté à la préparation des alkoxybenzaldéhydes suivants
- le triméthoxy-3,4,5 benzaldéhyde
- le diméthoxy-3,4 benzaldéhyde.The process of the invention is therefore particularly well suited to the preparation of the following alkoxybenzaldehydes
- 3,4,5-trimethoxy benzaldehyde
- 3,4-dimethoxy benzaldehyde.
- le diéthoxy-3,4 benzaldéhyde
- l'éthoxy-3 méthoxy-4 benzaldéhyde
Le triméthoxy-3,4,5 benzaldéhyde qui peut être préparé selon le procédé de l'invention sert notamment pour la préparation de produits pharmaceutiques.- 3,4-diethoxy benzaldehyde
- 3-ethoxy-4-methoxy benzaldehyde
The 3,4,5-trimethoxybenzaldehyde which can be prepared according to the process of the invention is used in particular for the preparation of pharmaceutical products.
Les exemples qui suivent, illustrent l'invention sous toutefois la limiter. The examples which follow illustrate the invention without however limiting it.
Dans les exemples, les abréviations suivantes signifient
BHB : bromo-5 hydroxy-2 benzaldéhyde
DMBA : diméthoxy-2,5 benzaldéhyde
Nombre de moles de BHB transformées
TTBHB =
Nombre de moles de BHB introduites
Nombre de moles de DMBA formées
RTDMBA =
Nombre de moles de BHB transformées
EXEMPLE 1
Dans un réacteur de 3,9 litres en acier inoxydable, muni d'un système de chauffage et d'une agitation, on charge sous atmosphère d'azote
- 150 g (0,750 mole) de bromo-5 hydroxy-2 benzaldéhyde (BHMB)
- 162 g de méthylate de sodium
- 1785 cm3 (1428 g) de méthanol
- 8,3 g de carbonate de cuivre II basique de formule CuCO3,Cu(OH)2
- 16 g de dioxyde de carbone
Le dioxyde de carbone est apporté sous forme gazeuse, par bullage dans le mélange réactionnel.In the examples, the following abbreviations mean
BHB: 5-bromo-2-hydroxy benzaldehyde
DMBA: 2,5-dimethoxy benzaldehyde
Number of moles of BHB transformed
TTBHB =
Number of moles of BHB introduced
Number of moles of DMBA formed
RTDMBA =
Number of moles of BHB transformed
EXAMPLE 1
Nitrogen atmosphere is charged to a 3.9-liter stainless steel reactor with a heating system and a stirrer
- 150 g (0.750 mole) of 5-bromo-2-hydroxy benzaldehyde (BHMB)
- 162 g of sodium methylate
- 1785 cm3 (1428 g) of methanol
- 8.3 g of basic copper II carbonate of formula CuCO3, Cu (OH) 2
- 16 g of carbon dioxide
Carbon dioxide is supplied in gaseous form, by bubbling into the reaction mixture.
On chauffe sous agitation, pendant 5 heures, à 1250C, sous pression autogène, afin de réaliser la réaction de méthoxylation. The mixture is heated with stirring for 5 hours at 1250C under autogenous pressure in order to carry out the methoxylation reaction.
On refroidit le mélange réactionnel à 1200C puis l'on charge 150 g de chlorure de méthyle. The reaction mixture is cooled to 1200C and then charged with 150 g of methyl chloride.
On maintient le mélange réactionnel à 1200C pendant 3 heures. The reaction mixture is kept at 1200C for 3 hours.
On refroidit à température ambiante. Cool to room temperature.
On sépare par filtration la partie insoluble. The insoluble part is filtered off.
On dose par chromatographie liquide haute performance, le BHB n'ayant pas réagi et le diméthoxy-2,5 benzaldéhyde obtenu. Dosing is carried out by high performance liquid chromatography, the unreacted BHB and the 2,5-dimethoxy-benzaldehyde obtained.
Les résultats obtenus sont les suivants
- taux de transformation du BHB (TTBHB %) = 75 %
- rendement en DMBA (RTDMBA %) = 81 % The results obtained are as follows
- BHB transformation rate (TTBHB%) = 75%
- DMBA yield (RTDMBA%) = 81%
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP0155335A1 (en) * | 1984-03-21 | 1985-09-25 | LUDWIG HEUMANN & CO GMBH | Process for the preparation of 3,5-dimethoxy-4-alkoxy-benzaldehydes |
EP0277894A2 (en) * | 1987-01-28 | 1988-08-10 | Rhone-Poulenc Chimie | Process for the preparation of trialkoxybenzaldehyde |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2669924B1 (en) | 1993-01-29 |
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