FR2759696A1 - Preparation du 4-cyano-4'-hydroxy biphenyle - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé de préparation du 4-cyano-4'-hydroxybiphenyle, le procédé comprenant la protection de la fonction aldéhyde du 4-bromo-benzaldéhyde, la réaction du 4-bromo-benzaldéhyde protègé avec de l'halogènure de p-alcoxyphényle magnésium, la déprotection du radical formyl du 4-alcoxy-4'-formyl-biphényle protégé et conversion du groupe formyle en cyano et l'hydrolyse du groupe alcoxy du 4-alcoxy 4'-cyano-biphényle résultant.
Description
L'invention concerne un procédé de préparation du 4-cyano-4'-hydroxybiphenyle. Ce composé est connu comme intermédiaire et utilisé, par exemple, dans la synthèse de monomères de polymères à cristaux liquides (GB 2002767) (J. Polym. Sci.,
Part C : Polymer Letters, Vol. 28, 345-355 (1990); J. Mater, Chem., 1993, 3(6), 633-642) ou pour la formation de polysiloxanes spécifiques (US 5262052).
Part C : Polymer Letters, Vol. 28, 345-355 (1990); J. Mater, Chem., 1993, 3(6), 633-642) ou pour la formation de polysiloxanes spécifiques (US 5262052).
Le 4-cyano-4'-hydroxy-biphenyle peut être préparé tel que décrit dans la demande
EP 44759 ou dans J. Mater. Chem., 1933, 3(6), 633-642, par réaction du 4-bromo 4'.hydroxy-biphényle avec du cyanure de cuivre. Une autre méthode de préparation décrite dans le brevet US 5262052, consiste à faire réagir le di(4-méthoxyphényle)zinc avec le 4-bromobenzonitrile en présence de Ni(PPh3)4. L'inconvénient de ces procédés est qu'ils mettent en oeuvre des agents toxiques tels que le cyanure de cuivre. L'invention a pour objet un procédé de préparation qui n'utilise pas d'agent toxique tel que le cyanure de cuivre ou qui utilise des agents moins toxiques que ceux décrits dans l'état de la technique.
EP 44759 ou dans J. Mater. Chem., 1933, 3(6), 633-642, par réaction du 4-bromo 4'.hydroxy-biphényle avec du cyanure de cuivre. Une autre méthode de préparation décrite dans le brevet US 5262052, consiste à faire réagir le di(4-méthoxyphényle)zinc avec le 4-bromobenzonitrile en présence de Ni(PPh3)4. L'inconvénient de ces procédés est qu'ils mettent en oeuvre des agents toxiques tels que le cyanure de cuivre. L'invention a pour objet un procédé de préparation qui n'utilise pas d'agent toxique tel que le cyanure de cuivre ou qui utilise des agents moins toxiques que ceux décrits dans l'état de la technique.
L'inventlon concerne un procédé de préparation du 4-cyano-4'-hydroxybiphenyle, le procédé comprenant: - la protection dc la fonction aldéhyde du 4-bromo-benzaldéhyde.
- la réaction du 4-bromo-benzaldèhyde protègé avec de l'halogènure de p-alcoxyphényle magnésium.
- la déprotection du radical formyl du 4-alcoxy-4'-formyl-biphényle protégé et conversion du groupe formyle en cyano. et - I'hydrolyse du groupe alcoxy du 4-alcoxy 4'-cyano-biphényle résultant.
Les réactions sont de préférence mises en oeuvre sous atmosphère inerte. Par exemple, les réactions peuvent être mises en oeuvre sous atmosphère d'azote.
La fonction aldéhyde peut être protégée par les méthodes classiques connues de l'homme de l'art. Ainsi, par exemple. la protection peut être mise en oeuvre en utilisant, en tant qu'agent, de l'éthylène glycol, du propylène glycol ou du diméthyle éther.
La réaction du 4-bromobenzaldéhyde protégé, avec le réactif de Grignard, peut être mise en oeuvre dans un solvant aprotique. Le groupe alkoxy de l'halogénure de p-alkoxyphényle magnésium est de préférence un alkoxy ayant au plus 5 atomes de carbone; le groupe alkoxy peut être, par exemple, un groupe méthoxy ou éthoxy et de préférence le groupe méthoxy et l'halogénure utilisé est de préférence le chlorure ou le bromure.
La nature de la réaction de déprotection dépend du réactif utilisé pour la réaction de protection. La déprotection peut être une hydrolyse. La conversion du groupe formyle en cyano peut être mise en oeuvre par les méthodes classiques connues de l'homme de l'art; I'hydroxylamine peut être utilisé comme réactif.
L'hydrolyse du groupe alkoxy peut être mise en oeuvre sans l'hydrolyse du groupe cyano en utilisant un réactif approprie tel que le chlorure de pyridinium.
Les exemples suivants sont présentes pour Illustrer les procédures ci-dessus et ne doivent cn aucun cas être considéoe's comnlc une limite à la portée dc l'invention.
Exemple 1 Préparation du 2-(4 bromophénylen-1-3-dioxolane
Dans un tncol de 2 I muni d'un Dcan-Stark. on introduit. sous azote. 40 g (216 mmol) de bromobenzaldéhyde. 39 ml (7()() Inmol) d'éthylène glycol. 1,6 g (9.3mmol) d'acide p-toluène sulfonique ct 670 ml de toluène. Le mélange réactionnel est porté au reflux en éliminant l'eau formée. Après 24 heures de reflux, le mélange réactionnel est hydrolisé par une solution saturée de carbonate de sodium (240 ml). La phase organique est recueillie et lavée par deux fois avec une solution saturée de chlorure de sodium (2 x 160 ml), puis concentrée sous vide. Le produit brut obtenu est distillé sous 40 mm/Hg (150-156 C).
Dans un tncol de 2 I muni d'un Dcan-Stark. on introduit. sous azote. 40 g (216 mmol) de bromobenzaldéhyde. 39 ml (7()() Inmol) d'éthylène glycol. 1,6 g (9.3mmol) d'acide p-toluène sulfonique ct 670 ml de toluène. Le mélange réactionnel est porté au reflux en éliminant l'eau formée. Après 24 heures de reflux, le mélange réactionnel est hydrolisé par une solution saturée de carbonate de sodium (240 ml). La phase organique est recueillie et lavée par deux fois avec une solution saturée de chlorure de sodium (2 x 160 ml), puis concentrée sous vide. Le produit brut obtenu est distillé sous 40 mm/Hg (150-156 C).
Exemple 2
Préparation du 2-lp-(4-méthoxyphényle)-phényl]- 1,3-dioxolane
Dans un tricol de 50 ml, sont introduits, sous azote, 0,8 g de magnésium, 1 ml de tétrahydrofurane (THF) et un grain d'iode. Le mélange réactionnel est chauffé à 40 C et on coule 4,75 g de 4-bromoanisol en solution dans 25 ml de THF. Le mélange réactionnel est porté au reflux pendant 1 heure et demie.
Préparation du 2-lp-(4-méthoxyphényle)-phényl]- 1,3-dioxolane
Dans un tricol de 50 ml, sont introduits, sous azote, 0,8 g de magnésium, 1 ml de tétrahydrofurane (THF) et un grain d'iode. Le mélange réactionnel est chauffé à 40 C et on coule 4,75 g de 4-bromoanisol en solution dans 25 ml de THF. Le mélange réactionnel est porté au reflux pendant 1 heure et demie.
Après retour à température ambiante, cette solution est coulée sur un mélange de 2-(4-bromophényl)- I 3-dioxolane (5 g) dans 50 ml de THF en présence d'un catalyseur (Pd, 0,25%) tout en maintenant la température à 0 C. On laisse revenir le mélange réactionnel à température ambiante et on ajoute la seconde fraction du catalyseur (0,25 So). Le mélange réactionnel est alors chauffé à 40 C pendant 2 heures. Après hydrolyse par 40 ml d'eau, la phase aqueuse recueillie est extraite avec du toluène (2 x 30 ml). Les phases organiques sont rassemblées et concentrées pour obtenir le produit désiré.
Exemple 3
Préparation du p-(4-méthoxyphényl)benzonitrile
Dans un tricol de 100 ml, sont introduits. sous azote, 2,6 g de 2-[p-(4-methoxy phényl) phényl]-l.3-dioxolane. 0,917 e dc chlorhydrate d'hydroxylamine 4() ml d'éthanol chlorhydrique 1.S M et 10 ml d'cthanol. Le mélange réactionnel est chauffé au reflux pendant 4 heures puis concentré sous vide. Lc résidu est repris dans 30 ml d'eau puis on aloute t20 ml de ter-butyl mcthyl éther (MTBE). La phase organique est séparée et la phase aqueusc est extraite avec du MTBE (2 x 20 ml). Les phases organiques sont rassemblées. lavées avec une solution saturée de chlorure dc sodium. séchées sur sulfate de magnésium anhydre et concentrées sous vide (rendement : 75s70).
Préparation du p-(4-méthoxyphényl)benzonitrile
Dans un tricol de 100 ml, sont introduits. sous azote, 2,6 g de 2-[p-(4-methoxy phényl) phényl]-l.3-dioxolane. 0,917 e dc chlorhydrate d'hydroxylamine 4() ml d'éthanol chlorhydrique 1.S M et 10 ml d'cthanol. Le mélange réactionnel est chauffé au reflux pendant 4 heures puis concentré sous vide. Lc résidu est repris dans 30 ml d'eau puis on aloute t20 ml de ter-butyl mcthyl éther (MTBE). La phase organique est séparée et la phase aqueusc est extraite avec du MTBE (2 x 20 ml). Les phases organiques sont rassemblées. lavées avec une solution saturée de chlorure dc sodium. séchées sur sulfate de magnésium anhydre et concentrées sous vide (rendement : 75s70).
Exemple 4
Préparation du 4-cyano-4'-hydroxy-biphényle
Dans un bicol de 50 ml, sont introduits, sous azote, 1 g de p-(4-méthoxyphényl)benzonitrile et 3 g de chlorure de pyridinium. Le mélange est chauffé à 200"C pendant 6 heures puis on le laisse se refroidir. A 110"C on coule 5 ml de pyridine et 5 ml d'acide chlorydrique I N. A température ambiante, le mélange réactionnel est extrait avec du chloroforme. Les phases organiques sont rassemblées et lavées avec de l'eau, (2 x 30 ml), séchées sur sulfate de magnésium anhydre et concentrées sous vide. Après recristallisation dans un mélange d'acétate éthyl /heptane, on obtient le produit recherché (rendement : 50%).
Préparation du 4-cyano-4'-hydroxy-biphényle
Dans un bicol de 50 ml, sont introduits, sous azote, 1 g de p-(4-méthoxyphényl)benzonitrile et 3 g de chlorure de pyridinium. Le mélange est chauffé à 200"C pendant 6 heures puis on le laisse se refroidir. A 110"C on coule 5 ml de pyridine et 5 ml d'acide chlorydrique I N. A température ambiante, le mélange réactionnel est extrait avec du chloroforme. Les phases organiques sont rassemblées et lavées avec de l'eau, (2 x 30 ml), séchées sur sulfate de magnésium anhydre et concentrées sous vide. Après recristallisation dans un mélange d'acétate éthyl /heptane, on obtient le produit recherché (rendement : 50%).
Claims (6)
1. Un procédé de préparation du 4-cyano-4'-hydroxybiphenyle, le procédé comprenant:
- la protection de la fonction aldéhyde du 4-bromo-benzaldéhyde,
- la réaction du 4-bromo-benzaldéhyde protègé avec de l'halogènure de palkoxyphényle magnésium.
- I'hydrolyse du groupe alkoxy du 4-alkoxy 4'-cyano-biphényle résultant.
- la déprotection du radical formyl du 4-alkoxy-4'-formyl-biphényle protégé et conversion du groupe formyle en cyano, et
2. Un procédé selon la revendication 1, dans lequel la protection est mise en oeuvre en utilisant, en tant qu'agent, de l'éthylène glycol, du propylène glycol ou du diméthyle éther.
3. Un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, dans lequel la réaction du 4-bromobenzaldéhyde protégé, avec le réactif de Grignard, est mise en oeuvre dans un solvant aprotique.
4. Un procédé selon l'une quelconque des revendications I à 3, dans lequel le groupe alkoxy de I'halogénurc dc p-allaoxyphényl magnésium est de préférence un alkoxy ayant au plus 5 atomes de carbone et l'halogénure utilisé est de préférence le chlorure ou le bromure.
5. Un procédé selon l'une quelconque des revendications I à 4 dans lequel la déprotection est une hydrolyse.
6. Un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel l'hydrolyse du groupe alkoxy est mise en oeuvre avec le chlorure de pyridinium.
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