كيف يتم تصنيع 2،3-ثنائي كلوروبيريدين؟

يمكن تصنيع 2،3-ثنائي كلوروبيريدين من خلال إزالة الكلور الانتقائية لبيريدين عالي الكلور، أو استبدال مجموعة أمينية بالكلور، أو تسلسل قائم على البيبيريدون. تنتج كل طريقة نفس ترتيب الكلور المجاور على حلقة البيريدين، ولكنها تبدأ من مواد خام مختلفة وتخلق مشكلة تنقية مختلفة.

المركب المستهدف، CAS 2402-77-9، عبارة عن مادة كيميائية زراعية وسيطة. تصف براءات الاختراع العامة عدة طرق لإعداده؛ تحدد هذه الإفصاحات الكيمياء المبلغ عنها بدلاً من مسار الإنتاج الذي يستخدمه كل مصنع.

طرق التوليف المنشورة

تختلف ثلاث طرق موثقة بشكل رئيسي في كيفية الحصول على رابطتي الكربون والكلور. في إحداها، تتم إزالة الكلور الزائد. وفي أخرى توفر مجموعة أمينية مقبضاً مؤقتاً لتركيب الكلور. ويبدأ الثالث بحلقة مشبعة تحتوي على الأكسجين ويحولها إلى المنتج العطري المكلور.

بدء المواد ومعالجة التحديات عن طريق الطريق

إزالة الكلور بالهيدروجين الانتقائية

تعمل عملية إزالة الكلور الانتقائية على تحويل 2،3،6-ثلاثي كلوروبيريدين إلى الأيزومر 2،3 المستهدف عن طريق استبدال الكلور في الموضع 6 بالهيدروجين. يبقى الكلور في الموضعين 2 و 3. ولذلك فإن الهدف هو الإزالة الانتقائية، وليس الإزالة القصوى للكلور.

المنشورة تصف براءة الاختراع الأوروبية EP2687510A1 الكلورة الأولية لـ 2,6-ثنائي كلوروبيريدين للحصول على ثلاثي كلورو الوسيط. يفصل التقطير ذلك الوسيط قبل الهدرجة الحفزية. يشرح هذا التسلسل النهج غير المباشر على ما يبدو: تعمل الكلورة على إنشاء بديل الموضع 3 المطلوب، وتزيل الهدرجة الموضع 6 غير المرغوب فيه من الكلور.

يؤثر اختيار المحفز على التوازن بين تحويل المواد الأولية وانتقائية المنتج المستهدف. تؤدي عملية إزالة الكلور الإضافية إلى إنتاج منتجات أقل معالجة بالكلور بدلاً من المادة الوسيطة المطلوبة. تتضمن المتغيرات المنشورة الأنظمة المعدنية المدعومة ونظام الروديوم/الفوسفين المتجانس الموصوف في CN108003092B؛ تختلف متطلبات إزالة المحفز والاسترداد.

تكون هذه العائلة ذات أهمية خاصة عندما يكون لدى المنتج بالفعل إمكانية الوصول إلى مادة الكلوروبيريدين الأولية. ولا تزال اقتصادياتها الشاملة تشمل إعداد وتنقية تلك المواد الخام، والهدرجة، ومعالجة المحفزات، واسترداد المنتج النهائي.

طرق أمينوبيريدين

يقوم مسار أمينوبيريدين بتثبيت الكلور في الموضع 2 مع الاحتفاظ بمجموعة الأمينو في الموضع 3. ثم تقوم الديازوتة بتحويل المجموعة الأمينية إلى وسيط الديازونيوم، ويستبدلها استبدال الكلوريد بالكلور الثاني. والنتيجة هي نمط 2,3-ثنائي كلورو المجاور.

يصف US20070161797A1 هذا التحول من 2-كلورو-3-أمينوبيريدين، المسمى أيضًا 3-أمينو-2-كلوروبيريدين. يبدأ تحضيره الأولي بـ 3-أمينوبيريدين. انتقائية الكلورة مهمة لأن المزيد من الكلورة يمكن أن تنتج 3-أمينو-2،6-ثنائي كلوروبيريدين، مما يزيد من عبء الفصل قبل استبدال المجموعة الأمينية.

يستخدم مدخل بديل 2-كلورونيكوتيناميد: تقوم إعادة ترتيب هوفمان بتحويل بديل الكاربوكساميد الخاص به إلى مجموعة أمينية، مما يعطي نفس وسيط أمينوبيريدين المكلور. يمكن للحمض المقابل أن يزود الأميد من خلال الوسط. يغير هذا النهج تسلسل المواد الخام بدلاً من التحول النهائي من الأمينو إلى الكلور.

تجمع بعض الإفصاحات بين المراحل دون عزل كل وسيط. يمكن أن تؤدي عمليات العزل الأقل إلى تقليل عملية المعالجة، لكن الكواشف المتبقية والأملاح والمنتجات الثانوية تدخل بعد ذلك في المرحلة التالية. وتتمثل عملية المقايضة في عدد أقل من عمليات العمل مقابل خليط أكثر تعقيدًا يتطلب التحكم أثناء التحويل والعزل اللاحق.

التوليف القائم على البيبريدون

يبدأ نهج البيبيريدون باستخدام 2-بيبيريدون، وهو لاكتام مشبع يحتوي على النيتروجين، بدلاً من الكلوروبيريدين العطري بالفعل. يصف CN110818621B الكلورة إلى 1,3,3-ثلاثي كلوروبيبيريدين-2-واحد، يليها الإزالة والتحمض للحصول على 3-كلورو-2-هيدروكسي بيريدين.

يحتوي هذا الوسيط بالفعل على الكلور في الموضع 3. ويحل عملية الأكسدة بالكلور اللاحقة محل المجموعة المحتوية على الأكسجين في الموضع 2 بالكلور، مما يؤدي إلى إنتاج الوسيط المستهدف. يعد أوكسي كلوريد الفوسفور من بين كواشف الكلورة التي تم الكشف عنها لهذا التحويل النهائي.

يوفر هذا التسلسل منصة مختلفة للمواد الأولية ويتجنب إزالة الهيدروجين الانتقائية لحلقة الكلور في التحويل النهائي. ومع ذلك، يجب أن يشمل تقييم التصنيع الخاص به عملية الكلورة السابقة والعزل الوسيط وإزالة المخلفات المشتقة من الكاشف. إن العائد المرتفع الذي تم الإبلاغ عنه للتحويل النهائي وحده لا يصف الاسترداد عبر المسار الكامل.

تنقية وتوسيع نطاقها

تقوم عملية التنقية بتحويل خليط التفاعل إلى مادة وسيطة معزولة ذات شكل شوائب محدد. تعتمد العمليات المناسبة على المحفز والمذيب والأملاح والمنتجات الثانوية العضوية الموجودة. تؤدي عمليات التقطير والاستخلاص والبلورة وظائف فصل مختلفة وليست خطوات تلميع قابلة للتبديل.

• يقوم ترشيح المحفز بإزالة المحفز الصلب المدعوم؛ يتطلب المحفز المتجانس المذاب طريقة فصل مختلفة.

• يقوم فصل وغسل المرحلة بإزالة الأملاح المائية وتوزيع الشوائب القابلة للذوبان بين المراحل السائلة.

• يمكن أن يؤدي استخلاص الحمض إلى نقل مركب البيريدين إلى مرحلة حمضية مائية؛ تستخدم العملية الأوروبية المذكورة لاحقًا التخفيف لبلورة المنتج.

• تعمل عملية التبلور والترشيح والتجفيف على استعادة المنتج الصلب، بينما تبقى المادة القابلة للذوبان في السائل الأم. يمكن للتقطير استعادة المذيبات أو فصل المكونات المتطايرة المناسبة.

ومن ثم، فإن توسيع النطاق يقارن استخدام المنتج والموارد المستردة عبر التسلسل بأكمله. لا يزال من الممكن أن يتطلب تسلسل التفاعل الأقصر تبادلًا كبيرًا للمذيبات أو معالجة مياه الصرف الصحي. على العكس من ذلك، يمكن لعزل إضافي تبسيط التفاعل التالي عن طريق إزالة الشوائب المتداخلة. إن إعادة التدوير تقلل من الطلب على المواد الطازجة فقط إلى الحد الذي تظل فيه الشوائب المتراكمة تحت السيطرة.

تصف الشمس الحمراء طريقة إنتاج 2،3-ثنائي كلورو البيريدين مثل كلورة البيريدين والتخفيض المستهدف، يليه التقطير متعدد المراحل والبلورة. تظل أمثلة براءات الاختراع المنشورة منفصلة عن وصف الشركة لعملية الملكية الخاصة بها.

الأسئلة المتداولة

هل الطهارة والتحويل والغلة هي نفس القياس؟

لا. مقاييس التحويل هي المواد الأولية المستهلكة؛ تصف الانتقائية جزء المادة المحولة التي تشكل المنتج المستهدف. يقيس المحصول المعزول المنتج المستعاد مقابل الكمية النظرية على أساس محدد، بينما يصف النقاء تكوين العينة. لا تعد النسبة المئوية لمنطقة GC بمثابة اختبار لكسر الكتلة تمت معايرته تلقائيًا.

هل يمكن للطهارة النهائية أن تحدد الطريق الذي تم استخدامه؟

لا، يمكن للطرق المختلفة أن تنتج مادة ذات نتيجة مشابهة للمكونات الرئيسية. توفر الشوائب الأيزوميرية والمذيبات المتبقية والمخلفات المرتبطة بالمحفزات معلومات إضافية، لكن نسبة نقاء واحدة لا يمكنها تحديد طريق التصنيع أو تحديد مدى الملاءمة لكل تخليق نهائي.

طرق الإنتاج ومتطلبات المنتج

والفرق المفيد بين الطرق هو الجمع بين المواد الخام والانتقائية الموضعية واسترداد المنتج. تربط قائمة Red Sun's 2,3-Diكلوروبيريدين المادة الكيميائية الزراعية الوسيطة الموردة بمعلومات الإنتاج والجودة المعلنة.

يمكن للمناقشة الفنية مع Red Sun ربط ملف تعريف الشوائب للوسيط والمواصفات التحليلية بمتطلبات التخليق النهائي.