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"Procédé de préparation de cyanumides N-aubatitu4te ,
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La présenta invention ne rapporte à un nou?oâu
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procédé, techniquement simple, en vue de la préparation de
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dialcoylcyanomidea de formule générale s
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dans laquelle R et Ri peuvent étre des restes aliphatique.'
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saturés ou Insaturés identiques ou différents ou faire tous
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deux partie d'un nollu hétérocyclique non aromatique, Sa vue de la préparation de d1alcoyloY&A&a1d.. entraient surtout, jusqu'ici, en considération les méthodes oui*
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vantes 1
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1.- Réaction de la cyanamide avec des agents d'alcoylation,
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pur exumplu.du sulfate de diméthyle (g 11, )16 (1911), halo4énure d'alcoylu ( af. Or /unie Synthèses Coll.
Vol. I, 203), tue...
Dans 1'exmplo cité d'Crg. Synthèses (réaction du bromure d'allyle avec la cyanumide de sodium) on obtient la diallylcyanamide avec un rendemnnt de 52 à 56 ','d, La note 5 pré. cise que la méthode est d'utilisation générale et qu'elle fournit le plus souvent un rendement d'environ 50 N.
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2.- Dbsult'ur4tion de thioure et isothieurdes aaymétri- quement substituées au moyen d' agent de déculturation comme Hg0 (B 25, 2éd.,j, l'acétate de plomb (B 8,,jzzo) le trioxyde d'Jrsun1c (Z.nnb.Chem, 33, 140), etc...
J.- Réaction d'aininea secondaires avec un halogénure de cyanogène (presque exclusivement le bromure de cyanogène) (et. 0. Wallack, B. 129 173 (lg99), Cette réaction est effectuée dans dus solvants organiques
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principalement dans une gr4nue quantité d'éther. Ici on doit ou bien employer une seconda mole d'aminé par mole dthalogdnure de cyanogàna pour la fixation de l'hydracide halogène form6 ou traiter la solution de réaction éthérée avec un hydroxyde alcalin dissous
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dans le minimum d'eau possible, ce qu a pour conséquen- ce un traitement compliqué.
Les rendements ne sont
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pas indiqués, mis, dans Organic Reactions, tome VII (1953), p. 199, 2e k11nd, on dit à ce sujet que, pour la préparation de d1alcoylcynm1de./11 vaut mieux tout d'abord convertir les amines secondaires à employer en mines tertiaires par méthylation et soumettre ces dernières ensuite A la dégradation au bromure de cyano. gine de Braun (cf. Orle React. VII, p. 196). Ce
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. ' . # détour conduit en tout cas à de Meilleurs r.nde.ent.
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en dialcoylcyanamide que la réaction directe d'une Mine se condaire avec l'halogénure de cyanogène, parce que l'on peut' éviter les réactions secondaires qui se manifestent dans la conversion directe.
Ce procédé, en particulier avec emploi d'éther comme solvant, ne convient certainement pas pour une mise en oeuvre technique. On vient présentement de découvrir un procédé de préparation de cyanamides M-substituées de for- mule :
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par réaction d'aminés avec un halogénure de cyanogène, dans laquai on fait réagir du chlorure de cyanogène avec une solution alcaline aqueuse d'une amine secondaire de formule 1
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à des températures de 0 C à +20 C, et on isole la cyanamide formée, qui ae sépare sous forme de phase diatincte, par sépa- ration des phases,
Dans les formules,
R et R' représentent des restes aliphatiques saturés ou insaturés identiques ou diffé- rente ou ils font tous deux partie d'un système nucléaire hété- rocyolique non aromatique qui peut également contenir d'autre* hétéroatomea. Ici on obtient, dans le cas de la réaction directe de seulement 1 mole de la dialcoyl- ou cycloalocylène- amine avec 1 mole du chlorure de cyanogène fabriqua sur une grande échelle technique, les dialcoyloyanamides avec un rendement pratiquement quantitatif loraqu'on Utilise de l'eau comme solvant et qu'on ajoute simultanément avec le chlorure de cyano.
Cène 1 mole d'alcali pour neutraliser le HC1 formé.
Kst surpre. nante également l'isolation simple des produits terminaux à par.
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tir de la solution de réaction. Au terme de la réaction les
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dialcoyl- et cycloalcoylène-cyanamides se séparent à l'état de phase distincte surnageant la couche aqueuse, ou bien on peut les isoler telles quelles par addition d'alcali à la solution aqueuse de réaction. Par séparation dos phases on obtient les
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cyanamides sous une forme Dutt1samment pure pour la plupart des réactions ultérieures. On pe<¯t naturellement effectuer par la suite une purification supplémentaire par distillation, La réaction est effectuée à des températures de O. C q +20 C, de préférence entre O. C et +10 C. Comme alcali, on utilise de l'hydroxyde de sodium ou de potassium, voire aussi les carbone. tes correspondants.
Cette méthode est d'application absolu- ment générale; on peut ainsi employer des aminée aliphatiquee secondaires symétriques et asymétriques, saturées, non saturées, de même que des aminés secondaires hétérocycliques non aroma.
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tiques, par exemple s diméthylamine, di-iopropyla#1ne, 41-n- butylamine, mthyl-allylam1ne, diallylamine, cyclohexyl-méthyla. mino, stéaryl-tngthylamino, pyrrolidine, morpholine, pipéridine décahydroquinoléino, tdtrahydroiuoquinoldinoi t'ttrahydroqu1na1- dine, dodéoahydrocarbazol, hexamr!thylène imine, etc...
Dans tous les cas expérimentés le rendement est exceptionnel. On obtient ainsi par ce mode opératoire, avec un
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rendement de 95,5 en produit distillé, la diallyl-oyanamide préparée dans Org, Synthèses Coll, Vol. I, p, 203 suivant la méthode 1 avec un rendement de 52 à 56 de la théorie
La mise en oeuvre est réalisée comme suit 1 on met d'avance 1 mole d'amine secondaire en solution aqueuse et on refroidit à 0 C. On ajoute goutte à goutte 1 mole de chlorure de cyanogène de maniée que la température ne dépasse pas 10 0.
En même temps on ajoute par portions ou continuellement la aolu- tion aqueuse d'une mole de base, de préférence d'hydroxyde ou de
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carbonate alcalin, en sorte que la solution de réaction soit toujours nettement alcaline. Lorsque l'addition de ClCa est achevée, on agite encore pendant peu de temps. S'il se fors
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déjà deux phases, on les sépare dans une ampoule à d4oant rj ei elles ne sont pas encore forcées, on ajoute de l'alcali, de préférence un hydroxyde alcalin, Jusqu'A et que la séparation es soit produite. Le rendement est presque quantitatif.
Les produite sont des produits intermédiaires précieux et des solvants.
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BXgMPLB 1.-
Dans un ballon avec ampoule A brome refroidit- sable, agitateur, thermomètre et réfrigérant à reflux,on refroi-
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dit à 0 C 202 cm3 d'une solution aqueuse de ditithylamine qui contiennent 90 g (3,2 moles) de l'aaine (également prépara- ble par neutralisation d'une solution aqueuse du chlorhydrate d'amine avec un alcali). On introduit goutte A goutte 136 g (2,2 moles) de chlorure de cyanogène de manière que la tempéra-
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ture dans le ballon ne dépasse pas los C. Par addition limita- née d'une solution aqueuse de d8, (2,2 moles) de xaog on maia- tient la solution de réaction toujours nettement alcaline. Lors- que l'addition de chlorure de cyanogène est achevée, on agite encore pendant 1/4 d'heure.
Pour compléter la séparation de la phase organique qui se forme, laquelle consiste principalement
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en diméthyleyanamide, on ajoute encore quelques graines de MaOli solide A la solution de réaction. On sépare les couches et on
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distille la phase organique. Fraction principale t 98 g (. 70 % de la théorie) de diméthyloyanamide pure bouillant A 58 C sous la mm Hg.
Remarque 1 on peut récupérer une quantité supplémentaire de cyanamide par extraction de la phase aqueuse. La formation
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est quantitative, maia, dans le cas de la diméthyloyanamide qui .possède une très bonne solubilité dans l'eau, la séparation sous
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fors de phase distincte est très incomplète.
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KXSKPLK 2..
Dans une solution de 73 ;g ( 1 soie) de cI1'thflud.nt dans 73 ca3 d'eau on ajoute goutte à goutte comte a ll 03PIO 1, avec addition simultané* de 44 g (1,1 moles) de araOH dissout$ dans de l'eau, 68 9 (1,1 moles) de chlorure de cyanogène. La température dans le récipient de réaction ne
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doit pas dépasser 100 C. Quand l'addition du chlorure de cyanc. cène *3t terminée, on agite encore pendant peu de temps puis on sépare ici phase organique formée, composée de d1'th7101a1. da pratiquement pure, dans une ampoule à décanter, Rendement brut s 87 8. Après eactionnement on obtient 81,3 g z de la théorie) de diéthyl-cyanamide pure comme fraction prin- cipale (P.B. 450 C/1,5 mm Hg).
La fraction de t4t et la fraction de queue contiennent un peu de produit supplémentaire,
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UBNPLB
Comme aux exemples 1 et 2, on utilise un mélange d'une mole de di-n-propylamina avec 1 partie en poids d'eau (bien agiter parce que l'amine ne ae dissout pas complè. tement dans l'eau), et on utilise du carbonate de sodium pour fixer l'acide chlorhydrique formé, Rendement en di-n-propyl-
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cyanamide après distillation de la phase organique séparés a ll8o9É-(- 94,2 % de la théorie) de produit pur bouillant à 60. C/l mm Hg.
IDMPLB On introduit d'avance 129 g de di-inobutylamine et 129 g d'eau et on refroidit A 00 C. Par agitation on doit veiller A un bon mélange des constituant, non clacibles. I,ex6 oution de la réaction et le traitement du mélange ne font coma aux exemples 1 et 2. Rendement en di-isobutylcyanamide dit- tillée @ 143 g (93 % de la théorie). Point d'ébullition 66 - 68 C/0,4 mm Hg.
@
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EXEMPLE 5.-
A partir de 97 g de diallylamine,on obtient comme à l'exemple 4, 116,5 g de diallylcyanamide distillée
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(- 95,5 de la théorie), point d'ébullition 67 - 690 C/'1 em Hg.
EXEMPLE 6.-
A partir de 85 g de pipéridineon obtient de
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manière analogue 104,5 g de pentaméthylène-oyanamide distillée (- 95 ï de lu théorie) point d'ébullition 62 - 65. C/0,4 ma Hg.
BX3XPLB 7.- A partir de 35,5 g de pyrrolidine,on obtient 38 g de tdtrdcnbthylène-cyanamide distillée (# 79,2 ?{ de la théorie), point d'ébullition 75 - 77* 0/led mm Hg, BLS -
La morpholine également (quantité mise en jeu 87 g) réagit quantitativement avec C1CN suivant les exemples
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1 et 2, Par sdpar.tton de la phase organique qui et forme) on récupère ici après distillation 75 g (- 67 de la théorie) de la cyanamide correspondante (P.E. 71 - 73 C/0,6 mm Hg), Le reste demeure dans la phase aqueuse et peut être en partie récupéré pur extraction,
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EXBXPLB 9. - Dans une suspension de 142 g de N.mthyl-lt6a- rylamine dans 400 cm) d'eau,on ajoute goutte A goutte, mu-doosous de 10 C, 34 g de chlorure de cyanogène.
En môme temps on ajou- te pour fixer 16 HCl formé une solution aqueuse de 22 g de NaOH de manière que la solution demeure constamment alcaline. Après
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achevoment de la réaction et après une courte agitation on fil- tre avec succion le produit solide qui, extérieurement, paraît inchangé. L'analyse montre que lc N-et'aryl-N-m6thyl-cyanam1de, s'est formée.
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%EMPLI 10.-
A partir de 73 g de tétrahydroquinaldine on - obtient,comme à l'exemple 4, 68 g (-80 % de la théorie) de
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N-cyano-tétrahydroquinaldine distillée P.E. 120 - 1250 C/1,5 ma Hg.
SIECLE 11. -
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A partir de 69,5 g de décahydroquinol6ine on obtient, comme à l'exemple 4, 77 g (# 94 % de la théorie) de N-cyano-décahydroquinoldine distillée P.Z. 110 - 116* C/0,$ .
1,5 mm Hg.
EXEMPLE 12 . -
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A partir de 66,5 g de tétrahydroinoquinol6ine on obtient,comme à l'exemple 4, 76 g ('96,5 de la théorie) de :.cyano-t4trahydroisoq)1inolUne, P,P, 38 - 40 C.
SXW2LZ 13 . - A partir de S9,S g de dodécahydrocarbazol,on obtient,comme à l'exemple 4 1 9S. S g (a 93,5 ib de la théorie) de N-cyano-dodécahydrocarbazol distillé P.Z. 144* C/0,6 mm Hg.
-REVENDICATIONS.- -------¯--¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ 1.- Procédé de préparation de cyanamides N-
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aubatitudes par réaction d'un halogénure de cyanogène avec une amine secondaire, caractérisé en ce qu'on fait réagir du chlo- %sure de cyanogène avec une solution alcaline aqueuse d'une amine secondaire de formule 1
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dana laquelle R et R' représentent des restes aliphatiques' saturés ou insaturés, identiques ou différents, ou font ensemble partie d'un système nucléaire hétérocyclique non aromatique qui .
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peut aussi contenir d'autres hàt4roatomes, en l'oocurano8 le @
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rapport molaire amine :
@ chlorure de cyanogène* alcali étant de
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ltltlg 4 des températures dé0 C A +200 C, et en ce qu'on iso- j le ensuite la cyanamide formée, séparés z 1 btrt de phase distincte, par séparation des phases.
2.- Procédé suivant la royondication 1, carac. tdrioé en ce qu'on utilise comme amine secondaire de la 41a1- lylamine.
3.- Procédé suivant la revendication 1, oarao- térisé en ce qu'on utilise comme amine secondaire de la pipe. ridine,
4.- Procédé suivant la revendication 1, carac- térisé en ce qu'on utilise comme amine secondaire de la morpho- lino.
5.- Procédé suivant la revendication 1, carac- térisé en ce qu'on utilise comme amine secondaire de la N-
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m6thyl-st6aryla#1ne. 6,- Cyanamides N-subatitudes de formule t
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dans laquelle R représente un groupe alcoyle ayant 1 à 3 atomes de carbone, un groupe aryle t un groupe cyolohexyle, R' un groupe alcoyle -ayant 10 à 20 atomes de carbone et dans laquelle R et R' en commun avec l'atome d'azote, forment
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un noyau décahydroquinoléine, t6trydroqu1nald1ne, dOd6cahydro- carbazol et hexamthyl8ne-iarino,