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La société dite : FA:#EJ1'EIUKEN BAYER AKTIÉNGiÈLL5CilAF'i à Leverkusen (Allemagne)
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Procédé de préparation de thiocarboxamides N-5ubst i tUfes.
Convention Internationale : Demande de brevet de la République
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Fédérale allemar.se F 4.9l5 IVb/12o d{po3e le 19 mni 1964.
Inventeur : Yor,,ii,,ur Hrjn.; Gerd S,.-hicke. ----------------- L' invention se rapporte à un procède de préparation do
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t hioci1 rbux:Jmid c:. N-:ub:;tiuc:;.
On snit dt'.j.t oue il)ri rt2iit obt-nir des corr.po,j(, de la constitution ùon,1'c par ;.inctiofi de.:; carboxrrcide3 correspondan- tes avec de:. :iib,jtincç2j libérant du oui're, par exemple du penta.;ulfure de ;1hophorc. Mais ce procède se heurte tüutef'u1;j fréquement à des difficulté con:idrable:, parce que la iuli'u- ration doit être eft'c.;tu.5c à de:., ternpvrw,ure reintivefncnt 61evÓe, d'où il y a formation, de manière prorioncllee, de produite secondaires et de d'composition, ce qui complique considérable-
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ment l'isolation et La purification ultérieure des thioc.rboxn- mides désirées, voire le:
3 rend souvent impossible. En tout
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cas, par ce procédé on n'obtient les produits qu'avec de mau- vais rendements et sous une forme impure.
On vient présentement de découvrir que l'on peut obtenir des thioamides N-eubstituées avec facilité et de manière simple quand on fait réagir des halogénures de N-alcoyl- ou N-arylimi- de avec des acides dialcoylthiol- ou -thionothiol-phosphoriquea, (-phosphoniques, -phosphiniques) en présence d'hydracide halo- géné gazeux ou des acides aqueux correspondants.
Le déroulement de la réaction conforme au procédé peut être qualifié de vraiment surprenant, étant donné que d'après l'état d la technique on devrait s'attendre à ce qu'un échange de l'atome d'halogène contre le reste dialcoylthiol- ou-dithio- phosphoryle (-phosphonyle, -phosphinyle) se produise.
Le procédé conforme 1 l'invention est mieux illustré par le schéma réactionnel suivant !
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Dans les formules qui précèdent :
R représente un reste alcoyle de préférence inférieur ou un reste aryle, de préférence phénle, éventuellement substitué par 1 à 3 atomes d'halogène, des groupes nitro, des groupes alcoyl- et/ou alcoylraercapto infé= rieure,
R' représente un reste aryle, de préférence phényle, le- quel peut être substitué par 1 à 3 atomes d'halogène, des groupes nitro, des groupes alcoyle et/ou alcoyl- mercapto inférieurs, R1 et R2 représentent des groupes alcoyle ou alcoxy inférieurs identiques ou différente, et
X représente un atome d'halogène, de préférence de chlore ou de brome.
Comme matières premières pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention peuvent servir tous les halogénures de N-alcoyl- ou N-aryl-imide qui contiennent éventuellement les substituante précités dans la molécule. A titre d'exemple on citera ! les chlorures de N-méthyl-, -éthyl-, -phényl-, -mono-,
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-di- ou trichlorophényl-, -mono- ou -dinitrophényl-, -méthyl- et/ou -méthylm rcaptophényl-benzimide ainsi que les chlorures de benzimide correspondants mcno-, di- et trichloro-, mono- et dinitro-, chlo o-nitro- ainsi que méthyl- et/ou méthylmercapto- substitués, en outre les chlorures de bie-phénylimide d'acides dicarboxyliques aliphatiques inférieurs comme l'acide oxalique, malonique, auccinique,
glutarique et adipique, o'eat-à-dire des composés de constitution générale ! :
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Dans cette dernière formule
Y et Z représentent des atomes d'hydrogène ou d'halogène ou respectivement es groupes nitro, alcoyl- et/ou alcoylmercapto inferieure, tandis que l'indice n a une valeur de zéro à quatre.
La réaction conforme à l'invention est de préférence effectuée en présence de solvants organiques inertes. Ont donné satisfaction particulièrement les cétones et nitriles aliphati- ques inférieurs comme l'acétone, la méthyléthyl-, méthyl-ieo- propyl- et méthylisobutylcétone, ainsi que l'acéto- et le propionitrile.
En outre on effectue la réaction avantageusement à la température ambiante ou à température modérément élevée. L'in- tervalle de 20 80 C (de préférence de 20 à 50 C) s'est avéré particulièrement avantageux.
La mise en oeuvre pratique du procédé conforme à l'inven- tion a lieu en faisant réagir soit les acides libres précités dialcoylthiol- ou -thionothiolphosphoriques (-phosphoniques, -phosphiniques) dans un solvant organique approprié avec l'halo- génure d'imide considéré, ou bien en utilisant un sel de l'aci- do correspondant. Les sels alcalins et ammoniques ont donné
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particulièrement satisfaction en l'occurrence.
Comme la réaction la plupart du temps a une allure faible- ment exothermique, on peut maintenir la température du mélange de réaction dans l'intervalle défini plus haut.
Lorsqu'on opère avec les acides libres dialcoylthiol- ou -thionothiolphosphoriques (-phosphoniques, -phosphiniques), @ fait passer avantageusement dans la solution d'un mélange de celui-ci avec l'halogénure d'imide considéré un hydracide ha@o- géné gazeux, tandis que dans l'emploi des sels correspondants d'acides dialcoylthiol- ou -thionothiol-phosphoriques (-pho;- phoniques, -phosphiniques) on ajoute goutte à goutte un excès d'hydracida halogéné coventré aqueux au mélange de réaction.
En outre il s'est avéré avantageux, après réunion de tous les constituants de départ, d'agiter encore le mélange un cer- tain temps (15 à 60 minutes), éventuellement en chauffant fai- blement, dans le but de compléter la réaction.
Comme déjà rappelé plus haut on peut préparer par le pro- cédé conforme à l'invention non seulement des thioamides N-sub- etituées de monoacides mais aussi d'acides dicarboxyliques comme par exemple l'acide oxalique. Dans ce cas la réaction se déroule conformément à l'équation suivante
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Dans les dernières formules citées les symboles R, R1, R2, X et n ont la signification déjà donnée précédemment.
Comparativement à la méthode connue rappelée au début pour la préparation de thiocarboxamides 11-substituées, le pro- cédé conforme à l'invention offre une série d'avantages impor- tants. On n'utilise que des matières premières aisément procu-
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rables ainsi que des -Ratières auxiliaires peu coûteuses et l'on obtient les produits du procédé avec des rendements remarqua- bles ainsi que dans un état de pureté excellent, surtout parce que la formation de produits secondaires ou de décomposition est évitée par le! nouveau procédé.
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Les th1ocarboxarr.ides N-sub3tituées hréparablee conformé- ment à la présentée invention se présentent après traitement du
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mélange de réaction sous forme de substeilces cristallisées à point de fusion net, qui peuvent aisément être purifiées davan- tage par recrist8Jllis:ltion 1 partir des solvants ou mélanges solvants courants.
Les composés, er partie nouveaux, constituent des produits intermédiaires précieux pour l'obtention d'agents de protection
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des plantes et de matières colorantes. En outre ils 1>osxààent aussi de? pruprié'téc fongicides et herbicides et trouvent par conséquent un emploi comme agents anticryptogamiques ou pour combattre les @@@@s herbes.
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Les exemples qui suivent vont illustrer le procédé reven- diqué.
Exemple 1.
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On dissout 61,4 (0,4 :,?ole) de chlorure de 11-néthyl- benzimide dans 100 ,cr de nétnylëtiiylcétone et on ajoute cu',te à goutte ce élance 1, une solution de 75 g de 0,U-ditthylthiu?- phosphate 1-e le.,i.,t.ionium denu le n;4ne solvant. Ensuite on ajoute goutte à outte tout en ajitant inten:3t:nent 100 crai d'acide chlorhydrique concntrt au :ihl.ne de réaction, et ainsi t'a température montjusqu'à 40 C. Au début de la réaction la solu-
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tion prend une clorz.tion rouce intense qui, vers lu Lie li, réaction, vire a e.Lne. On agite encore la charge pendant ,uu de temps à 50*C et or; la verse enauita dans lOCO c<i5 j'efu.
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La N-méthyl-thiobenzamide précipite ainsi sous une forme cris- tallisée et on peut la filtrer avec succion. Après séchage à l'air de la masse cristallisée, on la recristallise à partir d'un mélange benzène/ligroïne. Le produit fond à 79 C.
Le rendement s'élève à 42 g (70% de la théorie).
Analyse : calculé pour un poids moléculaire de 151 :
N 9,28 S 21,2% trouvé N 9,13% S 21,27 Exemple 2.
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Or- dissout 21,55 g (0,1 mole) de chlorure de N-phényl- benzimide et 21 g d'éthyl-O-éthylthionothiolphosphonate de potassium dans 300 cm3 de méthyléthylcétone. Ensuite on ajoute goutte à goutte 50 cm3 d'acide chlorhydrique concentré au mélange de réaction, lequel s'échauffe jusqu'environ 40 C.
Ensuite on agite encore le mélance pendant 15 minutes et on verse la charge dans 2 litres d'eau. On filtre avec succion les cristaux déposés, on les sèche et on les recristallise à partir d'un mélange benzène/ligroïne. La N-phénylthiobenzamide possède un point de fusion de 98 C. Le rendement s'élève à 15 g (74% de la théorie).
Analyse calculé pour un poids moléculaire de 213 :
N 6,58% S 15,01% trouvé N 6,47 S 14,26%
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Exemple 3, }ë-N1I{ }.Cl a) Dans une solution de 50 g (0,2 mole) de chlorure de N-(4-chlorophényl)-benzimide et de 37,2 g d'acide @@'O,O-diéthyl- thionothiolphosphorique dans 300 cm3 de méthyléthylcétone on
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fait passer pendant environ une heure un courant modéré d'acide chlorhydrique gazeux sec. La température du mélange D'élève ainsi à environ 40 C.
Après que la réaction est terminée on chasse le solvant par distillation, on ajoute au résidu de l'éther de pétrole, on filtre avec succion la N-(4-chlorophényl), thiobenzamide obtenue et un la recristallise à partir de benzè- ne. Le produit fond à 151-152 C.
Le rendement s'élève à 40 g (81% de la théorie).
Analyse : calculé pour un poids moléculaire de 247,5 :
N 5,66% S 12,92% Cl 14,32 trouvé N 5,64% S 13,07% Cl 14,58% b) On dissout 25 g (0,1 mole) de chlorure de N-(4-chloro- phényl)-benzimide et 21 g d'éthyl-0-éthylthionothiolphosphonate de potassium dans 300 cris de méthyléthylcétone et on ajoute goutte à goutte à cette solution tout en agitant vigoureusement 30 cni3 d'acide chlorhydrique concentré, la température du mélan- ge montant à 35 - 40 C. Après cela on agite encore la charge pendant 30 minutes et on la verse dans une grande quantité d'eau. On filtre avec succion les cristaux déposés, on les sèche et on les recristallise à partir de benzène. La N-(4- chlorophényl)-thiobenzamide fond après cela à 150 C.
Le rendement s'élève à 18 g (73% de la théorie).
Exemple 4. j
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a) A une solution de 2b g (0,1 mole) de chlorure de N-(4-nitrophényl)-benzimide et de 16,4 g de diméthylthionophos- phinate de potassium dans 250 cm3 de méthyléthylcétone on ajou- te goutte à goutte 30 cm3 d'acide chlorhydrique concentré. La couleur du mélange tout d'abord intensément rouge vire au jaune vers la fin de la réaction. Ensuite on agite encore la charge pendant 30 minutes à 40 C, puis on la verse dans une grande
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quantité d'eau et on filtre avec succion le précipité déposé.
On sèche les cristaux obtenus, on les recristallise à partir de benzène et l'on obtient 18 g (70% de la théorie) de N-(4-nitro- phényl) -thiobenzamide fondant à 144-145 C.
Analyse calculé pour un poids moléculaire de 258 :
N 10,84% S 12,4%
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trouvé Il 10,78%. S 12,38/w,. b) On dissout 52,0 g (0,2.mole) de chlorure de N-(4-nitro- phényl) -benzimide avec 37,2 g 'acide 0,0-diéthylthionothiol- phosphorique dans 300 cm3 de thyléthylcétone. Ensuite on fait passer pendant 1 heure un courant modéré d'acide chlorhydrique sec dana la solution, la température de cette dernière montant à 40 - 50 C. La réaction étant terminée, on chasse la solvant par distillation, on triture'le résidu avec de l'éther de pétrole et on la filtre avec succion.
On recristallise le préci- pité à partir de benzène et l'on obtient 40 g (78% de la théo-
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rie) de N-(4-nitrophényl)-thiouenzamide sous forme de cristaux jaune foncé fondant à 144 C.
Exemple 5.
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On dissout 26,2 g (0,1 mle) de chlorure de N-(4-méthyl-
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mercaptophényl)-benzimide et 1a,6 g d'acide 0,0-diéthylthionothiolphoaphorique dans 30C cm3 de méthyléthylcétone et on fait passer dans cette solution pendant une heure de l'acide chlor- hydrique sec. Ensuite on chasse le solvant par distillation, on ajoute au résidu de l'éther de pétrole, on filtre avec succion la fraction cristallisée et on la recristallise à partird'un
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mélange benzène/ligrolne. La t3-(4-méthylmercaptophE5ny1)-hio- benzamide fond à 127-128 C.
Le rendement s'élève à 23 g (89% de la théorie).
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Exemple 6.
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a) Dans une solution de 50 g (0,2 mole) de chlorure de N-phényl-3-chlorobenzimide et de 37,2 g d'acide 0,0-diéthyl- thionothiolphosphorique dans 300 om3 de méthyléthylcétone, on fait passer durant une heure un courant d'acide chlorhydrique sec et on distille ensuite le solvant. On triture le résidu avec de l'éther de pétrole, on filtre avec succion et on re- cristallise à partir de benzène. Le rendement en N-phényl-thio- 3-chlorobenzamide s'élève à 44,6 g (90% de la théorie). Point de fusion : 157 C. b) On dissout 25 g (0,1 mole) de chlorure de N-phényl-3- chloro-benzimide conjointt.-ent avec 21 g d'éthyl-0-éthylthiono- thiolphosphonate de potassium dans 300 cm3 de méthyléthylcétone.
Puis on ajoute goutte à goutte à cette solution 60 cm3 d'acide chlorhydrique concentré, on agite le mélange de réaction pen- dant encore une heure et on le verse ensuite dans 1,5 litres d'eau. On filtre avec succion le précipité, on le sèche et on le recristallise à partir de benzène. La N-phényl-thio-3-chloro- benzamide obtenue fond à 156 - 157 C.
Le rendement s'élève à 20 g (81% de la théorie).
Analyse : calculé pour un poids moléculaire de 247,5 :
N 5,66% S 12,92% C1 14,32 trouvé N 5,64% S 12,44 Cl 14,30% Exemple 7.
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On dissout 52,1 g (0,2 mole) de chlorure de N-phényl-4- nitro-benzimide et 37,2 g d'acide O,O-diéthylthionothiolphos- phorique dans 300 cm3 de méthylétilylcétoiie. Dans cette aolution
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on fait passer pendant une heure un courant gazeux d'acide chlorhydrique sec, puis on diatille le solvant, on ajoute au résidu de l'éther de pétrole, on iiltre la fraction cristalli- sée aveo succion et on recristallise cette dernière à partir de benzène.
Le rendement s'élève à 45 g (87 de la théorie), le point de
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fusion de la N-phényl-thio-4-nitrobenzamide se situe à 152 C.
Analyse : calculé pour un poids moléculaire de 258 :
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N 10 , 84g S 12,4µé trouvé N 10,81% S 12,41%
De manière analogue on peut préparer les composés suivants Constitution Point de Rendement fusion (% de la théorie)
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###############¯C ) ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯
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Exemple 8.
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A une solution de 34,6 g (0,1 mole) de bis-chlorure de 4-chlorophénylimide d'acide oxalique et de 34 g de diméthyl- thionothiolphosphinate de potassium dans 300 cm3 de méthyléthyl- oétone on ajoute 50 cm3 d'acide chlorhydrique concentré, la température du mélange montant jusqu'à 40 C. Puis on agite encore la charge pendant 30 minutes à 40 C, on la verse dans 200 cm3 d'eau et on filtre avec succion le précipité dépoaé.
Après recristallisation à partir de benzène on obtient 28 g
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(82,5% de la théorie) de N,NI-bie-4-ohlorophényl-dithioamide
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d'acide oxalique sous forme d'aiguilles rouges fondant à 172-173 C.
Analyse :calculé pour un poids moléculaire de 341 1
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Il à,é2jl S 18,794,4, Cl 20,ÓO trouvé H 8,30 S 18, n9;n Cl 20,675o
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Dans les mme8 conditions rectionnelles on obtient les composés suivants : Constitution Point de fusion ( C)
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ir L Y L ., v I C A T I 0 N . ---------------------------- Procédé de préparation de thiocarboxanides -Dub6t1tuap, caractérisé en ce qu'on fait reagir des halogénures de N-alcoyl- ou N-arylimide avec des acides dialcoylthiol- ou -thionothiol-
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.