BE824608A

BE824608A - Procede pour la preparation de 7-oxo-7h-dibenzo(d,e,h)-quinolin-2-ol

Info

Publication number: BE824608A
Application number: BE152563A
Authority: BE
Priority date: 1974-01-21
Filing date: 1975-01-21
Publication date: 1975-07-22
Also published as: IT1006999B

Description


   <EMI ID=1.1> 

  
quinolin-2-ol." 

  
La présente invention a pour objet un procédé pour

  
 <EMI ID=2.1> 

  
également appelé l-aza-2-hydroxybenzanthrone, et nommé dans la présente description composés (I).

  
Le l-aza-2-hydroxy-benzanthrone selon la présente invention est un intermédiaire tout particulièrement intétes-  sant pour la synthèse des colorants. Ainsi, par exemple, en  <EMI ID=3.1> 

  
décrites dans les brevets Italiens Nos .869.691 et 901.929 au  nom de la Société Italienne MONTEDISON S.p.A., il est possible d'obtenir des colorants de cuve.excellents dont les nuances de coloration sont comprises entre le bleu brillant et le bleu violet, lesdits colorants appartenant à une nouvelle série de 5,14-diazo-isoviolanthrone, dont la structure est symétrique

  
de celle de l'isoviolanthrone et dont les caractéristiques

  
en outre de pureté de teinte sont bien supérieures tout en présentant/ une résistance au chlore exceptionnelle.

  
Les composés de formule (I) peuvent être également utilisés pour la préparation des colorants azoïques car ils  sont susceptibles de conduire à une copulation sur la position ortho 3 par rapport au groupe OH.

  
On connaît du brevet italien N[deg.] 860.016 un procédé

  
de préparation de 7-oxo-7H-dibenzo&#65533; d e, h/-quinolin-2-ol qui consiste à employer en tant que produit de départ la 1,4naphtoquinone et le méthyl-hexadiénoate, à obtenir en tant que produit intermédiaire l'acétate de méthyl 1-(1, la, 4, 4a-tétrahydro-anthraquinone) qui, après traitement par l'ammoniac, déshydrogénation ultérieure et cyclisation en présence d'air

  
et de potasse, conduit aux composés (I) selon la présente invention.

  
Dans la demande de brevet Italienne N[deg.] 26722 A/73

  
de MONTEDISON S.p.A., déposée le 18 juillet 1973, est décrit

  
un procédé de préparation de l-aza-2-hydroxy-benzanthrone, selon lequel les esters alkyliques de l'acide anthraquinone-1acétique sont amenés à réagir directement avec l'ammoniac dans des solvants hydroxylés (notamment le méthanol), en présence

  
de bases fortes et/ou de substances réductrices, conformément au schéma réactionnel suivant : 

  

 <EMI ID=4.1> 


  
dans lequel :

  
R est un radical alkyle comprenant de 1 à 5 atomes de carbone .

  
Les techniques correspondantes ne trouvent cependant aucune référence directe dans la présente invention.

  
La Demanderesse a constaté de façon surprenante qu' il était possible de préparer la l-aza-2-hydroxy-benzanthrone selon le nouveau procédé, ce procédé étant caractérisé en ce que l'on cycloisomé&#65533;rise le phényl-acétyl-phtalimide (II)

  
 <EMI ID=5.1> 

  
vrage de G.A. Olah : "Friedel-Crafts and Related Reactions", édité en 1964 par Insterscience Publishers, notamment pages
201-298, ainsi que l'ouvrage de C.A. Thomas : "Anhydrous Aluminium Chloride in Organic Chemistry", édité en 1941 par Rheinhold Publishing Corporation), dans un milieu réactionnel formé de solvants inertes ayant un point d'ébullition suffisamment élevé pour qu'il soit possible d'obtenir l'acide ortho-

  
 <EMI ID=6.1> 

  
cyclisé par action d'acide sulfurique concentré en le l-aza2-hydroxy-benzanthrone recherché, grâce à une condensation deshydratante. En tant que catalyseurs du type Friedel-Crafts, '

  
 <EMI ID=7.1> 

  
ce dernier soit employé de préférence.

  
Les diverses phases réactionnelles peuvent être représentées par les schémas réactionnels suivants : 

  

 <EMI ID=8.1> 


  
La nouvelle méthode de préparation de l-aza-2-hydroxy-benzanthrone (I) conforme à la présente invention implique la préparation de deux composés intermédiaires préliminaires nouveaux, c'est-à-dire :
a) le N-phényl-acétyl-phtalimide (II); <EMI ID=9.1> 

(III) .

  
Ces deux nouveaux composés intermédiaires peuvent

  
être avec avantage employés tels quels dans l'industrie et for- . ment également un des objets de la présente invention.

  
En fait, le composé (II) peut, par exemple, être

  
 <EMI ID=10.1> 

  
blanchiment du type peroxydique , alors que le composé (III) peut, par contre, par exemple être utilisé en tant qu'agent de copulation dans la préparation des colorants azoTques.

  
Selon un autre aspect de la présente invention, le N-phényl-acétyl-phtalimide (II) est préparé par réaction du potassium-phtalimide avec le chlorhydrate de l'acide phénylacétique dans des solvants inertes, à une température comprise entre la température ambiante et 150[deg.]C, et de préférence,

  
de l'ordre de 30 à 130[deg.]C.

  
En tant que solvant inerte, il est possible d'utiliser, par exemple, des hydrocarbures aromatiques ou aliphatiques, chlorés ou non chlorés, tels que par exemple, benzène, toluène, monochlorobenzène, dichlorobenzènes, trichlorobenzè&#65533; nes, tétrachloroéthane, tétrachlorure de carbone, dichloroéthane, nitrobenzène, nitroalcanes,. Le produit est alors séparé selon les techniques connues.

  
Suivant un autre mode de réalisation de l'invention, le N-phényl-acétyl-phtalimide (II) est préparé par condensation du phtalimide (dont l'hydrogène imidique n'est pas substitué) sur le chlorure de phénylacétyle, dans un milieu réactionnel formé par un solvant organique polaire aprotique soluble dans l'eau en n'importe quels rapports (hydromiscible), en présence d'une amine tertiaire agissant en tant qu'agent de neutrali-

  
 <EMI ID=11.1> 

  
réaction, et à une température réactionnelle comprise entre

  
 <EMI ID=12.1> 

  
Dans cette dernière alternative, on peut employer en tant que solvant organique hydromiscible aprotique polaire des dialkylamides ou alkyl-lactames présentant l'une des formules générales suivantes : 

  

 <EMI ID=13.1> 


  
dans lesquelles :

  
R est un atome d'hydrogène, ou un radical alkyle inférieur

  
comprenant de 1 à 3 atomes de carbone;

  
R', R", identique ou différent, sont des radicaux alkyles

  
inférieurs comprenant de 1 à 3 atomes de carbone;

  
 <EMI ID=14.1> 

  
de carbone; 

  
R2 est une chaîne alkylène comprenant de 3 à 6 atomes de

  
carbone.

  
A titre de solvants convenant tout particulièrement et qui sont couverts par l'une des formules (IV) ou (V) cidessus, on peut citer diméthyl-formamide, diéthyl-formamide et N-méthyl-pyrrolidone.

  
 <EMI ID=15.1> 

  
fixer l'acide chlorhydrique qui s'est libéré au cours du procédé, peuvent appartenir aux classes des trialkylamines dont les radicaux alkyles comprennent de 1 à 4 atomes de carbone
(tels que par exemple triméthylamine, triéthylamine et tripropylamine), ainsi qu'aux classes d'amines hétérocycliques (par exemple, pyridine, picoline, quinoline et lutidine) et, enfin, également aux amines alicycliques dans lesquelles les  radicaux alkyliques comprennent de 1 à 3 atomes de carbone,  <EMI ID=16.1> 

  
N-méthyl- et N-éthyl-morpholine ou N,N'-diéthyl-pipérazine. On emploiera de préférence en tant qu'amine tertiaire, la triéthylamine ou la pyridine.

  
La réaction suivant cette dernière variante peut être représentée par le schéma réactionnel suivant dans lequel R3N est une amine tertiaire :

  

 <EMI ID=17.1> 


  
Les résultats obtenus en opérant selon cette variante de préparation du N-phénylacétyl-phtalimide sont tout à fait inattendus et ce, d'autant plus que les différentes méthodes de synthèse qui ont été essayées n'ont donné que des résultats négatifs ou absolument insatisfaisants.

  
Ainsi, par exemple, en faisant réagir le chlorure de phénylacétyle avec le potassium phtalimide- dans le diméthyl-formamide, on obtient un produit qui est contaminé par de nombreuses impuretés .

  
De même, en faisant réagir le chlorure de phtalyle avec le phénacétylamide dans le toluène, on obtient un produit pratiquement inemployable du fait qu'il est souillé par des proportions importantes de sous-produits et d'impuretés.

  
Par comparaison avec la première méthode de préparation de N-phényl-acétyl-phtalimide telle que décrite ci-dessus et qui fait emploi de phtalimides alcalins, la présente variante  <EMI ID=18.1> 

  
inertes en présence de catalyseurs dits catalyseurs PriedelCrafts, à une température comprise entre 50 et 200[deg.]C, mais,

  
 <EMI ID=19.1> 

  
soit sur une dispersion préalablement préparée de N-phénylacétyl phtalimide dans le solvant inerte, soit directement sur la masse réactionnelle elle-même en opérant en un seul réacteur et en une seule étape opératoire.

  
En tant que solvants inertes pour mettre en oeuvre la phase de cycloisomérisation, il est possible d'employer divers solvants qui sont en général employés avec les catalyseurs Friedel-Crafts (cf. notamment l'ouvrage de G.A. Olah, cité ci-dessus, pages 298/304), à condition que leurs températures d'ébullition soient comprises dans la gamme de températures choisies pour l'exécution de la réaction et qu'elles n'aient pas d'effet contraire sur la production recherchée.

  
Parmi différents solvants qui satisfont aux exigences indiquées ci-dessus, sont tout particulièrement convenables les hydrocarbures aromatiques ou aliphatiques chlorés, tels que par exemple, chlorobenzène, dichlorobenzènes, trichlorobenzènes et tétrachloroéthane.

  
Ainsi, dans le cas dans lequel les réactions de

  
 <EMI ID=20.1> 

  
sation en acide ortho-(3-hydroxy-isoquinolinyl)-benzolque par le K-phtalimide sont mis en oeuvre dans une seule étape réactionnelle et dans un seul réacteur, il est par conséquent nécessaire d'employer au commencement un solvant inerte du type qui a été cité dans les deux précédents paragraphes. 

  
 <EMI ID=21.1> 

  
et le N-phényl-acétyl-phtalimide varie entre 2/1 et 5/1, les  résultats les plus avantageux étant obtenus dans l'ensemble  lorsque le rapport molaire est égal ou très proche de 2/1.:: 

  
 <EMI ID=22.1> 

  
 <EMI ID=23.1> 

  
7-oxo-7H-dibenzo-/ d e, h/-quinolin-2-ol (I) est effectuée j  à l'aide d'agents de condensation du type déshydratant, tels  que par exemple H2S04 concentré, oléum, acide polyphosphorique,  anhydrides sulfuriques ou phosphoriques, à une température  comprise entre 90 et 200[deg.]C , ou par fusion à 110-250[deg.]C avec le '

  
 <EMI ID=24.1> 

  
temps compris entre 30 mn et 3 heures environs.

  
D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture des exemples suivants donnés à  titre non limitatif.

  
EXEMPLE 1
- Préparation de N-phényl-acétyl-phtalimide  <EMI ID=25.1> 

  
 <EMI ID=26.1> 

  
dispersion, on verse lentement une solution formée de 133 g

  
de chlorure de phénylacétyle dans 100 ml de dichlorobenzène, cette addition étant effectuée à température ambiante. 

  
La masse réactionnelle est alors chauffée jusqu'à
120[deg.]C et maintenue à cette température durant environ 8 heures, toute cette masse étant sous agitation. Ensuite, la masse réactionnelle est refroidie à température ambiante et filtrée sous vide; le gâteau de filtration est alors soigneusement  rincé. Le gâteau est dispersé ensuite dans de l'eau, sous agitation, puis une nouvelle filtration sous vide est effectuée . Le produit ainsi obtenu est séché durant une quinzaine  <EMI ID=27.1> 

  
présentant un spectre.d!absorption infrarouge correspondant à celui que présente la figure 1.

  
EXEMPLE 2 
- Préparation de N-phénylacétylphtalimide

  
Dans une dispersion de 148 g de potassium-phtalimide dans 1500 ml de dichloroéthane, on verse en 15 mn, à température ambiante, une solution de 125 g de chlorure de phénylacétyle dans 100 ml de dichloroéthane; le mélange est alors chauf-

  
 <EMI ID=28.1> 

  
le gâteau de filtration(potassium chlorure) est lavé à l'aide de, au total, 200 ml de dichloroéthane.

  
Le filtrat et les eaux de lavage sont réunis, puis sont soumis à un entraînement à la vapeur pour éliminer le solvant que l'on recueille après décantation du distillat.

  
La masse dont le solvant a été éliminé est alors refroidie à température ambiante sous agitation. Le N-phénacétylphtalimide se sépare sous la forme de granules présentant une couleur jaune paille et l'on filtre sous vide et lave le gâteau de filtration à l'aide d'eau. Après séchage durant une quinzaine d'heures à 80[deg.]C, on obtient 170 g d'un produit ayant un point de fusion de l'ordre de 147 à 149[deg.]C, présentant un spectre d'absorption infrarouge identique à celui obtenu dans l'Exemple 1.

  
EXEMPLE 3
- Préparation de N-phénylacétyl-phtalimide. 

  
Dans un réacteur de 2 1, on introduit 800 g de diméthyl-formamide, 170 g de triéthylamine et 206 g de phtalimide. Dans cette suspension, sous agitation vigoureuse, on ajou- <EMI ID=29.1> 

  
La-masse réactionnelle est alors maintenue sous

  
 <EMI ID=30.1> 

  
dans un récipient contenant 8 1 d'eau. Elle est alors soumise à une agitation vigoureuse pendant environ 30 mn, à température ambiante, puis ensuite filtrée sous vide.

  
Le filtrat subit une distillation fractionnée en vue de recueillir le diméthylformamide. Le gâteau de filtration est alors lavé à quatre reprises à l'aide d'une quantité totale d'eau égale à 4 1 et il est séché ensuite durant une quinzaine d'heures à 70-80[deg.]C. On obtient ainsi 318 g d'un produit sec dont le point de fusion est compris entre 135-145[deg.]C et qui présente une couleur jaune orange. Par cristallisation dans l'éthanol, on obtient un produit jaune doux présentant un point de fusion de 152-154[deg.]C.

  
Dans le tableau ci-dessous sont donnés les résultats de l'analyse (exprimés en pourcent) :

  

 <EMI ID=31.1> 


  
Les caractéristiques du spectre obtenu sont celles du produit obtenu dans l'Exemple 1.

  
EXEMPLE 4 <EMI ID=32.1> 
148 g de N-phénylacétyl-phtalimide sont dispersés  dans 2600 ml de dichlorobenzène de qualité technique. Cette dispersion est alors chauffée à 120[deg.]C, sous agitation, puis la  <EMI ID=33.1> 

  
déshydrater le solvant. Ensuite, on refroidit à environ 70[deg.]

  
 <EMI ID=34.1> 

  
 <EMI ID=35.1> 

  
maintenue sous agitation à cette température durant 6 heures. La masse réactionnelle est alors refroidie à environ 80[deg.]C et on verse sur elle environ 2600 ml d'eau afin de décomposer le complexe d'aluminium. La masse est alors maintenue sous agitation, sans chauffage, durant une quinzaine d'heures et le dichlorobenzène est séparé par entraînement de la vapeur. La dispersion aqueuse est alors filtrée et le gâteau est lavé à l'aide d'eau. Ce gâteau est ensuite dispersé dans une solution

  
 <EMI ID=36.1> 

  
est maintenu sous agitation durant 15 mn à température ambiante; enfin, on filtre et lave le précipité à l'aide d'eau.

  
Le filtrat est rendu acide par addition d'acide acétique de façon que le pH atteigne 3-3,5 puis le filtrat jaune obtenu est filtré et lavé à l'aide d'eau jusqu'à neutralité .

  
Ce filtrat est séché durant une quinzaine d'heures

  
à 80[deg.]C et-on recueille ainsi 74g d'un produit jaune dont le point de fusion est de l'ordre de 245-250[deg.]C (avec décomposition apparente).

  
Le poids équivalent mesuré par la méthode potentiométrique s'élève à 260 (poids équivalent théorique : 265), tandis que le produit présente le spectre d'absorption infrarouge indiqué sur la figure 2 qui est jointe.

  
Le produit obtenu est un mélange statistique des  formes énolique et cétonique.

  
EXEMPLE 5 <EMI ID=37.1>  que en une seule étape.  <EMI ID=38.1> 

  
de monochlorobenzène et 9,3 g de K-phtalimide, sous forte agitation.

  
Ensuite, on ajoute à ce mélange, lentement, une solution de

  
8 g de chlorure de phénylacétyle dans 10 ml de monochlorobenzène.

  
Le mélange est alors maintenu sous agitation durant

  
2 heures à une température de 35 à 40[deg.]C. La masse réactionnelle est alors diluée par addition de 50 ml de monochlorobenzène et

  
 <EMI ID=39.1> 

  
suite, la masse réactionnelle est chauffée jusqu'à environ
130[deg.]C et maintenue à cette température durant environ 5 heures. La masse est alors soumise à une agitation durant une quinzaine d'heures et le chlorobenzène est séparé par entraînement à la vapeur. La masse est alors refroidie, filtrée et le gâteau

  
de filtration lavé à l'aide d'eau. Ce gâteau est ensuite dispersé à nouveau dans 60 ml d'eau contenant 4 ml de NaOH 36[deg.] Bé, puis l'ensemble est agité durant une quinzaine de minutes et enfin filtré.

  
Le filtrat est acidifié jusqu'à un pH égal à 3,3,5 par l'addition d'acide acétique. Ensuite, le gâteau est filtré

  
 <EMI ID=40.1> 

  
 <EMI ID=41.1> 

  
On obtient ainsi 2,7 g d'acide o-(3-hydroxy-isoquinolinyl)benzoique qui présente les mêmes caractéristiques que celles décrites dans l'Exemple 4.

  
EXEMPLE 6 <EMI ID=42.1> 
103 g de l'acide o-(3-hydroxy-l-isoquinolinyl)-  benzoïque sont dispersés dans 310 ml d'acide sulfurique à

  
96%. Cette dispersion est alors chauffée à 130[deg.]C et est maintenue sous agitation à cette température durant 1 heure. La masse  <EMI ID=43.1> 

  
elle est versée avec précaution dans environ 20 1 d'eau chaude à 90-95[deg.]C. La masse réactionnelle est alors agitée durant 1 heure et on la laisse revenir à température ambiante.

  
Le précipité de couleur rougeâtre ainsi obtenu

  
est filtré et lavé à l'aide d'eau jusqu'à ce qu'on obtienne la neutralité. Le gâteau de filtration est alors séché durant une quinzaine d'heures dans un four à 100[deg.]C.

  
56 g de produit sont ainsi obtenus, dont les caractéristiques spectrales et chromatographiques sont celles du produit décrit dans le brevet Italien No. 860.016, préalablement mentionné, et qui présente un spectre d'absorption infrarouge correspondant à celui représenté sur la figure 3.

  
La présente invention n'est nullement limitée aux exemples et modes de mise en oeuvre mentionnés ci-dessus, qui peuvent faire l'objet de nombreuses variantes.

REVENDICATIONS

  
 <EMI ID=44.1> 

  
lin-2-ol (I), caractérisée en ce que le N-phényl-acétyl-phtalimide (II) est cyclomérisé dans un solvant inerte en acide

  
 <EMI ID=45.1> 

  
de catalyseurs de type Friedel-Crafts, à une température comprise entre 50 et 200[deg.]C, de préférence comprise entre 60 et
170[deg.]C, et en présence de rapports molaires du catalyseur Friedel-Crafts/N-phényl-acétyl-phtalimide compris entre 2/1 et 5/1, et de préférence de l'ordre d'environ 2/1, et en ce

  
 <EMI ID=46.1> 

  
(I) par une condensation déshydratante.

Claims

2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le N-phényl-acétyl-phtalimide (II) de départ est obtenu par réaction d'un phtalimide de métal alcalin avec du <EMI ID=47.1>

matique et/ou aliphatique inerte, de préférence chloré, à

une température comprise entre la température ambiante et 150[deg.]C et, de préférence, comprise entre 30 et 130[deg.]C.

3. Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les réactions sont effectuées en une seule étape, en présence d'un solvant inerte formé d'hydrocarbures aliphatiques et/ou aromatiques chlorés.

4. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le N-phényl-acétyl-phtalimide (II) de départ est préparé par condensation directe du chlorure de phényl-acétyle avec le phtalimide dans un milieu de réaction anhydre consistant en un solvant organique hydromiscible et polaire aprotique, en présence d'une amine tertiaire alicyclique, hétérocyclique ou aliphatique, à une tem- <EMI ID=48.1>

<EMI ID=49.1>

5. Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que l'amine tertiaire aliphatique employée est une trialkylamine dans laquelle les radicaux alkyles comprennent de 1 à 4 atomes de carbone, et consiste de préférence en triéthylamine.

6. Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que l'amine tertiaire hétérocyclique employée est une amine choisie parmi celles formées par le groupe pyridine, quinoline, picoline, lutidine, et consiste de préférence en pyridine.

7. Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que l'amine tertiaire alicyclique employée est une amine choisie parmi le groupe comprenant les N-alkylpipéridines, N-alkyl-morpholines et N,N'-dialkylpipérazines, dont les radi- <EMI ID=50.1>

8. Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que,en tant que solvant organique polaire hydromiscible aprotique, on emploie un composé de formule générale :

<EMI ID=51.1>

dans laquelle :

R est un atome d'hydrogène ou alkyle inférieur comprenant de 1 à 3 atomes de carbone et où

R' et R", identique ou différent, sont des radicaux alkyles comprenant de 1 à 3 atomes de carbone, et en ce que de préférence ce solvant consiste en diméthylformamide.

9. Procédé suivant la revendication 4, caractérisé

en ce que,en tant que solvant organique polaire hydromiscible aprotique, on emploie un composé organique de formule générale :

<EMI ID=52.1>

dans laquelle :

R est un radical alkyle inférieur comprenant de 1 à 3 atomes de carbone, et

R2 est une chaîne alkylène comprenant de 3 à 6 atomes de

carbone, ce composé consistant de préférence en N-méthyl-pyrrolidone.

10. Procédé suivant l'une quelconque des revendications

1 à 9, caractérisé en ce que le catalyseur Friedel-Crafts

<EMI ID=53.1> - 11. Procédé suivant la revendication caractérise* <EMI ID=54.1>

d'un agent choisi parmi ceux appartenant à la listé formée

<EMI ID=55.1>

<EMI ID=56.1>

90 et 200 [deg.]C et pour des durées; de temps comprises entre environ

<EMI ID=57.1>

12. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la condensation déshydratante est obtenue par fusion

<EMI ID=58.1>

environ 110 et 250[deg.]C.

13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la condensation déshydratante est obtenue par l'action d'acide sulfurique concentré et/ou d'oléum à faible concentration.

14. A titre de produit intermédiaire nouveau susceptible d'être employé en tant qu'activateur de persels dans des agents de blanchiment du type peroxydique, le composé de formule suivante :

<EMI ID=59.1>

15. A titre de produit intermédiaire nouveau susceptible d'être employé en tant que composant de copulation dans la préparation de colorants azoïques, le composé de formule suivante : <EMI ID=60.1>