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OA21016A - Continuous paracetamol synthesis process - Google Patents

Continuous paracetamol synthesis process Download PDF

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Publication number
OA21016A
OA21016A OA1202200445 OA21016A OA 21016 A OA21016 A OA 21016A OA 1202200445 OA1202200445 OA 1202200445 OA 21016 A OA21016 A OA 21016A
Authority
OA
OAPI
Prior art keywords
carried out
compound
nitration
hydrogenation
nitrosation
Prior art date
Application number
OA1202200445
Other languages
French (fr)
Inventor
Edith Lecomte-Norrant
Romain Membrat
Original Assignee
Ipsomedic
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ipsomedic filed Critical Ipsomedic
Publication of OA21016A publication Critical patent/OA21016A/en

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Abstract

La présente invention concerne un procédé de préparation de paracétamol en continu, comprenant une étape de nitration ou une étape de nitrosation pour obtenir le p-nitrophénol ou le p-nitrosophénol respectivement. Le p-nitrophénol ou le p-nitrosophénol peuvent ensuite être transformé en paracétamol par hydrogénation, suivi d'acylation. Le procédé selon la présente Invention permet d'obtenir le paracétamol avec une très bonne régiosélectivité et d'excellents rendements.
The present invention relates to a process for the continuous preparation of paracetamol, comprising a nitration step or a nitrosation step to obtain p-nitrophenol or p-nitrosophenol respectively. p-nitrophenol or p-nitrosophenol can then be converted to paracetamol by hydrogenation, followed by acylation. The process according to the present invention makes it possible to obtain paracetamol with very good regioselectivity and excellent yields.

Description

Domaine techniqueTechnical area

La présente invention concerne un procédé de synthèse du paracétamol en continu.The present invention relates to a process for the continuous synthesis of paracetamol.

Art antérieurPrior art

Le paracétamol, aussi appelé acétaminophène, correspond au A-(4-hydroxyphényl)0 acétamide. Ce composé est utilisé tout à la fois comme antalgique (antidouleur) et antipyrétique (antifièvre), et figure parmi les médicaments les plus communs, utilisés et prescrits au monde.Paracetamol, also called acetaminophen, corresponds to A-(4-hydroxyphenyl)0 acetamide. This compound is used as both an analgesic (painkiller) and an antipyretic (antifever), and is among the most common, used and prescribed medications in the world.

Il est indiqué dans le traitement de la douleur faible à modéré et sa grande popularité tient au fait qu’il a moins de contre-indications que d'autres antalgiques et jouit d'une bonne image auprès du public.It is indicated in the treatment of mild to moderate pain and its great popularity is due to the fact that it has fewer contraindications than other analgesics and enjoys a good image among the public.

Le mécanisme exact par lequel l'acétaminophène produit ses effets analgésiques et antipyrétiques reste indéfini. On pense que le principal mécanisme d'action est l'inhibition de la cyclooxygénase (COX), avec un effet prédominant sur la COX -2.The exact mechanism by which acetaminophen produces its analgesic and antipyretic effects remains undefined. The primary mechanism of action is thought to be inhibition of cyclooxygenase (COX), with a predominant effect on COX -2.

H existe de multiples procédés de synthèse paracétamol, comme par exemple ceux décrits dans les brevets EP 0 435 263, US 6,969,775, et EP 2 266 949.There are multiple paracetamol synthesis processes, such as those described in patents EP 0 435 263, US 6,969,775, and EP 2 266 949.

La figure 1 synthétise les principales voies chimiques de synthèse du paracétamol avec leurs intermédiaires.Figure 1 summarizes the main chemical pathways for paracetamol synthesis with their intermediates.

Pour l’essentiel, ces voies passent soit par le phénol (via le cumène), soit par le chlorobenzène, soit par le nitrobenzène qui sont toutes trois des matières premières à fort tonnage au niveau mondial.Essentially, these routes pass either through phenol (via cumene), or through chlorobenzene, or through nitrobenzene, all three of which are high-tonnage raw materials globally.

En partant du nitrobenzène, 3 étapes chimiques sont nécessaires, lesquelles correspondent à une hydrogénation, suivie d’une hydroxylation et d‘une acylation pour obtenir le paracétamol.Starting from nitrobenzene, 3 chemical steps are necessary, which correspond to hydrogenation, followed by hydroxylation and acylation to obtain paracetamol.

En partant du chlorobenzène, il faut 4 étapes chimiques. En l’espèce, la synthèse débute par une nitration, suivie d’une hydrolyse, d’une réduction et enfin d’une acylation pour obtenir le paracétamol.Starting from chlorobenzene, 4 chemical steps are required. In this case, the synthesis begins with nitration, followed by hydrolysis, reduction and finally acylation to obtain paracetamol.

Enfin, s’agissant du phénol, deux voies sont possibles, lesquelles impliquent respectivement deux ou trois étapes. La voie à deux étapes passe par l’hydroquinone, mais est relativement complexe (réaction de plus de 12 heures à 200°C avec une purification entre les deux étapes du fait de changement de solvant). Pour ce qui est de la voie à 3 étapes, celle-ci passe par le 4aminophénol.Finally, regarding phenol, two routes are possible, which involve two or three steps respectively. The two-step route involves hydroquinone, but is relatively complex (reaction lasting more than 12 hours at 200°C with purification between the two steps due to a change of solvent). As for the 3-step pathway, this goes through 4aminophenol.

Cette dernière voie, qui est parmi la plus utilisée, passe par une nitration du phénol avec la formation de para-nitrophénol et est suivie par une réduction et une acétylation de ce dernier pour former le paracétamol.This last route, which is among the most used, involves nitration of the phenol with the formation of para-nitrophenol and is followed by a reduction and acetylation of the latter to form paracetamol.

Maintenant, cette voie de synthèse souffre d’une lacune fondamentale qui réside en ce que l’étape de nitration du phénol pour obtenir le p-nitrophénol d'intérêt - qui est le précurseur du paracétamol - présente un faible rendement. En effet, le produit de la réaction en position oitho du cycle phényle peut présenter une proportion allant jusqu’à 66%, ceci constituant la résultante normale de ce que l’on a deux positions d'attachement équivalentes résultant en onitrophénol pour seulement une position pour la position para. En outre, l’o-nitrophénol est favorisé par la formation d’une liaison hydrogène entre le groupement hydroxyle et l’un des deux atomes d’oxygène du groupement NO2.Now, this synthesis route suffers from a fundamental shortcoming which lies in the fact that the nitration step of the phenol to obtain the p-nitrophenol of interest - which is the precursor of paracetamol - presents a low yield. Indeed, the product of the reaction in the oitho position of the phenyl ring can present a proportion of up to 66%, this constituting the normal result of having two equivalent attachment positions resulting in onitrophenol for only one position. for the para position. In addition, o-nitrophenol is favored by the formation of a hydrogen bond between the hydroxyl group and one of the two oxygen atoms of the NO 2 group.

De ce fait différentes technologies ont été développées pour essayer d’augmenter le rendement en p-nitrophénol (réaction en deux étapes donnant un rendement de 48% décrit dans le brevet EP 0 626 366).As a result, different technologies have been developed to try to increase the yield of p-nitrophenol (two-step reaction giving a yield of 48% described in patent EP 0 626 366).

Maintenant, que ce soit cette voie de synthèse ou les autres, il faut compter un temps de production de l’ordre d’une à deux semaines pour obtenir du paracétamol purifié, et ceci avec une quantité non négligeable de déchets.Now, whether it is this synthesis route or the others, it takes a production time of around one to two weeks to obtain purified paracetamol, and this with a significant quantity of waste.

Exposé de l’inventionPresentation of the invention

Les inventeurs ont maintenant développé un nouveau procédé de synthèse du paracétamol qui est réalisé en continu et qui permet de réaliser sa production en moins de 3 heures, avec simultanément une réduction considérable de la quantité de déchets associé du fait de sa très grande efficacité.The inventors have now developed a new process for synthesizing paracetamol which is carried out continuously and which allows its production to be carried out in less than 3 hours, with simultaneously a considerable reduction in the quantity of associated waste due to its very high efficiency.

Dans le procédé de production par batch, le passage d'une étape à la suivante est effectué en série et donc le temps global du procédé est, en fait, la somme des temps requis pour les différentes étapes.In the batch production process, the transition from one step to the next is carried out in series and therefore the overall process time is, in fact, the sum of the times required for the different steps.

Dans son principe général, ce procédé consiste en un flux continu de réactions intégrées dans lequel une succession de réacteurs sont interconnectés. Chaque réacteur permet la réalisation d’une étape spécifique et essentielle pour aboutir au produit final.In its general principle, this process consists of a continuous flow of integrated reactions in which a succession of reactors are interconnected. Each reactor allows a specific and essential step to be carried out to produce the final product.

Dans le procédé continu, toutes les étapes sont effectuées simultanément (bien que dans différents compartiments du système), et donc le temps global requis pour le processus est raccourci. En outre, le volume requis pour les réacteurs est bien moindre pour un procédé en continu ce qui, outre faciliter la gestion de la sécurité des installations, permet de travailler dans des conditions bien plus (astringentes) contraignantes que pour les procédés en batch.In the continuous process, all steps are carried out simultaneously (although in different compartments of the system), and therefore the overall time required for the process is shortened. In addition, the volume required for the reactors is much lower for a continuous process which, in addition to facilitating the management of the safety of the installations, makes it possible to work in much more (astringent) restrictive conditions than for batch processes.

Un premier objet de la présente invention concerne un procédé de préparation du paracétamol, dans lequel le procédé comprend une étape A de nitration, ou de nitrosation, d’un composé de Formule 1 avec un agent de nitration, ou un agent de nitrosation approprié pour obtenir un composé de Formule 2 :A first object of the present invention relates to a process for preparing paracetamol, in which the process comprises a step A of nitration, or nitrosation, of a compound of Formula 1 with a nitration agent, or a nitrosation agent suitable for obtain a compound of Formula 2:

2 dans lesquelles R représente :2 in which R represents:

• un atome d’hydrogène, • un groupement protecteur choisi parmi un benzyle ou un acétate, et dans laquelle X représente un groupement nitro ou un groupement nitroso, ladite étape A de nitration étant effectuée en continu :• a hydrogen atom, • a protective group chosen from a benzyl or an acetate, and in which X represents a nitro group or a nitroso group, said nitration step A being carried out continuously:

• soit sous microondes, • soit sous ultrasons, • soit sous microondes suivi d’ultrasons, • soit, éventuellement sous microondes et/ou sous ultrasons, l’agent de nitration étant le nitrite de sodium, en présence d’un agent oxydant, notamment en présence d’HNO, ladite étape A de nitrosation étant effectuée en continu :• either under microwaves, • either under ultrasound, • either under microwaves followed by ultrasound, • or, optionally under microwaves and/or under ultrasound, the nitration agent being sodium nitrite, in the presence of an oxidizing agent, particularly in the presence of HNO, said nitrosation step A being carried out continuously:

• l’agent de nitrosation étant le nitrite de sodium.• the nitrosation agent being sodium nitrite.

Les inventeurs ont trouvé que la réaction de nitration ou de nitrosation en continu du phénol, éventuellement protégé sur la fonction hydroxyle par un groupement acétate ou benzyle, conduit respectivement au composé para-nitro, ou para-nitroso, avec une excellente régiosélectivité. La réaction en flux continu permet ainsi de limiter la formation de l’isomère ortho, ainsi que celle d’autres impuretés comme par exemple des produits de polymérisation.The inventors have found that the continuous nitration or nitrosation reaction of phenol, optionally protected on the hydroxyl function by an acetate or benzyl group, leads respectively to the para-nitro, or para-nitroso compound, with excellent regioselectivity. The continuous flow reaction thus makes it possible to limit the formation of the ortho isomer, as well as that of other impurities such as polymerization products.

Les inventeurs ont également trouvé que, dans le cadre de la nitration, le procédé en continu peut-être effectué en combinaison avec une irradiation sous microondes et/ou sous ultrasons, permettant une efficacité de la réaction amélioré en termes de vitesse de réaction et la réduction de la formation d’impuretés tels que l’isomère ortho.The inventors have also found that, in the context of nitration, the continuous process can be carried out in combination with microwave and/or ultrasound irradiation, allowing improved reaction efficiency in terms of reaction speed and the reduced formation of impurities such as the ortho isomer.

Par ailleurs, rutilisation d’un composé phénolique protégé sur la fonction hydroxyle permet d’introduire un encombrement stérique, ce qui, en combinaison avec la suppression de la fonction hydroxyle qui joue un rôle dans le mécanisme de nitration, d’avantage la suppression de la formation de l’isomère ortho.Furthermore, the use of a phenolic compound protected on the hydroxyl function makes it possible to introduce steric hindrance, which, in combination with the suppression of the hydroxyl function which plays a role in the nitration mechanism, further the suppression of the formation of the ortho isomer.

Selon un mode de réalisation particulier, la présente invention concerne un procédé tel que défini ci-dessus, dans lequel 1 ’ étape A est une étape de nitration, R étant tel que défini ci-dessus, et X étant un groupement nitro, pour obtenir un composé nitré dans lequel le composé de Formule 2 a la structure d’un composé de Formule 2a :According to a particular embodiment, the present invention relates to a process as defined above, in which step A is a nitration step, R being as defined above, and X being a nitro group, to obtain a nitrate compound in which the compound of Formula 2 has the structure of a compound of Formula 2a:

Selon un autre mode de réalisation particulier, la présente invention concerne un procédé tel que défini ci-dessus, dans lequel l’étape A est une étape de nitrosation, R étant tel que défini ci-dessus 1, et X étant un groupement nitroso, pour obtenir un composé nitroso dans lequel le composé de Formule 2 a la structure d’un composé de Formule 2b :According to another particular embodiment, the present invention relates to a process as defined above, in which step A is a nitrosation step, R being as defined above 1, and X being a nitroso group, to obtain a nitroso compound in which the compound of Formula 2 has the structure of a compound of Formula 2b:

bb

Dans ce mode de réalisation, un composé nitroso est obtenu, qui représente un intermédiaire pouvant être utilisé dans la préparation du paracétamol. Dans ce contexte, il est possible de réduire la fonction nitroso directement en fonction amine, ou alors de préalablement convertir la fonction nitroso en nitro, lors d’une étape supplémentaire d’oxydation, notamment par de l’acide nitrique.In this embodiment, a nitroso compound is obtained, which represents an intermediate that can be used in the preparation of paracetamol. In this context, it is possible to reduce the nitroso function directly to an amine function, or to first convert the nitroso function to nitro, during an additional oxidation step, in particular with nitric acid.

Les inventeurs ont observé que la réaction de nitrosation et très efficace en termes de cinétique, et conduit typiquement à une conversion totale seulement après 10 minutes de réaction, et ce avec une excellente régiosélectivité de 90% en faveur du composé para par rapport au produit secondaire ortho. Cette voie par nitrosation est particulièrement avantageuse car la formation concomitante de polymères est très limitée.The inventors have observed that the nitrosation reaction is very efficient in terms of kinetics, and typically leads to total conversion only after 10 minutes of reaction, and this with an excellent regioselectivity of 90% in favor of the para compound compared to the secondary product. ortho. This nitrosation route is particularly advantageous because the concomitant formation of polymers is very limited.

Selon un autre mode de réalisation particulier, la présente invention concerne un procédé tel que défini ci-dessus, dans lequel l’étape A de nitration, ou l’étape A de nitrosation est effectuée sous atmosphère inerte, ou à l’air libre.According to another particular embodiment, the present invention relates to a process as defined above, in which the nitration step A, or the nitrosation step A is carried out under an inert atmosphere, or in the open air.

Par « atmosphère inerte » on entend que la nitration ou la nitrosation est effectuée dans un réacteur sous azote ou sous argon. A contrario, « à l’air libre » signifie qu’aucune précaution n’a été prise dans ce sens.By “inert atmosphere” we mean that the nitration or nitrosation is carried out in a reactor under nitrogen or under argon. Conversely, “in the open air” means that no precautions have been taken in this regard.

Selon un autre mode de réalisation particulier, la présente invention concerne un procédé tel que défini ci-dessus, dans lequel le composé de Formule 1 est le phénol, R étant un atome d’hydrogène, pour obtenir le p-nitrophénol comme composé de Formule 2, X étant un groupement nitro, ou le p-nitrosophénol comme composé de Formule 2, X étant un groupement nitroso.According to another particular embodiment, the present invention relates to a process as defined above, in which the compound of Formula 1 is phenol, R being a hydrogen atom, to obtain p-nitrophenol as a compound of Formula 2, X being a nitro group, or p-nitrosophenol as a compound of Formula 2, X being a nitroso group.

Dans ce mode de réalisation, le phénol n’est pas protégé sur la fonction hydroxyle. Ceci représente un avantage en termes de cout de production, le phénol étant un produit de commodité.In this embodiment, the phenol is not protected on the hydroxyl function. This represents an advantage in terms of production costs, phenol being a commodity product.

Selon un autre mode de réalisation particulier, la présente invention concerne un procédé tel que défini ci-dessus, dans lequel l’étape A de nitration est effectuée avec un agent de nitration choisi parmi HNO3 et NaNO2, pour obtenir un composé de Formule 2 dans lequel X est un groupement nitro.According to another particular embodiment, the present invention relates to a process as defined above, in which nitration step A is carried out with a nitration agent chosen from HNO3 and NaNO 2 , to obtain a compound of Formula 2 in which X is a nitro group.

L’acide nitrique peut être utilisé en présence d’un acide tel que l’acide sulfurique, mais également en absence dudit acide. De manière préféré, l’acide nitrique est introduit dans le réacteur sous la forme d’une solution aqueuse.Nitric acid can be used in the presence of an acid such as sulfuric acid, but also in the absence of said acid. Preferably, the nitric acid is introduced into the reactor in the form of an aqueous solution.

Le nitrite de sodium conduit au composé nitro quand il est utilisé en combinaison avec un agent oxydant, notamment l’acide nitrique.Sodium nitrite leads to the nitro compound when used in combination with an oxidizing agent, notably nitric acid.

Selon un autre mode de réalisation particulier, la présente invention concerne un procédé tel que défini ci-dessus, dans lequel l’étape A de nitration comprend :According to another particular embodiment, the present invention relates to a process as defined above, in which nitration step A comprises:

a) une alimentation d’un réacteur avec une solution, notamment aqueuse, du composé de Formule 1, notamment en concentration d’environ 0,4 M, et avec l’agent de nitration, en solution, notamment aqueuse, notamment à une concentration d’environ 0,3 à 0,4 M, pour obtenir un milieu réactionnel,a) feeding a reactor with a solution, in particular aqueous, of the compound of Formula 1, in particular at a concentration of approximately 0.4 M, and with the nitrating agent, in solution, in particular aqueous, in particular at a concentration approximately 0.3 to 0.4 M, to obtain a reaction medium,

b) la formation du composé de Formule 2.b) the formation of the compound of Formula 2.

Les matières premières, à savoir le composé de Formule 1, en solution, et réactifs, à savoir l’agent de nitration, en solution, sont introduits en continu dans un réacteur, par des voies d’entrée. La réaction de nitration a ensuite lieu au sein du réacteur, entraînant la formation du produit de Formule 2, dans laquelle X représente un groupement nitro.The raw materials, namely the compound of Formula 1, in solution, and reagents, namely the nitrating agent, in solution, are continuously introduced into a reactor, via inlet channels. The nitration reaction then takes place within the reactor, resulting in the formation of the product of Formula 2, in which X represents a nitro group.

Le mélange réactionnel, comprenant le produit nitré (produit brut) peut ensuite être évacué du réacteur par une voie de sortie.The reaction mixture, including the nitrated product (crude product) can then be discharged from the reactor via an outlet route.

Le réacteur est parfaitement agité, permettant une distribution homogène des matières au sein du réacteur. De manière préférée, la vitesse d’introduction ou d’injection des réactifs est identique à la vitesse d’évacuation ou d’extrusion du brut réactionnel, permettant ainsi un volume constant au sein du réacteur.The reactor is perfectly stirred, allowing homogeneous distribution of materials within the reactor. Preferably, the speed of introduction or injection of the reagents is identical to the speed of evacuation or extrusion of the reaction crude, thus allowing a constant volume within the reactor.

Lors de l’étape A de nitration, les réactifs sont notamment introduits dans le réacteur à raison de 5 à 20 ml/minute, en particulier d’environ 10 ml/minute ou d’environ 15 ml/minute.During nitration step A, the reagents are in particular introduced into the reactor at a rate of 5 to 20 ml/minute, in particular approximately 10 ml/minute or approximately 15 ml/minute.

Selon un autre mode de réalisation particulier, la présente invention concerne un procédé tel que défini ci-dessus, dans lequel l’étape A de nitration est effectuée avec un rapport initial d’agent de nitration/composé de Formule 1 compris de 1,1 à 1,6, de préférence de 1,2 à 1,5.According to another particular embodiment, the present invention relates to a process as defined above, in which nitration step A is carried out with an initial ratio of nitration agent/compound of Formula 1 comprised of 1.1 to 1.6, preferably 1.2 to 1.5.

Par «de 1,1 à 1,6» on entend également les gammes suivantes : de 1,1 à 1,5, de 1,1 à 1,4, de 1,1 à 1,3, de 1,1 à 1,2, de 1,2 à 1,6, de 1,3 à 1,6, de 1,4 à 1,6, de 1,5 à 1,6, de 1,2 à 1,5, de 1,3 à 1,4.By “from 1.1 to 1.6” we also mean the following ranges: from 1.1 to 1.5, from 1.1 to 1.4, from 1.1 to 1.3, from 1.1 to 1.2, 1.2 to 1.6, 1.3 to 1.6, 1.4 to 1.6, 1.5 to 1.6, 1.2 to 1.5, 1.3 to 1.4.

Le « rapport initial » fait référence au ratio avec lequel l’agent de nitration et le composé de Formule 1 sont introduits dans le réacteur. A ce stade, le réactif et la matière première n’ont pas encore été impliqués dans la réaction de nitration.“Initial ratio” refers to the ratio with which the nitrating agent and the compound of Formula 1 are introduced into the reactor. At this stage, the reagent and raw material have not yet been involved in the nitration reaction.

Selon un autre mode de réalisation particulier, la présente invention concerne un procédé tel que défini ci-dessus, dans lequel l’étape A de nitration, ou de nitrosation est effectuée avec une concentration initiale de composé de Formule 1, notamment de phénol, comprise de 0,2 à 0,6M, notamment de 0,25 à 0,5 M.According to another particular embodiment, the present invention relates to a process as defined above, in which step A of nitration, or nitrosation is carried out with an initial concentration of compound of Formula 1, in particular of phenol, included from 0.2 to 0.6M, in particular from 0.25 to 0.5M.

Selon un autre mode de réalisation particulier, la présente invention concerne un procédé tel que défini ci-dessus, dans lequel l’étape A de nitration, ou de nitrosation est effectuée avec une concentration initiale d’agent de nitration, notamment d’HNOs, ou le NaNCh respectivement, comprise de 0,25 à 0,8M, notamment entre 0,3 à 0,7M.According to another particular embodiment, the present invention relates to a process as defined above, in which step A of nitration, or nitrosation is carried out with an initial concentration of nitration agent, in particular HNOs, or NaNCh respectively, ranging from 0.25 to 0.8M, in particular between 0.3 to 0.7M.

Selon un autre mode de réalisation particulier, la présente invention concerne un procédé tel que défini ci-dessus, dans lequel l’étape A de nitration est effectuée à une température comprise de 70 à 110°C, de préférence de 80 à 100°C.According to another particular embodiment, the present invention relates to a process as defined above, in which the nitration step A is carried out at a temperature of 70 to 110°C, preferably 80 to 100°C. .

En dessous de 70 °C, la cinétique de la réaction peut être trop faible pour être compatible avec un procédé industriellement viable. Au-dessus de 110 °C, des produits secondaires, comme des polymères ou des produits polynitrés peuvent être formés. Dans le cas où le phénol est utilisé comme matière première, la fonction hydroxyle peut également être nitré, pour former le Onitrophénol comme sous-produit.Below 70°C, the reaction kinetics may be too low to be compatible with an industrially viable process. Above 110°C, secondary products, such as polymers or polynitrated products can be formed. In the case where phenol is used as a raw material, the hydroxyl function can also be nitrated, to form Onitrophenol as a by-product.

Par « 70 à 110°C » on entend également les gammes suivantes : de 70 à 100°C, de 70 à 90°C, de 70 à 80°C, de 80 à 110°C, de 90 à 110°C, de 100 à 110°C, de 80 à 100°C.By “70 to 110°C” we also mean the following ranges: from 70 to 100°C, from 70 to 90°C, from 70 to 80°C, from 80 to 110°C, from 90 to 110°C, from 100 to 110°C, from 80 to 100°C.

Selon un autre mode de réalisation particulier, la présente invention concerne un procédé tel que défini ci-dessus, dans lequel l’étape A de nitration est effectuée sous microondes, la nitration sous microondes étant réalisée dans un micro-ondes en continu avec un générateur d’ondes de 2,45 GHz, ou de 915 MHz.According to another particular embodiment, the present invention relates to a process as defined above, in which the nitration step A is carried out under microwaves, the nitration under microwaves being carried out in a microwave continuously with a generator waves of 2.45 GHz, or 915 MHz.

Les microondes commercialement disponibles sont notamment équipés d’un générateur d’ondes de 2,45 GHz, ou de 915 MHz. Dans le cadre d’un procédé industriel, une fréquence de 915 MHz est souhaitable.Commercially available microwaves are notably equipped with a 2.45 GHz or 915 MHz wave generator. In the context of an industrial process, a frequency of 915 MHz is desirable.

Selon un autre mode de réalisation particulier, la présente invention concerne un procédé tel que défini ci-dessus, lequel l’étape A de nitration est effectuée sous microondes, la nitration sous microondes étant réalisée dans un micro-ondes en continu avec une puissance comprise de 200 à 1000 W.According to another particular embodiment, the present invention relates to a process as defined above, in which the nitration step A is carried out under microwaves, the nitration under microwaves being carried out in a microwave continuously with a power comprised from 200 to 1000 W.

Les microondes commercialement disponibles ont notamment une puissance comprise de 200 à 1000 W.Commercially available microwaves have a power ranging from 200 to 1000 W.

Par « de 200 à 1000 W », on entend également les gammes suivantes : de 200 à 800 W, de 200 à 600 W, de 200 à 400 W, de 400 à 1000 W, de 600 à 1000 W, de 800 à 1000 W, de 400 à 800 W. La puissance étant notamment d’environ 450 W, ou d’environ 850 W.By “from 200 to 1000 W”, we also mean the following ranges: from 200 to 800 W, from 200 to 600 W, from 200 to 400 W, from 400 to 1000 W, from 600 to 1000 W, from 800 to 1000 W, from 400 to 800 W. The power being in particular approximately 450 W, or approximately 850 W.

Selon un autre mode de réalisation particulier, la présente invention concerne un procédé tel que défini ci-dessus, dans lequel l’étape A de nitration, est effectuée en présence d’un moyen de refroidissement permettant de contrôler la température.According to another particular embodiment, the present invention relates to a process as defined above, in which nitration step A is carried out in the presence of a cooling means making it possible to control the temperature.

Les réactions de nitration sont exothermiques. Equiper le réacteur avec un moyen de refroidissement permet de maîtriser cette exothermie. Le réacteur peut, à titre d’exemple, être équipé d’une double enveloppe permettant la circulation d’un liquide de refroidissement.Nitration reactions are exothermic. Equipping the reactor with a cooling means makes it possible to control this exotherm. The reactor can, for example, be equipped with a double jacket allowing the circulation of a cooling liquid.

Par conséquent l’expression « contrôler la température » signifie faire en sorte que la température du milieu réactionnel reste suffisamment bas, en dessous de 110 °C, de préférence en dessous de 90°C, pour éviter la formation de sous-produits, comme par exemple l’isomère ortho, et de polymèresTherefore the expression “control the temperature” means ensuring that the temperature of the reaction medium remains sufficiently low, below 110°C, preferably below 90°C, to avoid the formation of by-products, such as for example the ortho isomer, and polymers

Selon un autre mode de réalisation particulier, la présente invention concerne un procédé tel que défini ci-dessus, dans lequel l’étape A de nitration est effectuée dans un réacteur équipé d’un générateur d’ondes avec intégration d’un système de refroidissement.According to another particular embodiment, the present invention relates to a process as defined above, in which the nitration step A is carried out in a reactor equipped with a wave generator with integration of a cooling system .

Dans ce mode de réalisation, un réacteur microondes équipé d’un moyen de refroidissement est utilisé. Typiquement, un tube est intégré dans le réacteur micro-onde, afin de faire circuler un fluide caloporteur, maintenu à la température souhaité grâce à un cryostat.In this embodiment, a microwave reactor equipped with a cooling means is used. Typically, a tube is integrated into the microwave reactor, in order to circulate a heat transfer fluid, maintained at the desired temperature using a cryostat.

A titre d’exemple, un réacteur continu tubulaire refroidi : cavité DOWNSTREAM de la société SAIREM peut être utilisé.As an example, a cooled tubular continuous reactor: DOWNSTREAM cavity from the company SAIREM can be used.

Selon un autre mode de réalisation particulier, la présente invention concerne un procédé tel que défini ci-dessus, dans lequel l’étape A de nitration est effectuée dans au moins deux réacteurs à micro-ondes en série, de préférence au moins trois réacteurs à micro-ondes en série et de manière particulièrement préférée au moins quatre réacteurs à micro-ondes en série.According to another particular embodiment, the present invention relates to a process as defined above, in which the nitration step A is carried out in at least two microwave reactors in series, preferably at least three microwave reactors. microwaves in series and particularly preferably at least four microwave reactors in series.

Dans ce mode de réalisation, plusieurs réacteurs sont configurés en série. Les matières premières, à savoir le composé de Formule 1, en solution, et réactifs, à savoir l’agent de nitration, en solution, sont introduits dans le premier réacteur, dans lequel la réaction de nitration a lieu, avec une conversion non-totale. Le milieu réactionnel sort de façon continue du premier réacteur, et est injecté dans le réacteur suivant, dans lequel la réaction de nitration continue d’avoir lieu.In this embodiment, several reactors are configured in series. The raw materials, namely the compound of Formula 1, in solution, and reagents, namely the nitrating agent, in solution, are introduced into the first reactor, in which the nitration reaction takes place, with non-conversion. total. The reaction medium leaves the first reactor continuously, and is injected into the next reactor, in which the nitration reaction continues to take place.

A titre d’exemple, pour un système comprenant 3 réacteurs en série, la conversion à l’issu du premier réacteur peut être de 60%, la conversion à l’issu du deuxième réacteur peut être de 90%, et une conversion totale peut être observé dans le troisième réacteur.For example, for a system comprising 3 reactors in series, the conversion at the end of the first reactor can be 60%, the conversion at the end of the second reactor can be 90%, and a total conversion can be be observed in the third reactor.

Selon un autre mode de réalisation particulier, la présente invention concerne un procédé tel que défini ci-dessus, comprenant, entre chaque réacteur en série, une étape de refroidissement de sorte à ajuster la température à une température comprise de 20 à 40°C, de préférence de 20 à 30°C.According to another particular embodiment, the present invention relates to a process as defined above, comprising, between each reactor in series, a cooling step so as to adjust the temperature to a temperature between 20 and 40°C, preferably 20 to 30°C.

Dans ce mode de réalisation, le milieu réactionnel est refroidi entre 2 réacteurs en série. Cette opération permet d’injecter un mélange refroidi dans le réacteur suivant, ce qui conduit à une meilleure maîtrise des phénomènes exothermiques de la réaction.In this embodiment, the reaction medium is cooled between 2 reactors in series. This operation makes it possible to inject a cooled mixture into the next reactor, which leads to better control of the exothermic phenomena of the reaction.

La Figure 3 schématise cette configuration avec plusieurs réacteurs à micro-ondes en série, où chaque couple de réacteur à micro-ondes est interconnecté par un circuit de refroidissement.Figure 3 schematically shows this configuration with several microwave reactors in series, where each pair of microwave reactors is interconnected by a cooling circuit.

Selon un autre mode de réalisation particulier, la présente invention concerne un procédé tel que défini ci-dessus, dans lequel l’étape A de nitrosation est effectuée en milieu acide, en particulier dans une solution aqueuse d’acide chlorhydrique ou d’acide sulfurique.According to another particular embodiment, the present invention relates to a process as defined above, in which nitrosation step A is carried out in an acidic medium, in particular in an aqueous solution of hydrochloric acid or sulfuric acid. .

Dans ce mode de réalisation, une solution aqueuse de l’agent de nitrosation, i.e. le nitrite de sodium est préalablement acidifié, notamment à un pH inférieur à 4, par ajout d’un acide. Le mélange ainsi obtenu est injecté, dans le réacteur.In this embodiment, an aqueous solution of the nitrosation agent, i.e. sodium nitrite, is previously acidified, in particular to a pH lower than 4, by adding an acid. The mixture thus obtained is injected into the reactor.

Selon un autre mode de réalisation particulier, la présente invention concerne un procédé tel que défini ci-dessus, dans lequel l’étape A de nitrosation comprend :According to another particular embodiment, the present invention relates to a process as defined above, in which nitrosation step A comprises:

a) une alimentation d’un réacteur avec une solution du composé de Formule 1, notamment aqueuse, et avec du NaNCh en solution, notamment aqueuse dans un acide, notamment dans de l’acide chlorhydrique, pour obtenir un milieu réactionnel,a) feeding a reactor with a solution of the compound of Formula 1, in particular aqueous, and with NaNCh in solution, in particular aqueous in an acid, in particular in hydrochloric acid, to obtain a reaction medium,

b) la formation du composé de Formule 2.b) the formation of the compound of Formula 2.

Lors de l’étape A de nitrosation, le réactif, à savoir le NaNCh, en solution, et la matière première, à savoir le composé de Formule 1, en solution, sont notamment introduits dans le réacteur à raison de 5 à 20 ml/minute, en particulier d’environ 10 ml/minute ou d’environ 15 ml/minute.During nitrosation step A, the reagent, namely NaNCh, in solution, and the raw material, namely the compound of Formula 1, in solution, are notably introduced into the reactor at a rate of 5 to 20 ml/ minute, in particular around 10 ml/minute or around 15 ml/minute.

Selon un autre mode de réalisation particulier, la présente invention concerne un procédé tel que défini ci-dessus, comprenant une étape A de nitrosation, dans lequel un réacteur est alimenté par une solution aqueuse du composé de Formule 1, et par du NaNCL en solution aqueuse dans un acide, notamment dans de l’acide chlorhydrique.According to another particular embodiment, the present invention relates to a process as defined above, comprising a nitrosation step A, in which a reactor is supplied with an aqueous solution of the compound of Formula 1, and with NaNCL in solution. aqueous in an acid, in particular in hydrochloric acid.

Selon un autre mode de réalisation particulier, la présente invention concerne un procédé tel que défini ci-dessus, dans lequel l’étape A de nitrosation est effectuée à une température inférieure à 10 °C, notamment comprise de -5 à 5 °C, notamment à une température d’environ 0°C.According to another particular embodiment, the present invention relates to a process as defined above, in which nitrosation step A is carried out at a temperature below 10°C, in particular between -5 to 5°C, especially at a temperature of around 0°C.

Au-delà de 10 °C, la réaction peut présenter une cinétique élevée, pouvant entraîner un emballement de la réaction exothermique. De plus, dans ces conditions, des produits secondaires comme des produits poly-nitrosés peuvent être formés.Above 10°C, the reaction can exhibit high kinetics, which can lead to a runaway exothermic reaction. In addition, under these conditions, secondary products such as poly-nitroso products can be formed.

Selon un autre mode de réalisation particulier, la présente invention concerne un procédé tel que défini ci-dessus, dans lequel l’étape A de nitrosation, est effectuée en présence d’un moyen de refroidissement permettant de contrôler la température.According to another particular embodiment, the present invention relates to a process as defined above, in which nitrosation step A is carried out in the presence of a cooling means making it possible to control the temperature.

Les réactions de nitrosation sont exothermiques. Equiper le réacteur avec un moyen de refroidissement permet de maîtriser cette exothermie. Le réacteur peut, à titre d’exemple, être équipé d’une double enveloppe permettant la circulation d’un liquide de refroidissement.Nitrosation reactions are exothermic. Equipping the reactor with a cooling means makes it possible to control this exotherm. The reactor can, for example, be equipped with a double jacket allowing the circulation of a cooling liquid.

Selon un autre mode de réalisation particulier, la présente invention concerne un procédé tel que défini ci-dessus, dans lequel l’étape A de nitration, ou de nitrosation conduit à la formation du composé de Formule 2, notamment du p-nitrophénol ou du p-nitrosophénol, en particulier du p-nitrosophénol, avec une régiosélectivité supérieure à 60%, en particulier supérieure à 80%, en particulier dans lequel le ratio isomère ortho/composé de Formule 2 est inférieur à 2/8, et est notamment d’environ 1/9.According to another particular embodiment, the present invention relates to a process as defined above, in which step A of nitration, or nitrosation leads to the formation of the compound of Formula 2, in particular p-nitrophenol or p-nitrosophenol, in particular p-nitrosophenol, with a regioselectivity greater than 60%, in particular greater than 80%, in particular in which the ortho isomer/compound ratio of Formula 2 is less than 2/8, and is in particular d 'approximately 1/9.

Par « régiosélectivité supérieure à 60% » on entend également une régiosélectivité supérieure à 70%, supérieure à 80%, et supérieure à 90%. Ladite régiosélectivité peut par exemple être déterminé par RMN, ou par HPLC.By “regioselectivity greater than 60%” we also mean a regioselectivity greater than 70%, greater than 80%, and greater than 90%. Said regioselectivity can for example be determined by NMR, or by HPLC.

A l’issu de l’étape A de nitration, ou de nitrosation, le produit brut réactionnel peut être directement porté dans le réacteur de l’étape suivante, i.e. l’étape d’hydrogénation. Il est cependant plus avantageux de purifier ledit produit brut réactionnel, par exemple par lavage aqueux ou par cristallisation. Dans le cas où le composé de Formule 2 est le O-acétyl-4nitrophénol, ou le O-acétyl-4-nitrosophénol, une purification en milieu aqueux permet d’hydrolyser le groupement acétate pour conduire au 4-nitrophénol, ou 4-nitrosophénol respectivement.At the end of step A of nitration, or nitrosation, the crude reaction product can be directly carried into the reactor of the next step, i.e. the hydrogenation step. However, it is more advantageous to purify said crude reaction product, for example by aqueous washing or by crystallization. In the case where the compound of Formula 2 is O-acetyl-4nitrophenol, or O-acetyl-4-nitrosophenol, purification in an aqueous medium makes it possible to hydrolyze the acetate group to yield 4-nitrophenol, or 4-nitrosophenol respectively.

Les inventeurs ont trouvé que le procédé en continu selon la présente invention conduit à une excellente régiosélectivité en faveur du composé para, notamment supérieure à 80%, par rapport à un procédé en condition batch.The inventors have found that the continuous process according to the present invention leads to excellent regioselectivity in favor of the para compound, in particular greater than 80%, compared to a process in batch condition.

Selon un autre mode de réalisation particulier, la présente invention concerne un procédé tel que défini ci-dessus, dans lequel ledit procédé comprend en outre, après l’étape A de nitration ou de nitrosation, une étape B d’hydrogénation du composé de Formule 2, pour obtenir :According to another particular embodiment, the present invention relates to a process as defined above, in which said process further comprises, after step A of nitration or nitrosation, a step B of hydrogenation of the compound of Formula 2, to obtain:

• soit le 4-aminophénol, dans le cas où R est un groupement benzyle ou un atome d’hydrogène, • soit O-acétyl-4-aminophénol, dans le cas où R est un groupement acétate,• either 4-aminophenol, in the case where R is a benzyl group or a hydrogen atom, • or O-acetyl-4-aminophenol, in the case where R is an acetate group,

X NHj NH2 • R et X étant tel que défini ci-dessus, ladite étape B d’hydrogénation étant effectuée en continu ou en batch, de préférence en continu, en présence d’hydrogène, d’un solvant et d’un catalyseur.X NHj NH2 • R and X being as defined above, said hydrogenation step B being carried out continuously or in batches, preferably continuously, in the presence of hydrogen, a solvent and a catalyst.

L’étape d’hydrogénation permet de réduire le groupement nitro, ou le groupement nitroso en amine. Dans le cas ou R représente un groupement benzyle, cette réaction est accompagnée par une hydrogénolyse dudit groupement benzyle, pour obtenir le p-aminophénol. En revanche, dans le cas où R représente un groupement acétate, le O-acétyl-4-aminophénol est obtenu, puisque le groupement acétate est inerte, et n’est pas supprimé dans les conditions d’hydrogénation.The hydrogenation step makes it possible to reduce the nitro group, or the nitroso group to amine. In the case where R represents a benzyl group, this reaction is accompanied by hydrogenolysis of said benzyl group, to obtain p-aminophenol. On the other hand, in the case where R represents an acetate group, O-acetyl-4-aminophenol is obtained, since the acetate group is inert, and is not removed under the hydrogenation conditions.

L’étape B d’hydrogénation s’effectue en présence d’un catalyseur pouvant catalyser une réduction d’un composé nitro ou nitroso en amine. Le catalyseur est de préférence un catalyseur hétérogène ce qui permet de conserver ledit catalyseur au sein du réacteur. Le réacteur peut, dans ce but, être équipé d’un système de filtration, par exemple un fritté, à la sortie, pour éviter que le catalyseur soit évacué avec les flux du brut réactionnel sortant du réacteur. Le fritté a notamment une porosité comprise de 2 à 50 pm.Hydrogenation step B is carried out in the presence of a catalyst capable of catalyzing a reduction of a nitro or nitroso compound to amine. The catalyst is preferably a heterogeneous catalyst which makes it possible to keep said catalyst within the reactor. The reactor can, for this purpose, be equipped with a filtration system, for example a frit, at the outlet, to prevent the catalyst from being evacuated with the flow of reaction crude leaving the reactor. The sinter notably has a porosity of 2 to 50 μm.

Selon un autre mode de réalisation particulier, la présente invention concerne un procédé tel que défini ci-dessus, dans lequel l’étape B d’hydrogénation est effectuée à partir d’un composé de Formule 2 dans lequel X est un groupement nitro, le composé de Formule 2 étant un composé de Formule 2a :According to another particular embodiment, the present invention relates to a process as defined above, in which hydrogenation step B is carried out from a compound of Formula 2 in which X is a nitro group, the compound of Formula 2 being a compound of Formula 2a:

A JL φ φ ou φA JL φ φ or φ

NOa HHU HH2aNO a HHU HH2a

Selon un autre mode de réalisation particulier, la présente invention concerne un procédé tel que défini ci-dessus, dans lequel l’étape B d’hydrogénation est effectuée à partir d’un composé de Formule 2 dans lequel X est un groupement nitroso, le composé de Formule 2 étant un composé de Formule 2b :According to another particular embodiment, the present invention relates to a process as defined above, in which hydrogenation step B is carried out from a compound of Formula 2 in which X is a nitroso group, the compound of Formula 2 being a compound of Formula 2b:

Selon un autre mode de réalisation particulier, la présente invention concerne un procédé tel que défini ci-dessus, dans lequel le composé de Formule 2 est le p-nitrophénol, R étant un atome d’hydrogène, et X étant un groupement nitro.According to another particular embodiment, the present invention relates to a process as defined above, in which the compound of Formula 2 is p-nitrophenol, R being a hydrogen atom, and X being a nitro group.

Selon un autre mode de réalisation particulier, la présente invention concerne un procédé tel que défini ci-dessus, dans lequel le composé de Formule 2 est le p-nitrosophénol, R étant un atome d’hydrogène, et X étant un groupement nitroso.According to another particular embodiment, the present invention relates to a process as defined above, in which the compound of Formula 2 is p-nitrosophenol, R being a hydrogen atom, and X being a nitroso group.

Selon un autre mode de réalisation particulier, la présente invention concerne un procédé tel que défini ci-dessus, dans lequel le composé de Formule 2 est en mélange avec l’isomère ortho, en particulier dans lequel le ratio isomère ortho/composé de Formule 2 est inférieur à 2/8, et est notamment d’environ 1/9.According to another particular embodiment, the present invention relates to a process as defined above, in which the compound of Formula 2 is mixed with the ortho isomer, in particular in which the ortho isomer/compound of Formula 2 ratio is less than 2/8, and is in particular approximately 1/9.

Selon un autre mode de réalisation particulier, la présente invention concerne un procédé tel que défini ci-dessus, dans lequel l’étape B d’hydrogénation est effectuée en présence d’un catalyseur choisi parmi Pd/C, Pt/C etFe/HCl,According to another particular embodiment, the present invention relates to a process as defined above, in which hydrogenation step B is carried out in the presence of a catalyst chosen from Pd/C, Pt/C and Fe/HCl ,

Selon un autre mode de réalisation particulier, la présente invention concerne un procédé tel que défini ci-dessus, dans lequel l’étape B d’hydrogénation est effectuée en présence de Siliacat Pd(0) comme catalyseur.According to another particular embodiment, the present invention relates to a process as defined above, in which hydrogenation step B is carried out in the presence of Siliacat Pd(0) as catalyst.

Ainsi, on utilise de préférence un catalyseur type Siliacat®, notamment le Siliacat Pd(O). Le Siliacat Pd(O) est un catalyseur constitué de Pd piégé dans un système sol-gel. Plus précisément de nanoparticules de Pd hautement dispersées (uniformément dans la plage de 4,0 à 6,0 nm), encapsulées dans une matrice d'organosilice. La structure du catalyseur est représentée cidessous.Thus, a Siliacat® type catalyst is preferably used, in particular Siliacat Pd(O). Siliacat Pd(O) is a catalyst consisting of Pd trapped in a sol-gel system. Specifically, highly dispersed Pd nanoparticles (uniformly in the range of 4.0–6.0 nm), encapsulated in an organosilica matrix. The structure of the catalyst is shown below.

Ce catalyseur est commercialisé par plusieurs sociétés, dont la société Dichrom GmbH en Allemagne et la société Silicycle au Canada.This catalyst is marketed by several companies, including Dichrom GmbH in Germany and Silicycle in Canada.

Selon un autre mode de réalisation particulier, la présente invention concerne un procédé tel que défini ci-dessus, dans lequel l’étape B d’hydrogénation est effectuée en présence d’un solvant choisi parmi l’éthanol ou le méthanol, notamment l’éthanol.According to another particular embodiment, the present invention relates to a process as defined above, in which hydrogenation step B is carried out in the presence of a solvent chosen from ethanol or methanol, in particular ethanol.

Selon un autre mode de réalisation particulier, la présente invention concerne un procédé tel que défini ci-dessus, dans lequel l’étape B d’hydrogénation est effectuée à une température comprise de 50 à 130 °C, notamment comprise de 80 °C à 100°C.According to another particular embodiment, the present invention relates to a process as defined above, in which hydrogenation step B is carried out at a temperature of 50 to 130°C, in particular of 80°C to 130°C. 100°C.

En dessous de 50 °C, la cinétique de la réaction peut être trop faible pour être compatible avec un procédé industriellement viable. Au-dessus de 100 °C, un risque de sur-réduction existe, notamment de réduction du cycle aromatique.Below 50°C, the reaction kinetics may be too low to be compatible with an industrially viable process. Above 100°C, there is a risk of over-reduction, in particular reduction of the aromatic cycle.

Par « de 50 à 130 °C » on entend également les gammes suivantes : de 60 à 130 °C, de 70 à 130 °C, de 80 à 130 °C, de 90 à 130 °C, de 110 à 130 °C, de 60 à 110 °C, de 80 à 100 °C, de 70 à 90 °C.By “50 to 130°C” we also mean the following ranges: 60 to 130°C, 70 to 130°C, 80 to 130°C, 90 to 130°C, 110 to 130°C , 60 to 110°C, 80 to 100°C, 70 to 90°C.

Selon un autre mode de réalisation particulier, la présente invention concerne un procédé tel que défini ci-dessus, dans lequel l’étape B d’hydrogénation est effectuée à une pression d’hydrogène comprise de 10 à 50 bars, en particulier comprise de 15 à 30 bars, notamment d’environ 20 bars.According to another particular embodiment, the present invention relates to a process as defined above, in which hydrogenation step B is carried out at a hydrogen pressure of 10 to 50 bars, in particular of 15 at 30 bars, in particular around 20 bars.

En dessous de 10 bars, la cinétique de la réaction peut être trop faible pour être compatible avec un procédé industriellement viable. Au-dessus de 50 bars, un risque de sur-réduction existe, notamment de réduction du cycle aromatiqueBelow 10 bars, the reaction kinetics may be too low to be compatible with an industrially viable process. Above 50 bars, there is a risk of over-reduction, in particular reduction of the aromatic cycle

Par « de 10 à 50 bars » on entend également les gammes suivantes : de 15 à 50 bars, de 25 à 50 bars, de 35 à 50 bars, de 10 à 40 bars, de 10 à 30 bars de 15 à 30 bars.By “from 10 to 50 bars” we also mean the following ranges: from 15 to 50 bars, from 25 to 50 bars, from 35 to 50 bars, from 10 to 40 bars, from 10 to 30 bars from 15 to 30 bars.

Selon un autre mode de réalisation particulier, la présente invention concerne un procédé tel que défini ci-dessus, dans lequel le composé de Formule 2 de départ est introduit dans le réacteur à une concentration comprise de 0,5 à 1,5 M, notamment d’environ 1 M, et à raison de 5 à 20 ml/minute, en particulier de 10 ou de 15 ml/minute.According to another particular embodiment, the present invention relates to a process as defined above, in which the starting compound of Formula 2 is introduced into the reactor at a concentration of 0.5 to 1.5 M, in particular of approximately 1 M, and at a rate of 5 to 20 ml/minute, in particular 10 or 15 ml/minute.

Selon un autre mode de réalisation particulier, la présente invention concerne un procédé tel que défini ci-dessus, dans lequel l’étape B d’hydrogénation est effectuée dans au moins deux réacteurs en série, de préférence au moins trois réacteurs en série et de manière particulièrement préférée trois ou cinq réacteurs en série.According to another particular embodiment, the present invention relates to a process as defined above, in which the hydrogenation step B is carried out in at least two reactors in series, preferably at least three reactors in series and particularly preferred manner three or five reactors in series.

Selon un autre mode de réalisation particulier, la présente invention concerne un procédé tel que défini ci-dessus, dans lequel au moins deux des réacteurs consécutifs sont de taille différente.According to another particular embodiment, the present invention relates to a process as defined above, in which at least two of the consecutive reactors are of different sizes.

Selon un autre mode de réalisation particulier, la présente invention concerne un procédé tel que défini ci-dessus, dans lequel au moins deux des réacteurs consécutifs sont de taille différente, et sont de taille croissante.According to another particular embodiment, the present invention relates to a process as defined above, in which at least two of the consecutive reactors are of different sizes, and are of increasing size.

Selon ce mode de réalisation particulier, au moins un des réacteurs est de taille supérieure à la taille du réacteur précédent, l’au moins un des réacteurs étant le réacteur suivant.According to this particular embodiment, at least one of the reactors is larger than the size of the previous reactor, at least one of the reactors being the following reactor.

Dans cette configuration, le débit des fluides est constant et identique entre chaque réacteur. La sortie du fluide du réacteur est située en haut du réacteur, comme schématisé dans la FigureIn this configuration, the flow rate of fluids is constant and identical between each reactor. The reactor fluid outlet is located at the top of the reactor, as shown schematically in Figure

4, et tant que le réacteur précédent n’est pas rempli jusqu’à la hauteur de la sortie, le liquide ne sort pas du réacteur. Ensuite le débit sortant est égal au débit entrant.4, and as long as the previous reactor is not filled to the height of the outlet, the liquid does not leave the reactor. Then the outgoing flow is equal to the incoming flow.

Cette configuration de réacteurs de taille croissante permet une bonne maîtrise des phénomènes d’exothermie, et conduit à une très bonne productivité du procédé.This configuration of reactors of increasing size allows good control of exothermic phenomena, and leads to very good productivity of the process.

De manière préférée, le rapport de taille entre le réacteur précédent et le réacteur suivant étant compris de 1,1 à 3, notamment de 1,5 à 3.Preferably, the size ratio between the previous reactor and the following reactor being comprised from 1.1 to 3, in particular from 1.5 to 3.

De manière particulièrement préféré, la présente invention concerne un procédé dans lequel l’étape B d’hydrogénation est effectué dans 3 réacteurs consécutifs, de taille croissante, notamment avec un rapport de taille d’environ 1:1,5:3.Particularly preferably, the present invention relates to a process in which hydrogenation step B is carried out in 3 consecutive reactors, of increasing size, in particular with a size ratio of approximately 1:1.5:3.

On peut par exemple opérer avec une cascade de réacteurs de volumes croissants dans les proportions suivantes : 1, 1,5, 4.For example, we can operate with a cascade of reactors of increasing volumes in the following proportions: 1, 1.5, 4.

Selon un autre mode de réalisation particulier, la présente invention concerne un procédé tel que défini ci-dessus, dans lequel au moins deux des réacteurs consécutifs sont de taille différente, et sont de taille décroissante.According to another particular embodiment, the present invention relates to a process as defined above, in which at least two of the consecutive reactors are of different sizes, and are of decreasing size.

Selon ce mode de réalisation particulier, au moins un des réacteurs est de taille inférieure à la taille du réacteur précédente. Dans le réacteur suivant, de taille inférieure à celle du réacteur suivant, la concentration en matière première, à savoir le composé de Formule 2, est plus faible que dans le réacteur précédent, une partie dudit composé de Formule 2 étant déjà convertie.According to this particular embodiment, at least one of the reactors is smaller than the size of the previous reactor. In the next reactor, smaller in size than the next reactor, the concentration of raw material, namely the compound of Formula 2, is lower than in the previous reactor, a part of said compound of Formula 2 having already been converted.

Un réacteur suivant de taille inférieure permet d’augmenter la charge du catalyseur, à moindre coût, afin de pallier à cette plus faible concentration de matière première. De plus, le réacteur ayant une taille inférieure peut plus facilement être agité qu’un réacteur de taille supérieure. Ceci facilite la dispersion du catalyseur dans le milieu réactionnel, ce qui est important lorsque la charge dudit catalyseur est plus élevée.A subsequent smaller reactor makes it possible to increase the catalyst load, at lower cost, in order to compensate for this lower concentration of raw material. In addition, the smaller reactor can be stirred more easily than a larger reactor. This facilitates the dispersion of the catalyst in the reaction medium, which is important when the load of said catalyst is higher.

De manière préférée, si le premier réacteur a un volume RI, le second réacteur a un volume R2 compris entre RI et 0,5 RI et le troisième réacteur a un volume R3 compris entre 0,8 RI et 0,4 RI.Preferably, if the first reactor has a volume RI, the second reactor has a volume R2 between RI and 0.5 RI and the third reactor has a volume R3 between 0.8 RI and 0.4 RI.

On peut par exemple opérer avec une cascade de réacteurs de volumes décroissants dans les proportions suivantes : 1:0,75:0,5.For example, we can operate with a cascade of reactors of decreasing volumes in the following proportions: 1:0.75:0.5.

Selon un autre mode de réalisation particulier, la présente invention concerne un procédé tel que défini ci-dessus, dans lequel l’étape B d’hydrogénation est effectuée :According to another particular embodiment, the present invention relates to a process as defined above, in which hydrogenation step B is carried out:

• à partir de p-nitrophénol, en présence du catalyseur SiliaCat Pd(0), ou Pt/C • en présence de SiliaCat Pd(0) ou Pt/C comme catalyseur, • avec de l’éthanol comme solvant, • dans trois réacteurs en série, pour obtenir du p-aminophénol.• from p-nitrophenol, in the presence of the catalyst SiliaCat Pd(0), or Pt/C • in the presence of SiliaCat Pd(0) or Pt/C as catalyst, • with ethanol as solvent, • in three reactors in series, to obtain p-aminophenol.

Avantageusement, les 3 réacteurs en série sont de tailles croissantes, tel que défini ci-dessus. Ce mode de réalisation permet d’obtenir le composé amine avec un bon rendement, notamment avec un rendement supérieur à 80%, notamment supérieur à 95%Advantageously, the 3 reactors in series are of increasing sizes, as defined above. This embodiment makes it possible to obtain the amine compound with a good yield, in particular with a yield greater than 80%, in particular greater than 95%.

Selon un autre mode de réalisation particulier, la présente invention concerne un procédé tel que défini ci-dessus, dans lequel l’étape B d’hydrogénation est effectuée :According to another particular embodiment, the present invention relates to a process as defined above, in which hydrogenation step B is carried out:

• à partir de p-nitrosophénol, en présence du catalyseur SiliaCat Pd(0), ou Pt/C • en présence de SiliaCat Pd(0) ou Pt/C comme catalyseur, • avec de l’éthanol comme solvant, • dans trois réacteurs en série, pour obtenir du p-aminophénol.• from p-nitrosophenol, in the presence of the catalyst SiliaCat Pd(0), or Pt/C • in the presence of SiliaCat Pd(0) or Pt/C as catalyst, • with ethanol as solvent, • in three reactors in series, to obtain p-aminophenol.

Avantageusement, les 3 réacteurs en série sont de tailles croissantes, tel que défini ci-dessus. Ce mode de réalisation permet d’obtenir le composé amine avec un bon rendement, notamment avec un rendement supérieur à 80%, notamment supérieur à 95%, en particulier supérieur à 98%Advantageously, the 3 reactors in series are of increasing sizes, as defined above. This embodiment makes it possible to obtain the amine compound with a good yield, in particular with a yield greater than 80%, in particular greater than 95%, in particular greater than 98%.

Il a été observé, que lors de l’étape B d’hydrogénation, dans le cas de futilisation d’un composé de Formule 2 dans laquelle R représente un groupement acétate, ledit groupement acétate migre vers la fonction amine formée. Ainsi, l’hydrogénation de l’O-acétyl-4-nitrophénol, ou l’Oacétyl-4-nitrosophénol conduit directement au paracétamol.It has been observed that during hydrogenation step B, in the case of using a compound of Formula 2 in which R represents an acetate group, said acetate group migrates towards the amine function formed. Thus, the hydrogenation of O-acetyl-4-nitrophenol, or Oacetyl-4-nitrosophenol leads directly to paracetamol.

Selon un autre mode de réalisation particulier, la présente invention concerne un procédé tel que défini ci-dessus, dans lequel ledit procédé comprend en outre, après l’étape B d’hydrogénation, une étape C d’acylation du p-aminophénol pour obtenir du paracétamol :According to another particular embodiment, the present invention relates to a process as defined above, in which said process further comprises, after hydrogenation step B, a step C of acylation of p-aminophenol to obtain paracetamol:

OH OH φ — δ κ Ύ^4 ladite étape C d’acylation étant effectuée en continu ou en batch, de préférence en continu.OH OH φ — δ κ Ύ^ 4 said acylation step C being carried out continuously or in batches, preferably continuously.

Selon un autre mode de réalisation particulier, la présente invention concerne un procédé tel que défini ci-dessus, dans lequel l’étape C d’acylation est effectuée avec l’anhydride acétique comme agent d’acylation.According to another particular embodiment, the present invention relates to a process as defined above, in which acylation step C is carried out with acetic anhydride as acylating agent.

Selon un autre mode de réalisation particulier, la présente invention concerne un procédé tel que défini ci-dessus, lequel l’étape C d’acylation est effectuée avec l’acide acétique comme agent d’acylation, ladite étape d’acylation C étant effectuée sous microondes, en batch, ou en continu.According to another particular embodiment, the present invention relates to a process as defined above, in which acylation step C is carried out with acetic acid as acylation agent, said acylation step C being carried out in microwaves, in batches, or continuously.

Selon un autre mode de réalisation particulier, la présente invention concerne un procédé tel que défini ci-dessus, dans lequel l’étape C d’acylation est effectuée avec un rapport initial d’anhydride acétique/p-aminophénol compris de 1,0 à 1,6, de préférence de 1,1 à 1,4.According to another particular embodiment, the present invention relates to a process as defined above, in which the acylation step C is carried out with an initial ratio of acetic anhydride/p-aminophenol comprised from 1.0 to 1.6, preferably 1.1 to 1.4.

L’utilisation d’une quantité trop importante d’anhydride acétique entraîne des difficultés de purification, par rapport à la suppression de l’anhydride acétique en excès.Using too much acetic anhydride results in purification difficulties, compared to removing excess acetic anhydride.

Selon un autre mode de réalisation particulier, la présente invention concerne un procédé tel que défini ci-dessus, dans lequel l’étape C d’acylation est effectuée à une température comprise de 60 à 100°C, de préférence à environ 80 °C.According to another particular embodiment, the present invention relates to a process as defined above, in which the acylation step C is carried out at a temperature of 60 to 100°C, preferably at around 80°C. .

Par « de 60 à 100°C », on entend également les gammes suivantes : de 60 à 90°C, de 60 à 80 °C, de 60 à 70 °C, de 70 à 100 °C, de 80 à 100 °C, de 90 à 100 °C, et de 70 à 80 °C.By “from 60 to 100°C”, we also mean the following ranges: from 60 to 90°C, from 60 to 80°C, from 60 to 70°C, from 70 to 100°C, from 80 to 100° C, from 90 to 100 °C, and from 70 to 80 °C.

L’étape C d’acylation est de préférence mise en œuvre à la même température que l’étape B d’hydrogénation. A titre d’exemple, si la réaction d’hydrogénation est mise en œuvre à 80 °C, le fluide sortant du réacteur d’hydrogénation peut être directement injecté, chaud, dans le réacteur d’acylation. Ainsi, la réaction d’acylation peut être terminée en quelques minutes, notamment en moins de 10 minutes, ou 5 minutes. Il n’est dans ces conditions pas nécessaire de chauffer davantage le milieu, la température du fluide étant suffisamment élevée.Acylation step C is preferably carried out at the same temperature as hydrogenation step B. For example, if the hydrogenation reaction is carried out at 80°C, the fluid leaving the hydrogenation reactor can be directly injected, hot, into the acylation reactor. Thus, the acylation reaction can be completed in a few minutes, in particular in less than 10 minutes, or 5 minutes. In these conditions it is not necessary to heat the medium further, the temperature of the fluid being sufficiently high.

Selon un autre mode de réalisation particulier, la présente invention concerne un procédé tel que défini ci-dessus, comprenant :According to another particular embodiment, the present invention relates to a method as defined above, comprising:

• une étape A de nitration ou de nitrosation d’un composé de Formule 1, pour obtenir un composé de Formule 2, ladite étape A de nitration étant effectuée, soit en continu, soit en continu et sous microondes, soit en continu et sous ultrasons, soit en continu et sous microondes et sous ultrasons, soit en continu et éventuellement sous microondes et/ou sous ultrasons, l’agent de nitration étant le nitrite de sodium, en présence d’un agent oxydant, notamment en présence d’HNCh ladite étape A de nitrosation étant effectuée en continue, l’agent de nitrosation étant le nitrite de sodium, R et X étant tel que définie ci-dessus, • une étape B d’hydrogénation du composé de Formule 2, pour obtenir :• a step A of nitration or nitrosation of a compound of Formula 1, to obtain a compound of Formula 2, said step A of nitration being carried out, either continuously, or continuously and under microwaves, or continuously and under ultrasound , either continuously and under microwaves and under ultrasound, or continuously and optionally under microwaves and/or under ultrasound, the nitration agent being sodium nitrite, in the presence of an oxidizing agent, in particular in the presence of said HNCh nitrosation step A being carried out continuously, the nitrosation agent being sodium nitrite, R and X being as defined above, • a hydrogenation step B of the compound of Formula 2, to obtain:

soit le 4-aminophénol, dans le cas où R est un groupement benzyle ou un atome d’hydrogène, soit paracétamol, dans le cas où R est un groupement acétate, ladite étape B d’hydrogénation étant effectuée en continu ou en batch, , de préférence en continu, et • une étape C d’acylation du 4-aminophénol, pour obtenir du paracétamol, ladite étape C d’acylation étant effectuée en continu ou en batch, de préférence en continu.either 4-aminophenol, in the case where R is a benzyl group or a hydrogen atom, or paracetamol, in the case where R is an acetate group, said hydrogenation step B being carried out continuously or in batches, preferably continuously, and • an acylation step C of 4-aminophenol, to obtain paracetamol, said acylation step C being carried out continuously or in batches, preferably continuously.

Les trois étapes A, B et C sont de préférence tous effectuées en continu.The three steps A, B and C are preferably all carried out continuously.

Il est entendu que l’étape C est à mettre en œuvre seulement si le paracétamol n’est pas déjà obtenu à l’issu de l’étape B d’hydrogénation.It is understood that step C is to be implemented only if paracetamol is not already obtained at the end of hydrogenation step B.

Selon un autre mode de réalisation particulier, la présente invention concerne un procédé tel que défini ci-dessus, comprenant:According to another particular embodiment, the present invention relates to a process as defined above, comprising:

• une étape A de nitration du phénol, pour obtenir du p-nitrophénol, ladite étape A de nitration étant effectuée en continu et sous microondes, • une étape B d’hydrogénation du composé du p-nitrophénol, pour obtenir du paminophénol :• a nitration step A of the phenol, to obtain p-nitrophenol, said nitration step A being carried out continuously and under microwaves, • a step B of hydrogenation of the p-nitrophenol compound, to obtain paminophenol:

ladite étape B d’hydrogénation étant effectuée en continu dans trois réacteurs en série, et • une étape C d’acylation du 4-aminophénol, pour obtenir du paracétamol, ladite étape C d’acylation étant effectuée en continu.said hydrogenation step B being carried out continuously in three reactors in series, and • a step C of acylation of 4-aminophenol, to obtain paracetamol, said acylation step C being carried out continuously.

Ce mode de réalisation préféré correspond au schéma suivant :This preferred embodiment corresponds to the following diagram:

Selon un autre mode de réalisation particulier, la présente invention concerne un procédé tel que défini ci-dessus, comprenant:According to another particular embodiment, the present invention relates to a process as defined above, comprising:

• une étape A de nitrosation du phénol, pour obtenir du p-nitrosophénol, ladite étape A de nitrosation étant effectuée en continu, à une température inférieure à 10 °C, • une étape B d’hydrogénation du composé du p-nitrosophénol, pour obtenir du p-aminophénol :• a step A of nitrosation of the phenol, to obtain p-nitrosophenol, said step A of nitrosation being carried out continuously, at a temperature below 10 ° C, • a step B of hydrogenation of the p-nitrosophenol compound, to obtain p-aminophenol:

ladite étape B d’hydrogénation étant effectuée en continu dans trois réacteurs en série, et • une étape C d’acylation du 4-aminophénol, pour obtenir du paracétamol, ladite étape C d’acylation étant effectuée en continu.said hydrogenation step B being carried out continuously in three reactors in series, and • a step C of acylation of 4-aminophenol, to obtain paracetamol, said acylation step C being carried out continuously.

Ce mode de réalisation préféré correspond au schéma suivant :This preferred embodiment corresponds to the following diagram:

OO

Selon un autre mode de réalisation particulier, la présente invention concerne un procédé tel que défini ci-dessus, comprenant, entre au moins une étape A, B, ou C, une étape de purification, notamment par lavage aqueux.According to another particular embodiment, the present invention relates to a process as defined above, comprising, between at least one step A, B, or C, a purification step, in particular by aqueous washing.

Les intermédiaires de synthèse, obtenus à l’issu des étapes A de nitration/nitrosation et/ou B d’hydrogénation, ainsi que le produit final, obtenu à l’issu de l’étape C d’acylation peuvent être purifiés, afin d’améliorer le profil d’impuretés du procédé. Il peut s’agir par exemple d’un simple lavage aqueux, pour supprimer les résidus d’acides et des sels à l’issu de l’étape A ou C, ou d’une filtration ou d’un lit de charbon ou de zeolithe pour supprimer les résidus de catalyseur à l’issu de l’étape B. De façon alternative, des purifications plus purifiantes peuvent être mises en oeuvre comme par exemple des cristallisations ou des distillations ou extraction liquide/liquide en continu.The synthesis intermediates, obtained from steps A of nitration/nitrosation and/or B of hydrogenation, as well as the final product, obtained from step C of acylation can be purified, in order to improve the impurity profile of the process. It may be, for example, a simple aqueous wash, to remove acid and salt residues at the end of step A or C, or filtration or a bed of carbon or zeolite to remove catalyst residues at the end of step B. Alternatively, more purifying purifications can be implemented such as for example crystallizations or distillations or continuous liquid/liquid extraction.

Selon un autre mode de réalisation particulier, la présente invention concerne un procédé tel que défini ci-dessus, comprenant en outre une étape D de purification du paracétamol, notamment par distillation continue, extraction liquide-liquide continue et ou par cristallisation, en particulier par cristallisation en continu.According to another particular embodiment, the present invention relates to a process as defined above, further comprising a step D of purification of paracetamol, in particular by continuous distillation, continuous liquid-liquid extraction and/or by crystallization, in particular by continuous crystallization.

Le produit final du procédé de la présente invention, le paracétamol, peut-être purifié par des techniques connues de l’homme de l’art, afin de permettre une pureté compatible avec une usage thérapeutique. La purification vise notamment à supprimer des résidus de l’isomère ortho pouvant être présents dans le produit brut.The final product of the process of the present invention, paracetamol, can be purified by techniques known to those skilled in the art, in order to allow a purity compatible with therapeutic use. The purification aims in particular to remove residues of the ortho isomer that may be present in the crude product.

Finalement, l'invention a pour objet un procédé de préparation de paracétamol comprenant les étapes successives :Finally, the subject of the invention is a process for preparing paracetamol comprising the successive steps:

1) synthèse du p-nitrophénol à partir du phénol1) synthesis of p-nitrophenol from phenol

OH + HNO3OH + HNO3

OHOH

2) synthèse du p-aminophénol à partir du p-nitrophénol2) synthesis of p-aminophenol from p-nitrophenol

+ hydrogène+ hydrogen

3) synthèse du paracétamol à partir du p-aminophénol3) synthesis of paracetamol from p-aminophenol

OH + agent d’acylationOH + acylating agent

Caractérisé en ce que les étapes 1, 2 et 3 sont réalisées en continu et en ce que l’étape 1) est réalisé sous micro-ondes.Characterized in that steps 1, 2 and 3 are carried out continuously and in that step 1) is carried out under microwaves.

En effet, les inventeurs ont été capables d’obtenir une régiosélectivité de nitration du phénol 10 en position para supérieure à 60%.Indeed, the inventors were able to obtain a nitration regioselectivity of phenol 10 in the para position greater than 60%.

L'invention a également pour objet un procédé de préparation de paracétamol comprenant les étapes successives :The invention also relates to a process for preparing paracetamol comprising the successive steps:

1) synthèse du p-nitrosophénol à partir du phénol1) synthesis of p-nitrosophenol from phenol

2) synthèse du p-aminophénol à partir du p-nitrophénol2) synthesis of p-aminophenol from p-nitrophenol

3) synthèse du paracétamol à partir du p-aminophénol3) synthesis of paracetamol from p-aminophenol

OH + agent d’acylation OH OH + OH acylating agent

Brève description des dessinsBrief description of the drawings

La Figure 1 représente différentes voies chimiques pour la production du Paracétamol.Figure 1 shows different chemical routes for the production of Paracetamol.

La Figure 2 illustre l’évolution de la température du mélange avec le temps du mélange réactionnel lorsqu’il transite dans le circuit formé par plusieurs réacteurs à micro-ondes en série, dont chaque couple de réacteur à micro-ondes est interconnecté par un circuit de refroidissement.Figure 2 illustrates the evolution of the temperature of the mixture with time of the reaction mixture when it passes through the circuit formed by several microwave reactors in series, of which each pair of microwave reactors is interconnected by a circuit cooling.

La Figure 3 schématisé une installation pour effectuer la première étape où le mélange phénol/ HNO3 est introduit dans une installation avec plusieurs réacteurs à micro-ondes en série, où chaque couple de réacteur à micro-ondes est interconnecté par un circuit de refroidissement.Figure 3 schematically shows an installation for carrying out the first step where the phenol/HNO3 mixture is introduced into an installation with several microwave reactors in series, where each pair of microwave reactors is interconnected by a cooling circuit.

La Figure 4 schématise une installation pour effectuer la seconde étape d’hydrogénation où plusieurs réacteurs d’hydrogénation sont montés en série.Figure 4 schematically shows an installation for carrying out the second hydrogenation stage where several hydrogenation reactors are connected in series.

La Figure 5 présente un organigramme du procédé de synthèse en continu du paracétamol, comprenant une étape de nitration.Figure 5 presents a flowchart of the process for the continuous synthesis of paracetamol, including a nitration step.

La Figure 6 présente un organigramme du procédé de synthèse en continu du paracétamol, comprenant une étape de nitrosation.Figure 6 presents a flowchart of the continuous synthesis process for paracetamol, including a nitrosation step.

La Figure 7 représente la conversion d’une réaction d’hydrogénation dans un système de 3 réacteurs en série, selon l’exemple 5.2.Figure 7 represents the conversion of a hydrogenation reaction in a system of 3 reactors in series, according to example 5.2.

La réaction de nitration est réalisée par le mélange de phénol et d’acide nitrique.The nitration reaction is carried out by mixing phenol and nitric acid.

Cette réaction est réalisée en présence d’un acide fort tel que l’acide sulfurique, l'acide fluorhydrique, l'acide perchlorique ou encore le trifluorure de bore. De préférence, cette réaction est réalisée en présence d’acide sulfurique.This reaction is carried out in the presence of a strong acid such as sulfuric acid, hydrofluoric acid, perchloric acid or even boron trifluoride. Preferably, this reaction is carried out in the presence of sulfuric acid.

Maintenant, outre l’étape de microonde, les inventeurs ont mis en évidence que le rapport entre la concentration d’acide nitrique et de phénol avait également une forte influence sur la régiosélectivité et l’obtention du p-nitrophénol plutôt que du o-nitrophénol. Ainsi, l’utilisation d’acide nitrique en excès favorise la formation d’o-nitrophénol. Dans de telles conditions, les inventeurs ont été capables d’obtenir jusqu’à 82% de p-nitrophénol (pour 18% d’o-nitrophénol).Now, in addition to the microwave step, the inventors have demonstrated that the ratio between the concentration of nitric acid and phenol also had a strong influence on the regioselectivity and the obtaining of p-nitrophenol rather than o-nitrophenol. . Thus, the use of excess nitric acid promotes the formation of o-nitrophenol. Under such conditions, the inventors were able to obtain up to 82% p-nitrophenol (for 18% o-nitrophenol).

Avantageusement le rapport entre rapport HNO3 /Phénol au sein du mélange de départ est compris entre 1,1 et 1,6, de préférence entre 1,2 et 1,5.Advantageously, the ratio between HNO3/Phenol ratio within the starting mixture is between 1.1 and 1.6, preferably between 1.2 and 1.5.

La concentration du mélange de départ en phénol est comprise entre 0,2 et 0,6M, de préférence entre 0,25 et 0,5 M.The concentration of the starting mixture in phenol is between 0.2 and 0.6M, preferably between 0.25 and 0.5M.

La concentration du mélange de départ en HNO3 est comprise entre 0,25 et 0,8M, de préférence entre 0,3 et 0,7M.The HNO3 concentration of the starting mixture is between 0.25 and 0.8M, preferably between 0.3 and 0.7M.

La proportion en eau du mélange de départ est comprise entre 40 et 95% (en volume par rapport au volume du mélange en ce point), de préférence entre 50 et 90%.The proportion of water in the starting mixture is between 40 and 95% (by volume relative to the volume of the mixture at this point), preferably between 50 and 90%.

Pour ce qui est de l’étape 1, le temps de séjour du mélange au sein du réacteur à micro-ondes est tel que le mélangé est porté à une température comprise entre 70 et 110°C, de préférence entre 80 et 100°C. Le passage à une température supérieure affecte la régiosélectivité et tend à augmenter la proportion en o-nitrophénol.As for step 1, the residence time of the mixture within the microwave reactor is such that the mixture is brought to a temperature between 70 and 110°C, preferably between 80 and 100°C. . Moving to a higher temperature affects the regioselectivity and tends to increase the proportion of o-nitrophenol.

Les inventeurs ont pu montrer qu’il est possible d’augmenter encore la régiosélectivité en augmentant le temps de séjour du mélange dans le réacteur à micro-ondes, mais sans augmenter la température.The inventors were able to show that it is possible to further increase the regioselectivity by increasing the residence time of the mixture in the microwave reactor, but without increasing the temperature.

Pour se faire, les inventeurs ont mis en série des réacteurs à micro-ondes entre lesquels sont intercalés des circuits de refroidissement.To do this, the inventors put microwave reactors in series between which cooling circuits are inserted.

Selon un mode de réalisation préférée, l’étape 1) est réalisée dans au moins deux réacteurs à micro-ondes consécutifs, de préférence au moins trois réacteurs à micro-ondes consécutifs et de manière particulièrement préférée au moins quatre réacteurs à micro-ondes consécutifs, avec un circuit de refroidissement entre chaque réacteur à micro-ondes de sorte à ramener le mélange à une température comprise entre 20 et 40°C, de préférence entre 20 et 30°C.According to a preferred embodiment, step 1) is carried out in at least two consecutive microwave reactors, preferably at least three consecutive microwave reactors and particularly preferably at least four consecutive microwave reactors , with a cooling circuit between each microwave reactor so as to bring the mixture to a temperature between 20 and 40°C, preferably between 20 and 30°C.

Typiquement, le temps de séjour au sein de l’ensemble des réacteurs à microondes est compris entre 2 et 20 minutes, de préférence entre 2 etl5 minutes.Typically, the residence time within all of the microwave reactors is between 2 and 20 minutes, preferably between 2 and 15 minutes.

De préférence, chacun des réacteurs à micro-ondes (éventuellement en dehors du premier) comprend une alimentation en acide nitrique.Preferably, each of the microwave reactors (possibly apart from the first) comprises a nitric acid supply.

De la sorte, il est possible de maintenir le rapport HNO3 /Phénol au sein du mélange compris entre 1,1 et 1,6, de préférence entre 1,2 et 1,5, tout au long de la réaction de nitration (au sein des différents réacteurs à microondes).In this way, it is possible to maintain the HNO3/Phenol ratio within the mixture between 1.1 and 1.6, preferably between 1.2 and 1.5, throughout the nitration reaction (within of the different microwave reactors).

La figure 2 illustre l’évolution de la température (°C) avec le temps (minutes) du mélange réactionnel lorsqu’il transite dans le circuit formé par les réacteurs à micro-ondes (MO) interconnectés via un circuit de refroidissement.Figure 2 illustrates the evolution of the temperature (°C) over time (minutes) of the reaction mixture as it passes through the circuit formed by the microwave reactors (MO) interconnected via a cooling circuit.

La figure 3 schématise une installation pour effectuer la première étape où le mélange phénol/ HNO3 est introduit dans un premier réacteur à micro-ondes (MO) dans lequel il transite avant de passer dans un premier circuit de refroidissement avant de circuler dans un deuxième, troisième puis quatrième réacteur à micro-ondes pour former très majoritairement du pnitrophénol avec, à chaque fois, un passage via un circuit de refroidissement entre chaque réacteur à micro-ondes.Figure 3 schematically shows an installation for carrying out the first step where the phenol/HNO3 mixture is introduced into a first microwave reactor (MO) in which it passes before passing into a first cooling circuit before circulating in a second, third then fourth microwave reactor to form the vast majority of pnitrophenol with, each time, a passage via a cooling circuit between each microwave reactor.

Pour optimiser le bilan de la réaction, il convient de réaliser un refroidissement le plus rapide possible, typiquement entre 0,5 et 3 minutes, de préférence entre 1 et 2 minutes.To optimize the reaction balance, cooling should be carried out as quickly as possible, typically between 0.5 and 3 minutes, preferably between 1 and 2 minutes.

Au sortir de l’étape 1), il est possible de séparer simplement les 2 isomères o-nitrophénol et pnitrophénol.At the end of step 1), it is possible to simply separate the two isomers o-nitrophenol and pnitrophenol.

Une telle purification peut être effectuée par une étape intermédiaire (entre les étapes 1 et 2) d’entrainement à la vapeur du o-nitrophénol (cf. brevet US 3,933,929), de filtration et lavage par une solution aqueuse d’acide sulfurique à 70% puis par de l’eau (cf. brevet EP 0626366), de solubilisation (utilisant la différence de solubilité dans divers solvants des deux isomères, N-pentane pour retirer l’O-Nitrophénol), d’ultrafiltration (Yudiarto et al., Séparation and Purification Technology, vol. 19, p: 103-112, 2000), d’HPLC (type SMB (Simulated Moving Bed) ou VARICOL)Such purification can be carried out by an intermediate step (between steps 1 and 2) of steam stripping of the o-nitrophenol (see US patent 3,933,929), filtration and washing with an aqueous solution of sulfuric acid at 70 % then with water (see patent EP 0626366), solubilization (using the difference in solubility in various solvents of the two isomers, N-pentane to remove O-Nitrophenol), ultrafiltration (Yudiarto et al. , Separation and Purification Technology, vol. 19, p: 103-112, 2000), HPLC (SMB (Simulated Moving Bed) or VARICOL type)

Selon un mode de réalisation préférée, le p-nitrophénol est purifié au terme de l’étape 1) et préalablement à l’étape 2).According to a preferred embodiment, the p-nitrophenol is purified at the end of step 1) and before step 2).

Maintenant, il est également possible de débuter l’étape 2) sans purification et de séparer le paminophénol de l’o-aminophénol au terme de l’étape 2).Now, it is also possible to start step 2) without purification and to separate the paminophenol from the o-aminophenol at the end of step 2).

Concernant la seconde étape de réduction du p-nitrophénol en p-aminophénol, elle peut s’effectuer au choix par :Concerning the second step of reduction of p-nitrophenol to p-aminophenol, it can be carried out as desired by:

A) adjonction de dihydrogène sous pression en présence de catalyseur type Pd/C, Pt/C, Fe/HCl ou équivalent.A) addition of dihydrogen under pressure in the presence of a catalyst such as Pd/C, Pt/C, Fe/HCl or equivalent.

B) adjonction d’un donneur d’hydrogène (ex. NaBH4) en présence d’un catalyseur solide (nanoparticules d’or, etc.).B) addition of a hydrogen donor (e.g. NaBH4) in the presence of a solid catalyst (gold nanoparticles, etc.).

Selon un mode de réalisation préférée, l’étape 2) est réalisée par adjonction de dihydrogène sous pression en présence de catalyseur de Pd/C, Pt/C, Fe/HCl ou équivalent.According to a preferred embodiment, step 2) is carried out by adding dihydrogen under pressure in the presence of Pd/C, Pt/C, Fe/HCl or equivalent catalyst.

Avantageusement, le mélange correspond au choix à du p-nitrophénol en milieu aqueux en présence d’un acide (de préférence de l’acide sulfurique car il donne de meilleurs rendements que l’acide chlorhydrique notamment) ou à du p-nitrophénol en solution dans de l’alcool, de préférence de l’éthanol ou du méthanol.Advantageously, the mixture corresponds to the choice of p-nitrophenol in an aqueous medium in the presence of an acid (preferably sulfuric acid because it gives better yields than hydrochloric acid in particular) or to p-nitrophenol in solution in alcohol, preferably ethanol or methanol.

Avantageusement, l’hydrogénation du p-nitrophénol est réalisée en solution de l’alcool, de préférence dans de l’éthanol.Advantageously, the hydrogenation of p-nitrophenol is carried out in alcohol solution, preferably in ethanol.

La concentration du mélange en alcool est comprise avantageusement entre 70% et 95% (en volume par rapport au volume du mélange en amont du réacteur d’hydrogénation), de préférence entre 80% et 90%.The alcohol concentration of the mixture is advantageously between 70% and 95% (by volume relative to the volume of the mixture upstream of the hydrogenation reactor), preferably between 80% and 90%.

De préférence, le catalyseur utilisé est le Pt/C. C’est en effet celui-ci qui donne les meilleurs rendements. La charge de catalyseur au sein du réacteur d’hydrogénation est comprise est supérieure ou égale à 1% (en poids par rapport au poids du mélange au sein du réacteur), de préférence supérieure ou égale à 2% et, de manière particulièrement préférée, elle est égale à 5%.Preferably, the catalyst used is Pt/C. It is in fact this which gives the best returns. The catalyst load within the hydrogenation reactor is greater than or equal to 1% (by weight relative to the weight of the mixture within the reactor), preferably greater than or equal to 2% and, particularly preferably, it is equal to 5%.

La pression au sein du réacteur d’hydrogénation est avantageusement supérieure à 20 bars.The pressure within the hydrogenation reactor is advantageously greater than 20 bars.

De préférence, la pression au sein du réacteur d’hydrogénation est comprise entre 20 et 100 bars, de préférence entre 20 et 50 bars.Preferably, the pressure within the hydrogenation reactor is between 20 and 100 bars, preferably between 20 and 50 bars.

La température du mélange au sein du réacteur d’hydrogénation est avantageusement supérieure à 80°C.The temperature of the mixture within the hydrogenation reactor is advantageously greater than 80°C.

De préférence, la température du mélange au sein du réacteur d’hydrogénation est comprise entre 80 et 180°C, de préférence entre 100 et 150°C.Preferably, the temperature of the mixture within the hydrogenation reactor is between 80 and 180°C, preferably between 100 and 150°C.

Pour augmenter le rendement de conversion, les inventeurs ont mis plusieurs réacteurs d’hydrogénation en série.To increase the conversion efficiency, the inventors put several hydrogenation reactors in series.

Selon un mode de réalisation préférée, l’étape 2) est réalisée dans au moins deux réacteurs d’hydrogénation consécutifs, de préférence au moins trois réacteurs d’hydrogénation consécutifs et de manière particulièrement préférée au moins quatre réacteurs d’hydrogénation consécutifs.According to a preferred embodiment, step 2) is carried out in at least two consecutive hydrogenation reactors, preferably at least three consecutive hydrogenation reactors and particularly preferably at least four consecutive hydrogenation reactors.

De préférence, une analyse en ligne du mélange est effectuée entre chaque réacteur d’hydrogénation afin de contrôler la cinétique de la réaction et, par conséquent, de contrôler l’éventuelle désactivation du catalyseur afin de le changer quand cela s’avère nécessaire.Preferably, an online analysis of the mixture is carried out between each hydrogenation reactor in order to control the kinetics of the reaction and, consequently, to control the possible deactivation of the catalyst in order to change it when necessary.

La figure 4 schématise une installation pour effectuer la seconde étape où le mélange comprenant du p-nitrophénol en solution dans de l’éthanol est introduit dans un premier réacteur d’hydrogénation comprenant du catalyseur solide (Pt/C) et dans lequel est injecté du dihydrogène sous pression avant de passer dans un deuxième, troisième puis quatrième réacteur d’hydrogénation pour former très majoritairement du p-aminophénol.Figure 4 schematically shows an installation for carrying out the second step where the mixture comprising p-nitrophenol in solution in ethanol is introduced into a first hydrogenation reactor comprising solid catalyst (Pt/C) and into which is injected dihydrogen under pressure before passing into a second, third then fourth hydrogenation reactor to form the vast majority of p-aminophenol.

Finalement, les inventeurs ont été à même d’obtenir un rendement de conversion du pnitrophénol en p-aminophénol de l’ordre de 97%.Finally, the inventors were able to obtain a conversion yield of pnitrophenol into p-aminophenol of around 97%.

A noter que cette seconde étape présente en outre un grand nombre d’avantages par rapport aux procédés classiques. En effet, elle garantit une forte productivité avec une petite taille du fait de son fonctionnement en continu, elle offre une grande sécurité du fait du faible volume nécessaire pour les réacteurs, elle permet l’utilisation des catalyseurs au maximum de leur durée de vie.Note that this second step also presents a large number of advantages compared to conventional processes. Indeed, it guarantees high productivity with a small size due to its continuous operation, it offers great safety due to the low volume required for the reactors, it allows the use of catalysts to the maximum of their lifespan.

Au terme de l’étape 2), et de préférence dans le cas où le p—nitrophénol n’aurait pas été purifié au terme de l’étape 1) et préalablement à l’étape 2).At the end of step 2), and preferably in the case where the p-nitrophenol has not been purified at the end of step 1) and before step 2).

Selon un autre mode de réalisation préférée, le p-aminophénol est purifié au terme de l’étape 2). Une telle séparation peut être réalisée simplement par l’homme du métier au regard de ses connaissances générales, par exemple en utilisant les différences de solubilité entre ces 2 isomères.According to another preferred embodiment, the p-aminophenol is purified at the end of step 2). Such a separation can be carried out simply by those skilled in the art with regard to their general knowledge, for example by using the differences in solubility between these 2 isomers.

Concernant la troisième étape d’acylation du p-aminophénol en paracétamol, elle est effectuée par l’adjonction au mélange, et au sortir du (dernier) réacteur d’hydrogénation, d’un agent d’acylation.Concerning the third step of acylation of p-aminophenol to paracetamol, it is carried out by the addition to the mixture, and at the end of the (last) hydrogenation reactor, of an acylation agent.

Par agent d’acylation, on envisage aussi bien de l’acide acétique que de l’anhydride acétique.By acylating agent, we are considering both acetic acid and acetic anhydride.

Avantageusement, le rapport agent d’acylation/p-aminophénol au sein du mélange, et après l’adjonction de l’agent d’acylation, est compris entre 1 et 10, de préférence entre 1 et 4.Advantageously, the acylating agent/p-aminophenol ratio within the mixture, and after the addition of the acylating agent, is between 1 and 10, preferably between 1 and 4.

Dans le cas où l’agent d’acylation est de l’anhydride acétique, le mélange comprend de l’alcool à titre de solvant, de préférence de l’éthanol ou du méthanol.In the case where the acylating agent is acetic anhydride, the mixture comprises alcohol as solvent, preferably ethanol or methanol.

La réaction d’acylation est alors effectuée par chauffage, de préférence le chauffage du mélange à une température comprise entre 20 et 90 °C et pendant un temps compris entre 0,5 et 10 minutes, et de manière particulièrement préférée par le chauffage du mélange à une température comprise entre 20 et 60°C et pendant un temps compris entre 1 et 4 minutes.The acylation reaction is then carried out by heating, preferably heating the mixture at a temperature of between 20 and 90°C and for a time of between 0.5 and 10 minutes, and particularly preferably by heating the mixture. at a temperature between 20 and 60°C and for a time between 1 and 4 minutes.

Dans le cas où l’agent d’acylation est de l’acide acétique, il est possible d’effectuer cette acylation comme avec l’anhydride acétique, mais sans présence d’alcool et avec de l’acide acétique. Les températures utilisées et le temps de réaction doivent alors être augmentésIn the case where the acylating agent is acetic acid, it is possible to carry out this acylation as with acetic anhydride, but without the presence of alcohol and with acetic acid. The temperatures used and the reaction time must then be increased

Typiquement, la réaction d’acylation effectuée par chauffage une température comprise entre 50 et 130 °C et pendant un temps compris entre 1 et 40 minutes, et de manière particulièrement préférée par un chauffage à une température comprise entre 60 et 100°C et pendant un temps compris entre 10 et 20 minutes.Typically, the acylation reaction carried out by heating a temperature between 50 and 130°C and for a time between 1 and 40 minutes, and particularly preferably by heating at a temperature between 60 and 100°C and for a time of between 10 and 20 minutes.

Maintenant, les inventeurs ont également mis en évidence que cette réaction d’acylation peut être réalisée très rapidement avec de l’acide acétique dans un réacteur à micro-ondes. A noter en outre que, dans ce cas, l’acide acétique peut être utilisée comme solvant ce qui simplifie considérablement le procédé puisque le solvant peut être réutilisé par simple distillation du mélange au sortir du réacteur à micro-ondes. Pour l’anhydride acétique, outre le coût plus important, son utilisation requiert ensuite l’élimination du solvant utilisé (éthanol ou méthanol)Now the inventors have also demonstrated that this acylation reaction can be carried out very quickly with acetic acid in a microwave reactor. Note also that, in this case, acetic acid can be used as a solvent which considerably simplifies the process since the solvent can be reused by simple distillation of the mixture leaving the microwave reactor. For acetic anhydride, in addition to the higher cost, its use then requires the elimination of the solvent used (ethanol or methanol)

Selon un mode de réalisation préféré, l’étape 3 utilise l’acide acétique et est effectuée sous microondes.According to a preferred embodiment, step 3 uses acetic acid and is carried out under microwaves.

De préférence, cette étape 3 n’utilise aucun solvant additionnel (en plus de l’acide acétique).Preferably, this step 3 does not use any additional solvent (in addition to acetic acid).

Typiquement, le rapport p-aminophénol/acide acétique est compris entre 1/5 et 1/10, de préférence entre 1/6 et 1/9.Typically, the p-aminophenol/acetic acid ratio is between 1/5 and 1/10, preferably between 1/6 and 1/9.

Pour se faire, le temps de séjour du mélange au sein du réacteur à micro-ondes est tel que le mélange est porté à une température comprise entre 80 et 120°C, de préférence entre 90 et 110°C.To do this, the residence time of the mixture within the microwave reactor is such that the mixture is brought to a temperature between 80 and 120°C, preferably between 90 and 110°C.

Typiquement, le temps de séjour au sein de l’ensemble des réacteurs à microondes est compris entre 1 et 60 minutes, de préférence entre 10 et 30 minutes.Typically, the residence time within all microwave reactors is between 1 and 60 minutes, preferably between 10 and 30 minutes.

Au terme de la réaction d’acylation, le paracétamol est purifié en continu.At the end of the acylation reaction, paracetamol is continuously purified.

Typiquement, cette étape de purification peut être effectuée par une simple distillation visant à éliminer le solvant.Typically, this purification step can be carried out by a simple distillation aimed at removing the solvent.

Avantageusement, cette étape de purification peut comprendre une étape de lavage, à l’eau purifiée, notamment sous gaz inerte, argon ou équivalent.Advantageously, this purification step can include a washing step, with purified water, in particular under inert gas, argon or equivalent.

Le procédé selon l’invention, dont un organigramme est présenté en figure 5, permet de synthétiser du paracétamol avec un excellent rendement (supérieur à 70%).The process according to the invention, a flowchart of which is presented in Figure 5, makes it possible to synthesize paracetamol with excellent yield (greater than 70%).

Les exemples qui suivent sont fournis à titre d’illustration et ne sauraient limiter la portée de la présente invention.The examples which follow are provided for illustration purposes and cannot limit the scope of the present invention.

ExemplesExamples

1) Nitration du phénol :1) Nitration of phenol:

Dans un réacteur à microondes d’un volume de 6 ml, on introduit 50mg de phénol avec 0,7ml d’acide nitrique 6% en poids avec 1,07ml d’HzO.In a microwave reactor with a volume of 6 ml, 50 mg of phenol are introduced with 0.7 ml of nitric acid 6% by weight with 1.07 ml of HzO.

On règle alors le réacteur de sorte à obtenir une température de 160°C pendant une minute et 30 secondes avant d’effectuer un refroidissement à 55°C, avant d’initier une nouvelle étape de de chauffage à 120°C pendant une minute et 30 secondes suivie d’un nouveau refroidissement à 55°C.The reactor is then adjusted so as to obtain a temperature of 160°C for one minute and 30 seconds before cooling to 55°C, before initiating a new heating step at 120°C for one minute and 30 seconds followed by further cooling to 55°C.

Les résultats d’analyses HPLC ont montré qu’on obtient une conversion du phénol en nitrophénol avec un rendement de 99,35% en global, mais surtout avec une proportion de près de 60% de p-nitrophénol (et environ 40% d’o-nitrophénol).The results of HPLC analyzes showed that a conversion of phenol into nitrophenol was obtained with a yield of 99.35% overall, but above all with a proportion of nearly 60% of p-nitrophenol (and approximately 40% of o-nitrophenol).

Les essais réalisés par la suite ont montré que plus l’étape de refroidissement est rapide, plus la régiosélectivité, et donc la proportion de p-nitrophénol, augmente.The tests carried out subsequently showed that the faster the cooling step, the more the regioselectivity, and therefore the proportion of p-nitrophenol, increases.

Pour la réaction de nitration en continu, les expériences sont réalisées dans un micro-ondes en continu (SAIREM) avec un générateur d’ondes de 2,45GHz et une puissance 450W avec transition coaxiale /guide d’onde équipé d’un refroidisseur.For the continuous nitration reaction, the experiments are carried out in a continuous microwave (SAIREM) with a 2.45GHz wave generator and 450W power with coaxial transition/waveguide equipped with a cooler.

2) Hydrogénation du p-nitrophénol en p-aminophénol2) Hydrogenation of p-nitrophenol to p-aminophenol

Dans un réacteur d’hydrogénation en continu (volume total 400ml), séparé en différentes zones équipées chacune d’agitateurs, on introduit le solvant pur avec le catalyseur Pt/C. La température dans le réacteur est contrôlée et maintenue à la température désirée par plusieurs bains thermostatés qui chauffent ou refroidissent les différentes zones du réacteur continu. La pression d’hydrogène est maintenue constante à la pression désirée dans chaque zone.In a continuous hydrogenation reactor (total volume 400ml), separated into different zones each equipped with stirrers, the pure solvent is introduced with the Pt/C catalyst. The temperature in the reactor is controlled and maintained at the desired temperature by several thermostatically controlled baths which heat or cool the different zones of the continuous reactor. The hydrogen pressure is kept constant at the desired pressure in each zone.

On introduit ensuite le p-nitrophénol en continu dans le solvant à un certain débit et concentration.The p-nitrophenol is then introduced continuously into the solvent at a certain flow rate and concentration.

On prélève les échantillons en sortie pour mesurer la conversion et la sélectivité.Samples are taken at the output to measure conversion and selectivity.

Pour un débit de 800ml/h composé d’une solution de p-nitrophénol 0,5M dans de l’éthanol, soit 13,3ml/mn, la charge de catalyseur Pt/C était de 2% (poids/poids du mélange au sein du réacteur) à une température constante de 80°C dans chaque zone.For a flow rate of 800ml/h composed of a solution of 0.5M p-nitrophenol in ethanol, i.e. 13.3ml/min, the Pt/C catalyst load was 2% (weight/weight of the mixture at within the reactor) at a constant temperature of 80°C in each zone.

Les résultats ont montré une conversion de 99% avec une sélectivité de 98% pour un temps de séjour de 3Omn au sein du réacteur.The results showed a conversion of 99% with a selectivity of 98% for a residence time of 3Omn within the reactor.

Une optimisation est en cours concernant les paramètres réactionnels (volume réactionnel dans chaque zone, charge du catalyseur dans chaque zone, température et Pression H2 dans chaque zone et débit global).Optimization is in progress concerning the reaction parameters (reaction volume in each zone, catalyst load in each zone, temperature and H2 pressure in each zone and overall flow rate).

D’ores et déjà, les résultats ont montré que le catalyseur Pt/C permettait d’obtenir les meilleurs résultats (à environ 1% w/w). Maintenant, pour un réacteur d’hydrogénation capable de supporter une pression hydrogène de 100 bar et une température de 150°C, il est possible d’augmenter la charge du catalyseur jusqu’à 5% (w/w) ce qui induit une forte augmentation de la productivité par la réduction du temps de séjour qui peut être réduite entre 15 à 30mn, tout en conservant une bonne activité du catalyseur.The results have already shown that the Pt/C catalyst provides the best results (around 1% w/w). Now, for a hydrogenation reactor capable of withstanding a hydrogen pressure of 100 bar and a temperature of 150°C, it is possible to increase the catalyst loading up to 5% (w/w) which induces a strong increase in productivity by reducing the residence time which can be reduced between 15 to 30 minutes, while maintaining good catalyst activity.

3) Acylation du p-aminophénol en paracétamol :3) Acylation of p-aminophenol to paracetamol:

3.1) essais conversion température3.1) temperature conversion tests

Les essais sont effectués dans le réacteur type VAPOURTEC R2+ et R3 de volume 10ml, lequel est alimenté par des pompes péristaltiques. Les échantillons sont ensuite récupérés en sortie du VAPOURTEC pour être analysés par HPLC.The tests are carried out in the VAPOURTEC R2+ and R3 type reactor with a volume of 10ml, which is powered by peristaltic pumps. The samples are then collected at the VAPOURTEC outlet to be analyzed by HPLC.

Dans un premier essai, la solution de p-aminophénol (0, 3M dans du méthanol) est injectée dans le VAPOURTEC à un débit de 5ml/mn et à température ambiante. Simultanément, la solution d‘anhydride acétique (0, 3M dans du méthanol) est injectée dans le VAPOURTEC à un débit de 5ml/mn à température ambiante. Le débit total est de lOml/mn avec un temps de passage de Imn dans le VAPOURTEC.In a first test, the solution of p-aminophenol (0.3M in methanol) is injected into the VAPOURTEC at a flow rate of 5ml/min and at room temperature. Simultaneously, the acetic anhydride solution (0.3M in methanol) is injected into the VAPOURTEC at a flow rate of 5ml/min at room temperature. The total flow rate is lOml/min with a passage time of Imn in the VAPOURTEC.

Les analyses ont montré une conversion du p-aminophénol de 99,9%, avec une sélectivité de 98,7% pour le paracétamol.The analyzes showed a conversion of p-aminophenol of 99.9%, with a selectivity of 98.7% for paracetamol.

Dans un deuxième essai, la solution de p-aminophénol (0,14M dans de l’éthanol) est injectée dans le VAPOURTEC à un débit de 5ml/mn et à une température de 60°C. Simultanément, la solution d‘anhydride acétique (0,14M dans de l’éthanol) est injectée dans le VAPOURTEC à un débit de 5ml/mn à 60°C. Le débit total est de lOml/mn avec un temps de passage de Imn dans le VAPOURTEC.In a second test, the solution of p-aminophenol (0.14M in ethanol) is injected into the VAPOURTEC at a flow rate of 5ml/min and at a temperature of 60°C. Simultaneously, the acetic anhydride solution (0.14M in ethanol) is injected into the VAPOURTEC at a flow rate of 5ml/min at 60°C. The total flow rate is lOml/min with a passage time of Imn in the VAPOURTEC.

Les analyses ont montré une conversion du p-aminophénol de 99,9%, avec une sélectivité de 98,9% pour le paracétamol.The analyzes showed a conversion of p-aminophenol of 99.9%, with a selectivity of 98.9% for paracetamol.

Dans un troisième essai, la solution de p-aminophénol (0,14M dans de l’éthanol) est injectée dans le VAPOURTEC à un débit de 3,3ml/mn et température ambiante. Simultanément, la solution d‘anhydride acétique (0,14M dans de l’éthanol) est injectée dans le VAPOURTEC à un débit de 3,3ml/mn à température ambiante. Le débit total est de 6,6 ml/mn avec un temps de passage de 1,5 mn dans le VAPOURTEC.In a third test, the p-aminophenol solution (0.14M in ethanol) is injected into the VAPOURTEC at a flow rate of 3.3ml/min and room temperature. Simultaneously, the acetic anhydride solution (0.14M in ethanol) is injected into the VAPOURTEC at a flow rate of 3.3ml/min at room temperature. The total flow rate is 6.6 ml/min with a passage time of 1.5 min in the VAPOURTEC.

Les analyses ont montré une conversion du p-aminophénol de 99,9%, avec une sélectivité de 98,9% pour le paracétamol.The analyzes showed a conversion of p-aminophenol of 99.9%, with a selectivity of 98.9% for paracetamol.

3.2) Essai conversion micro-ondes3.2) Microwave conversion test

Le micro-onde utilisé était le MONOWAVE 300 (ANTON PAAR) et dont la puissance du magnétron est de 850 watt. Pour celui-ci, la puissance est adaptée à la température souhaitée.The microwave used was the MONOWAVE 300 (ANTON PAAR) with a magnetron power of 850 watts. For this, the power is adapted to the desired temperature.

Les divers réactifs sont introduits dans un réacteur de 10 mL avec agitation que Ton place dans l’enceinte du micro-onde. Une fois le cycle terminé, le réacteur est refroidi avant de prélever un échantillon et d’effectuer une analyse HPLC.The various reagents are introduced into a 10 mL reactor with stirring which is placed in the microwave enclosure. Once the cycle is complete, the reactor is cooled before taking a sample and performing HPLC analysis.

Dans un premier essai, du p-aminophénol est introduit dans une solution d’anhydride acétique dans de l’eau (30/70) à une concentration de 7,77 M. Le réacteur est alors introduit dans le micro-ondes pendant 10 secondes et à une température de 40°C.In a first test, p-aminophenol is introduced into a solution of acetic anhydride in water (30/70) at a concentration of 7.77 M. The reactor is then introduced into the microwave for 10 seconds and at a temperature of 40°C.

Les résultats ont montré que l’on obtient une conversion de 99,9% du p-aminophénol avec une sélectivité de 97% pour le paracétamol.The results showed that a conversion of 99.9% of p-aminophenol was obtained with a selectivity of 97% for paracetamol.

Dans un deuxième essai, du p-aminophénol est introduit dans une solution d’acide acétique à une concentration de 5M. Le réacteur est alors introduit dans le micro-ondes pendant 20 minutes et à une température de 100°C.In a second test, p-aminophenol is introduced into an acetic acid solution at a concentration of 5M. The reactor is then introduced into the microwave for 20 minutes and at a temperature of 100°C.

Les résultats ont montré que l’on obtient une conversion de 95 % du p-aminophénol avec une sélectivité de 93,5 % pour le paracétamol.The results showed that a conversion of 95% of p-aminophenol was obtained with a selectivity of 93.5% for paracetamol.

4) nitration de phénol par de l’acide nitrique, en continu4) nitration of phenol with nitric acid, continuously

4,1) Réacteur continu tubulaire non refroidi : cavité AVOCAT SAIREM4.1) Uncooled continuous tubular reactor: AVOCAT SAIREM cavity

Les réactions ont été effectuées dans un réacteur tubulaire en borosilicate de 500 mL inséré dans une cavité de type AVOCAT (société SAIREM) et couplé à un générateur de microondes GMS 450 pouvant délivrer une puissance maximale de 450 W grâce à une transmission par fenêtre de quartz. Le volume total irradié est de 160 mL.The reactions were carried out in a 500 mL tubular borosilicate reactor inserted in an AVOCAT type cavity (SAIREM company) and coupled to a GMS 450 microwave generator capable of delivering a maximum power of 450 W thanks to transmission via quartz window. . The total irradiated volume is 160 mL.

350 ml d’une solution à 0.4 M en phénol, et 0.375 M en acide nitrique (1,25 éq.) ont été injecté dans la cavité à raison de 16 ml/mn. Ainsi, le temps de passage en zone irradiée était de 10 minutes.350 ml of a solution containing 0.4 M phenol and 0.375 M nitric acid (1.25 eq.) were injected into the cavity at a rate of 16 ml/min. Thus, the passage time in the irradiated zone was 10 minutes.

La réaction est effectuée par irradiation aux microondes avec une puissance de 250 W, avec un générateur de microondes fonctionnant à 2,45 GHz.The reaction is carried out by microwave irradiation with a power of 250 W, with a microwave generator operating at 2.45 GHz.

Ainsi, le para-nitrophénol a été obtenu avec une productivité de 25 g/h, et un rapport o/p de 20/80.Thus, para-nitrophenol was obtained with a productivity of 25 g/h, and an o/p ratio of 20/80.

4,2) Réacteur continu tubulaire refroidi : cavité DOWNSTREAM SAIREM4.2) Cooled tubular continuous reactor: DOWNSTREAM SAIREM cavity

Ce dispositif consiste en un réacteur tubulaire en borosilicate (60 mL, diamètre interne 12 mm) inséré dans un deuxième tube de borosilicate (double enveloppe, diamètre interne 23 mm) munit de voie d'entrée et de sortie de caloporteur. L'ensemble est inséré dans une cavité de type DOWNSTREAM (société SAIREM) et couplé à un générateur de microondes GMS 1000 pouvant délivrer une puissance maximale de 1000 W grâce à une transmission par fenêtre de quartz. Le volume total irradié est de 10 mL environs. Ce dispositif a également été muni d'une sonde de température (fibre optique) plongée dans le réacteur. Pour refroidir le réacteur interne, une huile spécifique, de permittivité diélectrique nulle (donc transparente aux microondes), a été utilisée. Le caloporteur peut être maintenu entre -10 °C et 0 °C grâce à un cryostat.This device consists of a tubular borosilicate reactor (60 mL, internal diameter 12 mm) inserted in a second borosilicate tube (double jacket, internal diameter 23 mm) provided with a coolant inlet and outlet route. The assembly is inserted in a DOWNSTREAM type cavity (SAIREM company) and coupled to a GMS 1000 microwave generator capable of delivering a maximum power of 1000 W thanks to transmission via quartz window. The total volume irradiated is around 10 mL. This device was also equipped with a temperature probe (optical fiber) immersed in the reactor. To cool the internal reactor, a specific oil, with zero dielectric permittivity (therefore transparent to microwaves), was used. The heat carrier can be maintained between -10°C and 0°C using a cryostat.

Une solution aqueuse à 0.4 M en phénol, et 0.375 M en acide nitrique (1,25 éq.) a été injecté dans la cavité à raison de 10 ml/mn. Ainsi, le temps de passage en zone irradiée était de 6 minutes.An aqueous solution of 0.4 M phenol and 0.375 M nitric acid (1.25 eq.) was injected into the cavity at a rate of 10 ml/min. Thus, the passage time in the irradiated zone was 6 minutes.

L’essai a démontré que le chauffage sous microondes avec refroidissement permet un contrôle parfait et une température stable tout au long du processus.The test demonstrated that microwave heating with cooling allows perfect control and a stable temperature throughout the process.

5) hydrogénation du p-nitrophénol avec Siliacat Pd(0) comme catalyseur5) hydrogenation of p-nitrophenol with Siliacat Pd(0) as catalyst

5.1) essai en batch5.1) batch test

La réaction en mode batch a été effectuée sur un unique réacteur fermé. Le réacteur est préchargé par une solution de 6.95 g de/?-nitrophénol dans 100 mL d'EtOH et 0,208 mg de SiliaCat P(0) (réactifs achetés chez Aldrich et catalyseur chez SiliCycle). Le réacteur a alors été purgé par du diazote (3 purges, 5-7 bar) puis pressurisé à l'hydrogène (H2 Alphagaz, Air Liquide) sous 15bar. L'agitation est fixée à 1000 tpm ou rpm (tours par minute rotation per minute) .The reaction in batch mode was carried out on a single closed reactor. The reactor is preloaded with a solution of 6.95 g of β-nitrophenol in 100 mL of EtOH and 0.208 mg of SiliaCat P(0) (reagents purchased from Aldrich and catalyst from SiliCycle). The reactor was then purged with dinitrogen (3 purges, 5-7 bar) then pressurized with hydrogen (H 2 Alphagaz, Air Liquide) under 15 bar. Agitation is set at 1000 rpm or rpm (revolutions per minute rotation per minute).

Quand le réacteur est chauffé à T=80°C, on obtient une conversion de 86% en 80mn et quand la réaction est faite à 100°C, une conversion de 88% a été obtenue en 60 minutesWhen the reactor is heated to T=80°C, a conversion of 86% is obtained in 80 minutes and when the reaction is carried out at 100°C, a conversion of 88% is obtained in 60 minutes

5,2) essai en continu5.2) continuous test

Les mêmes conditions que celles utilisées dans l’exemple 2 ont été utilisés, en utilisant le catalyseur Siliacat Pd(0) (SiliCycle, Quebec Canada, Réf RD-R815-SiliaCat® PdO), à raison de 0.5 mol%.The same conditions as those used in Example 2 were used, using the Siliacat Pd(0) catalyst (SiliCycle, Quebec Canada, Ref RD-R815-SiliaCat® PdO), at a rate of 0.5 mol%.

Une conversion totale a été atteinte en 90 minutes.Full conversion was achieved in 90 minutes.

5.3) Essai sur 3 réacteurs en série et en continu - réacteurs de taille croissante5.3) Test on 3 reactors in series and continuously - reactors of increasing size

La réaction d’hydrogénation a été effectuée en utilisant 3 réacteurs en série. Les résultats suivants ont été obtenus.The hydrogenation reaction was carried out using 3 reactors in series. The following results were obtained.

Paramètres Settings Condition opératoires RI RI operating conditions Conditions opératoires R2 Operating conditions R2 Conditions opératoires R3 (Modélisation) Operating conditions R3 (Modeling) Volume Volume 0,1 0.1 L L 0,15 0.15 L L 0,4 0.4 L L Débit Speed 12 12 ml/mn ml/min 12 12 ml/mn ml/min 12 12 ml/mn ml/min Pression Pressure 20 20 bar bar 12 12 Bar Bar 5 5 Bar Bar Température Temperature 100 100 °C °C 110 110 °C °C 130 130 °C °C Mcata Siliacat Pd Mcata Siliacat Pd 0,70% 0.70% 1,70% 1.70% 2% 2% Con p-Nitrophenol entrée Con p-Nitrophenol entry 1 1 mol/l mol/l 0,64 0.64 mol/l mol/l 0,163 0.163 mol/l mol/l Conc p-Nitro Sortie Conc p-Nitro Output 0,64 0.64 mol/l mol/l 0,16 0.16 mol/l mol/l 0,011 0.011 mol/l mol/l Conversion Conversion 0,36 0.36 0,73 0.73 0,93 0.93 Conversion globale (%) Overall conversion (%) 35,95 35.95 83,62 83.62 98,85 98.85

Dans le tableau ci-dessus, la quantité de catalyseur « Mcata » est exprimée en mol%.In the table above, the quantity of “Mcata” catalyst is expressed in mol%.

Une productivité de 3,7kg/L/jour de p- aminophénol a été obtenue avec 3 réacteurs en série.A productivity of 3.7 kg/L/day of p-aminophenol was obtained with 3 reactors in series.

La figure 7 montre les conversions pour chaque réacteur.Figure 7 shows the conversions for each reactor.

5) Hydrogénation du p-nitrophénol sur une cascade de deux ou trois réacteurs continus parfaitement agités5) Hydrogenation of p-nitrophenol in a cascade of two or three perfectly stirred continuous reactors

5.1 ) Mise au point en mode batch5.1) Debugging in batch mode

La réaction en mode batch est effectuée sur un unique réacteur fermé. Le réacteur est préchargé par une solution de 6.95 g de p-nitrophénol dans 100 mL d'EtOH et 9.75 mg de Pt/C (Sigma Aldrich). Le réacteur est alors purgé du diazote (3 purges, 5-7 bar) puis pressurisé à l'hydrogène (EL Alphagaz, Air Liquide) sous 15 bar. L'agitation est fixée à 1000 rpm et le réacteur est chauffé à 80 °C par sa double enveloppe pendant lh20. A l'issue de la réaction, le réacteur est inerté par une purge du diazote et le milieu réactionnel est analysé par HPLC (phase inverse, colonne Cl8). L'analyse met en évidence une conversion de 92% de/2-nitrophénol en /?-aminophénol sans trace de co-produit de réaction.The reaction in batch mode is carried out on a single closed reactor. The reactor is preloaded with a solution of 6.95 g of p-nitrophenol in 100 mL of EtOH and 9.75 mg of Pt/C (Sigma Aldrich). The reactor is then purged of dinitrogen (3 purges, 5-7 bar) then pressurized with hydrogen (EL Alphagaz, Air Liquide) under 15 bar. Stirring is set at 1000 rpm and the reactor is heated to 80°C by its double jacket for 1h20. At the end of the reaction, the reactor is inerted by purging the dinitrogen and the reaction medium is analyzed by HPLC (reverse phase, Cl8 column). The analysis demonstrates a conversion of 92% of /2-nitrophenol to /?-aminophenol without trace of reaction co-product.

5.2 ) Réaction cascade5.2) Cascade reaction

Le même dispositif utilisé dans l’exemple 5.1, est réutilisé pour effectuer la réaction sur une cascade de deux réacteurs continus parfaitement agités. La voie de sortie du premier réacteur, toujours munie d'une bougie filtrante de 5 pm afin de conserver la charge catalytique de l'autoclave constante, est connectée en entrée d'un deuxième réacteur en tout point similaire au premier. Les deux réacteurs sont chargés par 20 mg de Pt/C 10% w/w (Sigma Aldrich). Une conversion de 50% est simulée dans le premier réacteur (2.72 g dep-aminophénol pour 3.48 g de p-nitrophénol) et une conversion de 75% est simulée dans le deuxième réacteur (4 g de paminophénol pour 1.8 g de p-nitrophénol). Dans les conditions précédemment décrites, mais avec une pression légèrement décroissante, (80 °C, 15 bar, 1000 rpm dans le premier réacteur ; 80 °C, 12 bar, 1000 rpm dans le deuxième réacteur), la cascade est alimentée par une solution de p-nitrophénol dans l'éthanol (0.3 M) à un débit de 3 mL/min (temps de passage, 30 minutes par réacteurs) pendant 5 heures. La vanne de soutirage du deuxième réacteur est réglée de sorte à avoir un débit de sortie à peu près égale au débit d'entrée. Aucun événement ne survient au cours des 5 heures de réaction. Des échantillons sont pris toutes les 4 minutes. Les analyses HPLC montrent que la conversion oscille entre 70 et 83% pendant 20 minutes avant de se stabiliser autour de 80% sans formation de co-produit.The same device used in Example 5.1 is reused to carry out the reaction on a cascade of two perfectly stirred continuous reactors. The outlet channel of the first reactor, always equipped with a 5 μm filter candle in order to keep the catalytic load of the autoclave constant, is connected to the inlet of a second reactor in every respect similar to the first. The two reactors are loaded with 20 mg of Pt/C 10% w/w (Sigma Aldrich). A conversion of 50% is simulated in the first reactor (2.72 g of p-aminophenol for 3.48 g of p-nitrophenol) and a conversion of 75% is simulated in the second reactor (4 g of paminophenol for 1.8 g of p-nitrophenol) . Under the conditions previously described, but with a slightly decreasing pressure (80 °C, 15 bar, 1000 rpm in the first reactor; 80 °C, 12 bar, 1000 rpm in the second reactor), the cascade is supplied with a solution of p-nitrophenol in ethanol (0.3 M) at a flow rate of 3 mL/min (passage time, 30 minutes per reactor) for 5 hours. The withdrawal valve of the second reactor is adjusted so as to have an outlet flow approximately equal to the inlet flow. No events occur during the 5 hours of reaction. Samples are taken every 4 minutes. HPLC analyzes show that the conversion oscillates between 70 and 83% for 20 minutes before stabilizing around 80% without formation of co-product.

Dans un autre cas de figure, un troisième réacteur est connecté à la cascade. De façon similaire, ce réacteur est chargé par 20 mg de Pt/C, et une conversion de départ de 90% est simulée (4.9 g de p-aminophénol pour 695 mg de p-nitrophénol). Dans les conditions décrites précédemment (80 °C, 1000 rpm, 15 bar ; 12 bar ; 10 bar), la cascade est alimentée pendant 4 heures à un débit de 4 mL/min (temps de passage 25 minutes). Aucun événement ne survient. En sortie de réacteur, des prélèvements sont effectués toutes les 4 minutes. Les analyses HPLC montrent que la conversion oscille entre 80 et 96% pendant 20 minutes avant de se stabiliser à 95% pendant 4 heures.In another scenario, a third reactor is connected to the cascade. Similarly, this reactor is loaded with 20 mg of Pt/C, and an initial conversion of 90% is simulated (4.9 g of p-aminophenol for 695 mg of p-nitrophenol). Under the conditions described above (80 °C, 1000 rpm, 15 bar; 12 bar; 10 bar), the waterfall is supplied for 4 hours at a flow rate of 4 mL/min (throughput time 25 minutes). No event occurs. At the reactor outlet, samples are taken every 4 minutes. HPLC analyzes show that the conversion oscillates between 80 and 96% for 20 minutes before stabilizing at 95% for 4 hours.

6) nitrosation du phénol puis hydrogénation — protocole batch6) nitrosation of phenol then hydrogenation — batch protocol

6,1) nitrosation6.1) nitrosation

A une solution d'HCl 35% (40 ml) sous l'air, sous agitation à T=0°C, a été ajouté goutte à goutte une solution de NaNCE (42% dans l'eau, 2 éq.). La solution est devenue orange et a relarguée une petite quantité de gaz orange. Une solution de phénol dans de l'eau (80% dans l'eau, 1 g, 1 éq.) a été ajouté goutte à goutte à la solution (Concentration final en phénol = 0,3M). La solution est devenue progressivement noir et le mélange s’était densifié. Après 30 minutes, une analyse HPLC montre que le phénol a totalement été consommé. Le mélange a été dilué dans 500 mL d'H2O et a été extrait par de l'AcOEt (3*250 mL). Les phases organiques ont été rassemblées, séchées sur NaiSCh, filtrées et évaporées à sec pour obtenir un mélange de 2nitrosophénol, et de 4-nitrosophénol.To a 35% HCl solution (40 ml) under air, with stirring at T=0°C, a solution of NaNCE (42% in water, 2 eq.) was added dropwise. The solution turned orange and released a small amount of orange gas. A solution of phenol in water (80% in water, 1 g, 1 eq.) was added dropwise to the solution (final phenol concentration = 0.3M). The solution gradually became black and the mixture became denser. After 30 minutes, an HPLC analysis shows that the phenol has been completely consumed. The mixture was diluted in 500 mL of H2O and extracted with AcOEt (3*250 mL). The organic phases were combined, dried over NaiSCh, filtered and evaporated to dryness to obtain a mixture of 2nitrosophenol and 4-nitrosophenol.

6,2) Hydrogénation du p-nitrosophénol pur et un mélange de para et ortho-nitrosophénol6.2) Hydrogenation of pure p-nitrosophenol and a mixture of para- and ortho-nitrosophenol

Le mélange brut sec, obtenu dans l’exemple 6.1, a été solubilisé dans du MeOH, du Pt/(C) (% massique) a été mis en suspension, le mélange a ensuite été ensuite sous hydrogène (latm) sous agitation. Après 2 heures, le mélange n’a plus présenté de trace de 2-nitrosophénol et de 4nitrosophénol. La solution a été filtrée sur célite, et évaporée à sec pour obtenir un mélange de 2-aminophénol et de 4-aminophénol dans un ratio de o/p=10/90.The dry crude mixture, obtained in Example 6.1, was dissolved in MeOH, Pt/(C) (% by weight) was suspended, the mixture was then placed under hydrogen (latm) with stirring. After 2 hours, the mixture no longer showed traces of 2-nitrosophenol and 4nitrosophenol. The solution was filtered through Celite, and evaporated to dryness to obtain a mixture of 2-aminophenol and 4-aminophenol in a ratio of o/p=10/90.

Deux autres essais d’hydrogénation du p-nitrosophénol pur ont été effectués sous pression (P=15bar) à T=80°C, en utilisant le catalyseur Pt/C et le catalyseur SiliaCat Pd(0). Il a été obtenu une conversion de l’ordre de 99,9% avec un excellent rendement 99,8% (contrôle par HPLC)Two other hydrogenation tests of pure p-nitrosophenol were carried out under pressure (P=15bar) at T=80°C, using the Pt/C catalyst and the SiliaCat Pd(0) catalyst. A conversion of around 99.9% was obtained with an excellent yield of 99.8% (control by HPLC)

7) nitrosation du phénol - protocole en continu7) nitrosation of phenol - continuous protocol

Les mêmes ratios qu’utilisé dans l’exemple 6.1 ont été testés en continu. Toutefois après 5 mn de temps de séjour dans le réacteur continu, la solution aqueuse de phénol a été ajouté, et au bout d’un temps de séjour de 5 minutes le nitrosophénol a été obtenu en continu. L’extraction a été fait en batch pour effectuer l’hydrogénation en batch, selon les conditions de l’exemple 6.2, pour obtenir un mélange de 2-aminophénol et de 4-aminophénol dans un ratio de o/p=10/90.The same ratios as used in example 6.1 were tested continuously. However, after 5 minutes of residence time in the continuous reactor, the aqueous solution of phenol was added, and after a residence time of 5 minutes, nitrosophenol was obtained continuously. The extraction was carried out in batch to carry out the hydrogenation in batch, according to the conditions of example 6.2, to obtain a mixture of 2-aminophenol and 4-aminophenol in a ratio of o/p=10/90.

Claims (15)

1 21 2 1 2b1 2b 1 2a ou dans lequel l’étape A est une étape de nitrosation, R étant tel que défini dans la revendication 1, et X étant un groupement nitroso, pour obtenir un composé nitroso dans lequel le composé de Formule 2 a la structure d’un composé de Formule 2b :1 2a or in which step A is a nitrosation step, R being as defined in claim 1, and X being a nitroso group, to obtain a nitroso compound in which the compound of Formula 2 has the structure of a composed of Formula 2b: 1 2 dans lesquelles R représente :1 2 in which R represents: • un atome d’hydrogène, • un groupement protecteur choisi parmi un benzyle ou un acétate, et dans laquelle X représente un groupement nitro ou un groupement nitroso, ladite étape A de nitration étant effectuée en continu :• a hydrogen atom, • a protective group chosen from a benzyl or an acetate, and in which X represents a nitro group or a nitroso group, said nitration step A being carried out continuously: • soit sous microondes, • soit sous ultrasons, • soit sous microondes suivi d’ultrasons, • soit, éventuellement sous microondes et/ou sous ultrasons, l’agent de nitration étant le nitrite de sodium, en présence d’un agent oxydant, notamment en présence d‘HNOs, ladite étape A de nitrosation étant effectuée en continu :• either under microwaves, • either under ultrasound, • either under microwaves followed by ultrasound, • or, optionally under microwaves and/or under ultrasound, the nitration agent being sodium nitrite, in the presence of an oxidizing agent, particularly in the presence of HNOs, said nitrosation step A being carried out continuously: • l’agent de nitrosation étant le nitrite de sodium.• the nitrosation agent being sodium nitrite. 1. Procédé de préparation du paracétamol, dans lequel le procédé comprend une étape A de nitration, ou de nitrosation, d’un composé de Formule 1 avec un agent de nitration, ou un agent de nitrosation approprié pour obtenir un composé de Formule 2 :1. Process for preparing paracetamol, in which the process comprises a step A of nitration, or nitrosation, of a compound of Formula 1 with a nitration agent, or an appropriate nitrosation agent to obtain a compound of Formula 2: 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l’étape A est une étape de nitration, R étant tel que défini dans la revendication 1, et X étant un groupement nitro, pour obtenir un composé nitré dans lequel le composé de Formule 2 a la structure d’un composé de Formule 2a :2. Method according to claim 1, in which step A is a nitration step, R being as defined in claim 1, and X being a nitro group, to obtain a nitro compound in which the compound of Formula 2 has the structure of a compound of Formula 2a: 3. Procédé selon l’une des revendications 1 à 2, dans lequel l’étape A de nitration est effectuée dans au moins deux réacteurs à micro-ondes en série, de préférence au moins trois réacteurs à micro-ondes en série et de manière particulièrement préférée au moins quatre réacteurs à micro-ondes en série, en particulier comprenant, entre chaque réacteur en série, une étape de refroidissement de sorte à ajuster la température à une température comprise de 20 à 40°C, de préférence de 20 à 30°C.3. Method according to one of claims 1 to 2, in which the nitration step A is carried out in at least two microwave reactors in series, preferably at least three microwave reactors in series and in a manner particularly preferred at least four microwave reactors in series, in particular comprising, between each reactor in series, a cooling step so as to adjust the temperature to a temperature of 20 to 40°C, preferably 20 to 30 °C. 4. Procédé selon l’une des revendications 1 ou 2 dans lequel l’étape A de nitrosation est effectuée en milieu acide, en particulier dans une solution aqueuse d’acide chlorhydrique ou d’acide sulfurique,4. Method according to one of claims 1 or 2 in which nitrosation step A is carried out in an acidic medium, in particular in an aqueous solution of hydrochloric acid or sulfuric acid, 5. Procédé selon l’une des revendications 1,2 ou 4, dans lequel un réacteur est alimenté par une solution aqueuse du composé de Formule 1, et par du NaNO2 en solution aqueuse dans un acide, notamment dans de l’acide chlorhydrique.5. Method according to one of claims 1,2 or 4, in which a reactor is supplied with an aqueous solution of the compound of Formula 1, and with NaNO2 in aqueous solution in an acid, in particular in hydrochloric acid. 6. Procédé selon l’une des revendications 1, 2, 4 ou 5, dans lequel l’étape A de nitrosation est effectuée à une température inférieure à 10 °C, notamment comprise de -5 à 5 °C, notamment à une température d’environ 0 °C,6. Method according to one of claims 1, 2, 4 or 5, in which nitrosation step A is carried out at a temperature below 10 °C, in particular between -5 to 5 °C, in particular at a temperature approximately 0°C, 7. Procédé selon l’une des revendications 1 à 6 dans lequel l’étape A de nitration ou de nitrosation conduit à la formation du composé de Formule 2, notamment du p-nitrophénol ou du p-nitrosophénol, en particulier du pnitrosophénol, avec une régiosélectivité supérieure à 60%, en particulier supérieure à 80%, en particulier dans lequel le ratio isomère ortho/composé de Formule 2 est inférieur à 2/8, et est notamment d’environ 1/9.7. Method according to one of claims 1 to 6 in which step A of nitration or nitrosation leads to the formation of the compound of Formula 2, in particular p-nitrophenol or p-nitrosophenol, in particular pnitrosophenol, with a regioselectivity greater than 60%, in particular greater than 80%, in particular in which the ortho isomer/compound of Formula 2 ratio is less than 2/8, and is in particular approximately 1/9. 8. Procédé selon l’une des revendications 1 à 7, dans lequel ledit procédé comprend en outre, après l’étape A de nitration ou de nitrosation, une étape B d’hydrogénation du composé de Formule 2, pour obtenir :8. Method according to one of claims 1 to 7, in which said method further comprises, after step A of nitration or nitrosation, a step B of hydrogenation of the compound of Formula 2, to obtain: • soit le 4-aminophénol, dans le cas où R est un groupement benzyle ou un atome d’hydrogène, • soit O-acétyl-4-aminophénol, dans le cas où R est un groupement acétate• either 4-aminophenol, in the case where R is a benzyl group or a hydrogen atom, • or O-acetyl-4-aminophenol, in the case where R is an acetate group ladite étape B d’hydrogénation étant effectuée en continu ou en batch, de préférence en continu, en présence d’hydrogène, d’un solvant et d’un catalyseur.said hydrogenation step B being carried out continuously or in batches, preferably continuously, in the presence of hydrogen, a solvent and a catalyst. 9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel l’étape B d’hydrogénation est effectuée en présence d’un catalyseur choisi parmi Pd/C, Pt/C et Fe/HCI, en particulier dans lequel l’étape B d’hydrogénation est effectuée en présence de Siliacat Pd(0) comme catalyseur, en particulier dans lequel l’étape B d’hydrogénation est effectuée en présence d’un solvant choisi parmi l’éthanol ou le méthanol, notamment l’éthanol, en particulier dans lequel l’étape B d’hydrogénation est effectuée à une température comprise de 50 à 130 °C, notamment comprise de 80 °C à 100°C, en particulier dans lequel l’étape B d’hydrogénation est effectuée à une pression d’hydrogène comprise de 10 à 50 bars, en particulier comprise de 15 à 30 bars, notamment d’environ 20 bars.9. Process according to claim 8, in which hydrogenation step B is carried out in the presence of a catalyst chosen from Pd/C, Pt/C and Fe/HCl, in particular in which hydrogenation step B is carried out in the presence of Siliacat Pd(0) as catalyst, in particular in which hydrogenation step B is carried out in the presence of a solvent chosen from ethanol or methanol, in particular ethanol, in particular in which the hydrogenation step B is carried out at a temperature between 50 and 130°C, in particular between 80°C and 100°C, in particular in which the hydrogenation step B is carried out at a hydrogen pressure between 10 and 50 bars, in particular between 15 and 30 bars, in particular around 20 bars. en particulier dans lequel l’étape B d’hydrogénation est effectuée dans au moins deux réacteurs en série, de préférence au moins trois réacteurs en série et de manière particulièrement préférée trois ou cinq réacteurs en série.in particular in which the hydrogenation step B is carried out in at least two reactors in series, preferably at least three reactors in series and particularly preferably three or five reactors in series. 10. Procédé selon l’une des revendications 8 ou 9, dans lequel ledit procédé comprend en outre, après l’étape B d’hydrogénation, une étape C d’acylation du p-aminophénol pour obtenir du paracétamol :10. Method according to one of claims 8 or 9, in which said method further comprises, after hydrogenation step B, a step C of acylation of p-aminophenol to obtain paracetamol: ladite étape C d’acylation étant effectuée en continu ou en batch, de préférence en continu.said acylation step C being carried out continuously or in batches, preferably continuously. 11. Procédé selon la revendication 10, dans lequel l’étape C d’acylation est effectuée avec l’anhydride acétique comme agent d’acylation, en particulier dans lequel l’étape C d’acylation est effectuée à une température comprise de 60 à 100°C.11. Method according to claim 10, in which acylation step C is carried out with acetic anhydride as acylating agent, in particular in which acylation step C is carried out at a temperature between 60 and 100°C. 12. Procédé selon l’une des revendications 10 ou 11, comprenant:12. Method according to one of claims 10 or 11, comprising: 13.13. • une étape A de nitration ou de nitrosation d’un composé de Formule 1, pour obtenir un composé de Formule 2, ladite étape A de nitration étant effectuée, soit en continu, soit en continu et sous microondes, soit en continu et sous ultrasons, soit en continu et sous microondes et sous ultrasons, soit en continu et éventuellement sous microondes et/ou sous ultrasons, l’agent de nitration étant le nitrite de sodium, en présence d’un agent oxydant, notamment en présence d‘HNO3 ladite étape A de nitrosation étant effectuée en continue, l’agent de nitrosation étant le nitrite de sodium,R et X étant tel que définie dans la revendication 1, • une étape B d’hydrogénation du composé de Formule 2, pour obtenir :• a step A of nitration or nitrosation of a compound of Formula 1, to obtain a compound of Formula 2, said step A of nitration being carried out, either continuously, or continuously and under microwaves, or continuously and under ultrasound , either continuously and under microwaves and under ultrasound, or continuously and optionally under microwaves and/or under ultrasound, the nitration agent being sodium nitrite, in the presence of an oxidizing agent, in particular in the presence of HNO 3 said nitrosation step A being carried out continuously, the nitrosation agent being sodium nitrite, R and X being as defined in claim 1, • a hydrogenation step B of the compound of Formula 2, to obtain: soit le 4-aminophénol, dans le cas où R est un groupement benzyle ou un atome d’hydrogène, soit paracétamol, dans le cas où R est un groupement acétate, ladite étape B d’hydrogénation étant effectuée en continu ou en batch, , de préférence en continu, et • une étape C d’acylation du 4-aminophénol, pour obtenir du paracétamol, ladite étape C d’acylation étant effectuée en continu ou en batch, de préférence en continu.either 4-aminophenol, in the case where R is a benzyl group or a hydrogen atom, or paracetamol, in the case where R is an acetate group, said hydrogenation step B being carried out continuously or in batches, preferably continuously, and • an acylation step C of 4-aminophenol, to obtain paracetamol, said acylation step C being carried out continuously or in batches, preferably continuously. Procédé selon l’une des revendications 10 à 12, comprenant:Method according to one of claims 10 to 12, comprising: • une étape A de nitration du phénol, pour obtenir du p-nitrophénol, ladite étape A de nitration étant effectuée en continu et sous microondes, • une étape B d’hydrogénation du composé du p-nitrophénol, pour obtenir du paminophénol :• a nitration step A of the phenol, to obtain p-nitrophenol, said nitration step A being carried out continuously and under microwaves, • a step B of hydrogenation of the p-nitrophenol compound, to obtain paminophenol: ladite étape B d’hydrogénation étant effectuée en continu dans trois réacteurs en série, et • une étape C d’acylation du 4-aminophénol, pour obtenir du paracétamol, ladite étape C d’acylation étant effectuée en continu.said hydrogenation step B being carried out continuously in three reactors in series, and • a step C of acylation of 4-aminophenol, to obtain paracetamol, said acylation step C being carried out continuously. 14. Procédé selon l’une des revendications 10 à 13, comprenant:14. Method according to one of claims 10 to 13, comprising: • une étape A de nitrosation du phénol, pour obtenir du p-nitrosophénol, ladite étape A de nitrosation étant effectuée en continu, à une température inférieure à 10 °C, • une étape B d’hydrogénation du composé du p-nitrosophénol, pour obtenir du p-aminophénol :• a step A of nitrosation of the phenol, to obtain p-nitrosophenol, said step A of nitrosation being carried out continuously, at a temperature below 10 ° C, • a step B of hydrogenation of the p-nitrosophenol compound, to obtain p-aminophenol: ladite étape B d’hydrogénation étant effectuée en continu dans trois réacteurs en série, et • une étape C d’acylation du 4-aminophénol, pour obtenir du paracétamol, ladite étape C d’acylation étant effectuée en continu.said hydrogenation step B being carried out continuously in three reactors in series, and • a step C of acylation of 4-aminophenol, to obtain paracetamol, said acylation step C being carried out continuously. 15. Procédé selon l’une des revendications 10 à 14, comprenant en outre une étape D de purification du paracétamol, notamment par distillation continue, extraction liquide-liquide continue et ou par cristallisation, en particulier par cristallisation en continu.15. Method according to one of claims 10 to 14, further comprising a step D of purifying the paracetamol, in particular by continuous distillation, continuous liquid-liquid extraction and/or by crystallization, in particular by continuous crystallization.
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