<Desc/Clms Page number 1>
Procédé de fabrication d'alcoxy-2 nitro5 anilines.
Dans son brevet français N 8863970 du 7 janvier 1942, la demanderesse a décrit un procédé de fabrication d'aloxy-2 nitro-5 anilines (avec un groupe alcoxy contenant plus de deux atomes de C) par réduction partielle d'alcoxy-2 dinitro-1,5 benzènes et séparation des deux isomères ainsi produits, L'importance de ces composés est basée sur leur pouvoir édulcorant et sur leur action anesthésique locale, tandis qu'ils peuvent servir en outre dé matière première pour la fabrication de colorants-
Le procédé qui fait l'objet de la présente inven tion constitue un nouveau mode 'de préparation des produits cités plus haut, en produisant en outre, à desdegrés très différents, suivant le mode opératoire,
des alcoxy-2 nitro4 anilines qui ont également une action anesthésique locale et qui peuvent également servir de matières de départ pour la préparation de colorants. En outre, l'invention permet de réaliser un nouveau mode, simple et élégant, de séparation des deux isomères cités.
<Desc/Clms Page number 2>
Conformément à l'invention, on prépare des AO-2 nitro-5 anilines, le cas échéant avec des AO-2 nitro-4 ani- lines, où AO est un groupe alcoxy, et A un groupe alcoylique, alkénylique, aryliue, aralcoylique ou aralkényliue conte- nant plus de deux atomes de C; en nitrifiant avec précaution de l'aniline AO-2 acylée eu non et en reprenant le produit de réaction ainsi obtenu pour le traiter en vue de sa trans- formation en AO-2 nitro-5 aniline seule ou combinée avec de l'alcoxy-2 nitro-4 aniline.
On obtient le premier corps.seul par exemple par nitration avec de l'acide azotique d'une den- sité de 1,4 en présence d'acide sulfurique énergique et d'a- cide acétique cristallisable, car dans ce cas l'alcoxy-2 nitro-5 aniline acylé ou non prédomine très fortement dans le produit de la réaction, et peut même en pratique consti- tuer ce produit à l'exclusion de tous autres corps; on ob- tient les deux corps mentionnés par exemple par la nitration d'une alooxy-2 aniline avec de l'acide azotique d'une densité de 1,4 parce que l'on obtient alors, dans le produit de la réaction, de l'alcoxy-2 nitro-4 aniline, aussi bien que de l'alcoxy-2 nitro-5 aniline en quantité considérable.
Dans le premier cas, le traitement du produit de réaction peut avoir lieu d'une façon connue en soi, par exem- ple par cristallisation fractionnée de l'alcoxy-2 nitro-5 acylaniline brute ou de l'alcoxy-2 nitro5 aniline brute ob- tenue par saponification ou par nitration, par cristallisa- tion fractionnée de sels de cette base, etc.,. ainsi que par des combinaisons de ces méthodes.
Dans,le deuxième cas, la séparation des deux iso- mères peut avoir lieu d'une façon connue, par exemple par cristallisation fractionnée du mélange des alooxy-nitro- acylanilines ou du mélange des alcoxy-nitro-anilines obtenues par sa saponification ou par nitration* par l'utilisation des différences de propriétés (solubilité, hydrolisabilité, etc.)
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
de sels de alooxi-n1troaniline, etc., et aussi par une combinaison de ces modes de séparation*
Suivant l'invention, on a reconnu toutefois qu'il est aussi possible de provoquer la séparation des alcoxy-
EMI3.2
nitro:
.s.cynilines obtenues par nitration d'une aleoxy-2 acylaniline ou par aoylation d'un mélange des alooxy=nitro= anilines correspondantes en désacylant l* isomère avec un groupe nitré en position para'par rapport au groupe aayla-
EMI3.3
miné, c'est-à-dire l'alooxy-3 nitro±4 acylaniline, par chauffage dans une solution alcoolique absolue en présence d'un alcoolat servant de catalyseur dont une petite quantité seulement (par exemple 0,03 - 0,05 molécule-gramme par
EMI3.4
molécule-gramme du composé acrylique) a besoin d'être en pré- sence; le groupe acylique se sépare ensuite sous la forme d'un ester. De préférence, et autant que possible, on choi- sira l'alcool et l'alcoolat qui correspondent au groupe al-
EMI3.5
coxy.
L'alooxy-3 nitro5 acylaniline, qui ne contient aucun groupe nitré en position ortho ou para par rapport au grou- pe aeylaminé, reste pratiquement inaltéré au cours de ce traitement. Le reste de la séparation est alors évidemment très simple, on peut r exemple décanter, après la désa-
EMI3.6
cylation, dans un acide minéral, dilué; l'alcoxfl-2 nitro±4 aniline se dissout alors, tandis que l'alcoxy2 nitro-5 aaylaniline se précipite et peut être saponifiée après avoir été isolée.
Ce nouveau mode de séparation, qui est inattendu, est rapide et complet. Il est d'ailleurs fréquemment préfé- rable aussi au mode de séparation usité jusqu'ici en pareil
EMI3.7
cas, notamment lorsque les deux alcoxi-nitroaeylanilines\ou alooxj-nitro-anilines isomères sont en présence en quantité considérable. Il a l'avantage de pouvoir être appliqué pour
EMI3.8
toutes paires d'isomères des alcoxyLnitroLaey1aniline* cor-. respondantesp duel que soit le groupe alcoxy ui est en ré-
<Desc/Clms Page number 4>
sence. Il est évident qu'il peut aussi être combiné avec d'autres modes de séparation*
Pour le,procédé qui fait l'objet de l'invention, le mode de nitration est indifférent, à condition naturelle- ment deprocéder de façon que l'on obtienne des produits mo- nonitrés et que le groupe alcoxy ne soit pas attaqué.
On peut nitrer par exemple au moyen d'acide azotique de densité de 1,4 ou d'un mélange d'acide azotique d'une densité de 1,4 et d'acide sulfuriue énergique, ou d'un mélange d'acide azotique d'une densité de 1,4 et d'acide acétique cristalli- sable, ou d'un mélange d'acide azotique d'une densité de 1,4 d'acide sulfuriue énergique et d'acide acétique oristalli- sable, ou d'acide azotique d'une densité de 1,52 dans une solution éthérique ou en présence d'anhydride d'acide acéti- que, etc.
il faut évidemment, en particulier lorsque le groupe alcoxy contient des liaisons doubles, c'est-à-dire dans le cas d'un groupe alkénylique ou aralkényloxy, que les conditions de nitration satisfassent aux conditions connues, l'action oxydante de l'acide azotique étant refoulée par rap- port à l'action nitrifiante.
Le type de groupe acylique introduit, le cas éché- ant, pour protéger le groupe aminé est indifférent. Le groupe acétylique et le groupe benzoylique sont évidents, mais il est également possible d'utiliser le groupe carbéthoxylique, le groupe toluène-sylfonylique; etc.
On ajoutera que le noyau du benzène peut encore contenir des substituants, en particulier des groupes alcoy- liues, en troisième, quatrième et sixième position.
On décrira maintenant l'invention en se référant aux exemples ci-dessous, auxquels elle n'est toutefois pas limitée.
Exemple 1.- On a ajouté graduellement 19,3 kg de n-propyloxy-2 acétanilide à 200 litres d'acide azotique d'une densité de
<Desc/Clms Page number 5>
1,4 refroidi à 0 C, en maintenant la température au-dessous de 10 0. Après avoir laissé reposér encore une heure à 0 C on a dilué avec de l'eau. On a aspiré à la trompe le produit brut de nitration séparé, constitué principalement par de la n-propyloxy-2 nitro-4 aoétanylide et de la n-propyloxy-2 nitro-5 acétanylide; on l'a lavé soigneusement avec de l'eau et séché; poids 22,5 kg.
On a fait bouillir ce produit brut pendant trois heures avec 300.litres d'une solution à 0,02 n de propylate ! de sodium dans du propanol. On a séparé ensuite par distil- lation la majeure partie du solvant, puis traité le résidu par un excès d'acide chlorhydrique 2 n. On a séparé par fil- tration,la matière restante non dissoute, on l'a lavée avec de l'acide chlorhydrique étendue puis avec de l'eau et sé chée, poids 8,0 kg. Par recristallisation de ce produit dans du propanol, on a obtenu 7,1 kg de n-propyloxy-2 nitro5 acétanilide pure (30 % de la théorie) ayant un point de fu- sion de 202-203 C.
En faisant bouillir cette matière avec de l'acide chlorhydrique 2 n, on l'a transformée facilement et intégralement en n-propyloxy-2 nitro5aniline dont le point de fusion est de 47,5 à 48,5 C.
La solution chlorhydrique a été rendue alcaline et la matière solide séparée a été aspirée à la trompe, la- vée avec de l'eau et séchée; poids 11,2 kg. La recristalli- sation de ce produit à partir d'un mélange de 16,8 litres de propanol et de 33,6 litres d'éther de pétrole ayant un point d'ébullition de 40 à 60 C a donné 9,8 kg de n-propyl- oxy-2 nitro4 aniline pure (50 % de la théorie) ayant un Point de fusion de 60 à 61 C.
Exemple 2.- On a nitré de la n-benzyloxy-2 acétanilide dtune façon analogue-à celle qui a été décrite dans l'exemple 1, après quoi on a séparé le produit brut de nitration par
<Desc/Clms Page number 6>
chauffage avec une solution 0,02 n de benzylate de sodium dans de l'alcool benzyliue. Le rendement en benzyloxy-2 nitro-5 aniline a été de 29 %, et le rendement en benzyl- oxy-2 nitro-4 aniline, de 50 % de la théorie.
Exemple 3.- On a fait bouillir 22,5 kg de produit brut de nitration, obtenu à partir de 19,3 kg. de n-propylaxy-2 acé- tanilide, de la façon indiquée dans l'exemple 1, avec 562 litres d'acide chlorhydriue 2 n pendant une heure. La solu- tion obtenue fut refroidie et filtrée, après quoi on a ajouté graduellement, en agitant, une solution concentrée de 30,0 kg d'hydroxyde de sodium (soit les deux tiers de lé quantité qui équivaudrait à l'acide chlorhydrique employé). il s'est séparé exclusivement de la n-propyloxy-2 nitro-4 aniline à l'état cristallin, que l'on a asp'irée à la trompe et lavée avec de l'eau. Poids 11,1 kg (57 % de la théorie); point de fusion 60-61 C.
Le produit filtré a été rendu alcalin par une lessive de soude concentrée. L'huile qui s'est séparée de- vint bientôt cristalline et fut ensuite aspirée à la trompe, lavée avec de l'eau et séchée; poids 9,5 kg. On a fait re- cristalliser ce produit dans un mélange de 14,3 litres de propanol et de 19,0 litres d'éther de pétrole, point de fu- sion 40-60 C et l'on a obtenu 5,8 kg de n-propyloxy-2 nitro- 5 aniline (30 % de la théorie), point de fusion 47,5-48,5 C.
Exemple 4.- On a ajouté avec précaution 19,3 kg de n-propyl- oxy-2 acétanilide à un mélange, refroidi jusqu'à 0 C de ,38,6 litres d'acide sulfurique 'énergique et de 19,3 litres d'acide acétique cristallisable, après quoi on a ajouté, en refroidissant jusqu'à 0 C, au cours d'une d emiheure, un mélange de 9,7 litres d'acide azotique d'une densité de 1,4 et de 19,3 litres d'acide sulfurique énergique. Après avoir laissé reposer pendant une demi-heure encore à O C, on a
<Desc/Clms Page number 7>
versé dans de l'eau.. Le produit brut de nitration séparé a été aspiré à la trompe, lavé avec de l'eau et sécher poids
22,8 kg.
On a fait recristalliser ce produit brut fans 114
EMI7.1
litres de n-propan6l et l'on a obtenu ainsi 15,2 kg de.n=: propyloxi-2 nitro-5 acétanilide pure (64 % dela théorie);
EMI7.2
point de fusion 102-105" 0, que l'on a transformé par ébulu lition avec de l'acide ohlorhydrique 2 nu en n-propyloxy-2 nitrobs aniline.
On a constaté qu'il st.étàit: :toduit une très légère quantité-de la n-propyloxy-3 nitro::4 ac6tanilîde isomère*. Exemple 5.- On a fait bouillir pendant une heure et demie, avec 150 litres diacide chlorhydrique 2 n, 22,8 kg du pro- duit brut de nitration obtenu à partir de 19,3 kg de n-pro-
EMI7.3
pyloxy-2 acétanilide, de la façon indiquée dans l'exemple 4, puis on a réduit jusqu'aux deux tiers environ du volume.
Après traitement par du charbon décolorante ce qui a égale- ment permis d'éliminer facilement l'huile qui était encore présente le cas échéant, on a filtré à chaud. Au cours du
EMI7.4
refroidissement, de lthydroch1orure cristallin a bientôt ohm-i mencé à se séparer du produit filtré;
cette cristallisation
EMI7.5
fut complétée par refroidissement jusqu'à,0Ca C. la quantité d'hydrochlorure obtenu par aspiration à le. ,trompe a été de 13,4 kg. ce qui a permis d'obtenir, par absorption dans de l'acide chlorhydrique et précipitation par une lessive de
EMI7.6
soude, 11,2 kg de n.prapysoxy=2 nitro:
.5 aniline (57 % de la théorie).
EMI7.7
Exemple 6.= On a ajouté avec précaution 15*1 kg de npropy1W oxy-2 aniline à un mélange, refroidi jusqu'à 0 C, de 60,4 litres d'acide sulfurique énergique et de 50,2 litres d'acide acétique cristallisable, après quoi on a ajouté, en agitant énergiquement et en refroidissant continuellement jusqu'à
<Desc/Clms Page number 8>
- 10 à -5 C au cours d'une heure, un mélange de 7,8 littes d'acide azotique d'une densité de 1,40 (soit environ 10 % de plus que la quantité théoriquement nécessaire) et de 7,8 litres d'acide sulfuriue énergique.
On a versé la masse en réaction sur de la glace et obtenu ainsi une solution lim- pide d'un brun clair, que l'on a ensuite rendue alcaline au moyen d'une lessive de soude concentrée. L'huile qui s'est ensuite séparée devint bientôt cristalline et fût ensuite aspirée à la trompe, lavée avec de l'eau et dêchée; poids 18,6 kg.
On a fait dissoudre ce produit brut dans 27,9 li- tres de propanol chaud, après quoi l'on a ajouté 37,2 litres d'éther de pétrole ayant un point d'ébullition de 40 à 60 C.
Au cours du refroidissement et en grattant (ou rayant) de la n-propyloxy-2 nitro-5 aniline a commencé à se séparer par cristallisation ; la cristallisation fut complétée par re- froidissement jusqu'à 0 C. On a obtenu 13,8 kg de produit pur (70 % de la théorie) ayant un point de fusion de 47,5 à 48,5 C.
Exemple 7. - En partant de n-butyloxy-2 aniline et en opérant d'une façon tout à fait semblable à celle de l'exemple 6, on a obtenu la n-butyloxy-2 nitro-5 aniline avec un rende- ment de 65 %.
'Exemple 8... En partant de 15, 1 kg de n-propyloxy-2 aniline, on a préparé le produit brut de nitration de la façon indi- quée dans l'exemple 6. On a fait dissoudre ce produit dans 50,2 litres d'anhydride d'acide acétique auquel on avait ajouté un peu d'acide sulfurique énergique. La matière ajou- tée s'est dissoute en dégageant de la chaleur et le produit dtacétylation commença bientôt à se séparer par cristallisa- tion.
Après avoir laissé reposer pendant quelques heures, on a ajouté de l'eau et aspiré à la trompe la matière solide,
<Desc/Clms Page number 9>
que l'on a lavée ensuite avec de l'eau et séchée: poids 20,lkg point de fusion 97-1010, C. ,
On a fait r@cristalliser ce produit dans du propanol et l'on a obtenu 16, 9 kg de n-propyloxy-2 nitro-5 acétali- 'nide pure (70 % de -la théorie) ,ayant un point de fusion de 102-103 C et que l'on a transformée intégralement, par ébul- lition avec de l'acide chlorhydrique 2 n, en n-propyoxy-2 nitro-5 aniline pure ayant un point de fusion de 47,5 à 48,5 C.
On a constaté qu'une très petite quantité de la ni. propyloxy-2 nitro4 aniline isomère s'est produite..