PT906265E - Processo quimico - Google Patents

Description

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DESCRIÇÃO "PROCESSO QUÍMICO"

Esta invenção relaciona-se com um processo químico e mais particularmente com um processo para a preparação de 2-(cloro-ou bromometil) f enilacetato de metilo que é útil como um intermediário no fabrico de compostos para agricultura. 0 composto 2-(clorometil)fenilacetato de metilo e o método para a sua preparação a partir de o-xileno, através de 2-metilfenil acetonitrilo e ácido 2-metilfenil acétco, está descrito no JP 59-163370 A.

Um método para a preparação de 2-(halogenoalquil)-f enilacetatos de metilo, tal como os compostos de 2-bromoalquilo, por abertura do anel de isocromanonas utilizando um halogeneto de hidrogénio em metanol está referido no EP-A-278595. A abertura do anel de 3-isocromanona utilizando brometo de hidrogénio também é referida em CA 92:128526t e CA 92:180829h. Contudo, em ambas estas referências afirma-se que se forma ácido 2-(bromometil)fenilacético livre, sendo o anel de isocromanona clivado com HBr-H2S04 ou HBr em ácido acético. A preparação de 2-[2-(halogenometil)fenil]-3-metoxi-propenoato de metilo por reacção de 4-(a-metoxi)metileno-2íí- cromen-3 (4/í) -ona com um halogeneto de tionilo opcionalmente na presença de um solvente e reacção do produto assim formado com metanol, está descrita no WO 95/25729. Em exemplos específicos, faz-se reagir 4-(α-metoxi)metileno-2íí-cromen-3 (4íf) -ona com cloreto de tionilo a refluxo. No final da reacção, remove-se o excesso de cloreto de tionilo e faz-se reagir o produto assim formado com metanol. 1

V A presente invenção proporciona um processo industrialmente adequado, num só passo, para a preparação de 2-(cloro- ou bromometil)fenilacetato de metilo a partir de 3-isocromanona que pode ser realizado a temperaturas moderadas e que oferece vantagens ambientais em termos de produção inferior de sub-produto cloreto de metilo ou brometo de metilo indesej ado.

Assim, de acordo com a presente invenção, é proporcionado um processo para a preparação de um 2-(halogenometil)-fenilacetato de metilo que compreende o tratamento de 3-isocromanona com um halogeneto de tionilo de fórmula S0X2 em que X é cloro ou bromo, na presença de metanol. 0 processo, que é representado pelo esquema reaccional: CO2CH3

pode ser realizado a uma temperatura desde -80°C até 130°C (sob pressão) , por exemplo, desde -40°C até 40°C, e tipicamente desde 0°C até 30°C. Normalmente é realizado mantendo a temperatura logo abaixo de 25°C. Uma vantagem do processo da invenção é que pode ser realizado a temperaturas ambientes. A quantidade de halogeneto de tionilo utilizada pode variar na gama desde 0,5 moles por mole de isocromanona até qualquer limite superior sensato. consistente com aspectos práticos. Normalmente está na gama desde 1,0 até 2,1 moles por mole de isocromanona e preferencialmente desde 1,15 até 1,65. Tipicamente é cerca de 1,25 moles por mole de isocromanona. A quantidade de metanol utilizada pode variar desde 1 mole por mole de isocromanona até qualquer limite superior 2

L·, K consistente com aspectos práticos. Preferencialmente está na gama desde 3 até 3,5, tipicamente 3,05 até 3,1 moles por mole de isocromanona.

Normalmente o processo da invenção é realizado num diluente adequado. Os diluentes adequados incluem metanol e outros solventes, tais como hidrocarbonetos saturados ou aromáticos ou os seus derivados fluorados ou clorados, que são inertes para os reagentes. Quando se utiliza metanol como diluente, a quantidade total de metanol presente (diluente e reagente) é, por exemplo, desde 9 até 10 moles por mole de isocromanona, tipicamente desde 9 até 9,1. Para fins industriais, o tolueno é um diluente muito conveniente.

Assim, num aspecto, a invenção proporciona um processo para a preparação de um 2-(halogenometil)fenilacetato de metilo que compreende o tratamento de 3-isocromanona com um 1,0 até 2,1 moles de um halogeneto de tionilo de fórmula SOX2 (em que X é cloro ou bromo) por mole de 3-isocromanona na presença de desde 3 até 3,5 moles de metanol por mole de 3-isocromanona num diluente e a uma temperatura desde -80°C até 130°C.

Com vantagem utiliza-se desde 1,15 até 1,65, e mais vantajosamente cerca de 1,25, moles de halogeneto de tionilo por mole de 3-isocromanona.

Com vantagem utiliza-se desde 3,05 até 3,1 moles de metanol por mole de 3-isocromanona. O diluente é o próprio metanol ou um hidrocarboneto saturado ou aromático ou um seu derivado clorado. Tipicamente, é metanol ou tolueno.

Com vantagem a temperatura à qual é realizado o processo é de -40°C até 40°C, preferencialmente 0°C até 30°C. 3

Num processo típico, a 3-isocromanona é suspensa no diluente e o metanol é então adicionado. Quando se utiliza metanol como o diluente, a isocromanona é suspensa em todo o metanol (i.e. reagente e diluente combinados). 0 halogeneto de tionilo é adicionado durante, por exemplo, 2-3 horas, e a tenqperatura é mantida na gama desejada. A evolução da reacção é monitorizada por análise de amostras da mistura reaccional a intervalos adequados utilizando cromatografia gasosa e é considerada completa quando o teor de 3-isocromanona desce, por exemplo, abaixo de 1%, No final da reacção, a mistura reaccional é neutralizada com, por exemplo, uma solução aquosa de bicarbonato de potássio e as camadas orgânica e aquosa são separadas e lavadas. O produto é isolado por secagem e remoção do diluente por destilação da fase orgânica ou, quando se utiliza tolueno como diluente, por remoção da água e tolueno residuais por destilação azeotrópica. 0 material de partida, 3-isocromanona, é um produto disponível comercialmente.

Uma vantagem do processo da invenção é que se forma muito menos cloreto ou brometo de metilo indesejável do que quando se faz reagir 3-isocromanona com cloreto ou brometo de hidrogénio seco e metanol. Com a vantagem adicional de poder ser realizado à temperatura ambiente, o processo é particularmente adequado para utilização industrial, em larga escala. 0 produto do processo, 2-(halogenometil)fenilacetato de metilo é útil, inter alia, como um intermediário no fabrico de produtos para agricultura, especialmente fungicidas do tipo estrobilurina, por exemplo os descritos no EP-A-278595 e EP-A-370629. Esses compostos incluem os de fórmula: 4

em que A é CH ou N, B é OCH3 ou NHCH3 e R é o resíduo de um grupo orgânico. A invenção é ilustrada pelos seguintes Exemplos em que g = gramas mol = moles s = singuleto GC = cromatografia gasosa °C = graus Centígrados m = multipleto RMN = ressonância magnética nuclear ppm = partes por milhão EXEMPLO 1

Diluente: metanol

Cloreto de tionilo: 2,1 equivalentes Temperatura: ambiente

Adicionou-se 3-isocromanona (15 g, 0,099 mol) a metanol (30,2 g, 0,9 mol) num balão de 100 mL com fundo redondo e baixou-se a temperatura para <10°C. Adicionou-se cloreto de tionilo (2,5 g, 0,21 mol) gota a gota enquanto se mantinha a temperatura a -5°C até 0°C. A mistura reaccional foi agitada, deixando a temperatura subir até à temperatura ambiente durante 2 horas e depois testou-se por GC para verificar se a reacção estava completa (completada quando restou <1% de 3-isocromanona). O produto foi extraído com tolueno e lavado com água seguida por solução diluída de bicarbonato de potássio até pH 6. O tolueno foi removido por destilação sob vácuo até ca. de 10% de tolueno por % de área na análise por GC. O produto final, 2-(clorometil)fenilacetato de metilo, foi pesado e analisado por 5 υ GC: 16,9 g (18,2 g a 93,03% de concentração), 85% de rendimento; 2,23% da impureza 2-(metoximetil)fenilacetato de metilo; não se detectou material de partida 3-isocromanona. EXEMPLO 2

Diluente: metanol

Cloreto de tionilo: 1,25 equivalentes Temperatura: <25°C

Suspendeu-se 3-isocromanona (1 equivalente) em metanol (9,1 equivalentes) e a temperatura da suspensão foi mantida abaixo de 25°C. Adicionou-se cloreto de tionilo (1,25 equivalentes) ao longo de aproximadamente 3 horas mantendo a temperatura abaixo de 25°C. A mistura reaccional foi analisada qualitativamente por GC indicando que o teor de 3-isocromanona residual era inferior a 2%. A solução reaccional castanha foi lentamente adicionada a um excesso de solução de bicarbonato de potássio a 20% e as camadas aquosa e orgânica foram agitadas durante 1/2 hora, deixadas repousar durante 1 hora e depois separadas. A camada aquosa foi lavada com tolueno e as camadas orgânicas foram combinadas e lavadas duas vezes com água. O material orgânico combinado foi destilado para azeotropar a água e reduzir o teor de tolueno a aproximadamente 10%. O produto final, 2-(clorometil)fenilacetato de metilo, foi pesado e analisado quantitativamente por GC; 90% de concentração, 85% de rendimento; teor de 3-isocromanona residual <10%; 2% da impureza 2-(metoximetil)fenilacetato de metilo. EXEMPLOS 3-7

Estes Exemplos foram realizados utilizando o mesmo procedimento reaccional que o descrito no Exemplo 2 excepto quanto ao indicado a seguir.

Exemplo 3: cloreto de tionilo 1,25 equivalentes; metanol 0,9 equivalentes; temperatura +40°C. 6

76,7% de conversão por área de GC; 15% de 3-isocromanona residual; 6,6% da impureza metoximetilo.

Exemplo 4: cloreto de tionilo 1,25 equivalentes; metanol 3,1 equivalentes; diluente tolueno. 97,9% de conversão por área de GC; 0,1% de 3-isocromanona residual; 1,2% da impureza metoxi.

Exemplo 5: cloreto de tionilo 1,25 equivalentes; metanol 3,05 equivalentes; diluente tolueno; temperatura -40°C durante 1 3/4 horas. 43,8% de conversão por área de GC; 52,2% de 3-isocromanona residual; <1% da impureza metoximetilo.

Exemplo 6: cloreto de tionilo 1,65 equivalentes; metanol 3,1 equivalentes; diluente tolueno. 95,8% de conversão por área de GC; 1,4% de 3-isocromanona residual; 0,8% da impureza metoximetilo.

Exemplo 7: cloreto de tionilo 1,0 equivalentes; metanol 3,1 equivalentes; diluente tolueno; 4 horas à temperatura ambiente. 84,8% de conversão por área de GC; 12,13% de 3-isocromanona residual; 1,72% da impureza metoximetilo. A adição de mais 0,1 equivalente de cloreto de tionilo com agitação à temperatura ambiente de um dia para o outro deu uma conversão de 94,9% por área de GC; 1,9% de 3-isocromanona residual; 1,9% da impureza metoximetilo. O produto foi isolado por processamento com solução de bicarbonato de potássio a 20% e destilação da camada orgânica separada para dar um óleo castanho; rendimento de 86% quantificado por % de área de GC. EXEMPLO 8

Diluente: tolueno

Cloreto de tionilo: 1/25 equivalentes Metanol: 3,0 equivalentes Temperatura: 25°C 7

Adicionou-se 3-isocromanona (1 g a 100% em peso; 1 equivalente) a tolueno e metanol (0,G5 g a 100% em peso; e equivalentes. Adicionou-se brometo de tionilo (1,7 g a 100% em peso 1,2 5 equivalentes) abaixo de 30°C e a reacção foi mantida a 25°C durante 3 horas. A mistura reaccional foi analisada qualitativamente por GC indicando 23,6% de 3-isocromanona residual e um pico com 69,5% aos 7,9 minutos. A mistura reaccional foi lentamente adicionada a um excesso de solução de bicarbonato de potássio a 20% e as camadas aquosa e orgânica foram agitadas durante 15 minutos, deixadas repousar e depois separadas. A camada aquosa foi lavada com diclorometano e as camadas inorgânicas foram combinadas e lavadas duas vezes com água. O material orgânico combinado foi destilado para dar um óleo creme pálido. A análise qualitativa por GC mostour 18,8% de 3-isocromanona residual e 71,3% de 2-(bromometil)fenilacetato de metilo. O óleo foi analisado por RMN: δ 7,1-7,4 (m) - fenilo, 4,6 ppm (s) - CH2Br, 3,8 ppm (s) - CH2CO2-, 3,6 ppm (s) - CO2CH3.

Lisboa, 29 de Agosto de 2001

O AGENTE OFICIAL DA PROPRIEDADE INDUSTRIAL

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Claims (9)

1. p u, 5^*—^ REIVINDICAÇÕES 1. Processo para a preparação de um 2-(halogenometil)-fenilacetato de metilo que compreende o tratamento de 3-isocromanona com um halogeneto de tionilo de fórmula S0X2 em que x é cloro ou bromo, na presença de metanol.
2. 2. Processo de acordo com a reivindicação 1 que é realizado a uma temperatura desde -80°C até 130°C.
3. 3. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2 em que a quantidade de halogeneto de tionilo utilizada está na gama desde 1,0 até 2,1 moles por mole de 3-isocromanona.
4. 4. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 3 em que a quantidade de metanol utilizada está na gama desde 3 até 3,5 moles por mole de 3-isocromanona.
5. 5. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 4 em que está presente vim diluente.
6. 6. Processo de acordo com a reivindicação 5 em que o diluente é metanol ou um hidrocarboneto saturado ou aromático ou um seu derivado fluorado ou clorado.
7. 7. Processo de acordo com a reivindicação 5 em que o diluente é tolueno. 1 * 1 *
8. 8. Processo de acordo com qualquer das reivindicações anteriorco para a preparação de 2-(clorometil)fenilacetato de metilo.
9. 9. Processo de acordo com qualquer das reivindicações anteriores para a preparação de 2-(bromometil)fenilacetato de metilo. Lisboa, 29 de Agosto de 2001 0 AGENTE OFICIAL DA PROPRJEDADE INDUSTRIAL

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