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Title:
METHOD FOR THE SYNTHESIS OF PHEROMONES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/069146
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a method for synthesising pheromones and pheromone precursors, by means of the metathesis of terminal olefins including one functionalised olefin. The reaction is carried out in the presence of at least one particular catalyst, selected from among complexes of alkylidene ruthenium comprising a 1-aryl-3-cycloalkyl-imidazoline-2-ylidene ligand and mixtures thereof. The method can include an additional step of reducing the unsaturated compound formed.

Inventors:
QUEVAL PIERRE (FR)
CAIJO FRÉDÉRIC (FR)
ROUEN MATHIEU (FR)
TRIPOTEAU FABIEN (FR)
Application Number:
PCT/EP2017/075354
Publication Date:
April 19, 2018
Filing Date:
October 05, 2017
Export Citation:
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Assignee:
DEMETA (FR)
International Classes:
C07C45/62; C07C67/283; C07C45/69; C07C49/04; C07C49/303; C07C67/293; C07C69/14; C07C69/145
Domestic Patent References:
WO2001036368A22001-05-25
WO2014091157A12014-06-19
WO2001036368A22001-05-25
WO2014091157A12014-06-19
Foreign References:
FR2999185A12014-06-13
FR3005049A12014-10-31
US20030023123A12003-01-30
US7507854B22009-03-24
FR2999185A12014-06-13
Other References:
HONG ET AL., J. AM. CHEM. SOC., vol. 126, 2004, pages 7414 - 7415
Attorney, Agent or Firm:
CABINET BECKER ET ASSOCIES (FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1. Procédé de synthèse de phéromones, comprenant l'étape consistant à faire réagir un composé de formule (II) :

(Π)

où p et q valent indépendamment 0 ou 1, étant entendu que p+q est différent de 0, n est un entier compris entre 0 et 10 et X est un groupement choisi parmi H, OH, un groupe alkyle et un groupe alkoxy avec un composé de formule (III) :

(III)

où m est un entier compris entre 1 et 21,

en présence d'au moins un catalyseur choisi parmi les complexes de ruthénium alkylidène comprenant un ligand l-aryl-3-cycloalkyl-imidazoline-2-ylidène et leurs mélanges, pour obtenir un composé de formule (I) :

(I)

où X, p, m et n ont les significations indiquées ci-dessus.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé que ledit complexe de ruthénium est choisi parmi les composés de formule (IV) :

e

(IV)

où RI est un groupement aryle ; R2 est un groupement cycloalkyle ; R3 et R4 sont choisis indépendamment l'un de l'autre dans le groupe constitué d'un atome d'hydrogène, d'un atome d'halogène et d'un groupement alkyle ; Xi et X2 sont des ligands anioniques ; L est un ligand non-chargé ; a, b, c, d, e et f sont choisis indépendamment les uns des autres dans le groupe constitué d'un atome d'hydrogène, d'un groupement alkyle, d'un groupement hétéroalkyle et d'un groupement aryle.

3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que a, c, d, e et f représentent un atome d'hydrogène et b est un groupement phényle. 4. Procédé selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que RI est choisi dans le groupe constitué du 2,4,6-triméthylphényle, du 2,6-diisopropylphényle, du 2,4,6- tris(trifluorométhyl)phényle, du 2,4,6-trichlorophényle et de l'hexafluorophényle, de préférence RI est le 2,4,6-triméthylphényle. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que R2 est choisi dans le groupe constitué du cyclopentyle, du cyclohexyle, du cycloheptyle, du cyclooctyle, du cyclodécyle, du cyclododécyle et du cyclopentadécyle, de préférence R2 est le cyclopentyle ou le cyclohexyle, plus préférentiellement R2 est le cyclohexyle. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que R3 et R4 représentent un atome d'hydrogène.

7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que Xi et X2 désignent chacun un atome de chlore.

8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que L est choisi parmi une tri-alkyl phosphine, une tri-aryl phosphine, une tri-cycloalkyl phosphine et un groupement l-aryl-3-cycloalkyl-imidazolinyle, de préférence la tricyclohexylphosphine.

9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisé en ce que p = 1, q = 1, X = alkyle, n est compris entre 2 et 10 et m est compris entre 1 et 17.

10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisé en ce que p = 0, q = 1, n va de 0 à 11 et m va de 1 à 21.

11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la réaction est effectuée à une température de 20 à 100°C, de préférence de 40 à 80°C.

12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il comprend une étape supplémentaire de réduction du composé de formule (I) pour obtenir un composé saturé.

13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'étape de réduction est effectuée à l'aide de dihydrogène sous pression, à une température de 50 à 100°C, en présence d'un catalyseur à base de palladium sur charbon ou de nickel de Raney en suspension dans un solvant aqueux ou dans un solvant organique.

Description:
PROCEDE DE SYNTHESE DE PHEROMONES

OBJET DE L'INVENTION

La présente invention concerne un procédé de synthèse de phéromones et précurseurs de phéromones, par métathèse d'oléfïnes terminales dont une oléfïne fonctionnalisée. La réaction est effectuée en présence d'au moins un catalyseur particulier, choisi parmi les complexes de ruthénium alkylidène comprenant un ligand l-aryl-3-cycloalkyl-imidazoline-2-ylidène et leurs mélanges.

ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION

Les applications des phéromones de synthèse se sont largement développées ces dernières années, notamment pour contrôler les populations d'insectes considérés comme nuisibles dans la mesure où ils affectent négativement certains écosystèmes (frelon asiatique), sont vecteurs de maladies (moustiques), ravagent les cultures destinées à l'alimentation humaine ou animale et entraînent des dégâts matériels et sanitaires, notamment dans les musées, les habitations et les villes. Dans le domaine agricole, les phéromones constituent une alternative biologique aux pesticides de synthèse qui sont susceptibles de mettre en danger la santé des opérateurs et l'équilibre écologique. Les phéromones sont en effet des molécules naturelles qui, en raison de leur volatilité et de leur biodégradabilité, ne produisent pas de résidus toxiques. Elles permettent en outre un ciblage d'insectes très spécifique et n'affectent donc que les populations visées.

L'une des techniques mettant en œuvre des phéromones repose sur la confusion sexuelle ; elle consiste à diffuser des phéromones de synthèse mimant les phéromones sexuelles des insectes ravageurs des cultures. De ce fait, il est possible de masquer les communications chimiques entre les mâles et les femelles et ainsi d'empêcher leur reproduction et le développement de larves sur les récoltes. Cette technique est particulièrement adaptée en viticulture et en arboriculture. Une autre technique est celle du piégeage de masse ; elle repose sur l'utilisation d'une phéromone pour attirer spécifiquement une espèce d'insectes dans un piège. Une fois emprisonné, l'insecte est éliminé par une faible quantité d'insecticide, noyé ou immobilisé par de la colle. L'avantage de cette technique réside dans le fait que le pesticide n'est plus répandu sur la culture ; ce n'est plus le produit qui va à l'insecte, mais le contraire. D'autres pièges utilisant des phéromones sont utilisés non pas pour éliminer les insectes mais comme moyen de suivi d'une population d'insecte, notamment pour établir une cartographie des insectes présents dans une zone. Les techniques mettant en œuvre des phéromones restent à ce jour relativement coûteuses, en raison du faible nombre de fournisseurs et des difficultés de synthèse de ces composés. Il en résulte une offre relativement faible en produit et relativement limitée en terme d'insectes visés, donc de typologie de cultures à protéger. La codlémone est ainsi l'une des seules phéromones fabriquées à grande échelle (25 tonnes en 2010). Cette phéromone, qui agit par confusion sexuelle, permet de protéger les vergers contre le carpocapse des pommes et des poires.

Les phéromones et précurseurs de phéromones étant des molécules comprenant une longue chaîne hydrocarbonée à insaturation interne, ou pouvant être obtenues à partir de ces molécules, la métathèse des oléfïnes est une voie de synthèse de phéromones qui a été explorée ces dernières années. En réduisant le nombre d'étapes de fabrication, elle permet une diminution des coûts de production et de meilleurs rendements globaux en comparaison avec les synthèses précédemment développées via la chimie traditionnelle. Dans certains cas, une meilleure sélectivité au niveau de la géométrie de la double liaison peut même être obtenue.

La demande de brevet WO 01/36368 décrit ainsi (Exemple 4 et Figure 11) la synthèse par métathèse d'une phéromone (l'acétate de 5-décényle) à partir de deux oléfïnes terminales, en présence du catalyseur 848, ou catalyseur de Grubbs II, qui est un complexe de ruthénium alkylidène comprenant un ligand 1,3-diaryl-imidazolidinyle. Il a toutefois été observé que ce catalyseur générait des sous-produits indésirables résultant de la migration de la double liaison des oléfïnes terminales mises enjeu. Ce phénomène d'isomérisation est bien connu et a notamment été rapporté par Hong et al. (J. Am. Chem. Soc, 126:7414-7415 (2004)). Un exemple d'isomérisation est illustré par le schéma ci-dessous : O

molécule non-désirée

Par ailleurs, lorsque la double liaison est proche d'un groupement carbonyle, l'homme de l'art estime qu'elle aura tendance à migrer plus facilement pour se placer en position conjuguée avec le groupement CO. Or, dans la réalité une migration très forte est aussi observée lorsque la double liaison est éloignée de ce groupement attracteur, comme illustré par le schéma ci- dessous : décomposition

Λ catalyseur Ru

Pour remédier à ce problème, il a été suggéré d'ajouter des inhibiteurs d'isomérisation au mélange réactionnel, tels que des quinones, des alcanes halogénés ou des composés aromatiques halogénés (US 2003/023123) ou encore un acide organique (US-7,507,854). Leur utilisation rend le procédé de synthèse de phéromones plus complexe et plus onéreux Ils sont en outre susceptibles de générer des résidus toxiques dans les produits obtenus.

Il subsiste donc le besoin de disposer d'un procédé de synthèse de phéromones par métathèse d'oléfmes qui ne présente pas les inconvénients précités, c'est-à-dire qui soit simple à mettre en œuvre et qui génère moins de sous-produits indésirables que les procédés connus. RESUME DE L'INVENTION

La Demanderesse a démontré que le phénomène d'isomérisation décrit précédemment était lié à l'emploi de catalyseurs présentant un ligand à base de carbène N-hétérocyclique saturé et substitué de manière symétrique et qu'il pouvait être surmonté par le choix d'un catalyseur de métathèse spécifique, substitué de manière dissymétrique sur un hétérocycle insaturé. Des catalyseurs de ce type sont connus du document WO 2014/091157 où il est suggéré de les mettre en œuvre dans des procédés de métathèse cyclisante. Ils sont également connus comme catalyseurs de métathèse croisée d'oléfmes non fonctionnalisées (FR 2 999 185). Il n'était toutefois pas évident que ces catalyseurs présentent l'effet escompté sur des substrats fonctionnalisés, dont les fonctions peuvent réagir avec les catalyseurs de métathèse, provoquant ainsi leur dégradation et la formation de produits indésirables, notamment de produits d'isomérisation.

La présente invention repose sur la découverte de la capacité de ce type de catalyseurs à réduire drastiquement le taux d'isomérisation observé lorsque deux oléfïnes terminales sont mises en jeu, dont l'une est fonctionnalisée. Il en résulte une purification ultérieure plus aisée de la phéromone obtenue (puisque les sous-produits indésirables obtenus dans l'art antérieur sont difficiles à séparer de la phéromone recherchée). Les insectes étant réputés sensibles à la pureté de la phéromone utilisée pour les attirer, l'efficacité des phéromones obtenues selon l'invention pourra ainsi se trouver améliorée par comparaison avec celle des phéromones obtenues à ce jour. L'invention a ainsi pour objet un procédé de synthèse de phéromones, comprenant l'étape consistant à faire réagir un composé de formule (II) :

(Π) où p et q valent indépendamment 0 ou 1, étant entendu que p+q est différent de 0, n est un entier compris entre 0 et 10 et X est un groupement choisi parmi H, OH, un groupe alkyle et un groupe alkoxy avec un composé de formule (III) :

(III)

où m est un entier compris entre 1 et 21,

en présence d'au moins un catalyseur choisi parmi les complexes de ruthénium alkylidène comprenant un ligand l-aryl-3-cycloalkyl-imidazoline-2-ylidène et leurs mélanges, pour obtenir un composé de formule (I) :

(I)

où X, p, q, m et n ont les significations indiquées ci-dessus.

DESCRIPTION DETAILLEE

Le procédé de métathèse selon l'invention est un procédé dit de métathèse croisée, qui consiste à faire réagir deux oléfmes terminales dont l'une est fonctionnalisée, à savoir un composé de formule (II) :

(Π) où p et q valent indépendamment 0 ou 1, étant entendu que p+q est différent de 0, n est un entier compris entre 0 et 10 et X est un groupement choisi parmi H, OH, un groupe alkyle et un groupe alkoxy avec un composé de formule (III)

(III)

où m est un entier compris entre 1 et 21,

pour obtenir un composé de formule (I)

(I)

où X, p, q, m et n ont les significations indiquées ci-dessus.

Dans une forme d'exécution de l'invention, p = l, q = l et X = alkyle. Les composés obtenus selon l'invention sont donc des esters d'alcényle gras. Dans ce cas, on préfère que n soit compris entre 2 et 10 et que m soit compris entre 1 et 17. Des exemples de tels composés sont notamment les acétates de décényle, de dodécényle, de tridécényle, de tétradécényle, d'hexadécényle, de tétracosyle et d'hexacosyle.

Dans une autre forme d'exécution de l'invention, p = 0 et q = 1 et de préférence n va de 0 à 11 et m va de 1 à 21. Les composés obtenus selon l'invention sont donc des alcénones (X = alkyle) ou des alcénals (X = H). Des exemples d' alcénones sont notamment la 2-tricosénone, la 2-tétracosénone, la 2-pentacosénone, la 2-hexacosénone, la 2-heptacosénone et la 2- nonacosénone. Un alcénal préféré est tel que n = 9 et m = 1.

Dans d'autres formes d'exécution encore, le composé de formule (I) peut être un alcool gras insaturé (X = H, q = 0, p = 1). Un exemple d'un tel composé satisfait à n = 4 et m = 3. En variante, le composé de formule (I) peut être un acide carboxylique insaturé (X = OH, q = 1, p = 0) tel que celui répondant à la condition n= 3 et m = 4.

Le composé de formule (III) peut être obtenu de manière classique, notamment par réaction d'un bromoalkyle avec du chlorure d'allylmagnésium dans un solvant organique.

De son côté, le composé de formule (II) peut être obtenu de manière classique pour l'homme du métier. Par exemple, la synthèse des acétates d'alcényles gras peut être effectuée par estérification, à l'aide d'acide acétique, d'une a-oléfme à terminaison hydroxy. La réaction est généralement conduite en présence d'un acide fort, tel que l'acide sulfurique, à une température de 40 à 80°C, par exemple de 60°C. Le produit de formule (II) peut ensuite être récupéré par extraction à l'aide d'un solvant et purifié avant d'être mis en œuvre dans le procédé selon l'invention. Certains composés de formule (II) sont également disponibles dans le commerce.

Dans le procédé selon l'invention, les composés de formules (II) et (III) sont mis à réagir en toute proportion adéquate et de préférence en utilisant un excès molaire du composé de formule (III), par exemple de 1 à 15 équivalents molaires, et de préférence de 5 à 10 équivalents molaires, pour un équivalent molaire de composé de formule (II). La réaction est effectuée en présence d'un catalyseur particulier, qui est un complexe de ruthénium alkylidène comprenant un ligand l-aryl-3-cycloalkyl-imidazoline-2-ylidène, ou d'un mélange de tels catalyseurs.

On entend par "complexe de ruthénium alkylidène" un complexe de ruthénium penta- coordonné comprenant un ligand alkylidène, en particulier un ligand indénylidène éventuellement mono- ou poly-substitué, de préférence mono-substitué par un groupement phényle. Le complexe de ruthénium selon l'invention comprend en outre un ligand l-aryl-3- cycloalkyl-imidazoline-2-ylidène coordonné à l'atome de ruthénium, où le substituant cycloalkyle est par exemple un substituant cyclopentyle ou cyclohexyle. On préfère par ailleurs que le complexe de ruthénium ne comprenne pas de ligand bidenté. Ses ligands additionnels peuvent par exemple être choisis dans le groupe constitué :

- des ligands non-chargés, notamment de type phosphoré tels que les trialkylphosphines, les tricycloalkylphosphines et les triarylphosphines, en particulier la tricyclohexylphosphine ou la triphénylphosphine, ou choisis parmi les l-aryl-3-cycloalkyl-imidazolinyles, et/ou - les ligands anioniques, tels que les halogénures, en particulier les chlorures.

Le complexe de ruthénium peut ainsi comprendre deux ligands anioniques et un ligand non- chargé. Le complexe de ruthénium utilisé selon l'invention répond de préférence à la formule (IV) suivante :

(IV)

où RI est un groupement aryle ; R2 est un groupement cycloalkyle ; R3 et R4 sont choisis indépendamment l'un de l'autre dans le groupe constitué d'un atome d'hydrogène, d'un atome d'halogène et d'un groupement alkyle ; Xi et X 2 sont des ligands anioniques ; L est un ligand non-chargé ; a, b, c, d, e et f sont choisis indépendamment les uns des autres dans le groupe constitué d'un atome d'hydrogène, d'un groupement alkyle, d'un groupement hétéroalkyle et d'un groupement aryle.

Dans le cadre de cette description, par "groupement aryle", on entend un groupe mono- ou polycyclique aromatique, de préférence mono- ou bicyclique, ayant un nombre d'atomes de carbone allant de 6 à 20. Des groupes aryles préférés sont avantageusement choisis parmi les groupes phényle et naphtyle, le groupe phényle étant substitué ou non substitué par au moins un groupe choisi parmi les atomes d'halogène, et en particulier le chlore ou le fluor, et les groupes trifluorométhyle, nitro ou alkyles linéaires ou ramifiés en C1-C3, en particulier méthyle. En outre, on entend par un groupement « alkyle », une chaîne hydrocarbonée linéaire ou ramifiée ayant de 1 à 15 atomes de carbone, de préférence ayant de 1 à 10 atomes de carbone, et encore plus préférentiellement de 1 à 4 atomes de carbone. Des exemples de groupements alkyles préférés sont notamment les groupements méthyle, éthyle, propyle, isopropyle, butyle, isobutyle et tert-butyle. Par groupement "hétéroalkyle", on entend une chaîne hydrocarbonée linéaire ou ramifiée ayant de 2 à 15 atomes de carbone renfermant un ou plusieurs hétéroatomes tels que N, S ou O.

Enfin, par "cycloalkyle", on entend un groupement alkyle aliphatique secondaire cyclique, qui peut être monocyclique ou polycyclique. Lorsque le groupe est polycyclique, c'est-à-dire qu'il comprend plus d'un noyau cyclique, les noyaux cycliques peuvent avantageusement être condensés deux à deux ou rattachés deux à deux par des liaisons. Le groupement cycloalkyle est par exemple un groupe hydrocarboné monocyclique ayant un nombre d'atomes de carbone supérieur à 2, de préférence de 3 à 24, de manière plus préférée de 4 à 12, de préférence un groupe cyclopentyle, cyclohexyle, cyclooctyle ou cyclododécyle, ou un groupe polycyclique (bi- ou tricyclique) ayant un nombre d'atomes de carbone supérieur à 3, de préférence de 6 à 18, tel que par exemple les groupes adamantyle, norbornyle ou isopinocamphéyle.

Selon l'invention, on préfère que RI soit choisi dans le groupe constitué du 2,4,6- triméthylphényle, du 2,6-diisopropylphényle, du 2,4,6-tris(trifluorométhyl)phényle, du 2,4,6- trichlorophényle et de l'hexafluorophényle. De préférence, RI est le 2,4,6-triméthylphényle, encore désigné par "mésityle".

En outre, on préfère que R2 soit choisi dans le groupe constitué du cyclopentyle, du cyclohexyle, du cycloheptyle, du cyclooctyle, du cyclodécyle, du cyclododécyle et du cyclopentadécyle. Plus préférentiellement, R2 est le cyclopentyle ou le cyclohexyle, mieux, R2 est le cyclohexyle.

De leur côté, R3 et R4 représentent de préférence un atome d'hydrogène. Par ailleurs, on préfère que a, c, d, e et f représentent un atome d'hydrogène et b un groupement phényle.

XI et X2 constituent chacun un ligand anionique qui peut être indépendamment choisi parmi les halogénures dont les chlorures, les sulfates, les alkylsulfates, les arylsulfates, les alkylsulfonates, les arylsulfonates, les alkylsulfïnates, les arylsulfïnates, les acyles, les carbonates, les carboxylates, les alcoolates, les phénolates, les amidures et les pyrolures, substitués ou non par un ou plusieurs groupements choisis parmi les groupements alkyle ayant de 1 à 12 atomes de carbone, les groupements alcoolates ayant de 1 à 12 atomes de carbone, les groupements aryle ayant de 5 à 24 atomes de carbone et les halogénures. De préférence, XI et X2 sont indépendamment choisis parmi les halogénures, les benzoates, les tosylates, les mésylates, les trifluorométhane-sulfonates, les pyrolures, les trifluoroacétates, les acétates, les alcoolates et les phénolates. On préfère que Xi et X 2 soient choisis parmi les halogénures et plus particulièrement qu'ils désignent chacun un atome de chlore.

Dans un mode de réalisation préféré, L est un ligand phosphoré, en particulier de formule PR'3, dans lequel P est un atome de phosphore et R' est choisi parmi les groupes R et (OR) dans lesquels les groupements R sont identiques ou différents et sont choisis parmi les groupements hydrogène, halogénures, alkyles, cycloalkyles, aryles et arylalkyles, substitués ou non, chacun des groupements comportant jusqu'à 20 atomes de carbone, et les substituants desdits groupements étant choisis parmi les halogénures, les groupes alkyles et les groupes aryles ayant jusqu'à 20 atomes de carbone. De manière très préférée, L est une tri-aryle ou une tri-alkyle ou une tri-cycloalkyle phosphine. Un exemple de trialkyle phosphine est constitué des triisopropylphosphines. La tricycloalkyle phosphine peut en particulier être choisie parmi les tricyclohexylphosphines et les tricyclopentylphosphines. La tri-aryle phosphine peut notamment être choisie parmi la triphénylphosphine, la tri(méthylphényl)phosphine, la trimésitylphosphine, la tri(diméthylphényl)phosphine et la tri[(trifluorométhyl)phényl]phosphine. En variante, le ligand L peut être une di- alkyle ou une di-cycloalkyle phosphine choisie par exemple parmi les dicyclohexylphosphines, les di-tert- butylphosphines et les di-tert-butylchlorophosphines. De manière très préférée, L est un groupement tricyclohexylphosphine. En variante, L peut être un groupe l-aryl-3-cycloalkyl- imidazolinyle du même type que celui décrit précédemment.

Des exemples de catalyseurs pouvant être utilisés selon l'invention sont illustrés ci-dessous.

0873 0901

où PCy 3 désigne un groupement tricyclohexylphosphine et Ph désigne un groupement phényle.

Le complexe de ruthénium mis en œuvre selon l'invention peut notamment être préparé suivant le procédé décrit dans la demande de brevet WO2014/091157, à partir d'un sel d'imidazolium 1,3-disubstitué et d'un complexe de ruthénium précurseur.

Dans le procédé de synthèse selon l'invention, la quantité de complexe de ruthénium par rapport à l'oléfme fonctionnalisée, exprimée en moles, peut par exemple être comprise entre 50 et 50000 ppm, de manière préférée entre 100 et 10000 ppm et, mieux, entre 100 et 1000 ppm. Le procédé de métathèse selon l'invention peut être réalisé en l'absence ou en présence d'un solvant qui peut être tout solvant polaire ou apolaire tel que l'eau, l'acétone, l'acétate d'éthyle, le dichlorométhane, le cyclohexane, le benzène, le toluène et leurs mélanges. Ce procédé est préférentiellement réalisé en l'absence de solvant.

Ce procédé peut avantageusement être mis en oeuvre sous atmosphère inerte, en particulier sous une atmosphère d'azote ou d'argon, de préférence à pression atmosphérique. Généralement, une gamme large de températures peut être utilisée. La réaction peut ainsi être effectuée à une température de 20 à 100°C, de préférence de 40 à 80°C. La durée de la réaction peut également varier dans une large mesure et elle est par exemple comprise entre 1 minute et 24h, de préférence entre 2h et 24h.

Selon une forme d'exécution de l'invention, la phéromone ou le précurseur de phéromone est ensuite distillé(e). On récupère ainsi un composé ayant une pureté de plus de 90% voire de plus de 95% ou même de plus de 99%, telle que mesurée par chromatographie en phase gazeuse.

En variante, la phéromone ou le précurseur de phéromone obtenu(e) selon l'invention peut être purifîé(e) par d'autres techniques que la distillation et notamment par recristallisation dans un solvant, fïltration, chromatographie sur gel de silice ou une combinaison de ces techniques.

Les phéromones ou précurseurs de phéromones ainsi obtenu(e)s sont majoritairement de configuration (E). Préférentiellement, ils/elles sont obtenu(e)s dans un rapport (E)/(Z) allant de 70/30 à 99/1 et de préférence de 75/25 à 80/20.

Par ailleurs, le procédé selon l'invention peut comprendre une étape supplémentaire de réduction du composé de formule (I), généralement après purification, pour obtenir un composé saturé et transformer ainsi un précurseur de phéromone en phéromone. Certaines des phéromones sous forme de cétones, et certaines des phéromones sous forme d'esters gras d'acide acétique, sont en effet saturées. La réduction du composé de formule (I) peut en particulier être effectuée à l'aide de dihydrogène sous pression (notamment sous une pression de 10 à 20 bars), à une température de 50 à 100°C, en présence d'un catalyseur à base de palladium sur charbon ou de nickel de Raney en suspension dans un solvant aqueux ou dans un solvant organique, notamment de l'éthanol et/ou du cyclohexane.

La phéromone saturée ainsi obtenue peut également être purifiée selon l'une des techniques de purification décrites précédemment.

Ces phéromones peuvent être utiles dans la fabrication de pièges ou dispersées sur les cultures. Elles peuvent servir à protéger des cultures très diverses et notamment à protéger les pommiers contre le pyrale brun pâle de la pomme (Epiphyas postvittana), la betterave contre la teigne (Scrobipalpa ocellatella), la vigne contre le pyrale (Sparganothis pilleriana), l'épinette contre la tordeuse (Zeiraphera canadensis et Choristoneura fumiferana), la tomate tropicale contre la mineuse (Keiferia lycopersicella), et les pêchers contre la mineuse (Anarsia lineatella), sans que cette liste ne soit limitative. Les phéromones obtenues selon l'invention peuvent également être utiles contre l'anthrène du bouillon blanc (Anthrenus varbasci) qui est nuisible pour l'homme.

EXEMPLES

L'invention sera mieux comprise à la lumière des exemples suivants, qui sont donnés à titre purement illustratif et n'ont pas pour but de limiter la portée de l'invention, définie par les revendications annexées.

Matériel et méthodes

Les expériences ont été réalisées sous atmosphère inerte (diazote ou argon) et en utilisant de la verrerie préalablement séchée à l'étuve. Le dichlorométhane (stabilisé sur amylène) a été séché sur de l'hydrure de calcium puis distillé avant d'être utilisé. Le tétrahydrofurane a été séché sur sodium/benzophénone puis distillé avant d'être utilisé. Tous les réactifs commerciaux ont été passés sur alumine (Merck) avant utilisation. Les spectres RMIN^H (400 MHz et 300 MHz) et 13 C (100 MHz) ont été enregistrés sur des spectromètres Bruker ARX400 et ARX300. Les déplacements chimiques (δ) sont exprimés en partie par million (ppm) en utilisant le signal de résonance du solvant comme référence interne (CDCb, ¾ : δ 7,26 ppm ; 13 C : δ 77,16 ppm). Les abréviations suivantes sont utilisées : s = singulet, t = triplet, qi = quintuplet, sex = sextuplet, td = triplet de doublets, m = multiplet. Les constantes de couplage (J) sont exprimées en Hertz (Hz). Les analyses par chromatographie gazeuse ont été réalisées sur un spectromètre Shimadzu ® GC-2014 équipé d'une colonne Agilent ® DB-23 et un spectromètre GCMS Agilent ® GC System 7820A MS 5975 Séries MSD équipé d'une colonne Agilent ® HP-5MS.

Les catalyseurs ci-dessous ont été mis en œuvre dans les exemples qui suivent :

Exemple 1 : Synthèse de l'acétate de (E)-3-dodécényle (E3-12Ac) en utilisant le catalyseur 0896.

Du 3-butèn-l-ol (3-40H) (12,9 mL, 150 mmol), de l'acide acétique (86 mL, 1500 mmol) et de l'acide sulfurique concentré (0,08 mL, 1,5 mmol) sont introduits dans un ballon puis le mélange est agité à 60°C pendant 1 h. Après retour à température ambiante, de l'éther diéthylique est ajouté (150 mL) et une solution aqueuse saturée de carbonate de sodium (150 mL) est ajoutée lentement puis le mélange est agité vigoureusement pendant 10 minutes. Les phases sont séparées et la phase organique est lavée successivement par une solution aqueuse saturée de carbonate de sodium (2 x 100 mL) puis par une solution aqueuse saturée de chlorure de sodium (100 mL). La phase organique est séchée sur sulfate de magnésium, filtrée sur coton puis passée sur alumine et le solvant est éliminé sous pression réduite (350 mbars). L'acétate de but-3-ène (3-4Ac) est obtenu sous la forme d'une huile incolore (12,31 g, 72%). Du 3-4Ac (1,73 g, 15 mmol), du 1-décène (14,2 mL, 75 mmol) et du catalyseur 0896 (13,5 mg, 0,015 mmol) sont introduits dans un tube de Schlenk sec. Des cycles vide/argon sont effectués trois fois puis le mélange est agité à 40°C pendant 24 h. Après retour à la température ambiante, le mélange est purifié par chromatographie sur gel de silice (éluant cyclohexane/acétate d'éthyle avec un gradient 100/0 puis 99/1 puis 90/10). La phéromone E3- 12Ac est alors obtenue sous la forme d'une huile jaune pâle (1,02 g, 30%, mélange E/Z = 7/3, pureté (GC) >99%). RMN ¾ (CDCb, 400 MHz) : δ 5,55-5,46 (m, 1H) ; 5,40-5,29 (m, 1H) ; 4,06 (t, 3 /H-H = 7,0 Hz, 2H) ; 2,41-2,34 (m, 0,6H, (Z)) ; 2,34-2,27 (m, 1 ,4H, (E)) ; 2,07-2,02 (m, 0,6H, (Z)) ; 2,04 (s, 3H) ; 2,02-1 ,94 (m, 1 ,4H, (E)) ; 1 ,38-1 ,21 (m, 12H) ; 0,88 (t, 3 /H-H = 7,0 Hz, 3H). RMN 13 C (CDCb, 100 MHz) : δ 171 ,3 ; 133,8 (E) ; 133,2 (Z) ; 125, 1 (E) ; 124,4 (Z) ; 64,3 (E) ; 64,2 (Z) ; 32,7 ; 32, 1 ; 32,0 ; 32,0 ; 29,8 ; 29,7 ; 29,6 ; 29,5 ; 29,4 ; 29,3 ; 27,5 ; 27,0 ; 22,8 ; 21 , 1 ; 14,3.

Exemple 2 : Synthèse de l'acétate de (E)-3-dodécényle (E3-12Ac) en utilisant le catalyseur O1037. Du 3-4Ac (1 ,05 mL, 8,0 mmol), du 1-décène (7,6 mL, 40 mmol) sont introduits dans un tube de Schlenk sec et de l'argon est bullé pendant 2 minutes. Du catalyseur O1037 (42 mg, 0,04 mmol) est ensuite ajouté et de l'argon est bullé pendant 1 minute puis le mélange est agité à 80°C pendant 16 h. Après retour à la température ambiante, le mélange est purifié par chromatographie sur gel de silice (éluant cyclohexane/acétate d'éthyle avec un gradient 100/0 puis 99/1 puis 90/10). La phéromone E3-12Ac est alors obtenue sous la forme d'une huile jaune pâle (945 mg, 52%, mélange E/Z = 85/15, pureté (GC) >99%).

Exemple 3 : Synthèse de l'acétate de (E)-3-dodécényle (E3-12Ac) en utilisant le catalyseur 0899.

Du 3-4Ac (1 ,05 mL, 8,0 mmol), du 1-décène (7,6 mL, 40 mmol) sont introduits dans un tube de Schlenk sec et de l'argon est bullé pendant 2 minutes. Du catalyseur 0899 (36 mg, 0,04 mmol) est ensuite ajouté et de l'argon est bullé pendant 1 minute puis le mélange est agité à 80°C pendant 16 h. Après retour à la température ambiante, le mélange est purifié par chromatographie sur gel de silice (éluant cyclohexane/acétate d'éthyle avec un gradient 100/0 puis 99/1 puis 90/10). La phéromone E3-12Ac est alors obtenue sous la forme d'une huile jaune pâle (951 mg, 53%, mélange E/Z = 8/2, pureté (GC) = 99%).

Exemple 4 : Synthèse de l'acétate de tétracosyle (24-Ac).

O

X

De l'acétate de déc-9-ène (9-10Ac) (2,97 g, 15 mmol), du 1-hexadécène (21 ,5 mL, 75 mmol) et du catalyseur 0896 (135 mg, 0, 15 mmol) sont introduits dans un ballon sec. Des cycles vide/argon sont effectués trois fois puis le mélange est agité à 40 °C pendant 15 h sous argon. Après retour à température ambiante, le mélange brut est recristallisé dans l'acétone puis le filtrat est évaporé et purifié par chromatographie sur gel de silice (éluant cyclohexane/acétate d'éthyle avec un gradient 100/0 puis 99/1 puis 95/5 puis 90/10). Le 9-10Ac résiduel est éliminé par distillation sous vide et l'acétate de 9-tétracosènyle E9-24Ac est récupéré sous la forme d'une huile jaunâtre (2,69 g, 45%).

Du E9-24Ac (2,69 g, 6,81 mmol) et du Nickel de Raney (135 mg, en suspension dans l'eau) sont introduits dans un autoclave à 100°C puis le réacteur est purgé avec du dihydrogène (3 fois). Le mélange est agité à 100°C sous 20 bars de dihydrogène pendant 15 h. Après retour à température ambiante, le mélange brut est filtré sur célite avec du cyclohexane puis le solvant est évaporé. Le produit est ensuite purifié par chromatographie sur gel de silice (éluant cyclohexane/acétate d'éthyle 95/5). La phéromone 24-Ac est obtenue sous la forme d'un solide blanc (2,51 g, 93%, pureté (GC) >94%). RMN l U (CDCb, 400 MHz) : δ 4,05 (t, 3 /H-H = 6,8 Hz, 2H) ; 2,04 (s, 3H) ; 1,62 (qi, 3 /H-H = 6,8 Hz, 2H) ; 1,38-1,20 (m, 42H) ; 0,88 (t, 3 /H-H = 6,8 Hz, 3H). RMN 13 C (CDCb, 100 MHz) : δ 171,4 ; 64,8 ; 32,1 ; 29,9 ; 29,8s ; 29,8 2 ; 29,8o ; 29,7s ; 29,6s ; 29,5 ; 29,4 ; 28,8 ; 26,1 ; 22,9 ; 21,2 ; 14,3.

Exemple 5 : Synthèse de l'acétate d'hexacosyle (26-Ac).

1 0

Du 9-10Ac (3,5 mL, 15 mmol), du 1-octadécène (24 mL, 75 mmol) et du catalyseur 0896 (135 mg, 0,15 mmol) sont introduits dans un ballon sec. Des cycles vide/argon sont effectués trois fois puis le mélange est agité à 40°C pendant 5 h sous argon. Après retour à température ambiante, le mélange brut est recristallisé dans l'acétone puis le filtrat est évaporé et purifié par chromatographie sur gel de silice (éluant cyclohexane/acétate d'éthyle avec un gradient 100/0 puis 99/1 puis 95/5 puis 90/10). Le 9-10Ac résiduel est éliminé par distillation puis la fraction contenant l'acétate de 9-hexacosènyle E9-26Ac est purifiée par chromatographie sur gel de silice (éluant pentane/diéthyle éther 98/2). Le produit E9-26Ac est obtenu sous la forme d'un solide blanc (2,96 g, 47%).

Du E9-26Ac (2,95 g, 6,97 mmol) et du Nickel de Raney (148 mg, en suspension dans l'eau) sont introduits dans un autoclave à 50°C puis le réacteur est purgé avec du dihydrogène (3 fois). Le mélange est agité à 50°C sous 10 bars de dihydrogène pendant 4 h. Après retour à température ambiante, le mélange brut est filtré sur célite avec du dichlorométhane puis le solvant est évaporé. Du cyclohexane (15 mL) et du palladium sur charbon (90 mg) sont ajoutés au mélange précédent dans un autoclave à 50 °C puis le réacteur est purgé avec du dihydrogène (3 fois). Le mélange est agité à 50°C sous 10 bars de dihydrogène pendant 4 h. Après retour à température ambiante, le mélange brut est filtré sur célite avec du dichlorométhane puis le solvant est évaporé. Le produit brut est purifié par chromatographie sur gel de silice (éluant cyclohexane/acétate d'éthyle 95/5). La phéromone 26Ac est obtenue sous la forme d'un solide blanc (2,70 g, 91%, pureté (GC) >96%). RMN l U (CDCb, 400 MHz) : δ 4,05 (t, 3 /H-H = 6,8 Hz, 2H) ; 2,04 (s, 3H) ; 1,61 (qi, 3 /H-H = 7,2 Hz, 2H) ; 1,34-1,21 (m, 46H) ; 0,88 (t, 3 /H-H = 6,8 Hz, 3H). RMN 13 C (CDCb, 100 MHz) : δ 171,4 ; 64,8 ; 32,1 ; 29,8e ; 29,8s ; 29,8 2 ; 29,8i ; 29,7 4 ; 29,6s ; 29,5 ; 29,4 ; 28,8 ; 26,1 ; 22,9 ; 21,2 ; 14,3.

Exemple 6 : Synthèse de la 2-hexacosanone (26-2kt).

De la 5-hexèn-2-one (5-6-2kt) (2,0 mL, 17 mmol) et du 1-docosène (15,7 g, 51 mmol) sont introduits dans un ballon sec à 45 °C. Du catalyseur 0896 (152 mg, 0,17 mmol) est ajouté puis le mélange est agité à 45 °C pendant 5 h sous argon. Après retour à température ambiante, le mélange brut est recristallisé dans l'acétone puis le filtrat est évaporé puis purifié par chromatographie sur gel de silice (éluant cyclohexane/acétate d'éthyle avec un gradient 100/0 jusqu'à 90/10). La 5-hexacosen-2-one (E5-26-2kt) est obtenue sous la forme d'un solide orange pâle (1,11 g, 17%).

Du E5-26-2kt (645 mg, 1,70 mmol), de l'éthanol (15 mL), du cyclohexane (5 mL) et du palladium sur charbon (65 mg) sont introduits dans un autoclave à 50 °C puis le réacteur est purgé avec du dihydrogène (3 fois). Le mélange est agité sous 10 bars de dihydrogène à 50 °C pendant 2 h. Après retour à température ambiante, le mélange est filtré sur célite avec du dichlorométhane puis le solvant est évaporé. Le produit brut est purifié par chromatographie sur gel de silice (éluant cyclohexane/acétate d'éthyle 8/2). La phéromone 26-2kt est obtenue sous la forme d'un solide blanc (630 mg, 97 %, pureté (GC) >99%). RMN ¾ (CDCb, 400 MHz) : δ 2,41 (t, 3 /H-H = 7,6 Hz, 2H) ; 2,13 (s, 3H) ; 1,63-1,51 (m, 2H) ; 1,34-1,20 (m, 42H) ; 0,88 (t, 3 /H-H = 6.8 Hz, 3H). RMN 13 C (CDCb, 100 MHz) : δ 209,6 ; 44,0 ; 32,1 ; 30,0 ; 29,9 ; 29,8i ; 29,7? ; 29,6s ; 29,5e ; 29,5 ; 29,4 ; 24,0 ; 22,9 ; 14,3. Exemple comparatif : Influence du catalyseur sur le taux d'isomérisation

On a préparé Γ acétate de 3-dodécényle suivant un procédé similaire à celui décrit à l'exemple 1 , les conditions opératoires étant modifiées comme indiqué ci-dessous :

Concentration en catalyseur : 100 ppm

Température : 80°C

Durée de la réaction : 2h.

Les complexes de ruthénium suivants ont été utilisés comme catalyseurs dans cette réaction :

Grubbs II CatMetium RFl M2

On a calculé le taux d'isomérisation, défini comme le rapport pondéral entre la quantité de l'ensemble des sous-produits d'isomérisation formés et d'acétate d'alcényle, mesurée par chromatographie en phase gazeuse en utilisant le dodécane comme référence. Les résultats obtenus sont rassemblés dans le tableau ci-dessous.

Ru Cat Isomérisation (%)

0896 < 0,5

0953 ≤ 1

O1037 ≤ 1

CatMetium RFl (EVONIK) 7

Grubbs II (MATERIA) 23

M2 (UMICORE) 29 Comme il ressort de ce tableau, les catalyseurs 0896, 0953 et 01037 selon l'invention conduisent à un moindre taux d'isomérisation que le catalyseur CatMetium RFl dont ils ne diffèrent que par le caractère asymétrique des substituants du ligand carbène N- hétérocyclique. Le taux d'isomérisation constaté est également inférieur à celui obtenu avec un catalyseur classique de Grubbs II. La comparaison des résultats obtenus en utilisant les catalyseurs M2 et CatMetium RFl montre également l'influence de l'insaturation présente sur l'hétérocycle du ligand carbène sur le taux d'isomérisation.