Procédé pour la production de l'acide f-indol-acétique. La présente. invention a trait à un pro cédé nouveau pour préparer l'acide a-indol- acétique, connu comme agent stimulant la formation de racines chez des plantes supé rieures.
On connaît plusieurs méthodes pour pré parer des acides P-indol-acétiques. Une de ces méthodes consiste à introduire des restes alkyle substitués dans la position ,P de l'indol ou ses produits de substitution au moyen des composés Grignard. Suivant une autre méthode, on introduit un reste d'acide acé tique au moyen d'esters de l'acide diazoacé- tique. La mise en pratique de ces méthodes sur une échelle industrielle s'avère toutefois fort difficile en raison de la nature particu lière des réactifs employés.
Le procédé, objet de l'invention permet de produire l'acide f-indol-acétique d'une manière très simple et sur une échelle indus trielle.- Selon ce procédé, on fait réagir les uns avec les autres de l'indol, de la formal- déhyde et du cyanure de potassium, de façon à former le nitrile de l'acide R-indol-acétique, que l'on saponifie pour obtenir l'acide carboxylique correspondant. Par l'addition d'agents saponifiants au mélange de réaction, il devient possible d'obtenir directement en une seule phase opératoire l'acide f-indol- acétique. Comme tel agent saponifiant, on peut se servir du cyanure de potassium en excès.
0n peut aussi utiliser, au lieu de la for- maldébyde, les polymères de celle-ci tels que la para-formaldéhyde.
La réaction peut s'effectuer en présence ou en l'absence de solvants ou de diluants. Comme solvants ou diluants entrent dans ce cas en considération, par exemple le métha nol, l'éthanol ou l'alcool butylique. Lorsqu'on effectue la réaction en présence d'eau, il y a avantage à employer un diluant qui soit miscible à l'eau, tel qu'un alcool aliphatique inférieur. Si, toutefois, on opère en l'absence d'eau, on effectue la réaction de préférence dans une solution d'un composé immiscible à l'eau tel que, par exemple, un alcool ali phatique supérieur.
La condensation de l'indol avec la formal- déhyde et le cyanure de potassium s'effectue de préférence en présence d'un alcool, avan tageusement un alcool inférieur tel que le méthanol, l'éthanol ou le propanol. L'alcool peut aussi être présent lors de la saponifi cation du nitrile de l'acide P-indol-acétique. Dans les exemples suivants, les parties y mentionnées se rapportent aux poids.
<I>Exemple 1:</I> 100 parties de formaldéhyde (30'/o) sont mélangées avec une solution de 65 parties de cyanure de potassium dans 100 parties d'eau en refroidissant au moyen d'eau gla ciale (forte chaleur de réaction). Une solution de 117 parties d'iiidol dans 300 parties d'alcool est ajoutée à ce mélange, qui est porté à une température de<B>1500</B> C pendant 4 heures dans l'autoclave (9 à 10 atmo sphères). Après refroidissement, l'alcool est enlevé par distillation. De l'indol inchangé et des produits de polymérisation sont éli niinés par double extraction du mélange par de l'éther.
La solution aqueuse conte nant le sel potassique de l'acide P-indol-acé- tique extraite à l'éther est mélangée avec de l'acide sulfurique dilué (dégagement d'acide cyanhydrique). Le précipité formé représen tant l'acide P-indol-acétique brut est lavé à l'eau, séché, dissous dans 250 parties d'alcool anhydre, après quoi la solution est filtrée. A la solution alcoolique on ajoute 30 parties d'hydroxyde de potassium et l'on porte le mélange à l'ébullition pendant un court ins tant. Cette solution est mélangée avec de l'éther anhydre, ce qui fait que le sel potassi que de l'acide P-indol-acétique précipite sous forme d'écailles présentant un éclat argentin.
On filtre par aspiration et l'on lave, avec précaution, au moyen d'alcool anhydre et d'éther. Le sel potassique ainsi obtenu four nit, après acidification, l'acide a-indol-acétique fondant à<B>1670</B> C. <I>Exemple 2:</I> 100 parties de formaldéhyde (30%) sont mélangées avec une solution de 65 parties de cyanure de potassium dans 100 parties d'eau en refroidissant au moyen d'eau gla ciale. [Trie solution de 117 parties d'indol dans 300 parties d'alcool est ajoutée à ce mélange, qui est chauffé à l'ébullition sous reflux durant 12 heures. Après avoir chassé l'alcool par distillation, la solution aqueuse restante est extraite par de l'éther.
Après avoir éliminé l'éther par distillation, on sou met le résidu à une distillation fractionnée. D'abord, on obtient de l'indol inchangé tan dis que le nitrile de l'acide P-indol-acétique passe à 190 o C sous une pression de 2 milli mètres. En vue de saponifier le nitrile, on en porte 12 parties à l'ébullition sous reflux pendant 6 heures avec 80 parties d'alcool anhydre, 2 parties d'eau et 10 parties d'hy droxyde de potassium. Le sel potassique est enlevé par filtration, lavé avec de l'alcool anhydre et de l'éther anhydre.
La solution aqueuse restante (après extrac tion par l'éther comme indiqué plus haut) est mélangée avec de l'acide sulfurique dilué, et le précipité est traité à la manière décrite à l'exemple 1. Après saponification avec 10 parties d'hydroxyde de potassium, on obtient le sel potassique de l'acide iQ-indol-acétique qui, après acidification, fournit l'acide @-indol- acétique.
Exemple <I>3:</I> 58 parties d'indol sont dissoutes dans 200 parties d'alcool ri-butylique. La solution est portée à l'ébullition après addition de 45 parties de cyanure de potassium finement divisé, sous reflux. Dans le mélange bouil lant, on introduit, goutte par goutte, 60 par ties de paraformaldéhyde. Après avoir bouilli pendant quelques heures, l'alcool butylique est enlevé par distillation à la vapeur d'eau et l'huile restante est extraite à l'éther. L'éther est évaporé et le résidu est frac <B>tionné</B> par distillation. On obtient ainsi le nitrile de l'acide P-indol-acétique bouillant à 190-200o C à une pression de 2 mm.
Ce dernier est saponifié â la manière précédem ment décrite.
Process for the production of f-indol-acetic acid. The current. The invention relates to a novel process for preparing α-indol acetic acid, known as an agent for stimulating root formation in higher plants.
Several methods are known for preparing P-indol-acetic acids. One of these methods consists in introducing substituted alkyl residues in the, P position of indol or its substitution products by means of Grignard compounds. According to another method, a residue of acetic acid is introduced by means of esters of diazoacetic acid. The practice of these methods on an industrial scale, however, proves to be very difficult because of the particular nature of the reagents employed.
The process which is the subject of the invention makes it possible to produce f-indol-acetic acid in a very simple manner and on an industrial scale. According to this process, indol is reacted with each other, formaldehyde and potassium cyanide, so as to form the nitrile of R-indol-acetic acid, which is saponified to obtain the corresponding carboxylic acid. By the addition of saponifying agents to the reaction mixture, it becomes possible to obtain f-indol acetic acid directly in a single process. As such saponifying agent, excess potassium cyanide can be used.
Polymers thereof, such as para-formaldehyde, can also be used instead of formaldehyde.
The reaction can be carried out in the presence or absence of solvents or diluents. Examples of such solvents or diluents are, for example, methanol, ethanol or butyl alcohol. When carrying out the reaction in the presence of water, it is advantageous to employ a diluent which is miscible with water, such as lower aliphatic alcohol. If, however, the operation is carried out in the absence of water, the reaction is preferably carried out in a solution of a water-immiscible compound such as, for example, a higher aliphatic alcohol.
The condensation of indol with formaldehyde and potassium cyanide is preferably carried out in the presence of an alcohol, advantageously a lower alcohol such as methanol, ethanol or propanol. Alcohol can also be present during the saponification of the nitrile from P-indol-acetic acid. In the following examples, the parts mentioned therein relate to weights.
<I> Example 1: </I> 100 parts of formaldehyde (30 '/ o) are mixed with a solution of 65 parts of potassium cyanide in 100 parts of water while cooling by means of ice water (high heat reaction). A solution of 117 parts of iiidol in 300 parts of alcohol is added to this mixture, which is brought to a temperature of <B> 1500 </B> C for 4 hours in the autoclave (9 to 10 atmospheres). . After cooling, the alcohol is removed by distillation. Unchanged indol and polymerization products are removed by double extraction of the mixture with ether.
The aqueous solution containing the potassium salt of P-indol-acetic acid, extracted with ether, is mixed with dilute sulfuric acid (evolution of hydrocyanic acid). The precipitate formed, representing the crude P-indol-acetic acid, is washed with water, dried, dissolved in 250 parts of anhydrous alcohol, after which the solution is filtered. To the alcoholic solution is added 30 parts of potassium hydroxide and the mixture is brought to the boil for a short time. This solution is mixed with anhydrous ether, which causes the potassium salt of P-indol-acetic acid to precipitate in the form of scales with an argentine luster.
It is filtered off by suction and washed carefully with anhydrous alcohol and ether. The potassium salt thus obtained furnishes, after acidification, α-indol-acetic acid melting at <B> 1670 </B> C. <I> Example 2: </I> 100 parts of formaldehyde (30%) are mixed with a solution of 65 parts of potassium cyanide in 100 parts of water while cooling with ice water. [A solution of 117 parts of indol in 300 parts of alcohol is added to this mixture, which is heated to boiling under reflux for 12 hours. After removing the alcohol by distillation, the remaining aqueous solution is extracted with ether.
After removing the ether by distillation, the residue is subjected to fractional distillation. First, unchanged indol is obtained, and the nitrile of P-indol-acetic acid passes to 190 o C under a pressure of 2 milli meters. In order to saponify the nitrile, 12 parts thereof are brought to the boil under reflux for 6 hours with 80 parts of anhydrous alcohol, 2 parts of water and 10 parts of potassium hydroxide. The potassium salt is removed by filtration, washed with anhydrous alcohol and anhydrous ether.
The remaining aqueous solution (after extraction with ether as indicated above) is mixed with dilute sulfuric acid, and the precipitate is treated as described in Example 1. After saponification with 10 parts of hydroxide of potassium, the potassium salt of iQ-indol-acetic acid is obtained which, after acidification, gives the @ -indol-acetic acid.
Example <I> 3: </I> 58 parts of indol are dissolved in 200 parts of ri-butyl alcohol. The solution is brought to the boil after addition of 45 parts of finely divided potassium cyanide, under reflux. 60 parts of paraformaldehyde are introduced drop by drop into the boiling mixture. After boiling for a few hours, butyl alcohol is removed by steam distillation and the remaining oil is extracted with ether. The ether is evaporated off and the residue is frac <B> tional </B> by distillation. There is thus obtained the nitrile of P-indol-acetic acid boiling at 190-200 ° C. at a pressure of 2 mm.
The latter is saponified in the manner previously described.