Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR DIRECTLY PREPARING AMINO-ALCOHOLS OR ALCOHOLS USING HALOGENOZINC HYDRIDES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2006/082200
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for preparing amino-alcohols and alcohols in a simple and low-cost manner by directly reducing amino-acids, carboxylic acids and corresponding esters with the aid of a novel nondangerous reducing entity embodied in the form of a halogenozinc borohydride of formula ZnXBH4, wherein X is Cl, Br, I or F. The inventive reducing entity can be pre-prepared or formed in situ. The inventive method consists in forming an (amino-alcohol or alcohol)/borane complex by a reducing reaction and, afterwards in hydrolysing said complex in such a way that the desired amino-alcohol or alcohol is obtainable.

Inventors:
VINCENT CHARLES-HENRY (FR)
Application Number:
PCT/EP2006/050589
Publication Date:
August 10, 2006
Filing Date:
February 01, 2006
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
ISOCHEM SA (FR)
VINCENT CHARLES-HENRY (FR)
International Classes:
C07C213/00; C07C29/147; C07C215/28
Other References:
NARASIMHAN, S. ET AL: "Synthetic applications of zinc borohydride", ALDRICHIMICA ACTA, vol. 31, no. 1, 1998, pages 19 - 26, XP002344253, ISSN: 0002-5100
NARASIMHAN, S. ET AL: "Unusual reactivity of zinc borohydride - conversion of amino acids to amino alcohols", SYNTHETIC COMMUNICATIONS, vol. 26, no. 4, 1996, pages 703 - 706, XP008052263, ISSN: 0039-7911
NARASIMHAN, S. ET AL: "Facile reduction of carboxylic acids by zinc borohydride.", JOURNAL OF ORGANIC CHEMISTRY, vol. 60, no. 16, 1995, pages 5314 - 5315, XP002344254, ISSN: 0022-3263
Attorney, Agent or Firm:
Cabinet, Regimbeau (Paris Cedex 17, FR)
Download PDF:
Claims:
REVENDICATIONS
1. Procédé de préparation d'aminoalcools ou d'alcools à partir des aminoacides, acides carboxyliques ou esters respectivement correspondants, caractérisé en ce que l'étape de réduction de la fonction acide carboxylique ou ester en fonction alcool est réalisée en présence d'un agent réducteur de formule ZnXBH4, où X représente Cl, Br, I ou F.
2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l'aminoacide répond à la formule (I) RCH (CH2^COOH /N\ Ri' R2 (I) dans laquelle soit R représente un atome d'hydrogène ou un radical alkyle linéaire ou ramifié en CiCi2, aryle en C6Cn, aralkyle en C7Cn, hétéroaryle en C5Cn ou hétéro aralkyle en C6Ci7, lesdits radicaux pouvant être substitués par un ou plusieurs radicaux — NR3R4, alkyles, nitro, hydroxy ou halogènes et pouvant comporter des hétéroatomes choisis dans le groupe constitué par N, O, Se et S, Rl et R2, indépendamment l'un de l'autre, représentent un atome d'hydrogène, un radical alkyle linéaire ou ramifié en C1C12 ou cycloalkyle en C3Cg, ou Rl et R2 peuvent former ensemble, avec l'atome d'azote qui les porte, un cycle aliphatique ou aromatique de 5 à 8 chaînons, ledit cycle pouvant être substitué par un ou plusieurs radicaux NR3R4 nitro, hydroxy ou halogènes et pouvant comporter des hétéroatomes choisis dans le groupe constitué par N, O, Se et S, soit R et Rl forment ensemble, avec l'atome de carbone et d'azote qui les porte respectivement, un cycle aliphatique ou aromatique de 5 à 8 chaînons, ledit cycle pouvant être substitué par un ou plusieurs radicaux NR3R4 nitro, hydroxy ou halogènes et pouvant comporter des hétéroatomes choisis dans le groupe constitué par N, O, Se et S, et R2 représente un atome d'hydrogène, un radical alkyle linéaire ou ramifié en CjC12 ou cycloalkyle en C3Cg, et R.
3. et R4, indépendamment l'un de l'autre, représentent un atome d'hydrogène, un radical alkyle linéaire ou ramifié en CiCi2 ou cycloalkyle en C3Cg, ou R.
4. et R.
5. euvent former ensemble, avec l'atome qui les porte, un cycle aliphatique ou aromatique de 5 à 8 chaînons, ledit cycle pouvant comporter des hétéroatomes choisis dans le groupe constitué par N, O, Se et S, et n est un nombre entier allant de 0 à 10.
6. 3 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'acide carboxylique répond à la formule R'COOH ou l'ester répond à la formule R"COOR'", dans laquelle R', R" et R'", indépendamment les uns des autres, représentent un radical alkyle linéaire ou ramifié en CiC]2, aralkyle en C7Cn, aryle en C6Cn ou hétéroaryle en C4Ci0 ou hétéroaralkyle en C5Cn, qui peut être substitué par un ou plusieurs radicaux OH.
7. 4 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes successives suivantes : a) formation d'un complexe (aminoalcool ou alcool)/borane par réaction entre un aminoacide ou un acide carboxylique ou un ester et ledit agent réducteur, dans un solvant approprié ; b) hydrolyse du complexe obtenu à l'étape a) pour obtenir l 'aminoalcool ou l'alcool désiré ; c) le cas échéant, élimination des sels minéraux formés lors de l'étape b) ; d) élimination du solvant de la réaction et récupération de l' aminoalcool ou de l'alcool désiré.
8. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le solvant utilisé à l'étape a) est choisi dans le groupe constitué par le tétrahydrofurane, les éthers d' alkyle, les éthers de glycol et le méthyle tétrahydrofurane.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que lors de l'étape b), l'hydrolyse est réalisée au moyen d'une base organique ou minérale, de basicité supérieure à celle dudit aminoalcool ou alcool, à raison d'au moins 2 équivalents, avantageusement de 2 à 5 équivalents, de base par rapport à la quantité molaire d'agent réducteur engagé.
10. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la base utilisée est de la soude ou de la potasse, en concentration de 5 à 50% massique dans l'eau.
11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que lors de l'étape b), le milieu est chauffé à une température comprise entre 300C et la température de reflux du solvant utilisé à l'étape a).
12. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit agent réducteur est formé au préalable.
13. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'étape a) comprend les étapes successives suivantes : i) addition de 1 à 2 équivalents dudit agent réducteur, par rapport à la quantité molaire engagée d'aminoacide, d'acide carboxylique ou d'ester, à une suspension d'aminoacide, d'acide carboxylique ou d'ester dans un solvant approprié ; puis ii) chauffage de la solution obtenue suite à l'étape i) à une température comprise entre 300C et la température d'ébullition du solvant pendant 1 à 50 heures, avantageusement 6 à 20 heures.
14. 1 1.
15. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'étape i) est réalisée à une température comprise entre 20 et 800C.
16. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ledit agent réducteur est formé in situ.
17. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'étape a) comprend les étapes successives suivantes : réaction d'un aminoacide, ayant une fonction NH2 libre, avec 1 à 2 équivalents d'un halogénure de zinc ZnX2, par rapport à la quantité molaire d' aminoacide, dans un solvant pour former un complexe amino acide/halogénure de zinc ; coulée du complexe aminoacide/ halogénure de zinc sur une suspension contenant 1 à 2 équivalents de borohydrure, par rapport à la quantité molaire d'aminoacide, dans un solvant, de préférence identique à celui de l'étape 1), ledit borohydrure étant en excès molaire par rapport à l'halogénure de zinc ; à la fin de la coulée, chauffage du milieu réactionnel à une température comprise entre 300C et la température d'ébullition du solvant pendant 1 à 50 heures, avantageusement 6 à 20 heures, pour former un complexe amino alcoolborane.
18. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que lors de l'étape 1) on utilise 1 à 1,25 équivalents d'halogénure de zinc par rapport à la quantité molaire d'aminoacide.
19. Procédé selon la revendication 13 ou 14, caractérisé en ce que le solvant utilisé à l'étape 1) est choisi dans le groupe constitué par le tétrahydrofurane, l'éthylène glycol, le diméthyléther, les éthers de glycol et l'éther d'alkyle.
20. Procédé selon l'une quelconque des revendications 13 à 15, caractérisé en ce que lors des étapes 1) et 2) on utilise 1 à 1,25 équivalents d'halogénure de zinc et 1,25 équivalents de borohydrure, par rapport à la quantité molaire d'aminoacide.
21. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit agent réducteur est le borohydrure de chlorozinc.
Description:
Procédé direct de préparation d'amino-alcools ou d'alcools utilisant le borohydrure d'halogénozinc

L'invention concerne un procédé de préparation simple et rentable des amino- alcools et alcools par réduction directe des amino-acides, acides carboxyliques et esters correspondants, à l'aide d'une nouvelle entité réductrice non dangereuse.

Les procédés de préparation d'amino-alcools ou d'alcools décrits dans la littérature utilisent généralement des hydrures métalliques et peuvent être classés en deux catégories principales : les procédés nécessitant l'obtention préalable d'intermédiaires et les procédés directs.

Les procédés nécessitant l'obtention préalable d'intermédiaires, tels que des esters ou des amino-acides protégés, sont d'une mise en œuvre plus complexe et nécessitent un plus grand nombre d'opérations. Ils sont donc moins productifs.

Les procédés directs permettent de réduire la fonction carboxylique ou ester en fonction alcool, sans qu'il soit nécessaire de protéger les groupements réactifs. Ainsi, ces procédés permettent notamment de transformer directement un amino-acide en amino-alcool, sans qu'il soit nécessaire de protéger l' amino-acide. Les procédés directs connus de l'art antérieur nécessitent pour la plupart des réactifs dangereux, tels que LiAlH 4 , DiBAH (hydrure de diisobutyle aluminium), et BH 3 complexé, ou génèrent « in situ » des réactifs versatiles tels le diborane, ainsi en va-t-il des associations du borohydrure de sodium (NaBH 4 ) avec I 2 , H 2 SO 4 concentré, TmsCl (triméthylsilylchlorure), AlCl 3 , BF 3 . Le Red-Al® (sodium bis(2-méthoxyéthoxy)aluminium hydride) ne permet pas ou alors très difficilement l'obtention des amino-alcools par réduction directe des amino-acides (voir Aldrichimica Acta, 31, (1), 21-22 et J. Org. Chem., (1993),58, 3568 pour un résumé des méthodes de réductions des amino acides par les hydrures). Seul un procédé, utilisant le borohydrure de zinc (Zn(BH 4 ^, permet la synthèse d'amino-alcools dans des conditions de sécurité et de rendement acceptables mais dans des conditions peu productives (S. Narasimhan, S. Madhavan and K. GaneshwarPrasad, Synthetic Communications, 26(4), 703-706 (1996) et Aldrichimica Acta, 31,(1), 19-26 ). Dans ce

procédé, l'amino acide est réduit par une solution de 1 équivalent de Zn(BH 4 )2 0,28 M dans le THF (tétrahydrofurane) (30 volumes). Zn(BH 4 ^ peut être préalablement préparé par la réaction de ZnCl 2 + 2 NaBH 4 . Il est exempt de chlore. La réaction s'opère au reflux du THF pendant 5 heures. Toutefois, le procédé décrit a une faible productivité. De plus, la quantité de NaBH 4 nécessaire à la réduction est de 2 équivalents pour 1 équivalent d'amino-acide et Zn(BH 4 ^ est instable et se détruit en partie pendant le contact. Enfin, le procédé ne décrit que l'obtention d'amino-alcools non purifiés.

Enfin il existe également un procédé de réduction directe d'amino acides par hydrogénation catalytique (WO9938838), mais ce procédé utilise des catalyseurs métalliques en grande quantité (pouvant aller jusqu'à 1 gramme de catalyseur par gramme d'amino-alcool obtenu) et nécessite l'utilisation de pressions élevées (de

150.10 5 à 200.10 5 Pa).

Aussi existe-t'il un besoin d'un procédé à haut rendement qui met en oeuvre des réactifs peu dangereux.

Or, l'inventeur a découvert, d'une manière suiprenante, qu'en utilisant comme entité réductrice un dérivé halogène de borohydrare de zinc, on obtenait un procédé simple, productif, n'utilisant pas de réactifs dangereux et ne nécessitant pas de passer par un intermédiaire limitant le rendement.

L'invention a donc pour objet un procédé de préparation d'amino-alcools ou d'alcools à partir des amino-acides, acides carboxyliques ou esters respectivement correspondants, caractérisé en ce que l'étape de réduction de la fonction acide carboxylique ou ester en fonction alcool est réalisée en présence d'un agent réducteur de formule ZnXBH 4 , où X représente Cl, Br, I ou F.

Dans le cadre de la présente invention, l'amino-acide peut être tout amino-acide naturel ou synthétique connu de l'homme du métier.

Par amino-acide naturel, on désigne les amino-acides choisis dans le groupe comprenant l'alanine, l'arginine, l'asparagine, l'acide aspartique, la cystéine, la cystine, la glutamine, l'acide glutamique, la glycine, l'histidine, l'isoleucine, la leucine, la lysine, l'hydroxylysine, l'hydroxyprolme, la méthionine, la phénylalanine, la proline, la sélénocystéine, la serine, la thréonine, le tryptophane, la tyrosine et la valine.

Par amino-acide synthétique, on désigne notamment les composés qui possèdent une fonction aminé, qui peut être substituée, et une fonction acide carboxylique. Les amino-acides pour lesquels les fonctions aminé et acide carboxylique sont portées par le même carbone sont appelés α-amino-acides. De la même manière, on peut citer les β, β 2 , /? 3 -amino-acides, pour lesquels respectivement la fonction acide est en position β, β ou β 3 de la fonction aminé.

Comme exemple d'amino-acides synthétiques, on peut notamment citer les acides (2 ou 3)-aminoadipique, 2 (ou 4) aminobenzoïque, 2-aminobutyrique, 4-aminobutyrique (GABA), 2 (ou 6) aminocaproïque, 1-amino-l-cyclohexane carboxylique, 1-amino-l-cyclopentane carboxylique, 8-amino-3,6-dioxaoctanoïque, 1 -aminoindane carboxylique, 2-aminoisobutyrique, 3 (ou 4)-aminométhylbenzoïque, aminooxyacétique, 4-aminopyrollidine carboxylique, 2-aminovalérique, azétidine-2-carboxylique, diaminobutyrique, indoline-2-carboxylique, isonipecotique, nipecotique, phényl-pyrrolidine-2-carboxylique, pipécolique, tétrahydroisoquinoline carboxylique, amino-1-carboxyméthylpipéridine, tert-leucine,

4-carboxyméthylpiρérazine, 4-carboxyméthylpipéridine, cyclohexylalanine, cyclohexyl glycine, 3,4-diméthoxyphénylalanine, homoleucine, homophénylalanine, hydroxyproline, naphtylalanine, 4-méthylphénylalanine, 4-nitrophénylalanine, norleucine, norvaline, ornithine, phénylglycine ou sarcosine. Selon une variante avantageuse de l'invention, l'amino-acide répond à la formule (I)

R-ÇH— (-CHf)^-COOH

/ N \

R1 R2

(I) dans laquelle

- soit R représente un atome d'hydrogène ou un radical alkyle linéaire ou ramifié en C 1- Cj 2 , aryle en C 6 -Ci i, aralkyle en C 7 -C 17 , hétéroaryle en C 5 -Cn ou hétéroaralkyle en

C O -C I 7 , lesdits radicaux pouvant être substitués par un ou plusieurs radicaux -NR3R4, alkyles, nitro (-NO 2 ), hydroxy (-OH) ou halogènes et pouvant comporter des hétéroatomes choisis dans le groupe constitué par N, O, Se et S,

Rl et R2, indépendamment l'un de l'autre, représentent un atome d'hydrogène, un radical alkyle linéaire ou ramifié en Ci-C] 2 ou cycloalkyle en C3-C8, ou

Rl et R2 peuvent former ensemble, avec l'atome d'azote qui les porte, un cycle aliphatique ou aromatique de 5 à 8 chaînons, ledit cycle pouvant être substitué par un ou plusieurs radicaux -NR3R4, alkyles, nitro, hydroxy ou halogènes et pouvant comporter des hétéroatomes choisis dans le groupe constitué par N, O, Se et S, - soit R et Rl forment ensemble, avec l'atome de carbone et d'azote qui les porte respectivement, un cycle aliphatique ou aromatique de 5 à 8 chaînons, ledit cycle pouvant être substitué par un ou plusieurs radicaux -NR3R4, alkyles, nitro, hydroxy ou halogènes et pouvant comporter des hétéroatomes choisis dans le groupe constitué par N, O, Se et S, et R2 représente un atome d'hydrogène, un radical alkyle linéaire ou ramifié en C1-C 12 ou cycloalkyle en C 3 -Cs, et

R3 et R4, indépendamment l'un de l'autre, représentent un atome d'hydrogène, un radical alkyle linéaire ou ramifié en C]-C] 2 ou cycloalkyle en C 3 -Cs, ou R3 et R4 peuvent former ensemble, avec l'atome qui les porte, un cycle aliphatique ou aromatique de 5 à 8 chaînons, ledit cycle pouvant comporter des hétéroatomes choisis dans le groupe constitué par N, O, Se et S, et n est un nombre entier variant de 0 à 10, avantageusement de 0 à 9. n vaut encore plus avantageusement 0 ou 1.

Selon une variante avantageuse de l'invention, l'acide carboxylique répond à la formule R'-COOH ou l'ester répond à la formule R"-COO-R'", dans laquelle R', R" et R'", indépendamment les uns des autres, représentent un radical alkyle linéaire ou ramifié en Ci-Ci 2 , aralkyle en C 7 -C 12 , aryle en C 6 -Cn, hétéroaryle en C 4 -C] O ou hétéroaralkyle en C 5 -C 1 1 , qui peut être substitué par un ou plusieurs radicaux -OH.

Dans le cadre de la présente invention, le terme « alkyle » désigne un résidu hydrocarboné à chaîne droite ou ramifiée contenant de 1 à 12 atomes de carbone, avantageusement de 1 à 6 atomes de carbone, encore plus avantageusement de 1 à 4 atomes de carbone, tel que le méthyle, Péthyle, le propyle, l'isopropyle et le butyle.

Dans le cadre de la présente invention, le terme « aryle » désigne un résidu carbocyclique aromatique contenant de 6 à 11 atomes de carbone et le tenue « hétéroaryle » désigne un résidu carbocyclique aromatique contenant de 6 à 11 atomes de carbone, dont 1 ou plusieurs atomes de carbone peuvent être remplacés par des hétéroatomes choisis dans le groupe constitué par N, O, Se et S. Comme exemple de

radical aryle, on peut notamment citer le phényle et le naphtyle, avantageusement le phényle. Comme exemple de radical hétéroaryle, on peut notamment citer l'imidazole, l'indole, le furane, le thiophène, le pyrrole, avantageusement l'indole et l'imidazole.

Dans le cadre de la présente invention, le terme « aralkyle » désigne un résidu hydrocarboné contenant de 1 à 6 atomes de carbone lié à un radical aryle, tel que défini précédemment. Comme exemple de radical aralkyle, on peut notamment citer le benzyle et le phénéthyle.

Dans le cadre de la présente invention, le tenue « hétéroaralkyle » désigne un résidu hydrocarboné contenant de 1 à 6 atomes de carbone lié à un radical hétéroaryle, tel que défini précédemment. Comme exemple de radical hétéroaralkyle, on peut notamment citer la pyridylméthyle et la quinolin-3-ylméthyle.

Dans le cadre de la présente invention, le ternie « cycloalkyle » désigne un groupe alkyle cyclique contenant de 3 à 8 atomes de carbone, par exemple le cyclopropyle, le cyclobutyle, le cyclopentyle et le cyclohexyle. Dans le cadre de la présente invention, le terme « halogène » désigne le chlore, le brome, le fluor ou l'iode.

Le procédé comprend avantageusement les étapes successives suivantes : a) formation d'un complexe (amino-alcool ou alcool)/borane par réaction entre un amino-acide ou un acide carboxylique ou un ester et ledit agent réducteur dans un solvant approprié ; b) hydrolyse du complexe obtenu à l'étape a) pour obtenir l' amino-alcool ou l'alcool désiré ; c) le cas échéant, élimination des sels minéraux formés lors de l'étape b) ; d) élimination du solvant de la réaction et récupération de l' amino-alcool ou de l'alcool désiré.

Dans le cadre de la présente invention, l'expression « agent réducteur » désigne le composé de formule ZnXBH 4 , où X représente Cl, Br, I ou F

Le solvant de l'étape a) est avantageusement choisi dans le groupe comprenant le THF, les éthers d'alkyle, tels que le diméthyléther, les éthers de glycol, tels que le diglyme et le triglyme, et le méthyle THF.

Lors de l'étape b), le complexe peut être hydrolyse soit en milieu acide, soit en milieu basique. L'hydrolyse est avantageusement réalisée au moyen d'une base organique ou minérale, de basicité supérieure à celle dudit amino-alcool ou alcool, à raison d'au moins 2 équivalents, avantageusement de 2 à 5 équivalents, de base par rapport à la quantité molaire d'agent réducteur engagé.

Dans le cadre de la présente invention, l'expression « basicité supérieure » définit une base qui présente une valeur de pKb inférieure à la valeur de pKb de Pamino-alcool ou de l'alcool considéré (ou une valeur de pKa supérieure à la valeur de pKa de l'amino-alcool ou de l'alcool considéré). La base utilisée est donc une base plus forte que l'amino-alcool ou l'alcool considéré, elle a ainsi une capacité d'attraction des protons plus forte.

Pour l'étape d'hydrolyse b), le complexe obtenu suite à l'étape a) peut être coulé sur la base organique ou minérale (coulée inverse) ou la base organique ou minérale peut être coulée sur le complexe issu de l'étape a). On préférera la coulée inverse. La base utilisée, lors de cette étape d'hydrolyse, est avantageusement de la soude ou de la potasse, en concentration de 5 à 50% massique dans l'eau, avantageusement 30 à 50% massique dans l'eau.

La concentration de la solution de soude ou de potasse utilisée conditionne la teneur en eau de la solution organique de l'amino-alcool ou de l'alcool obtenue suite à l'étape b). Ainsi l'utilisation d'une solution de soude ou de potasse à 30% massique conduit à l'obtention d'une solution de l'amino-alcool ou de l'alcool mesurée à 12% massique d'eau environ. L'utilisation d'une solution de soude ou de potasse à 50% massique permet avantageusement d'obtenir une solution de l'amino-alcool ou de l'alcool à environ 4 % massique d'eau ; l'eau est séparée ainsi beaucoup plus facilement de l'amino-alcool ou de l'alcool lors de la distillation du solvant car elle co-distille avec celui-ci.

La quantité de soude ou de potasse nécessaire peut se situer entre 2 équivalents et 5 équivalents et plus précisément et de façon avantageuse est fixée à 2 équivalents exactement par rapport à la quantité molaire d'agent réducteur engagée. Le pH apparent du milieu se situe alors avantageusement entre 9 et 14, de préférence entre 11 et 14. Dans ces conditions stoechiométriques, on ne retrouve pas de soude ou de potasse libre dans le réacteur, et l'amino-alcool ou l'alcool formé est récupéré aisément sous la forme

d'une solution dans le solvant choisi et ce sans qu'il soit nécessaire d'opérer des étapes supplémentaires de décantation et de séparation de phases.

Lors de l'étape b), le milieu est avantageusement chauffé à une température comprise entre 30 0 C et la température de reflux du solvant utilisé à l'étape a). Outre qu'il permet la destruction de l'excès de borohydrure, ce chauffage permet de rendre le milieu réactionnel bien agitable par la stabilisation de la formation des composés minéraux et procure ainsi un essorage facile des sels minéraux. Dans le cas d'un excès de base, celle-ci pourra être éliminée par décantation et soutirage après l'essorage des sels minéraux, l'amino-alcool ou l'alcool restant en solution dans le solvant utilisé. L'hydrolyse du milieu de réduction par de la soude ou de la potasse concentrée en quantité exactement stoechiométrique par rapport à la quantité molaire d'agent réducteur engagée, permet avantageusement de former des sels aisément filtrables, et d'éviter toute opération de décantation et de séparation d'une éventuelle phase aqueuse, améliorant ainsi considérablement la productivité et la manipulation nécessaire. Si nécessaire, on élimine les sels minéraux formés. Pour ce faire, la suspension obtenue suite à l'étape b) est filtrée de façon à récupérer ces sels. Le gâteau obtenu est ensuite rincé par le solvant choisi de façon à entraîner et récupérer l'amino-alcool ou l'alcool en solution dans le solvant. Ce solvant est avantageusement choisi dans le groupe comprenant le THF, les ethers de glycol, le méthyl THF, les éthers d'alkyle. Ce solvant est avantageusement le même solvant que celui qui avait été utilisé lors de l'étape a).

Les sels minéraux récupérés se présentent avantageusement sous la forme d'une poudre très facile à manipuler, que l'on peut soit éliminer comme telle, soit solubiliser dans de l'eau éventuellement après neutralisation, voire acidification. Ensuite et de façon simple, le solvant, si son point d'ébullition est inférieur à celui de l'amino-alcool ou de l'alcool, est éliminé à pression atmosphérique ou sous vide, et l'amino-alcool ou l'alcool recherché est distillé sous vide plus poussé ou à pression atmosphérique si ses caractéristiques physiques le permettent.

Dans certains cas, le solvant peut être choisi pour pouvoir co-distiller avec l'amino-alcool ou l'alcool et donc empêcher ce dernier de cristalliser trop vite lors de la distillation.

Dans certains cas il peut être utile de choisir un solvant à plus haut point d'ébullition de façon à pouvoir constituer un pied de distillation.

Le solvant peut être recyclé par déshydratation par de la soude perle suivant une technique simple puis re-distillation. Dans ce cas, on mélange au solvant à récupérer une masse de soude perle égale à la masse d'eau contenue dans le solvant, on agite puis on décante la solution de soude 50% massique obtenue, on soutire la solution de soude que l'on peut recycler, puis on distille le solvant à pression atmosphérique. On récupère ainsi du solvant recyclable d'un taux d'eau de 0,2% massique environ.

Selon une variante de l'invention, ledit agent réducteur est formé au préalable.

L'étape a) comprend alors avantageusement les étapes successives suivantes : i) addition de 1 à 2 équivalents dudit agent réducteur (par rapport à la quantité molaire engagée d'amino-acide, d'acide carboxylique ou d'ester) à une suspension d'amino-acide, d'acide carboxylique ou d'ester dans un solvant approprié ; puis ii) chauffage de la solution obtenue suite à l'étape i) à une température comprise entre 30 0 C et la température d'ébullition du solvant pendant 1 à 50 heures, avantageusement 6 à 20 heures.

Lors de l'étape i), on utilise avantageusement 1 à 1,5 équivalents dudit agent réducteur, encore plus avantageusement 1,25 équivalents dudit agent réducteur, par rapport à la quantité molaire engagée d'amino-acide, d'acide carboxylique ou d'ester.

Lorsque l'amino-acide, l'acide carboxylique ou l'ester engagé possède deux fonctions acide carboxylique ou deux fonctions ester, la quantité d'agent réducteur introduite est doublée. La solution comprenant ledit agent réducteur est avantageusement coulée lentement sur la suspension comprenant l'aminoacide ou l'acide carboxylique ou l'ester et un solvant approprié. La solution comprenant ledit agent réducteur est avantageusement coulée à un débit limité par la mesure du dégagement d'hydrogène. La quantité d'hydrogène dégagée à l'instant t mesure l'avancement de la réaction à cet instant. La coulée peut être réalisée en continu, peut être arrêtée sans inconvénient puis reprise en fonction du dégagement gazeux ou de l'exothermie de la réaction.

L'étape i) est avantageusement réalisée à une température comprise entre -20 et 80°C, encore plus avantageusement entre 20 et 50 0 C. Le solvant utilisé à l'étape i) est avantageusement choisi dans le groupe comprenant le THF, les ethers de glycol, le méthyl THF, les éthers d'alkyle. Il est avantageusement le même que celui utilisé pour la formation du réducteur. Dans le cas d'un mélange de solvants, la température d'ébullition est celle du solvant le plus volatil, sauf dans les cas d'azéotropes (la température d'ébullition est alors celle de l'azéotrope). Dans un mode de réalisation avantageux, on utilise un même solvant dans toutes les étapes.

Suite à l'étape ii), l'amino-alcool ou l'alcool est formé sous la forme d'un complexe borane.

Le borohydrure d'halogénozinc ZnXBH 4 , où X représente un halogène, peut être formé par le mélange stoechiométrique de ZnCl 2 ou de tout autre halogénure de zinc (bromure, iodure..) et de NaBH 4 , KBH 4 , LiBH 4 , Zn(BH 4 ) 2 , ou d'autres borohydrures ; cependant on préférera le borohydrure de sodium. Dans le cadre de la présente invention, l'agent réducteur est avantageusement le borohydrure de chlorozinc.

Le borohydrure de chlorozinc ou ZnClBH 4 est décrit dans le livre « Réduction with complex métal hydrides » de Norman G.GA YLORD , Interscience Publishers Inc, NEW YORK 1956 , en parallèle avec le borohydrure de zinc Zn(BH 4 ) 2 . Le borohydrure de chlorozinc formé au préalable est avantageusement synthétisé par coulée d'une solution de chlorure de zinc, solubilisé dans 2 à 10 volumes du solvant choisi (solvant de l'étape a)), avantageusement 3 à 4 volumes de solvant, par rapport au chlorure de zinc, sur une suspension de borohydrure de sodium dans le même solvant que celui de l'étape a). Le mélange obtenu est avantageusement laissé en contact à une température comprise entre 30 et 50 0 C, puis il est refroidi à température ambiante.

En pratique, on préférera introduire un petit excès de borohydrure par rapport au chlorure de zinc car une partie du borohydrure se dégrade au contact de l'acidité libre du chlorure de zinc, une proportion avantageuse étant de 1,25 équivalents de NaBH 4 pour 1 à 1,25 équivalent(s) de ZnCl 2 . Lorsque l'on utilise le chlorure de zinc en équivalence stoechiométrique avec le borohydrure, l'excès des réactifs sera avantageusement au moins égal à 1,25 équivalents pour 1 équivalent d'amino-acide, ou acide carboxylique ou ester, à réduire. Selon une

autre variante, on peut utiliser au moins 1,25 équivalents de borohydrure de sodium, ou d'un autre métal, et au moins 1 équivalent de chlorure de zinc, par rapport à la quantité molaire engagée d'amino-acide, ou acide carboxylique ou ester.

Le borohydrure d'halogénozinc peut également être obtenu par les procédés suivants : addition de NaBH 4 en poudre ou en suspension dans un solvant compatible, à une solution ou un mélange de ZnCl 2 et du produit à réduire, addition de ZnCl 2 à un mélange du produit à réduire et de NaBH 4 , addition de NaBH 4 à une solution ou une suspension de ZnCl 2 dans un solvant compatible, puis addition du produit à réduire sur la suspension obtenue, etc.. mais ces solutions sont plus difficiles et plus aléatoires du point de vue de la sécurité des procédés. On préférera les méthodes décrites en détail plus haut dans la description comme plus sûres et plus facilement industrialisables car ne sous entendant pas d'addition de solides sur un milieu dégageant de l'hydrogène, au sein d'un solvant inflammable.

Selon une autre variante de l'invention, ledit agent réducteur est formé in situ. L'étape a) comprend alors avantageusement les étapes successives suivantes :

1) mélange d'un amino-acide, ayant une fonction -NH 2 libre, avec 1 à 2 équivalents d'un halogénure de zinc ZnX 2 , par rapport à la quantité molaire d'amino-acide, dans un solvant pour former un complexe amino- acide/halogénure de zinc ;

2) coulée du complexe amino-acide/ halogénure de zinc sur une suspension contenant 1 à 2 équivalents de borohydrure, par rapport à la quantité molaire d'amino-acide, dans un solvant (de préférence identique à celui de l'étape

I)), ledit borohydrure étant en excès molaire par rapport à l'halogénure de zinc, ;

3) à la fin de la coulée, chauffage du milieu réactionnel à une température comprise entre 30 0 C et la température d'ébullition du solvant pendant 1 à 50 heures, pour former un complexe amino-alcool-borane.

Dans la formule ZnX 2 , X représente Cl, Br, I ou F. Le complexe amino- acide/halogénure de zinc obtenu suite à l'étape a) est généralement soluble.

Conformément à la présente invention, et dans le cas où le réducteur est rendu actif « in situ », l'amino-acide est au préalable mis en suspension dans un solvant, choisi dans le groupe comprenant le THF, les éthers d'alkyle, tels que le diméthyléther, les éthers de glycol, tels que le diglyme et le triglyme, et le méthyle THF. Ensuite, l'halogénure de zinc est additionné à la suspension précédente.

La quantité d'halogénure de zinc peut varier de 0,5 à 2 équivalents et plus particulièrement se situe avantageusement entre 1 et 1,25 équivalents par rapport à la quantité molaire engagée d'amino-acide ; la quantité nécessaire pour obtenir une solution complète puis une réduction complète étant de 1 équivalent au minimum. Le solvant utilisé à l'étape 1) est avantageusement choisi dans le même groupe que le solvant utilisé pour mettre en suspension l'amino-acide. Dans un mode de réalisation avantageux, on utilise un même solvant dans toutes les étapes.

A l'étape 2), la quantité de borohydrure utilisée est située entre 1 et 2 équivalents, par rapport à la quantité molaire engagée d'amino-acide, et plus particulièrement 1,25 équivalents, par rapport à la quantité molaire engagée d'amino- acide, et se situe avantageusement en excès par rapport à l'halogénure de zinc, à raison avantageusement de 1 à 1,25 équivalents de borohydrure pour 1 équivalent d'halogénure de zinc. Des rendements optimaux similaires sont obtenus lorsqu'on utilise 1,25 équivalents d'halogénure de zinc et 1,25 équivalents de borohydrure, pour un équivalent d'amino-acide, ou 1 équivalent d'halogénure de zinc et 1,25 équivalents de borohydrure, pour 1 équivalent d'amino-acide. Le borohydrare utilisé est avantageusement le borohydrure de sodium. L'agent réducteur utilisé est avantageusement le borohydrure de chlorozinc.

Lorsque l'amino-acide engagé possède deux fonctions acide carboxylique, les quantités d'halogénure de zinc et de borohydrure introduites sont doublées.

Lors de l'étape 3), le mileu est avantageusement chauffé à une température comprise entre 30 et 80 0 C, encrore plus avantageusement entre 30 et 65°C. Le milieu est avantageusement chauffé pendant 6 à 20 heures.

Ainsi, grâce au procédé selon l'invention, on obtient facilement des alcools et des amino-alcools purs avec des rendements molaires allant avantageusement de 70 à

85%.

Les rendements en aminoalcools varient d'un acide aminé à un autre : la L-leucine conduit au L-leucinol avec un rendement de 85% (distillation à

64 0 C sous 2 mm Hg), la L-alanine conduit au L-alaninol avec un rendement de 78% (distillation à 57°C sous 2 mm Hg), la L-proline conduit au L-prolinol avec un rendement de 73% (distillation à

62 0 C sous 2 mm Hg), la L-phenylglycine conduit au L-phénylglycinol avec un rendement de 81%

(distillation vers 116°C sous 3 mm Hg ; cristallisation vers 70/75 0 C), - la L-valine conduit au L-valinol avec un rendement de 75 à 80% (distillation à

58°C sous 3 mm Hg),

De même, la phénylalanine est réduite en phénylalaninol, La D-sérine est réduite en D- sérinol.

Dans des conditions similaires de stoechiométrie et de mode opératoire, l'acide benzoïque est réduit en alcool benzylique. Dans ce cas, la quantité d'hydrogène dégagée est deux fois moindre que pour la réduction d'un amino-acide présentant une fonction aminé libre.

De la même manière, le 2-N,N-diméthylamino-2- phényl butanoate de méthyle, intermédiaire de la trimébutine, est réduit en 2-N,N-diméthylamino-2 -phényl butanol. Le procédé selon l'invention permet de limiter la quantité nécessaire de NaBH 4 , qui peut avantageusement être ramenée à 1,25 équivalents pour 1 équivalent d'amino- acide, d'acide carboxylique ou d'ester. Il permet également une diminution du volume maximal, qui peut avantageusement être ramené à 1 1 volumes par rapport au volume d'amino-alcool ou d'alcool obtenu. De plus, le borohydrure d'halogénozinc, notamment le borohydrare de chlorozinc, est beaucoup plus stable que le borohydrure de zinc Zn(BlHU) 2 déjà décrit.

Les exemples qui suivent illustrent l'invention sans toutefois la limiter.

Exemple 1 : Préparation du L-valinol via obtention préalable du complexe L-valine/ZnCl2 - formation de l'entité réductrice « in situ »

Dans un réacteur de 1 litre équipé, on introduit 200 grammes (1,7 mol) de L-valine, 600 ml de THF, puis 232 grammes de chlorure de zinc (1,7 mol, 1 équivalent), de façon à obtenir une solution limpide de complexe. Dans un deuxième réacteur, de 2 litres équipé, on introduit 80,5 grammes (2,13 mol, 1,25 équivalent) de borohydrare de sodium en poudre, et 150 ml de THF.

On coule la solution de complexe L-valine+ chlorure de zinc sur la suspension de borohydrure en 4 heures et en laissant monter la température vers 30-40 0 C. On chauffe à 60-65 0 C pendant une nuit puis on refroidit le milieu à 25-30 0 C. On vérifie un dégagement total d'hydrogène de 2,2 équivalents par rapport à l'amino-acide engagé.

On coule le milieu sur 272 grammes (3,4 mol) de soude à 50% massique dans l'eau puis on chauffe pendant 1 heure à 60-65 0 C sous agitation rapide. Le pH est voisin de 12.

On essore les sels minéraux et on les lave par 2 x 200 ml de THF anhydre. On distille le THF à pression atmosphérique jusqu'à 80 0 C dans la masse, puis sous léger vide à 50 mm Hg. On distille le L-Valinol sous vide poussé, à 80 0 C sous 7 mm Hg.

On obtient 132,5 grammes de L-valinol, sous la forme d'une huile incolore cristallisant à température ambiante, avec un rendement massique de 75% par rapport à la quantité molaire de L-valine engagée. Pureté chirale > 99,9 % ; taux d'eau = 0,09 % ; Dosage perchlorique = 99,2 %, pureté GC = 99,45 %

Exemple 2 : Préparation de L-leucinol via obtention préalable du complexe L-leucine / ZnCl 2 - formation de l'entité réductrice « in situ »

Dans un réacteur de 1 litre équipé, on introduit 200 grammes (1,52 mol) de L- leucine, 500 ml de THF, puis 207 grammes (1,52 mol) de chlorure de zinc. On chauffe à reflux de façon à obtenir une solution, laquelle est refroidie à une température de 25- 30 0 C.

Dans un réacteur de 2 litres équipé, on introduit 71,8 grammes (1,9 mol ; 1,25 équivalents) de borohydrure de sodium en poudre, et 150 ml de THF.

On coule la solution de complexe L-leucine+ZnCl 2 sur la suspension de borohydrure en 9 heures et en laissant monter la température à 35°C puis en la maintenant à cette température de 35 0 C. On chauffe ensuite le milieu à 68°C et on le maintient à cette température pendant 12 heures. On refroidit à température ambiante. On coule le milieu obtenu sur 243,2 grammes (3,04 mol - 2 équivalents) de soude 50% massique dans l'eau en laissant monter la température à 50-55 0 C puis on chauffe au reflux du THF pendant une heure. On refroidit à 25-30 0 C et on essore les sels minéraux et on lave le gâteau par 2 x 200 ml de THF. On distille le THF à pression atmosphérique puis sous léger vide. On distille le L-leucinol sous vide poussé à 63/64 0 C sous 2 mm Hg.

On obtient 151,7 grammes de L-leucinol pur, avec un rendement molaire de 85%.

Exemple 3 : Préparation de L-valinol par la technique de préparation préalable de la solution de borohydrure de chlorozinc.

Dans un réacteur de 3 litres équipé, on introduit 1580 ml de THF puis 464 grammes (3,4 mol - 1 équivalent) de chlorure de zinc, on chauffe le mélange à 50-60 0 C de façon à parfaire la solubilisation du chlorure de zinc puis l'on refroidit à 25°C environ.

Dans un deuxième réacteur de 3 litres équipé, on introduit 161 grammes (4,25 mol- 1 ,25 équivalents) de borohydrure de sodium en poudre puis 320 ml de THF.

On coule la solution de chlorure de zinc sur la suspension de borohydrure de sodium en 1 heure en laissant monter la température à 5O 0 C puis en la maintenant à 50 0 C pendant 1 à 2 heures de façon à obtenir une réaction complète . On obtient une suspension fine blanche que l'on refroidit à température ambiante.

Dans le premier réacteur de 3 litres, on introduit 400 grammes (3,4 mol- 1 équivalent) de L-valine puis 600 ml de THF, puis l'on chauffe la suspension à une température de 50-55 0 C.

On coule la solution de réducteur lentement, en 10 heures environ et en maintenant la température vers 50-60 0 C, par refroidissement au cours de la première

moitié de la coulée, puis par chauffage au cours de la deuxième moitié de la coulée. Un compteur à gaz permet de visualiser le dégagement d'hydrogène, soit 2 équivalents par rapport à l'amino-acide. Facultativement, on distille 600 ml de THF que l'on pourra réutiliser plus tard. On chauffe ensuite le milieu vers 60-68 0 C et on laisse en contact sous agitation pendant 12 heures. On refroidit à température ambiante.

Dans le deuxième réacteur de 3 litres, on introduit 544 grammes de solution de soude à 50% massique dans l'eau (6,8 mol - 2 équivalents).

On coule la suspension grise du premier réacteur dans le second réacteur contenant la soude en 2 à 3 heures et en laissant la température atteindre 50-55 0 C puis en la maintenant à cette valeur par refroidissement. On chauffe ensuite le milieu à 65 0 C et on maintient en contact sous bonne agitation à cette température pendant deux heures. A ce stade, le pH apparent du milieu est de 1 1 ,2. On refroidit à une température de 10- 15 0 C et on ajuste le pH à 13 par addition d'un peu de soude. On filtre les sels minéraux sur un filtre de porcelaine poreuse et on lave le gâteau par 1 litre de THF. On distille le THF à pression atmosphérique puis sous léger vide à 50 mm Hg. On distille le L-valinol sous pression réduite à 57,5 0 C sous 2 mm Hg. On obtient 264 grammes de L-valinol soit un rendement molaire de 75 %.

Exemple 4 : Préparation du L-phenylglycinol par la technique de préparation préalable de borohydrure de chlorozinc.

Dans un réacteur de 1 litre équipé, on introduit 535 ml de THF puis 153 grammes (1,124 mol - 1 équivalent) de chlorure de zinc. On chauffe ensuite à 50 0 C pendant 30 min de façon à solubiliser le chlorure de zinc.

Dans un deuxième réacteur on introduit 53,1 grammes (1,405 mol - 1,25 équivalents) de borohydrure de sodium poudre et 100 ml de THF.

On coule la solution de ZnCl 2 sur la suspension de NaBH 4 en 1 heure et en laissant la température atteindre 50 0 C. On maintient ensuite pendant 2 heures à 50 0 C puis refroidit à température ambiante.

Dans le premier réacteur de 1 litre, on introduit 170 grammes de L- phénylglycine (1 ,124 mol - 1 équivalent) et 250 ml de THF. On chauffe ensuite à 50 0 C. On coule la solution du réducteur en 4 heures sur la suspension de L- phénylglycine en maintenant une température de 50-55 0 C.

On laisse en contact pendant 15 heures à 55-65°C environ, tout en distillant 400ml de THF. On refroidit à température ambiante. Dans le deuxième réacteur de 1 litre, on introduit 180 grammes de soude 50%

(2,25 mol - 2 équivalent) puis on coule la suspension du complexe de phénylglycinol sur la solution de soude en 2 heures en laissant la température atteindre 50 0 C puis en la maintenant à cette température par refroidissement. On chauffe la suspension obtenue à 65°C pendant 2 heures puis on refroidit à une température de 10-15 0 C. On essore les sels minéraux et on lave le gâteau par 3χ 116 ml de THF récupéré.

On distille le THF à pression atmosphérique puis sous léger vide. On distille enfin le L-phénylglycinol à 115-118°C sous 3 à 4 mm Hg, les réfrigérants étant alimentés en eau chaude (cristallise vers 70 0 C).

On obtient 125 grammes de L~phénylglycinol, soit un rendement molaire de 81%.

Exemple 5 : Préparation d'alcool benzylique par réduction d'acide benzoïque via la préparation préalable de borohydrure de chlorozinc.

Dans un réacteur de 0,5 litre équipé, on introduit 334 ml de THF puis 98,2 grammes (0,72 mol - 1 équivalent) de chlorure de zinc, on chauffe ensuite à 50 0 C pour solubilisation complète. On refroidit à température ambiante.

Dans un deuxième réacteur de 0,5 litre équipé, on introduit 34 grammes (0,9 mol - 1 ,25 équivalent) de NaBH 4 et 68 ml de THF.

On coule la solution de chlorure de zinc sur la suspension de borohydrure de sodium en laissant monter la température à 50 0 C et en l'y maintenant pendant 2 heures. On refroidit ensuite à température ambiante.

Dans le premier réacteur, on introduit 88 grammes (0,72 mol -1 équivalent) d'acide benzoïque et 160 ml de THF. On chauffe la suspension à 50 0 C.

On coule la solution de réducteur sur la suspension d'acide benzoïque en 2 heures en maintenant la température à 50 0 C, il se dégage 16 litres d'hydrogène (0,714 mol -1 équivalent).

On chauffe à 65 0 C et on laisse en contact à cette température pendant 12 heures puis on refroidit.

On coule le milieu hétérogène obtenu sur 115 grammes d'une solution de soude 50% (1,44 mol - 2 équivalent), on chauffe le milieu à 65°C pendant 1 heure puis on refroidit à 15 0 C.

On filtre les sels minéraux et on lave le gâteau par 170 ml de THF. On distille le THF à pression atmosphérique puis sous léger vide. On distille l'alcool benzylique sous pression réduite.

On obtient 66 grammes d'alcool benzylique, soit un rendement molaire de 85%.