La présente invention a plus particulièrement pour objet un procédé du type précédent qui permette d'obtenir un bon taux de transformation, un bon rendement de transformation, c'est-a-dire une bonne sélectivité, et un bon de rendement de réaction.

Les fluorures de carbamoyle sont des composes assez rares mais dont l'intérêt s'est vu relance par le rôle grandissant des dérivés fluorés dans la pharmacologie et dans I'agrochimie. En effet, une des techniques les plus classiques pour synthétiser des derives presentant un carbone aliphatique perfluore, consiste à bloquer les éventuelles anilines sous la forme d'un isocyanate, à chlorer (en général la position dérivé alcoyle au moyen de chlore radicalaire, puis traiter le dérivé chloré obtenu par un milieu fluoré, en générai un milieu contenant de l'acide fluorhydrique en phase liquide. Au cours de ce type de procédé, la première réaction qui prend place est t'addition de l'acide fluorhydrique sur la fonction isocyanate pour donner un fluorure de carbamoyle.

Ce fluorure de carbamoyle est très difficile a transformer en isocyanate. Ceci est grand dommage car l'isocyanate est un intermédiaire très réactif permettant de nombreuses synthèses et en particulier permettant une libération facile de I'aniline correspondante.

La première partie des réactions est décrite dans différents documents et en particulier dans le document EP-A 152 310 et le document EP-A 129 214. En ce qui concerne le passage du fluorure de carbamoyle à l'isocyanate, le brevet britannique n° 955 898, publie le 22 avril 1964, au nom de la société BAYER indique la possibilité de réaliser cette réaction, notamment à l'exemple 1.

Toutefois, la technique utilisée conduit à un faible rendement (35%), la réaction etant, semble-t-il, très difficile et conduisant notamment à des produits lourds et qualifies de résines.

C'est pourquoi un des buts de la présente invention est de fournir un procédé permettant le passage de fluorure de carbamoyle à une fonction isocyanate dans des conditions opératoires aisées à mettre en oeuvre et permettant de bons rendements de réaction, ainsi qu'une bonne sélectivité.

Une des principales difficultés rencontrées au cours de l'étude qui a mené à la présente invention réside dans la très grande réactivité du fluorure de carbamoyle vis-a-vis de lui-même ou vis-a-vis de noyaux aromatiques riches.

Ces buts et d'autres, qui apparaîtront, par la suite sont atteints au moyen d'un procédé de déshydrofluoration permettant de passer d'un fluorure de carbamoyle aromatique à un isocyanate, dans lequel l'on soumet ledit fluorure de carbamoyle à une température au moins égale à 80°C, avantageusement au moins égale à 90°C dans un solvant et qu'a ladite température d'au moins 80°C, ledit fluorure de carbamoyle est a l'état dissous ou finement disperse dans ledit solvant.

Selon la présente invention, on a pu ainsi démontrer que le caractère finement disperse ou le caractère dissous du fluorure de carbamoyle à une température ou il est réactif, jouait un rôle clé dans l'obtention avec un bon rendement de l'isocyanate.

On mènera de préférence la réaction à une température au plus égale à 150°C.

Ledit solvant présente un point d'ébullition (commençant en cas de mélange) avantageusement d'au moins 100°C, plus preferentiellement d'au moins 120°C.

II est préférable de s'arranger pour que la pression dans le réacteur soit telle que le solvant soit en ébullition (c'est-a-dire dans la très grande majorité des cas à reflux). On choisira ainsi une pression supérieure à la pression atmosphérique si le solvant présente un point d'ébullition plus bas que la température à laquelle on désire travailler, et une pression inférieure à la pression atmosphérique lorsque le solvant aura un point d'ébullition plus élevé que la température à laquelle on désire travailler.

Selon une des mises en oeuvre préférées de la présente invention, le solvant, qui peut d'ailleurs être un mélange de solvants, est choisi parmi ceux qui sont miscibles avec l'acide fluorhydrique.

Cette miscibilité peut être partielle ou totale, mais il est préférable que la miscibilité soit telle que le solvant, ou le mélange de solvants, choisi présente une capacité à dissoudre l'acide fluorhydrique au moins égale à 5% en volume, de préférence au moins egale à 10% en volume. Cette solubilité présente un intérêt considérable, car cette miscibilité du solvant avec l'acide fluorhydrique permet d'utiliser ce dernier comme tiers-solvant facilitant la solubilisation du fluorure de carbamoyle dans le mélange réactionnel.

Aussi, selon un mode préféré de la présente invention, on utilise l'acide fluorhydrique pour faciliter l'introduction du fluorure de carbamoyle dans le mélange réactionnel. Cette introduction peut être faite à basse température ou

être introduite à haute température. Au cours du chauffage ou au cours de l'introduction, lorsque le fluorure de carbamoyle est introduit dans un pied de solvant, I'acide fluorhydrique aidant à la solubilisation est élimine, mais en s'éliminant, il laisse le fluorure de carbamoyle sous une forme soit très divisée, soit même dissoute au sein du solvant utilise.

Selon une mise en oeuvre préférée, lors de l'introduction du fluorure de carbamoyle, le rapport entre I'acide fluorhydrique et le fluorure de carbamoyle (rapport HF sur fluorure de carbamoyle) est au moins égal à 2, avantageusement à 3, de préférence à 4.

Selon une des mises en oeuvre préférées de la présente invention, t'addition de fluorure de carbamoyle est réalisée sous la forme d'une solution de ce dernier dans de!'acide fluorhydrique, en respectant les rapports indiques ci- dessus.

Les meilleurs résultats obtenus correspondent à!'addition d'une solution de fluorure de carbamoyle sur un pied de solvant se trouvant à la température de réaction.

Cette solution est avantageusement une solution dans I'acide fluorhydrique comme indique précédemment.

Dans le cas d'une addition sur un pied de solvant, t'addition doit être menée de manière à contrôler le rapport entre I'acide fluorhydrique présent dans le milieu réactionnel, dans ce cas particulier y compris celui additionne plus exactement en équilibre avec le fluorure de carbamoyle et le substrat.

En d'autres termes, le rapport de I'acide fluorhydrique [le libre et celui additionne sur une fonction isocyanate (c'est-a-dire sous la forme de fluorure de carbamoyle)] et les fonctions isocyanate réelles ou masquées sous la forme de fluorure de carbamoyle, est avantageusement au plus égal à 5, de préférence au plus égal à 0,3, plus préférentiellement au plus égal 0,1. Cette condition implique une addition relativement lente du fluorure de carbamoyle.

Selon la présente invention, il est particulièrement avantageux d'éviter la présence d'impuretés ayant un chlore en position benzylique, car dans le cadre de cette réaction, ces impuretés semblent très réactives et détruiraient un certain nombre de substrats ou de composes en dérivant.

A titre indicatif, il est préférable que le nombre de molécules porteuses de chlore en fonction benzylique soit au plus égal à 0,5 à 5%, avantageusement à 2%, de préférence à 1 % des fluorures de carbamoyle à traiter.

Les substrats les plus adaptes à la présente invention sont des fluorures de carbamoyle qui comportent un carbone aliphatique d'hybridation Sp3 porteur d'au moins deux fluors. Ce carbone aliphatique est en général benzylique, c'est-

a-dire qu'il est directement rattache à un noyau aromatique. Toutefois il peut être rattache au noyau aromatique par l'intermédiaire d'un chalcogene (notamment oxygène).

La présente invention est particulièrement adaptée au cas ou ledit noyau aromatique est celui portant l'azote de la fonction carbamoyle.

Un tel substrat peut comporter plusieurs de ces carbones aliphatiques porteurs d'au moins deux fluors.

Ainsi le substrat répond avantageusement à la formule : (R) m-Ar (- (CX2) p-GEA)-NH-CO-F ou: Ar signifie un reste aromatique présentant avantageusement au moins l'une, de préférence deux, plus préférentiellement trois des caractéristiques suivantes: -le reste est mononucléaire, c'est-a-dire ne comporte qu'un noyau ; -le reste est avantageusement homocyclique ; -le reste est à six chaînons; les X semblables ou différents représentent un fluor ou un radical de formule CnF2n+1 avec n entier au plus égal à 5 de préférence à 2 ; D représente un entier au plus égal à 2; GEA represente un groupe hydrocarboné, un groupe electroattracteur dont les éventuelles fonctions sont inertes dans les conditions de la réaction, avantageusement fluor ou un reste perfluoré de formule CnF2n+i avec un entier au plus égale à 8, avantageusement à 5.

Le nombre total de carbone de- (CX2) p-GEA est avantageusement compris entre 1 et 15, de préférence entre 1 et 10. m est 0 ou un entier choisi dans l'intervalle fermé (c'est-à-dire comprenant les bornes) 1 à 4; D R est un substituant inerte dans les conditions opératoires, avantageusement choisi parmi les halogènes avantageusement légers (c'est à dire chlore et fluor) et les radicaux hydrocarbonés, de préférence alcoyle, aryle, alcoylchalcogényle (tel que alcoyloxyle), arylchalcogenyle (tel que aryloxyle).

Le compose substrat peut notamment être de formule (les substituants éventuels inertes dans les conditions réactionnelles ne sont pas figures):

Avantageusement, R est un radical hydrocarboné aryle ou alcoyle, avantageusement d'au plus 10 atomes de carbone, de préférence d'au plus 5 atomes de carbone, R peut également être des fonctions carboxyle, des nitriles, des cétones et des fluorocarbonyles.

Les substituants préférés sont soit rien, c'est-a-dire de I'hydrogene, soit des aryles ou des alcoyles ou des alcoyloxyles.

R ou du moins l'un des R peut également être un groupement comprenant un carbone porteur de deux fluors au moins, de formule CX2p-GEA comme précédemment.

Les exemples suivants illustrent l'invention.

Exemple 1 Elimination de I'acide fluorhvdriaue dans un solvant susceptible de dissoudre le fluorure de carbamoyle Dans un réacteur capable de supporter I'acide fluorhydrique en Téflon de 180 ml, chauffe par bain d'huile régulé et sous agitation magnétique, on charge du fluorure de carbamoyle solide (0,1 mol). Puis du trichlorobenzene (chlore en position 1,3,4) en quantité de 100,4 g est charge.

On obtient une suspension facilement à chauffer. On chauffe progressivement à 80°C, le milieu devient homogène et translucide, jaune orange. Un dégagement gazeux commence aux alentours de 100°C et devient important à partir de 105°C. La température est montée à 125°C et chauffée pendant 7 h. Après refroidissement, on récupère une masse correspondant à un rendement isolé de 80%.

Le compose est ensuite soumis à une distillation et l'on récupère un rendement de 73% en solution dans le trichlorobenzene, quelques resines restant dans le culot de distillation.

Exemple 2 Différents essais ont été faits en utilisant le monochlorobenzene comme solvant selon divers modes opératoires. Le mode opératoire le plus couramment utilise est le suivant: A) préParation de la solution de fluorure de carbamoyle On introduit dans un réacteur de I'HF à une température de-5°C. On introduit alors à la température de fluoration desiree, le trichloromethyle phénylisocyanate que l'on désire transformer, la fluoration dure 1h30, sauf indiquée différemment dans le tableau subséquent, et une opération de finition est menée à la température indiquée dans le tableau pendant 4 h. On

observera que lorsque toutes les choses sont égales par ailleurs sauf la température de finition, les rendements sont meilleurs lorsque la température de finition est menée à une température relativement élevée, c'est-à-dire aux alentours de 20-25°C. Ce phénomène montre l'influence extrêmement néfaste de faibles quantités de dérivés restant chlores une fois en position benzylique.

B) Retrogradation en isocvanate La solution de fluorure de carbamoyle ayant subi ou non une élimination de I'HF préalable, est introduite dans un réacteur dans les conditions spécifiées dans le tableau ci-après. Les conditions de chauffe de pression et de température sont également spécifiées dans le tableau.

Les résultats sont rassemblés dans le tableau suivant: n° du test HF07 HF 08 HF 09 HF 10 HF 11 HF 12 HF 13 HF 14 Température de fluoration -5°C -5°C -5°C 2°C 2°C 2°C 2°C -5°C Température de finition 2°C 2°C 20°C 20°C 20°C 20°C 20°C 20°C $Elimination HF préalable Non Oui Non Oui Non Non Non Non HF libéré au cours de la 10 10 10 4,99 4,93 5,72 9,87 8,93 distillation-réaction Atmos- Atmos- Atmos- Vide Vide Atmos- Atmos- Atmos- Pression phérique phérique phérique (300 mm) (300 mm) phérique phérique phérique Lot ou Semi-continu Semi- Lot Semi- Lot Semi- Semi- Semi- Semi- continu continu continu continu continu continu Coulée sur MCB (durée) 1h45 0 4h 0 2h 4h 4h 4h 130-130°C 20-130°C 130-130°C 48-100°C 100-100°C 130-130°C 130-130°C 130-130°C Temp, initiale-finale (reflux) (reflux) (reflux) (reflux) (reflux) (reflux) (reflux) (reflux) Durée de la montée Néant 3h Néant 1h Néant néant néant néant Durée du maintien 2h30 3h 2h 0 0 2h 2 h 2h Mole initiale 1,67 1,67 1,67 1,66 1,66 1,63 1,67 1,86 Mole avant distillation 1,18 1,35 1,51 1,42 1,35 1,35 1,55 1,46 Dégagement COF2 0,05 0,05 0,05 0,09 0,09 0,08 0,06 0,7 Rdt 70,66% 80,84% 90,42% 85,54% 81,33% 82,82% 92,81% 78,49% Rdt de distillation 99,00% 84,00% 93,00% 100,00% 85,00% 97,00% 90,00% 100,00% Rdt total après distillation 70,00% 68,00% 84,00% 85,00% 76,00% 80,00% 83,00% 79,00% Répartition des composés légers dans le méalnge résactionnel final avant distillation Fluorure de carbamoyle 0,70% 3,00% 1,43% 0,47% 0,34% 2,30% Dimère 0,90% 2,50% 1,60% 1,10% 0,98% 0,80% Urée 1,10% 2,00% 1,00% 2,50% 1,60% 1,00% Biuret 6,60% 12% 12,40% 10,00% 7,10% 10,50% Isocyanate 82,93% 77,59% 90,70% 80,50% 83,57% 85,93% 98,98% 85,40% Rapport isocyanate/biuret 13,74242424 6,708333333 6,739516129 8,593 12,67323944 8,13333333

Commentaire sur les résultats ci-dessus Les tests HF 07 et HF 08 quoique pas vraiment mauvais, donnent un rendement relativement médiocre en isocyanate final. L'explication de ce phénomène est liée à la faible température de finition qui laisse une proportion non négligeable supérieure à 2 ou 3% en monochloro-difluoromethylphenyle.

Une autre raison pour laquelle l'essai HF 07 est médiocre, réside dans la rapidité de la coulée qui ne dure que 1h45 alors que dans les autres cas elle dure significativement plus longtemps.

Pour les essais HF 07 et HF 08, les données sur les impuretés manquent, aussi ne peut-on pas en conclure beaucoup plus. Pour les tests pour lesquels cette donnée est présente, on peut utiliser le rapport isocyanate/biuret comme indice de la sélectivité de la réaction.

La réaction HF 09 donne de très bons résultats, tant au niveau du rendement global, qu'au niveau de la pureté du produit obtenu. Cela démontre l'intérêt d'une part d'ajouter le fluorure de carbamoyle sous une forme dissoute dans I'acide fluorhydrique, et d'autre part de travailler avec un rapport HF/fluorure de carbamoyle élevé. Dans ce cas-la, le rapport HF/isocyanate est de 10, ce qui correspond au rapport acide fluorhydrique/fluorure de carbamoyle de 9. Les résultats des essais HF 10 et HF 11 sous vide sont certes bons, mais un peu décevants compte tenu du fait d'avoir travaillé sous vide. Cependant, la vitesse d'addition ou la vitesse de montée en température était sans doute un peu trop elevee.

L'essai HF 12 est très similaire à l'essai HF 09, mais la différence avec celui- ci vient du fait de la moins grande teneur d'acide fluorhydrique dans le mélange, plus exactement la solution additionnée.

Dans le test HF 13, on retrouve des niveaux d'acide fluorhydrique élevés, et donc une sélectivité de la réaction bien meilleure.

Les essais HF 15 et HF 16 montrent l'effet de I'augmentation de la pression, lequel n'est pas extremement favorable.