WO2005082820A1 - Procedure de preparation d'un compose fluoroaromatique a partir d'un compose aminoaromatique. - Google Patents

Procedure de preparation d'un compose fluoroaromatique a partir d'un compose aminoaromatique. Download PDF

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WO2005082820A1
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aromatic
compound
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carbon atoms
formula
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PCT/FR2005/000238
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Laurent Garel
Laurent Saint-Jalmes
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Rhodia Chimie
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    • C07D215/20—Oxygen atoms

Definitions

  • the subject of the present invention is a process for preparing fluorinated aromatic compounds from corresponding amines by replacing the amino group with a fluorine atom.
  • the brominated or chlorinated aromatic compounds are easily obtained by electrophilic halogenation with bromine or molecular chlorine but the fluoroaromatic compounds are, for their part, much more rarely synthesized directly by fluorination with fluorine; this reaction being difficult to control.
  • Two methods of introducing fluorine have been developed. The first consists in replacing a halogen atom by a fluoride by means of the process of exchange of chlorine halogens by fluorine [B. Langlois, L. Gilbert and G. Forât ,, Ind. Chem. Libr., 1996, 8, 244]. This exchange is well suited to chlorinated substrates (or bromines) for which electro-attracting groups are located ortho and / or para halogen.
  • groups such as N0 2 can be displaced (fluorodenitration).
  • the second method is to replace a diazonium N 2 + group with a fluorine. It is generally carried out in two stages: a diazotization reaction followed by a fluoro-dediazotization.
  • an aniline can be diazotized with sodium nitrite in anhydrous hydrofluoric acid and the arenediazonium fluoride thus obtained undergoes thermal decomposition into fluoroaromatics.
  • This reaction is used for simple fluoroaromatics (fluorobenzene, 3-fluorotoluene) [N. Ishikawa, Petrotech, 1987, 10, 543].
  • the arenediazonium chloride formed is soluble in the medium but the addition of an aqueous solution of sodium tetrafluoroborate or fluoroboric acid causes precipitation of a diazonium tetrafluoroborate formed.
  • the aromatic amines can also be diazotized directly in aqueous tetrafluoroboric acid or in aqueous hydrofluoric acid into which boron trifluoride is introduced.
  • the arenediazonium tetrafluoroborate obtained undergoes a fluorodediazotization operation by heating until its decomposition into fluoroaromatic compound, nitrogen and boron trifluoride.
  • this so-called "Balz and Schiemann" reaction is strongly exothermic.
  • the object of the present invention is to provide a method enabling the abovementioned drawbacks to be overcome.
  • the term “decomposition temperature of the diazonium salt” means the temperature of transformation of the diazonium salt into the fluoroaromatic compound determined by differential thermal analysis on a previously prepared sample.
  • the process of the invention allows direct access to the fluoroaromatic compound, by decomposition of the diazonium salt, without intermediate separation of the latter.
  • the process consists in carrying out the decomposition of the diazonium salt formed in the reaction medium, as and when it is formed. The method of the invention thus makes it possible to avoid the safety problems linked to the handling of a diazonium salt.
  • the process for the preparation of a fluoroaromatic compound according to the invention comprises the following sequences: - mixing by introduction, in any order, the source of boron trifluoride, the aromatic compound carrying at least at least one amino group on the aromatic cycle and the organic solvent, - the reaction medium is brought to the decomposition temperature of the diazonium salt, - the nitrosating agent is gradually added, - the fluoroaromatic compound formed is recovered.
  • Another embodiment consists in introducing the reagents in a different order.
  • the source of boron trifluoride, the nitrosating agent and the organic solvent are mixed by introduction, in any order; the reaction medium is brought to the decomposition temperature of the diazonium salt; the aromatic compound carrying at least one amino group is gradually added over the aromatic cycle, then the fluoroaromatic compound formed is recovered.
  • the process of the invention makes it possible to avoid the accumulation of the diazonium salt in the reaction medium.
  • a diazonium salt is prepared intermediately, by reaction of an aromatic compound carrying at least one amino group on the aromatic ring and a nitrosating agent, in the presence of a source of trifluoride. boron, in an organic medium and said diazonium salt is decomposed without intermediate separation.
  • aminoaromatic compound means an aromatic compound in which a hydrogen atom directly linked to the aromatic nucleus is replaced respectively by an amino group and by "aromatic compound", the classic notion of aromaticity as defined in the literature, in particular by Jerry MARCH, Advanced Organic Chemistry, 4 th edition, John Wiley and Sons, 1992, pp. 40 and following.
  • the invention relates more particularly to the aminoaromatic compounds corresponding to the general formula:
  • - A symbolizes the remainder of a cycle forming all or part of a carbocyclic or heterocyclic, aromatic, monocyclic or polycyclic system
  • - R identical or different, represent substituents on the cycle
  • - m represents the number of substituents on the cycle.
  • the invention applies in particular to aminoaromatic compounds corresponding to formula (I) in which A is the residue of a cyclic compound, preferably having at least 4 atoms in the ring, preferably 5 or 6, optionally substituted , and representing at least one of the following cycles:. an aromatic, monocyclic or polycyclic carbocycle,. an aromatic, monocyclic or polycyclic heterocycle comprising at least one of the heteroatoms O, N and S.
  • residue A optionally substituted represents, the remainder: 1 ° - of a aromatic, monocyclic or polycyclic carbocyclic compound.
  • polycyclic carbocyclic compound is meant:. a compound consisting of at least 2 aromatic carbocycles and forming between them ortho- or ortho- and pericondensed systems,. a compound consisting of at least 2 carbocycles of which only one of them is aromatic and forming between them ortho- or ortho- and pericondensed systems. 2 ° - of an aromatic, monocyclic or polycyclic heterocyclic compound.
  • polycyclic heterocyclic compound we define:.
  • a compound consisting of at least 2 heterocycles containing at least one heteroatom in each cycle of which at least one of the two cycles is aromatic and forming between them ortho- or ortho- and pericondensed systems a compound consisting of at least one carbocycle and at least one heterocycle of which at least one of the cycles is aromatic and forming between them ortho- or ortho- and pericondensed systems, 3 ° - of a compound constituted by a chain of cycles , as defined in paragraphs 1 and / or 2 linked together:. by a valential link,. by an alkylene or alkylidene group having from 1 to 4 carbon atoms, preferably a methylene or isopropylidene group,.
  • R 0 represents a hydrogen atom or an alkyl group having from 1 to 4 carbon atoms , a cyclohexyl or phenyl group.
  • the residue A optionally substituted, represents one of the following cycles: - an aromatic carbocycle: an aromatic bicycle comprising two aromatic carbocycles
  • a tricycle comprising at least one carbocycle or an aromatic heterocycle
  • an aminoaromatic compound of formula (I) in which A represents an aromatic ring, preferably a benzenic, naphthalene, pyridine or quinoleic ring.
  • the aromatic compound of formula (I) can carry one or more substituents. The number of substituents present on the cycle depends on the carbon condensation of the cycle and on the presence or not of unsaturations on the cycle.
  • the maximum number of substituents likely to be carried by a cycle is easily determined by a person skilled in the art.
  • the term "several” is generally understood to mean less than 4 substituents on an aromatic ring. Examples of substituents are given below, but this list is not limiting.
  • the group or groups R which are identical or different, preferably represent one of the following groups:. an alkyl group, linear or branched, having from 1 to 6 carbon atoms, preferably from 1 to 4 carbon atoms, such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, .
  • an alkenyl or alkynyl group linear or branched having from 2 to 6 carbon atoms, preferably from 2 to 4 carbon atoms, such as vinyl, allyl,. a linear or branched alkoxy group having from 1 to 6 carbon atoms, preferably from 1 to 4 carbon atoms such as methoxy, ethoxy, propoxy, isopropoxy, butoxy groups, an alkenyloxy group, preferably an allyloxy group or a phenoxy group,. a cyclohexyl, phenyl or benzyl group,. an acyl group having from 2 to 6 carbon atoms,.
  • Ri represents a valential bond or a divalent hydrocarbon group, linear or branched, saturated or unsaturated, having from 1 to 6 carbon atoms such as, for example, methylene, ethylene, propylene, isopropylene, isopropylidene; the identical or different R 2 groups represent a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group having from 1 to
  • the present invention applies very particularly to the compounds corresponding to formula (I) in which the group or groups R represent: . an alkyl group, linear or branched, having from 1 to 6 carbon atoms, preferably from 1 to 4 carbon atoms, such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl,. a linear or branched alkenyl group having from 2 to 6 carbon atoms, preferably from 2 to 4 carbon atoms, such as vinyl, allyl,.
  • a linear or branched alkoxy group having from 1 to 6 carbon atoms, preferably from 1 to 4 carbon atoms such as methoxy, ethoxy, propoxy, isopropoxy, butoxy groups, an alkenyloxy group, preferably an allyloxy group or a phenoxy group,.
  • Ri represents a valence bond or a divalent, linear or branched, saturated or unsaturated hydrocarbon group having from 1 to 6 carbon atoms such as, for example, methylene, ethylene, propylene, isopropylene, isopropylidene; the groups R 2 , which may be identical or different, represent a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group having from 1 to 6 carbon atoms or phenyl; M represents a hydrogen atom or a sodium atom.
  • m is a number less than or equal to 4, preferably equal to 1 or 2.
  • p it is preferably equal to 1 or 2.
  • the invention relates more particularly to carbocyclic aromatic compounds of the formula
  • the invention preferably relates to nitrogen heterocyclics corresponding to the following formula (Ib):
  • - R and m have the meaning given above
  • - B represents the remainder of an aromatic, monocyclic heterocycle comprising 5 or 6 atoms of which one or two of them are atoms nitrogen or the remainder of a polycyclic heterocycle comprising on the one hand an aromatic heterocyclic comprising 5 or 6 atoms of which one or two of them are nitrogen atoms and on the other hand a carbocycle or a nitrogen heterocycle, saturated unsaturated or aromatic comprising 5 or 6 atoms.
  • any NO + generating nitrosating agent> free of protons is used.
  • nitrogen dioxide NO2 nitrogen anhydride N 2 0 3 , nitrogen peroxide N2O4. If the reagent is gaseous under the reaction conditions, it is bubbled through the medium.
  • R a represents a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, preferably 1 to 6 carbon atoms or a cycloalkyl group having 5 or 6 carbon atoms.
  • the n-butyl, tert-butyl or isoamyl nitrite is advantageously chosen.
  • boron trifluoride BF 3 can be used in gaseous form. However, it is preferred to use boron trifluoride complexes comprising approximately between 20 and 70% by weight of boron trifluoride.
  • complexes comprising boron trifluoride combined with an organic compound of the Lewis base type chosen from water, ethers, alcohols and phenols, acetic acid, acetonitrile .
  • organic compound of the Lewis base type chosen from water, ethers, alcohols and phenols, acetic acid, acetonitrile .
  • ethers mention may in particular be made of dimethyl ether, diethyl ether, dibutyl ether, methyl-tert-butyl ether.
  • alcohols such as methanol, propanol or phenol.
  • sources of boron trifluoride which are commercially available are used.
  • the boron trifluoride associated with water, acetic acid or diethyl ether is preferably chosen.
  • the reaction is carried out in an organic medium, which means that there is the presence of an organic solvent or optionally a mixture of organic solvents.
  • the choice of solvent is such that it must not have a reducing character compared to the diazonium salt.
  • An aprotic, polar or apolar solvent is used.
  • solvents suitable for the process of the invention mention may be made of: - aliphatic hydrocarbons and more particularly paraffins such as, in particular, pentane, hexane, heptane, octane, isooctane, nonane, decane, undecane, tetradecane, petroleum ether and cyclohexane; aromatic hydrocarbons such as, in particular, benzene, toluene, xylenes, ethylbenzene, diethylbenzenes, trimethylbenzenes, cumene, pseudocumene, petroleum fractions consisting of a mixture of alkylbenzenes, in particular cuts of the Solvesso® type, - hydrocarbons aliphatic or aromatic halogens, and we can mention: perchlorinated hydrocarbons such as in particular trichloromethane, tetrachlorethylene; partially chlorinated hydrocarbons such
  • chlorobenzene 1,2-dichlorobenzene, toluene and benzonitrile are preferred.
  • quantities of reagents and the conditions for carrying out the process of the invention those which are preferred are specified below.
  • the amount of diazotization reagent used can vary widely. When it is expressed by the molar ratio aminoaromatic compound / nitrosating agent defined in NO + , it is at least equal to the stoichiometric amount but it is preferable that it is used in an excess which can reach 120% of the amount stoichiometric, and preferably between 100% and 120%.
  • the amount of fluoride source used is such that the aminoaromatic compound FV molar ratio varies between 1 and 2, preferably between 1, 2 and 1, 5.
  • the concentration of the aminoaromatic substrate in the reaction medium is preferably between 0.5 and 2.5 mol / l and is preferably around 1 mol / l.
  • the process of the invention uses a source of nonionic boron trifluoride.
  • the temperature and pressure conditions they are advantageously as described below.
  • the diazotization reaction of the first step is generally carried out at low temperature, advantageously lying between -10 ° C and 20 ° C, preferably between 0 and 10 ° C.
  • the decomposition temperature of the diazonium salt can vary between room temperature and 150 ° C, preferably between 40 ° C and 130 ° C.
  • room temperature is generally meant a temperature between 15 ° C and 25 ° C.
  • the duration of the heat treatment advantageously varies between 5 minutes and 4 hours, preferably between 15 minutes and 2 hours.
  • the process of the invention is carried out at atmospheric pressure but preferably under a controlled atmosphere of inert gases such as nitrogen or rare gases, for example argon. A pressure slightly higher or lower than atmospheric pressure may be suitable.
  • one of them comprises the formation of a diazonium salt from the compound aminoaromatic then thermal decomposition of said salt in the reaction medium.
  • the boron trifluoride source, the aminoaromatic compound and the organic solvent are introduced in any order; the nitrosating agent is introduced and the reaction medium is subjected to a heat treatment in order to decompose the diazonium salt obtained without it leaving the medium; the fluoroaromatic compound obtained is recovered.
  • the source of boron trifluoride is charged, preferably in the form of a complex and at low temperature for reasons of convenience of handling.
  • the temperature is advantageously chosen between -10 ° C and 20 ° C, preferably between 0 and 10 ° C, with the exception of boron trifluoride in the form of dihydrate which is introduced at room temperature.
  • the aminoaromatic compound is then added, all at once or gradually. Progressive addition is preferred.
  • the aminoaromatic compound can be introduced alone or in solution in all or part of the organic solvent used in an amount representing, for example, from 50 to 100% by weight of the total amount of solvent employed.
  • the nitrosating agent is then added, all at once or gradually. Progressive addition is preferred.
  • the nitrosating agent can be introduced alone or in solution in the organic solvent used, for example, between 0 and 50% by weight.
  • An arenediazonium or heteroarenediazonium salt is obtained which precipitates. It preferably responds to the following formula (III):
  • - A, R, m have the meanings given above
  • - X can be a salt derived from BF 3 or an alcoholate part (R a -0 " ) originating from alkyl nitrite.
  • the reaction medium is subjected to a heat treatment in order to decompose the diazonium salt obtained without it leaving the medium, heating in the temperature zone previously defined, namely between room temperature and 150 ° C., preferably between 40 ° C. and 130 ° C.
  • the fluoroaromatic compound (IV) is obtained which corresponds to the formula:
  • formula (IV) includes the compounds obtained from aminoaromatic compounds corresponding to formulas (la) and (Ib).
  • the fluoroaromatic compound is obtained in organic solution. It is recovered according to conventional separation techniques, preferably by distillation. According to an embodiment which is preferred, the process of the invention is carried out by decomposing the diazonium salt as it is formed in the reaction medium.
  • the implementation of the substrate, the source of boron trifluoride, the organic solvent is identical. The source of boron trifluoride is charged, preferably at low temperature, then the aminoaromatic compound is added alone or in organic solution, all at once or gradually. Progressive addition is preferred.
  • the mixture is heated to bring the reaction medium to the decomposition temperature of the diazonium salt: the temperature being chosen between room temperature and 150 ° C, preferably between 40 ° C and 130 ° C.
  • the nitrosating agent preferably an alkyl nitrite
  • the duration of the heat treatment which includes the rise in temperature and the addition of the third reagent advantageously varies between 5 minutes and 4 hours, preferably between 15 minutes and 2 hours.
  • the reaction is continued until complete disappearance of gas evolution (nitrogen possibly boron trifluoride). Heating can be continued for this purpose.
  • An arenediazonium or heteroarenediazonium salt is obtained intermediately which preferably corresponds to formula (III) which is only present in the reaction medium in a very small amount since it is rapidly decomposed.
  • the order of magnitude of the concentration of diazonium salt will be specified approximately ten times lower than the concentration of starting aminoaromatic compound.
  • the fluoroaromatic compound is obtained which preferably corresponds to formula (IV), in organic solution. It is conventionally recovered as described above.
  • the source of boron trifluoride, the nitrosating agent and the organic solvent are introduced in any order and then the mixture is heated to the decomposition temperature of the salt.
  • the process of the invention is particularly interesting because it makes it possible to obtain fluoroaromatic compounds which are difficult to access in particular due to the presence of fragile groups (for example CO) or the fluorinated nitrogen heterocyclic compounds.
  • the process of the invention has many advantages. It saves a step of separating the diazonium salt. It better meets safety requirements because the diazonium salt is not isolated and preferably decomposed as it is formed, which reduces the risk of explosion or thermal runaway. It is less polluting than previous processes because it does not use any acid source except BF 3 which, by neutralization, leads to the formation of easily isolable mineral salts.
  • the conversion rate (TT) corresponds to the ratio between the number of moles of substrate transformed and the number of moles of substrate used.
  • the yield (RR) corresponds to the ratio between the number of moles of product formed and the number of moles of substrate used.
  • Example 1 Preparation of m-fluorotoluene. 534 mg (4.98 mmol) of m-toluidine in 2.96 g of o-dichlorobenzene (o) are slowly introduced into a three-necked flask equipped with a condenser, a thermocouple and a stirring system. -DCB) in 5 min on a foot of 1.05 g (7.42 mmol, 1.5 mol eq.) Of BF 3 , and 2 0 at a temperature of -15 ° C.
  • C.A. aminoaromatic compound.
  • Example 7 The procedure of Example 1 is reproduced according to the conditions defined in Table (II). The results are reported in Table (II).
  • CA amino aromatic compound.
  • Example 9 Preparation of m-fluorotoluene. 284 mg (2.62 mmol) of m-toluidine in 3.03 g of o-dichlorobenzene are introduced into a 25 mL three-necked flask equipped with a condenser, a thermocouple and a stirring system. one 400.2 mg (3.85 mmol, 1.47 mol eq.) foot of BF 3 , 2H 2 0 at room temperature and drop by drop in 6 minutes. At the end of pouring, the solution is pink with a precipitate. The reaction medium is then heated to 100 ° C., then after 20 minutes, is added at 100 ° C.
  • Example 10 Preparation of 2-chloro-5-fluoropyridine.
  • a 25 mL three-necked flask equipped with a condenser, a thermocouple and a stirring system 1 g (7.78 mmol) of 2-chloro-5-aminopyridine is introduced into 14.3 g of o-dichlorobenzene at a distance of 1.64 g (11.5 mmol, 1.47 eq. mol.) of BF 3 Et 2 0 at room temperature drop by drop within 5 minutes.
  • the solution is beige with a precipitate.
  • the reaction medium is then heated to 105 ° C.
  • Example 11 Preparation of 3-fluoroquinoline.
  • 1 g (6.94 mmol) of 3-aminoquinoline is introduced into a 50 ml three-necked flask equipped with a condenser, a thermocouple and a stirring system.
  • the reaction medium is then heated to 50 ° C. and then 1.2 ml (9.01 mmol, 1.3 mol eq.) Of t-butyl nitrite (90% purity) is added at this temperature over 30 minutes. ).
  • the reaction medium is brought to 100 ° C. and stirred for 1 hour.
  • the yield of isolated product is 40%.
  • Example 12 Preparation of 3-fluoro-6-methoxyquinoline. 224 mg (1.29 mmol) of 3-amino-6-methoxyquinoline in 2.5 ml of o- are introduced into a 25 ml three-necked flask equipped with a condenser, a thermocouple and a stirring system. dichlorobenzene on a 125 ⁇ L (1.97 mmol, 1.5 mol eq.) foot of BF 3 , 2H 2 0 at room temperature and drop by drop in 5 minutes. The reaction medium is then heated to 40 ° C.

Abstract

La présente invention a pour objet un procédé de préparation de composés aromatiques fluorés à partir d'amines correspondantes par remplacement du groupe amino par un atome de fluor. L'invention consiste en un procédé de préparation d'un composé fluoroaromatique à partir d'un composé aromatique porteur d'au moins un groupe amino sur le cycle aromatique caractérisé par le fait que l'on fait réagir ledit composé aminoaromatique avec un agent de nitrosation, en présence d'une source de trifluorure de bore, en milieu organique et que l'on effectue un traitement thermique du milieu réactionnel comprenant le sel de diazonium obtenu permettant ainsi d'accéder directement au composé fluoroaromatique, par décomposition du sel de diazonium, sans séparation intermédiaire de celui-ci.

Description

PROCEDE DE PREPARATION D'UN COMPOSE FLUOROAROMATIQUE A PARTIR D'UN COMPOSE AMINOAROMATIQUE.
La présente invention a pour objet un procédé de préparation de composés aromatiques fluorés à partir d'aminés correspondantes par remplacement du groupe amino par un atome de fluor.
Les composés aromatiques bromes ou chlorés sont obtenus facilement par halogénation electrophile avec le brome ou le chlore moléculaire mais les composés fluoroaromatiques sont, quant à eux, beaucoup plus rarement synthétisés directement par fluoration avec le fluor ; cette réaction étant difficile à contrôler. Deux méthodes d'introduction du fluor ont été développées. La première consiste à substituer un atome d'halogène par un fluorure au moyen du procédé d'échange d'halogènes chlore par fluor [B. Langlois, L. Gilbert et G. Forât,, Ind. Chem. Libr., 1996, 8, 244]. Cet échange convient bien aux substrats chlorés (ou bromes) pour lesquels des groupements électro-attracteurs sont situés en ortho et/ou en para de l'halogène. De plus, des groupes tels que N02 peuvent être déplacés (fluorodénitration). La seconde méthode consiste à remplacer un groupe diazonium N2 + par un fluor. Elle s'effectue généralement en deux étapes : une réaction de diazotation suivie d'une fluoro-dédiazotation. Ainsi, une aniline peut être diazotée avec du nitrite de sodium dans l'acide fluorhydrique anhydre et le fluorure d'arènediazonium ainsi obtenu subit une décomposition thermique en fluoroaromatique. Cette réaction, est utilisée pour les fluoroaromatiques simples (fluorobenzène, 3-fluorotoluène) [N. Ishikawa, Petrotech, 1987, 10, 543]. Cet enchaînement réactionnel présente l'inconvénient de ne pas être adapté pour des amino-arènes possédant des groupes chimiquement fragiles (nitrile, cétone...) et nécessite un appareillage spécifique. Pour minimiser la formation des goudrons, il a été préconisé par N. Yoneda, [Tetrahedron, 1991 , 47, 5329] d'adjoindre des bases à l'acide fluorhydrique mais, généralement, la productivité est plus faible que dans l'acide fluorhydrique seul. Cette voie employant l'acide fluorhydrique, nécessite un équipement spécial et est d'une application restreinte car elle n'est adaptée qu'aux substrats ne possédant pas de groupements chimiquement fragiles aux conditions acides. Une autre méthode de diazotation, plus ancienne consiste à effectuer la diazotation de l'aminoarène en milieu aqueux avec l'acide chlorhydrique et le nitrite de sodium. Le chlorure d'arènediazonium formé est soluble dans le milieu mais l'ajout d'une solution aqueuse de tétrafluoroborate de sodium ou d'acide fluόroborique entraîne la précipitation d'un tétrafluoroborate de diazonium formé. Les aminés aromatiques peuvent aussi être diazotées directement dans l'acide tétrafluoroborique aqueux ou dans l'acide fluorhydrique aqueux dans lequel du trifluorure de bore est introduit. Le tétrafluoroborate d'arènediazonium obtenu subit une opération de fluoro- dédiazotation par chauffage jusqu'à sa décomposition en composé fluoroaromatique, azote et trifluorure de bore. Toutefois, cette réaction dite de «Balz et Schiemann », est fortement exothermique. La synthèse des composés fluoroaromatiques en milieu aqueux et à partir d'anilines présente de nombreux inconvénients. La productivité volumique est parfois peu importante du fait de la faible solubilité de certaines aminés en milieu aqueux, Lorsque la diazotation est réalisée en milieu aqueux avec de l'acide chlorhydrique et du nitrite de sodium, des impuretés chlorés peuvent se former lors de la réaction de fluoro-dédiazotation. De plus, ce procédé génère de grandes quantités d'effluents aqueux salins qu'il faut traiter. Le séchage et l'isolement du tétrafluoroborate d'arènediazonium peuvent être dangereux (emballement thermique, explosions, toxicité ...). Or, le séchage est cependant nécessaire dans la mesure où les tétrafluoroborates d'arènediazonium sont moins stables, se décomposent à plus basse température et plus violemment lorsqu'ils sont humides. De plus, la présence d'eau peut conduire à des phénols. L'objet de la présente invention est de fournir un procédé permettant de pallier les inconvénients précités. II a maintenant été trouvé et c'est ce qui constitue l'objet de la présente invention, un procédé de préparation d'un composé fluoroaromatique à partir d'un composé aromatique porteur d'au moins un groupe amino sur le cycle aromatique caractérisé par le fait que l'on fait réagir ledit composé aminoaromatique avec un agent de nitrosation, en présence d'une source de trifluorure de bore, en milieu organique et que l'on effectue un traitement thermique du milieu réactionnel comprenant le sel de diazonium obtenu permettant ainsi d'accéder directement au composé fluoroaromatique, par décomposition du sel de diazonium, sans séparation intermédiaire de celui-ci. Dans le présent texte, on entend par « température de décomposition du sel de diazonium », la température de transformation du sel de diazonium en composé fluoroaromatique déterminée par analyse thermique différentielle sur un échantillon préalablement préparé. Ainsi, le procédé de l'invention permet d'accéder directement au composé fluoroaromatique, par décomposition du sel de diazonium, sans séparation intermédiaire de celui-ci. Selon un mode de réalisation préféré du procédé de l'invention, le procédé consiste à effectuer la décomposition du sel de diazonium formé dans le milieu réactionnel, au fur et à mesure de sa formation. Le procédé de l'invention permet ainsi d'éviter les problèmes de sécurité liés à la manipulation d'un sel de diazonium. Ainsi, selon ce mode préféré, le procédé de préparation d'un composé fluoroaromatique selon l'invention comprend les séquences suivantes : - on mélange par introduction, dans un ordre quelconque, la source de trifluorure de bore, le composé aromatique porteur d'au moins un groupe amino sur le cycle aromatique et le solvant organique, - on porte le milieu réactionnel à la température de décomposition du sel de diazonium, - on ajoute progressivement l'agent de nitrosation, - on récupère le composé fluoroaromatique formé. Un autre mode de réalisation consiste à introduire les réactifs dans un ordre différent. Ainsi, on mélange par introduction, dans un ordre quelconque, la source de trifluorure de bore, l'agent de nitrosation et le solvant organique ; on porte le milieu réactionnel à la température de décomposition du sel de diazonium ; on ajoute progressivement le composé aromatique porteur d'au moins un groupe amino sur le cycle aromatique puis l'on récupère le composé fluoroaromatique formé. Dans ces modes préférés, le procédé de l'invention permet d'éviter l'accumulation du sel de diazonium dans le milieu réactionnel.
Conformément au procédé de l'invention, on prépare intermédiairement un sel de diazonium, par réaction d'un composé aromatique porteur d'au moins un groupe amino sur le cycle aromatique et un agent de nitrosation, en présence d'une source de trifluorure de bore, en milieu organique et ledit sel de diazonium est décomposé sans séparation intermédiaire. Dans l'exposé qui suit de la présente invention, on entend "composé aminoaromatique", un composé aromatique dont un atome d'hydrogène directement lié au noyau aromatique est remplacé respectivement par un groupe amino et par "composé aromatique", la notion classique d'aromaticité telle que définie dans la littérature, notamment par Jerry MARCH, Advanced Organic Chemistry, 4 eme édition, John Wiley and Sons, 1992, pp. 40 et suivantes. L'invention concerne plus particulièrement les composés aminoaromatiques répondant à la formule générale :
Figure imgf000005_0001
dans ladite formule : - A symbolise le reste d'un cycle formant tout ou partie d'un système carbocyclique ou hétérocyclique, aromatique, monocyclique ou polycyclique, - R, identiques ou différents, représentent des substituants sur le cycle, - m représente le nombre de substituants sur le cycle. L'invention s'applique notamment aux composés aminoaromatiques répondant à la formule (I) dans laquelle A est le reste d'un composé cyclique, ayant de préférence, au moins 4 atomes dans le cycle, de préférence, 5 ou 6, éventuellement substitué, et représentant au moins l'un des cycles suivants : . un carbocycle aromatique, monocyclique ou polycyclique, . un hétérocycle aromatique, monocyclique ou polycyclique comportant au moins un des hétéroatomes O, N et S. On précisera, sans pour autant limiter la portée de l'invention, que le reste A éventuellement substitué représente, le reste : 1° - d'un composé carbocyclique aromatique, monocyclique ou polycyclique. Par "composé carbocyclique polycyclique", on entend : . un composé constitué par au moins 2 carbocycles aromatiques et formant entre eux des systèmes ortho- ou ortho- et péricondensés, . un composé 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. 2° - d'un composé hétérocyclique aromatique, monocyclique ou polycyclique. Par "composé hétérocyclique polycyclique", on définit : . un composé constitué par au moins 2 hétérocycles 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 composé constitué par au moins un carbocycle 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, 3° - d'un composé constitué par un enchaînement de cycles, tels que définis aux paragraphes 1 et/ou 2 liés entre eux : . par un lien valentiel, . par un groupe alkylène ou alkylidène ayant de 1 à 4 atomes de carbone, de préférence un groupe méthylène ou isopropylidène, . par l'un des groupes suivants : -O- , -CO- , -COO- , -OCOO- ; -S- , -SO- , -S09- ,-N- , -CO-N- , l l Ro Ro dans ces formules, R0 représente un atome d'hydrogène ou un groupe alkyle ayant de 1 à 4 atomes de carbone, un groupe cyclohexyle ou phényle. A titre d'exemples, le reste A éventuellement substitué représente, l'un des cycles suivants : - un carbocycle aromatique :
Figure imgf000006_0001
un bicycle aromatique comprenant deux carbocycles aromatiques
Figure imgf000006_0002
- un bicycle partiellement aromatique comprenant deux carbocycles dont l'un des deux est aromatique :
un hétérocycle aromatique :
Figure imgf000006_0004
Figure imgf000006_0003
Figure imgf000006_0005
Figure imgf000007_0001
- un bicycle aromatique comprenant un carbocycle aromatique et un hétérocycle aromatique :
Figure imgf000007_0002
- un bicycle partiellement aromatique comprenant un carbocycle aromatique et un hétérocycle :
Figure imgf000007_0003
un bicycle aromatique comprenant deux hétérocycles aromatiques :
Figure imgf000007_0004
- un bicycle partiellement aromatique comprenant un carbocycle et un hétérocycle aromatique :
Figure imgf000007_0005
un tricycle comprenant au moins un carbocycle ou un hétérocycle aromatique
Figure imgf000008_0001
- un enchaînement de carbocycles aromatiques
Figure imgf000008_0002
- un enchaînement de carbocycles, partiellement aromatique :
Figure imgf000008_0003
un enchaînement d'un carbocycle et d'un heterocyle aromatiques Λ ^X_J N un enchaînement d'un carbocycle et d'un heterocyle partiellement aromatique,
Figure imgf000008_0004
Dans le procédé de l'invention, on met en oeuvre préférentiellement un composé aminoaromatique de formule (I) dans laquelle A représente un noyau aromatique, de préférence un noyau benzenique, naphtalénique, pyridinique ou quinoléïque. Le composé aromatique de formule (I) peut être porteur d'un ou plusieurs substituants. Le nombre de substituants présents sur le cycle dépend de la condensation en carbone du cycle et de la présence ou non d'insaturations sur le cycle. Le nombre maximum de substituants susceptibles d'être portés par un cycle, est aisément déterminé par l'Homme du Métier. Dans le présent texte, on entend par "plusieurs", généralement, moins de 4 substituants sur un noyau aromatique. Des exemples de substituants sont donnés ci-dessous mais cette liste ne présente pas de caractère limitatif. Le ou les groupes R, identiques ou différents, représentent préférentiellement l'un des groupes suivants : . un groupe alkyle, linéaire ou ramifié, ayant de 1 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 groupe alcényle ou alcynyle, linéaire ou ramifié ayant de 2 à 6 atomes de carbone, de préférence, de 2 à 4 atomes de carbone, tel que vinyle, allyle, . un groupe alkoxy linéaire ou ramifié ayant de 1 à 6 atomes de carbone, de préférence de 1 à 4 atomes de carbone tel que les groupes méthoxy, éthoxy, propoxy, isopropoxy, butoxy, un groupe alkényloxy, de préférence, un groupe allyloxy ou un groupe phénoxy, . un groupe cyclohexyle, phényle ou benzyle, . un groupe acyle ayant de 2 à 6 atomes de carbone, . un groupe de formule : -R.-OH -R -SH -R -COOM -R -COOR2 -R -CO-R2 -R -CHO -R -N=C=0 -R -N=C=S -R -N02 -R -CN -R -N(R2)2 -R -CO-N(R2)2 -R -S03M -R -S02M -R -X -R -CF3 -R ~CP F2p + 1 dans lesdites formules, Ri représente un lien valentiel ou un groupe hydrocarboné divalent, linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé, ayant de 1 à 6 atomes de carbone tel que, par exemple, méthylène, éthylène, propylène, isopropylène, isopropylidène ; les groupes R2 identiques ou différents représentent un atome d'hydrogène ou un groupe alkyle linéaire ou ramifié ayant de 1 à 6 atomes de carbone ou phényle ; M représente un atome d'hydrogène, un métal alcalin de préférence, le sodium ou un groupe R2 ; X symbolise un atome d'halogène, de préférence un atome de chlore, de brome, de fluor ou d'iode ; p représente un nombre allant de 1 à 10. La présente invention s'applique tout particulièrement aux composés répondant à la formule (I) dans laquelle le ou les groupes R représentent : . un groupe alkyle, linéaire ou ramifié, ayant de 1 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 groupe alcényle linéaire ou ramifié ayant de 2 à 6 atomes de carbone, de préférence, de 2 à 4 atomes de carbone, tel que vinyle, allyle, . un groupe alkoxy linéaire ou ramifié ayant de 1 à 6 atomes de carbone, de préférence de 1 à 4 atomes de carbone tel que les groupes méthoxy, éthoxy, propoxy, isopropoxy, butoxy, un groupe alkényloxy, de préférence, un groupe allyloxy ou un groupe phénoxy, . un groupe de formule : -R OH -Rι-N(R2)2
Figure imgf000010_0001
dans lesdites formules, Ri représente un lien valentiel ou un groupe hydrocarboné divalent, linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé, ayant de 1 à 6 atomes de carbone tel que, par exemple, méthylène, éthylène, propylène, isopropylène, isopropylidène ; les groupes R2, identiques ou différents représentent un atome d'hydrogène ou un groupe alkyle linéaire ou ramifié ayant de 1 à 6 atomes de carbone ou phényle ; M représente un atome d'hydrogène ou un atome de sodium. Dans la formule (I), m est un nombre inférieur ou égal à 4, de préférence, égal à 1 ou 2. Pour ce qui est de p, il est égal de préférence à 1 ou 2. L'invention concerne plus particulièrement les composés aromatiques carbocycliques de formule
Figure imgf000010_0002
dans ladite formule : - R et m ont la signification donnée précédemment, L'invention vise préférentiellement les hétérocycliques azotés répondant à la formule suivante (Ib) :
Figure imgf000010_0003
dans ladite formule : - R et m ont la signification donnée précédemment, - B représente le reste d'un hétérocycle aromatique, monocyclique comprenant 5 ou 6 atomes dont un ou deux d'entre eux sont des atomes d'azote ou le reste d'un hétérocycle polycyclique comprenant d'une part un hétérocyclique aromatique comprenant 5 ou 6 atomes dont un ou deux d'entre eux sont des atomes d'azote et d'autre part un carbocycle ou un hétérocycle azoté, saturé insaturé ou aromatique comprenant 5 ou 6 atomes. Comme exemples de composés répondant à la formule (I), on peut citer notamment les composés aminoaromatiques suivants : la 4-bromoaniline, la 4- bromo-3-méthyIaniline, le 1-aminonaphtalène, la 2-chloro-3-aminopyridine, la 3- aminoquinoléïne, la 3-amino-6-méthoxyquinoléïne. Comme réactif de diazotation, on fait appel à tout agent de nitrosation générateur de NO+> exempt de protons. Ainsi, on peut partir du dioxyde d'azote NO2, de l'anhydride azoteux N203, du peroxyde d'azote N2O4. Dans le cas où le réactif serait gazeux dans les conditions réactionnelles, on le fait buller dans le milieu. II est également possible de mettre en œuvre des nitrites d'alkyle et plus particulièrement ceux répondant à la formule (II) : Ra- ONO (II) dans ladite formule (II), Ra représente un groupe alkyle linaire ou ramifié ayant de 1 à 12 atomes de carbone, de préférence, de 1 à 6 atomes de carbone ou un groupe cycloalkyle ayant 5 ou 6 atomes de carbone. On choisit avantageusement le nitrite de n-butyle, de tert-butyle ou d'isoamyle. Pour ce qui est de la source de trifluorure de bore, on peut faire appel à BF3 sous forme gazeuse. Toutefois, on préfère faire appel à des complexes du trifluorure de bore comprenant environ entre 20 et 70 % en poids de trifluorure de bore. Comme exemples de complexes, on peut citer en particulier les complexes comprenant du trifluorure de bore associé à un composé organique de type base de Lewis choisi parmi l'eau, les éthers, les alcools et les phénols, l'acide acétique, l'acétonitrile. Comme exemples d'éthers, on peut mentionner notamment l'éther diméthylique, l'éther diéthylique, l'éther dibutylique, le méthyl-tert-butyléther. Comme autres solvants, on peut mentionner entre autres, les alcools tels que le méthanol, le propanol ou le phénol. On fait appel préférentiellement aux sources de trifluorure de bore qui sont commercialiées. On peut citer notamment les complexes de BF3, 2 H20, de BF3 et d'acide acétique, d'éther diéthylique, d'éther dibutylique ou de méthyl-tert-butyléther. Comme réactifs préférés, on choisit préférentiellement le trifluorure de bore associé à l'eau, l'acide acétique ou l'éther diéthylique. Conformément au procédé de l'invention, la réaction est conduite en milieu organique ce qui signifie qu'il y a présence d'un solvant organique ou éventuellement un mélange de solvants organiques. Le choix du solvant est tel qu'il ne doit pas présenter de caractère réducteur par rapport au sel de diazonium. On fait appel à un solvant aprotique, polaire ou apolaire. A titre d'exemples non limitatifs de solvants convenant dans le procédé de l'invention, on peut citer : - les hydrocarbures aliphatiques et plus particulièrement les paraffines tels que notamment, le pentane, l'hexane, l'heptane, l'octane, l'isooctane, le nonane, le décane, l'undécane, le tétradécane, l'éther de pétrole et le cyclohexane ; les hydrocarbures aromatiques comme notamment le benzène, le toluène, les xylènes, l'éthylbenzène, les diéthylbenzènes, les triméthylbenzènes, le cumène, le pseudocumène, les coupes pétrolières constituées de mélange d'alkylbenzènes notamment les coupes de type Solvesso®, - les hydrocarbures halogènes aliphatiques ou aromatiques, et l'on peut mentionner : les hydrocarbures perchlorés tels que notamment le trichlorométhane, le tétrachloroéthylène ; les hydrocarbures partiellement chlorés tels que le dichlorométhane, le dichloroéthane, le tétrachloroéthane, le trichloroéthylène, le 1-chlorobutane, le 1 ,2- dichlorobutane ; le monochlorobenzène, le 1 ,2-dichlorobenzène, le 1 ,3- dichlorobenzène, le 1 ,4-dichlorobenzène ou des mélanges de différents chlorobenzènes ; la perfluorodécaline, le trifluorométhylbenzène, - les éther-oxydes aliphatiques, cycloaliphatiques ou aromatiques et, plus particulièrement, le méthyl-tert-butyléther, l'oxyde de dipentyle, l'oxyde de diisopentyle, le diméthyléther de l'éthylèneglycol (ou 1 ,2- diméthoxyéthane), le diméthyléther du diéthylèneglycol (ou 1 ,5- diméthoxy-3-oxapentane) ou les éthers cycliques, par exemple, le dioxane, le tétrahydrofurane, - les nitriles aliphatiques ou aromatiques comme l'acétonitrile, le propionitrile, le butanenitrile, l'isobutanenitrile, le benzonitrile, le cyanure de benzyle, - les carboxamides linéaires ou cycliques comme le Λ/,Λ/-diméthylacétamide (DMAC), le Λ/,Λ/-diéthylacétamide, le diméthylformamide (DMF), le diéthylformamide, - la N-méthylpyrrolidone. Parmi tous ces solvants, le chlorobenzène, le 1 ,2-dichlorobenzène, le toluène et le benzonitrile sont préférés. En ce qui concerne les quantités de réactifs et les conditions de mis en œuvre du procédé de l'invention, on précise ci-après celles qui sont préférées. La quantité de réactif de diazotation mise en œuvre peut varier largement. Lorsqu'elle est exprimée par le rapport molaire composé aminoaromatique /agent de nitrosation défini en NO+, elle est au moins égale à la quantité stœchiometrique mais il est préférable qu'elle soit mise en œuvre en un excès pouvant atteindre 120 % de la quantité stœchiometrique, et de préférence, compris entre 100 % et 120 %. La quantité de la source de fluorure mise en œuvre est telle que le rapport molaire FVcomposé aminoaromatique varie entre 1 et 2, de préférence entre 1 ,2 et 1 ,5. En ce qui concerne la quantité de solvant organique mise en œuvre, elle est telle que la concentration du substrat aminoaromatique dans le milieu réactionnel, est de préférence comprise entre 0,5 et 2,5 mol/l et se situe préférentiellement aux environs de 1 mol/l. Il est à noter que le procédé de l'invention fait appel à une source de trifluorure de bore non ionique. Concernant les conditions de température et de pression, elles sont avantageusement telles que décites ci-dessous. La réaction de diazotation de la première étape est généralement conduite à basse température se situant avantageusement entre -10°C et 20°C, de préférence entre 0 et 10°C. Pour ce qui est de la température de décomposition du sel de diazonium, elle peut varier entre la température ambiante et 150°C, de préférence entre 40°C et 130°C. Par « température ambiante », on entend généralement une température comprise entre 15°C et 25°C. La durée du traitement thermique varie avantageusement entre 5 minutes et 4 heures, de préférence entre 15 minutes et 2 heures. On conduit le procédé de l'invention sous pression atmosphérique mais de préférence sous atmosphère contrôlée de gaz inertes tels que l'azote ou les gaz rares, par exemple l'argon. Une pression légèrement supérieure ou inférieure à la pression atmosphérique peut convenir. Pour ce qui est des modes d'exécution pratique de l'invention, l'un d'entre eux comprend la formation d'un sel de diazonium à partir du composé aminoaromatique puis la décomposition thermique dudit sel dans le milieu réactionnel. A cet effet, on introduit dans un ordre quelconque la source de trifluorure de bore, le composé aminoaromatique et le solvant organique ; on introduit l'agent de nitrosation et l'on soumet le milieu réactionnel à un traitement thermique afin de décomposer le sel de diazonium obtenu sans qu'il soit sorti du milieu ; on récupère le composé fluoroaromatique obtenu. Plus précisément, on charge la source de trifluorure de bore, de préférence sous forme d'un complexe et à basse température pour des raisons de commodité de manipulation. La température est choisie entre avantageusement entre -10°C et 20°C, de préférence entre 0 et 10°C, à l'exception du trifluorure de bore sous forme de dihydrate qui est introduit à température ambiante. On additionne ensuite le composé aminoaromatique, en une seule fois ou progressivement. L'addition progressive est préférée. Il n'y a pas d'inconvénient d'introduire d'abord le composé aminoaromatique puis la source de fluorure. Le composé aminoaromatique peut être introduit seul ou en solution dans tout ou partie du solvant organique mis en œuvre en une quantité représentant par exemple de 50 à 100 % en poids de la quantité totale de solvant engagé. On ajoute ensuite l'agent de nitrosation, en une seule fois ou progressivement. L'addition progressive est préférée. L'agent de nitrosation peut être introduit seul ou en solution dans le solvant organique engagé, par exemple, entre 0 et 50 % en poids. On obtient un sel d'arènediazonium ou d'hétéroarènediazonium qui précipite. Il répond préférentiellement à la formule (III) suivante :
Figure imgf000014_0001
dans laquelle : - A, R, m ont les significations données précédemment, - X pouvant être un sel dérivé de BF3 ou une partie alcoolate (Ra-0") provenant du nitrite d'alkyle. On soumet le milieu réactionnel à un traitement thermique afin de décomposer le sel de diazonium obtenu sans qu'il soit sorti du milieu. On chauffe dans la zone de température précédemment définie à savoir entre la température ambiante et 150°C, de préférence entre 40°C et 130°C. On obtient le composé fluoroaromatique (IV) qui répond à la formule :
Figure imgf000015_0001
dans laquelle A, R et m ont les significations données précédemment: Il est à noter que la formule (IV) inclut les composés obtenus à partir des composés aminoaromatiques répondant aux formules (la) et (Ib). Le composé fluoroaromatique est obtenu en solution organique. On le récupère selon les techniques classiques de séparation, de préférence par distillation. Selon un mode de réalisation qui est préféré, on conduit le procédé de l'invention en décomposant le sel de diazonium au fur et à mesure qu'il se forme dans le milieu réactionnel. La mise en œuvre du substrat, de la source de trifluorure de bore, du solvant organique est identique. On charge la source de trifluorure de bore, de préférence à basse température puis l'on additionne ensuite le composé aminoaromatique seul ou en solution organique, en une seule fois ou progressivement. L'addition progressive est préférée. Après addition du composé aminoaromatique, on chauffe pour porter le milieu réactionnel à la température de décomposition du sel de diazonium : la température étant choisie entre la température ambiante et 150°C, de préférence entre 40°C et 130°C. Dans une séquence suivante, on ajoute l'agent de nitrosation, de préférence un nitrite d'alkyle dans le milieu réactionnel maintenu à la température de décomposition du sel de diazonium. La durée du traitement thermique qui comprend la montée en température et l'addition du troisième réactif varie avantageusement entre 5 minutes et 4 heures, de préférence entre 15 minutes et 2 heures. On poursuit la réaction jusqu'à disparition complète de dégagement gazeux (azote éventuellement trifluorure de bore). Le chauffage peut être poursuivi, à cet effet. On obtient intermédiairement un sel d'arènediazonium ou d'hétéroarènediazonium qui répond préférentiellement à la formule (III) qui n'est présent dans le milieu réactionnel qu'en une très faible quantité puisqu'il est rapidement décomposé. On précisera, à titre indicatif l'ordre de grandeur de la concentration en sel de diazonium d'environ dix fois plus faible que la concentration en composé aminoaromatique de départ. En fin de réaction, on obtient le composé fluoroaromatique répondant de préférentiellement à la formule (IV), en solution organique. On le récupère classiquement comme décrit précédemment. Selon un autre mode de réalisation du procédé de l'invention de l'invention, on introduit la source de trifluorure de bore, l'agent de nitrosation et le solvant organique dans un ordre quelconque puis l'on chauffe à température de décomposition du sel de diazonium et l'on introduit ensuite le composé aminoaromatique. L'addition de ce dernier est progressive. Elle peut être faite par fractions ou en continu . On obtient un composé de formule (IV) qui est récupéré comme précédemment décrit. Le procédé de l'invention est aisément mise en œuvre selon un procédé continu.
Le procédé de l'invention est particulièrement intéressant car il permet d'obtenir des composés fluoroaromatiques difficilement accessibles en particulier en raison de la présence de groupements fragiles (par exemple CO) ou les composés hétérocycliques azotés fluorés. Le procédé de l'invention présente de nombreux avantages. Il permet d'économiser une étape de séparation du sel de diazonium. Il répond mieux aux exigences de sécurité car le sel de diazonium n'est pas isolé et d'une manière préférentielle décomposé au fur et à mesure de sa formation ce qui diminue les risques d'explosion ou d'emballement thermique. II est moins polluant que les procédés antérieurs car il n'utilise aucune source d'acide sauf BF3 qui, par neutralisation, entraîne la formation de sels minéraux facilement isolables.
On donne ci-après des exemples de réalisation de l'invention qui sont donnés à titre illustratif, et sans caractère limitatif. Dans les exemples, on définit les abréviations utilisées ainsi : Le taux de conversion (TT) correspond au rapport entre le nombre de moles de substrat transformées et le nombre de moles de substrat engagées. Le rendement (RR) correspond au rapport entre le nombre de moles de produit formées et le nombre de moles de substrat engagées. EXEMPLES
Exemple 1 Préparation de m-fluorotoluène. Dans un ballon tricol équipé d'un réfrigérant, d'un thermocouple et d'un système d'agitation, on introduit lentement 534 mg (4,98 mmol) de m-toluidine dans 2,96 g d'o-dichlorobenzène (o-DCB)en 5 min sur un pied de 1 ,05 g (7,42 mmol, 1 ,5 éq. mol.) de BF3, Et20 à une température de -15°C. On ajoute alors goutte-à-goutte à cette température (ou à température ambiante) 745 mg (6,49 mmol) de nitrite dé t-butyle dans 1 ,96 g d'o-DCB puis l'on chauffe le milieu réactionnel à 100°C durant 17 min. Le rendement de la réaction déterminée par chromatographie en phase gazeuse (CPG) et RMN 19F est de 60 %, le taux de conversion étant de 100 %.
Exemples 2 à 6 Avant de détailler les exemples, on précise le protocole opératoire qui est utilisé dans tous les exemples. Dans un ballon tricol équipé d'un réfrigérant, d'un thermocouple et d'un système d'agitation, on introduit lentement un composé aminoaromatique dans un solvant (o-dichlorobenzène ou benzonitrile) sur un pied de BF3.Et20 (1 ,4 - 1 ,5 équivalents molaires) à température inférieure à 0°C ou sur un pied de BF3.2H20
(1 ,4 - 1 ,5 équivalents molaires) à température ambiante. On ajoute alors à température ambiante, le nitrite de t-butyle dans le même solvant puis l'on chauffe le milieu réactionnel à la température spécifiée dans le tableau ci-dessous et suivant le temps indiqué. Les résultats sont consignés dans le tableau (I).
Figure imgf000018_0001
C.A. = composé aminoaromatique.
Exemples 7 et 8 On reproduit le mode opératoire de l'exemple 1 selon les conditions définies dans le tableau (II). Les résultats sont consignés dans le tableau (II).
Figure imgf000018_0002
C.A. = composé aminoaromatique. Exemple 9 Préparation de m-fluorotoluène. Dans un tricol de 25 mL équipé d'un réfrigérant, d'un thermocouple et d'un système d'agitation, on introduit 284 mg (2,62 mmol) de m-toluidine dans 3,03 g d'o-dichlorobenzène sur un pied de 400,2 mg (3,85 mmol, 1,47 éq. mol.) de BF3, 2H20 à température ambiante et goutte-à-goutte en 6 minutes. En fin de coulée, la solution est rose avec un précipité. On chauffe alors le milieu réactionnel à 100°C, puis au bout de 20 minutes, on ajoute à 100°C avec un débit de 5 mL/h, 388 mg (3,39 mmol, 1,29 éq. mol.) de nitrite de t-butyle (pureté 90 %) dans 2,02 g d'o-dichlorobenzène. Quand on commence à introduire le nitrite de t-butyle, le milieu réactionnel passe de rose à marron. On maintient la température à 90°C durant 15 minutes et l'on arrête le chauffage. Le rendement de la réaction en m-fluorotoluène déterminée par CPG et RMN 19F est de 39 %.
Exemple 10 Préparation de 2-chloro-5-fluoropyridine. Dans un tricol de 25 mL équipé d'un réfrigérant, d'un thermocouple et d'un système d'agitation, on introduit 1 g (7,78 mmol) de 2-chloro-5-aminopyridine dans 14,3 g d'o-dichlorobenzène sur un pied de 1,64 g (11,5 mmol, 1,47 éq. mol.) de BF3,Et20 à température ambiante et goutte-à-goutte en 5 minutes. En fin de coulée, la solution est beige avec un précipité. On chauffe alors le milieu réactionnel à 105°C puis au bout de 20 minutes, on ajoute à cette température avec un débit de 25 mL/h, 1,05 g (9,2 mmol, 1,18 éq. mol.) de nitrite de t-butyle (pureté 90 %) dans 5,0 g d'o-dichlorobenzène. On maintient la température à 105°C durant 25 minutes et l'on arrête le chauffage. Le rendement de la réaction en 2-chloro-5-fluoropyridine déterminée par RMN 19F est de 36 %.
Exemple 11 Préparation de 3-fluoroquinoléïne. Dans un tricol de 50 mL équipé d'un réfrigérant, d'un thermocouple et d'un système d'agitation, on introduit 1 g (6,94 mmol) de 3-aminoquinoléïne dans 10 mL de chlorobenzène sur un pied de 0,66 mL (10,4 mmol, 1,5 éq. mol.) de BF3; 2H20 à température ambiante et goutte-à-goutte en 10 minutes. On chauffe alors le milieu réactionnel à 50°C puis l'on ajoute à cette température en 30 minutes, 1,2 mL (9,01 mmol, 1,3 éq. mol.) de nitrite de t- butyle (pureté 90 %). Le milieu réactionnel est porté à 100°C et agité pendant 1 heure. Le rendement en produit isolé est de 40 %.
Exemple 12 Préparation de 3-fluoro-6-méthoxyquinoléïne. Dans un tricol de 25 mL équipé d'un réfrigérant, d'un thermocouple et d'un système d'agitation, on introduit 224 mg (1.29 mmol) de 3-amino-6- méthoxyquinoléïne dans 2,5 mL d'o-dichlorobenzène sur un pied de 125 μL (1,97 mmol, 1,5 éq. mol.) de BF3, 2H20 à température ambiante et goutte-à- goutte en 5 minutes. On chauffe alors le milieu réactionnel à 40°C puis l'on ajoute à cette température, 0,22 mL (1,65 mmol, 1,3 éq. mol.) de nitrite de t-butyle (pureté 90 %) dans 0,3 mL d'o-dichlorobenzène en 7 min puis après 40 min, le milieu réactionnel est porté à 100°C et agité 45 min. Le rendement de la réaction déterminée par RMN 19F est de 48 % et le rendement en produit isolé est de 34 %.

Claims

REVENDICATIONS
1 - Procédé de préparation d'un composé fluoroaromatique à partir d'un composé aromatique porteur d'au moins un groupe amino sur le cycle aromatique caractérisé par le fait que l'on fait réagir ledit composé aminoaromatique avec un agent de nitrosation, en présence d'une source de trifluorure de bore, en milieu organique et que l'on effectue un traitement thermique du milieu réactionnel comprenant le sel de diazonium obtenu permettant ainsi d'accéder directement au composé fluoroaromatique, par décomposition du sel de diazonium, sans séparation intermédiaire de celui-ci.
2 - Procédé selon la revendication 1 caractérisé par le fait que l'on introduit dans un ordre quelconque la source de trifluorure de bore, le composé aminoaromatique et le solvant organique ; que l'on introduit l'agent de nitrosation ; que l'on soumet le milieu réactionnel à un traitement thermique afin de décomposer le sel de diazonium obtenu sans qu'il soit sorti du milieu et que l'on récupère le composé fluoroaromatique obtenu.
3 - Procédé selon la revendication 1 caractérisé par le fait que l'on effectue la décomposition du sel de diazonium formé dans le milieu réactionnel, au fur et à mesure de sa formation.
4 - Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait qu'il comprend les séquences suivantes : - on mélange par introduction, dans un ordre quelconque, la source de trifluorure de bore, le composé aromatique porteur d'au moins un groupe amino sur le cycle aromatique et le solvant organique, - on porte le milieu réactionnel à la température de décomposition du sel de diazonium, - on ajoute progressivement l'agent de nitrosation, - on récupère le composé fluoroaromatique formé.
5 - Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait qu'il comprend les séquences suivantes : - on mélange par introduction, dans un ordre quelconque, la source de trifluorure de bore, l'agent de nitrosation et le solvant organique, - on porte le milieu réactionnel à la température de décomposition du sel de diazonium, - on ajoute progressivement le composé aromatique porteur d'au moins un groupe amino sur le cycle aromatique, - on récupère le composé fluoroaromatique formé.
6 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé par le fait que l'on charge la source de trifluorure de bore à basse température ; la température étant choisie entre -10°C et 20°C, de préférence entre 0 et 10°C, à l'exception du trifluorure de bore sous forme de dihydrate qui est introduit à température ambiante.
7 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé par le fait que le composé aminoaromatique est introduit en une seule fois ou progressivement.
8 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 7 caractérisé par le fait que le composé aminoaromatique peut être introduit seul ou en solution dans le solvant organique.
9 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, 5 à 8 caractérisé par le fait que l'agent de nitrosation est introduit, en une seule fois ou progressivement.
10 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 9 caractérisé par le fait que l'agent de nitrosation peut être introduit seul ou en solution dans le solvant organique.
11 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 10 caractérisé par le fait que la température de décomposition du sel de diazonium varie entre la température ambiante et 150°C, de préférence entre 40°C et 130°C.
12 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 11 caractérisé par le fait que l'on conduit le procédé sous pression atmosphérique mais de préférence sous atmosphère contrôlée de gaz inertes.
13 - Procédé selon l'une des revendications 4, 6 à 12 caractérisé par le fait que l'on charge la source de trifluorure de bore à basse température ; que l'on additionne progressivement le composé aminoaromatique ; que l'on chauffe le milieu réactionnel à la température de décomposition du sel de diazonium et que l'on ajoute progressivement l'agent de nitrosation, de préférence un nitrite d'alkyle. 14 - Procédé selon la revendication 13 caractérisé par le fait que l'on chauffe le milieu réactionnel à une température comprise entre la température ambiante et 150°C, de préférence entre 40°C et 130°C.
15 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 14 caractérisé par le fait que l'on récupère le composé fluoroaromatique à partir de la phase organique.
16 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 15 caractérisé par le fait que l'agent de nitrosation est toute source génératrice de NO+, exempt de protons.
17 - Procédé selon la revendication 16 caractérisé par le fait que l'agent de nitrosation est du dioxyde d'azote NO2, de l'anhydride azoteux N2O3, du peroxyde d'azote N2O4 ou un nitrite d'alkyle.
18 - Procédé selon la revendication 16 caractérisé par le fait que le nitrite d'alkyle répond à la formule (II) : Ra- ONO (II) dans ladite formule (II), Ra représente un groupe alkyle linaire ou ramifié ayant de 1 à 12 atomes de carbone, de préférence, de 1 à 6 atomes de carbone ou un groupe cycloalkyle ayant 5 ou 6 atomes de carbone.
19 - Procédé selon la revendication 18 caractérisé par le fait que le nitrite d'alkyle est le nitrite de n-butyle, de tert-butyle ou d'isoamyle.
20 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 19 caractérisé par le fait que la source de trifluorure de bore est le trifluorure de bore sous forme gazeuse ou, de préférence sous forme de complexe.
21 - Procédé selon la revendication 19 caractérisé par le fait que la source de fluorure est le trifluorure de bore associé à un solvant choisi parmi l'eau, les éthers, les alcools et les phénols, l'acide acétique, l'acétonitrile.
22 - Procédé selon la revendication 19 caractérisé par le fait que la source de fluorure est le trifluorure de bore associé à un solvant choisi parmi l'eau, l'éther éthylique, l'acide acétique. 23 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 22 caractérisé par le fait que la réaction est conduite dans un solvant organique, de préférence un solvant aprotique, polaire ou apolaire.
24 - Procédé selon la revendication 23 caractérisé par le fait que le solvant organique est choisi parmi : les hydrocarbures aliphatiques ou aromatiques, halogènes ou non ; les éther-oxydes aliphatiques, cycloaliphatiques ou aromatiques ou les éthers cycliques ; les nitriles aliphatiques ou aromatiques ; les carboxamides linéaires ou cycliques ; la N-méthylpyrrolidone.
25 - Procédé selon la revendication 24 caractérisé par le fait que le solvant organique est le chlorobenzène, le 1 ,2-dichlorobenzène, le toluène et le benzonitrile.
26 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 25 caractérisé par le fait que le composé aminoaromatique répond à la formule générale :
Figure imgf000024_0001
dans ladite formule : - A symbolise le reste d'un cycle formant tout ou partie d'un système carbocyclique ou hétérocyclique, aromatique, monocyclique ou polycyclique, - R, identiques ou différents, représentent des substituants sur le cycle, - m représente le nombre de substituants sur le cycle.
27 - Procédé selon la revendication caractérisé 26 par le fait que le composé aminoaromatique répond à la formule (I) dans laquelle A est le reste d'un composé cyclique, ayant de préférence, au moins 4 atomes dans le cycle, de préférence, 5 ou 6, éventuellement substitué, et représentant au moins l'un des cycles suivants : . un carbocycle aromatique, monocyclique ou polycyclique, . un hétérocycle aromatique, monocyclique ou polycyclique comportant au moins un des hétéroatomes O, N et S.
28 - Procédé selon la revendication caractérisé 26 par le fait que le reste A éventuellement substitué représente, le reste : 1 ° - d'un composé carbocyclique aromatique, monocyclique ou polycyclique. 2° - d'un composé hétérocyclique aromatique, monocyclique ou polycyclique. 3° - d'un composé constitué par un enchaînement de cycles, tels que définis aux paragraphes 1 et/ou 2 liés entre eux : . par un lien valentiel, . par un groupe alkylène ou alkylidène ayant de 1 à 4 atomes de carbone, de préférence un groupe méthylène ou isopropylidène, . par l'un des groupes suivants : -O- , -CO- , -COO- , -OCOO- ; -S- , -SO- , -SO - ,-N- , -CO-N- , ^ I I Ro Ro dans ces formules, R0 représente un atome d'hydrogène ou un groupe alkyle ayant de 1 à 4 atomes de carbone, un groupe cyclohexyle ou phényle.
29 - Procédé selon la revendication caractérisé 26 par le fait que le reste A éventuellement substitué représente : - un carbocycle aromatique, - un bicycle aromatique comprenant deux carbocycles aromatiques, - un bicycle partiellement aromatique comprenant deux carbocycles dont l'un des deux est aromatique, - un hétérocycle aromatique, - un bicycle aromatique comprenant un carbocycle aromatique et un hétérocycle aromatique, - un bicycle partiellement aromatique comprenant un carbocycle aromatique et un hétérocycle, - un bicycle aromatique comprenant deux hétérocycles aromatiques, - un bicycle partiellement aromatique comprenant un carbocycle et un hétérocycle aromatique, - un tricycle comprenant au moins un carbocycle ou un hétérocycle aromatique, - un enchaînement de carbocycles aromatiques, - un enchaînement de carbocycles, partiellement aromatique, - un enchaînement d'un carbocycle et d'un heterocyle aromatiques, - un enchaînement d'un carbocycle et d'un heterocyle partiellement aromatique. 30 - Procédé selon la revendication caractérisé 26 par le fait que le reste A éventuellement substitué représente un noyau benzenique, naphtalénique, pyridinique ou quinoléïque.
31 - Procédé selon l'une des revendications 26 à 30 caractérisé par le fait que le composé aminoaromatique répond à la formule (I) dans laquelle R, identiques ou différents, représentent : . un groupe alkyle, linéaire ou ramifié, ayant de 1 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 groupe alcényle ou alcynyle, linéaire ou ramifié ayant de 2 à 6 atomes de carbone, de préférence, de 2 à 4 atomes de carbone, tel que vinyle, allyle, . un groupe alkoxy linéaire ou ramifié ayant de 1 à 6 atomes de carbone, de préférence de 1 à 4 atomes de carbone tel que les groupes méthoxy, éthoxy, propoxy, isopropoxy, butoxy, un groupe alkényloxy, de préférence, un groupe allyloxy ou un groupe phénoxy, . un groupe cyclohexyle, phényle ou benzyle, . un groupe acyle ayant de 2 à 6 atomes de carbone, . un groupe de formule : -R,-OH -R- -SH -R- -COOM -R. -COOR2 -R -CO-R2 -R -CHO -R -N=C=0 -R -N=C=S -R -N02 -R -CN -R -N(R2)2 -R -CO-N(R2)2 -R ,-S03M -R ,-S02M -R -X -R -CF3 -R -Cp F2p + 1 dans lesdites formules, i représente un lien valentiel ou un groupe hydrocarboné divalent, linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé, ayant de 1 à 6 atomes de carbone tel que, par exemple, méthylène, éthylène, propylène, isopropylène, isopropylidène ; les groupes R2 identiques ou différents représentent un atome d'hydrogène ou un groupe alkyle linéaire ou ramifié ayant de 1 à 6 atomes de carbone ou phényle ; M représente un atome d'hydrogène, un métal alcalin de préférence, le sodium ou un groupe R2 ; X symbolise un atome d'halogène, de préférence un atome de chlore, de brome, de fluor ou d'iode ; p représente un nombre allant de 1 à 10.
32 - Procédé selon l'une des revendications 26 à 31 caractérisé par le fait que le composé aminoaromatique répond à la formule (I) dans laquelle m est un nombre inférieur ou égal à 4, de préférence, égal à 1 ou 2.
33 - Procédé selon l'une des revendications 26 à 32 caractérisé par le fait que le composé aminoaromatique répond à la formule (la) :
Figure imgf000027_0001
dans ladite formule : - R et m ont la signification donnée précédemment.
34 - Procédé selon l'une des revendications 26 à 33 caractérisé par le fait que le composé aminoaromatique répond à la formule (Ib) :
Figure imgf000027_0002
dans ladite formule : - R et m ont la signification donnée précédemment, - B représente le reste d'un hétérocycle aromatique, monocyclique comprenant 5 ou 6 atomes dont un ou deux d'entre eux sont des atomes d'azote ou le reste d'un hétérocycle polycyclique comprenant d'une part un hétérocyclique aromatique comprenant 5 ou 6 atomes dont un ou deux d'entre eux sont des atomes d'azote et d'autre part un carbocycle ou un hétérocycle azoté, saturé insaturé ou aromatique comprenant 5 ou 6 atomes. 35 - Procédé selon l'une des revendications 26 à 34 caractérisé par le fait que le composé aminoaromatique est choisi parmi : la 4-bromoaniline, la 4-bromo-3- méthylaniline, le 1-aminonaphtalène, la 2-chloro-3-aminopyridine, la 3- aminoquinoléïne, la 3-amino-6-méthoxyquinoléïne.
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