Procédé de préparation d'un indole La présente invention concerne un procédé de préparation des indoles de formule générale
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R et R' représentant des atomes d'hydrogène ou des radicaux alcoyle comportant de 1 à 6 atomes de carbone.
Il est connu de préparer le sel potassique de l'indole par action d'un alcoolate alcalin R10Me (R, = alcoyle ou cycloalcoyle ; Me = métal alcalin) sur la N-formyl-o-toluidine selon la réaction
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l'indole étant mis en liberté par action de l'eau sur son sel alcalin. Les homologues de l'indole peuvent être obtenus de façon analogue en remplaçant la N-formyl-o-toluidine par un homologue approprié de cette dernière.
Il a été trouvé qu'on peut obtenir des indoles de formule
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dans laquelle R et R' ont les significations déjà données en faisant réagir un alcoolatë alcalin sur une N,N'-di-o-alcoyl-phénylformamidine de formule générale
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La réaction peut être schématisée comme suit
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Comme dans la méthode classique, l'indole ou son homologue est libéré de son sel alcalin par action de l'eau.
Les formamidines utilisées comme matières pre mières peuvent être préparées selon des méthodes connues. Un procédé qui convient bien consiste à condenser l'amine aromatique avec l'o-formiate d'éthyle en présence d'une trace d'acide chlorhydri que comme catalyseur, avec distillation de l'alcool éthylique formé. Il n'est pas nécessaire d'isoler les formamidines pures. On peut par exemple préparer la formamidine dans un excès de l'amine aromatique de façon à obtenir une solution de la formamidine plus facilement maniable qu'un produit solide.
Comme alcoolates alcalins, on emploie de pré férence des alcoolates de potassium. Parmi les alcools servant à préparer les alcoolates, on peut citer le méthanol, l'éthanol, l'isopropanol et le tert. butanol ou encore des alcools à plus haut point d'ébullition comme le cyclohexanol ou l'éthoxy-éthanol.
On prépare facilement les alcoolates par les mé thodes connues, action d'un métal alcalin sur l'alcool ou déshydratation azéotrope du mélange alcool-les- sive d'alcali caustique.
La réaction se fait par simple chauffage de la formamidine et de l'alcoolate alcalin dans un milieu solvant contenant l'alcool correspondant à l'alcoolate utilisé et éventuellement l'amine correspondant à la formamidine. La réaction s'amorce vers 220-2500 C et au cours du chauffage et de la réaction propre ment dite,
on recueille un distillat constitué par un mélange d'amine aromatique et d'alcool correspon dant respectivement à la formamidine et à l'alcoolate utilisés et d'où on peut récupérer l'amine et l'alcool pour les réemployer ultérieurement. Quand il ne dis- tille plus rien, la réaction est terminée, on laisse refroidir, ajoute de l'eau et sépare l'indole ou son homologue par des moyens connus, par exemple entraînement à la vapeur d'eau, extraction par sol vant du liquide entraîné, rectification et éventuelle ment cristallisation.
Les exemples suivants illustrent l'invention, ainsi que la préparation de certains produits de départ. <I>Exemple 1</I> On charge dans un ballon surmonté d'une co lonne capable de séparer l'alcool éthylique de l'ortho- formiate d'éthyle
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orthoformiate <SEP> d'éthyle <SEP> . <SEP> ... <SEP> 2085 <SEP> g
<tb> o-toluidine <SEP> .........
<SEP> 4500 <SEP> g
<tb> (soit <SEP> 1,5 <SEP> fois
<tb> la <SEP> théorie)
<tb> acide <SEP> chlorhydrique <SEP> (d <SEP> = <SEP> <B>1,18)</B> <SEP> 0,5 <SEP> ce On utilise un excès d'o-toluidine pour que le mélange réactionnel reste liquide vers 80-90 en fin d'opération pour faciliter les manipulations, la N-di- o-tolylformamidine ayant un point de solidification de 149o.
On chauffe le ballon. La réaction démarre vers 106% l'alcool éthylique distille. On arrête quand la température atteint 175-l80 , laisse refroidir à 110 120% puis coule dans le cyclohexanolate de potas sium.
Le cyclohexanolate de potassium a été obtenu en faisant réagir de la lessive de potasse à 50 % sur le cyclohexanol avec élimination de l'eau de la réaction par distillation<B>;
</B> dans ce but, on charge dans un ballon muni d'une colonne cyclohexanol . . . . . . . 9000 g lessive de potasse à 48,8 % KOH . . 1760 g ce qui correspond à 1,l molécule de potasse pour une molécule d'orthoformiate chargée dans la pre mière phase.
On chauffe. Il distille un mélange de 1145 g d'eau et 1826 g de cyclohexanol. On a en fin de réaction une solution à 27,3 % de cyclohexanolate de potassium dans le cyclohexanol. On laisse refroi dir à 130-140o.
Dans cette solution, on coule la solution chaude de N-di-o-tolylformamidine dans l'o-toluidine, on abaisse la pression à 280 mm, et chauffe en agitant.
II passe d'abord 8100 g d'un mélange d'o-tolui- dine et de cyclohexanol, puis vers 200-250% la réac tion s'amorce et il distille 1700 g de toluidine. On monte jusqu'à 320o. Quand la distillation s'arrête, on laisse refroidir à 1501, tout en continuant l'agi tation, puis on ajoute un litre d'eau, et entraine l'indole à la vapeur d'eau, en maintenant la tempé rature entre 120 et 1400.
On condense 18 à 20 litres d'eau d'où on extrait l'indole au moyen de benzène. Les extraits benzéniques sont lavés à l'acide chlorhydrique dilué, puis au carbonate de sodium, on évapore le solvant et rectifie l'indole. On obtient 1090g de produit qui, par recristallisation dans le cyclohexane, donne 1000 g d'indole pur.
Le mélange cyclohexanol-toluidine est repris à l'acide chlorhydrique pour la séparation de l'o-tolui- dine qu'on régénère ensuite de son chlorhydrate. <I>Exemple 2</I> Dans un ballon surmonté d'une couronne, on charge:
orthoformiate d'éthyle . . . 148 g o-éthylaniline ......... 248 g acide chlorhydrique (d = 1,18) . . 0,1<I>ce</I> On chauffe et après distillation de 125 g d'alcool éthylique, on obtient 256 g de N-di-(o-éthylphényl)- formamidine qu'on chauffe directement avec<B>510g</B> d'une solution éthylique à 16,5 % d'éthylate de po- tassium. Il passe d'abord 460 g d'alcool éthylique,
puis 126 g d'éthylaniline. En opérant comme pré cédemment, on obtient 79 g de méthyl-3-indole (scatol).