Česky
2,3-Dichlorpyridin lze vyrobit selektivní dechlorací více chlorovaného pyridinu, nahrazením aminoskupiny chlorem nebo sekvencí na bázi piperidonu. Každý přístup vytváří stejné sousední uspořádání chloru na pyridinovém kruhu, ale vychází z různých surovin a vytváří různé problémy čištění.
Cílová sloučenina, CAS 2402-77-9, je agrochemický meziprodukt. Veřejné patenty popisují několik způsobů, jak jej připravit; tato zveřejnění zavádějí uváděnou chemii spíše než výrobní cestu používanou každým výrobcem.
Tři dokumentované přístupy se liší především v tom, jak se získávají dvě vazby uhlík-chlor. V jednom se odstraní přebytečný chlór. V jiném případě aminoskupina poskytuje dočasnou rukojeť pro instalaci chlóru. Třetí začíná nasyceným kruhem obsahujícím kyslík a převádí jej na chlorovaný aromatický produkt.
Výchozí materiály a procesní výzvy podle cesty
Rodina trasy |
Výchozí materiál |
Hlavní chemická změna |
Hlavní procesní výzva |
|---|---|---|---|
Selektivní hydrodechlorace |
2,3,6-trichlorpyridin, potenciálně vyrobený z 2,6-dichlorpyridinu |
Nahrazení jednoho kruhu chloru vodíkem |
Cílová selektivita, separace a regenerace katalyzátoru |
Aminopyridinová cesta |
3-Aminopyridin nebo prekurzor vedoucí k 2-chlor-3-aminopyridinu |
Kruhová chlorace následovaná nahrazením aminoskupiny chlorem |
Přechlorování a separace vedlejších produktů reakce |
Cesta založená na piperidonu |
2-piperidon |
Chlorace a aromatizace s následným nahrazením skupiny obsahující kyslík chlorem |
Meziprodukt regenerace a zpracování chloračního činidla |
Selektivní hydrodechlorace převádí 2,3,6-trichlorpyridin na cílový 2,3 izomer nahrazením chloru v poloze 6 vodíkem. Chlory na pozicích 2 a 3 zůstávají. Cílem je tedy selektivní odstranění spíše než maximální odstranění chlóru.
Zveřejněné Evropský patent EP2687510A1 popisuje předřazenou chloraci 2,6-dichlorpyridinu za účelem získání trichlorovaného meziproduktu. Destilací se tento meziprodukt oddělí před katalytickou hydrogenací. Tato sekvence vysvětluje zdánlivě nepřímý přístup: chlorace vytváří potřebný substituent v poloze 3 a hydrogenace odstraňuje nežádoucí chlor v poloze 6.
Volba katalyzátoru ovlivňuje rovnováhu mezi konverzí výchozího materiálu a selektivitou cílového produktu. Další dechlorace vytváří méně chlorované produkty místo požadovaného meziproduktu. Publikované varianty zahrnují systémy na nosiči a homogenní systém rhodium/fosfin popsaný v CN108003092B; jejich požadavky na odstranění katalyzátoru a regeneraci se liší.
Tato skupina je zvláště důležitá, když výrobce již má přístup k surovině chlorpyridinu. Jeho celková ekonomika stále zahrnuje přípravu a čištění této suroviny, hydrogenaci, manipulaci s katalyzátorem a regeneraci konečného produktu.
Aminopyridinová cesta zavádí chlor na pozici 2, zatímco zachovává aminoskupinu v pozici 3. Diazotací se pak aminoskupina převede na diazoniový meziprodukt a substituce chloridem ji nahradí druhým chlorem. Výsledkem je sousední 2,3-dichlor vzor.
US20070161797A1 popisuje tuto transformaci z 2-chlor-3-aminopyridinu, také nazývaného 3-amino-2-chlorpyridin. Jeho příprava proti proudu začíná 3-aminopyridinem. Selektivita chlorace je důležitá, protože další chlorací může vzniknout 3-amino-2,6-dichlorpyridin, který zvyšuje separační zátěž před výměnou aminoskupiny.
Alternativní záznam používá 2-chlornikotinamid: Hofmannovým přesmykem se převádí jeho karboxamidový substituent na aminoskupinu, čímž se získá stejný chlorovaný aminopyridinový meziprodukt. Odpovídající kyselina může dodávat amid prostřednictvím amidace. Tento přístup mění sekvenci surového materiálu spíše než konečnou transformaci amino-na-chlor.
Některé zveřejnění kombinují fáze, aniž by izolovaly každý meziprodukt. Méně izolací může snížit manipulaci, ale zbývající činidla, soli a vedlejší produkty pak vstupují do další fáze. Kompromisem procesu je méně operací zpracování oproti složitější směsi vyžadující kontrolu během následné konverze a izolace.
Piperidonový přístup začíná 2-piperidonem, nasyceným laktamem obsahujícím dusík, spíše než již aromatickým chlorpyridinem. CN110818621B popisuje chloraci na 1,3,3-trichlorpiperidin-2-on s následnou eliminací a okyselením za získání 3-chlor-2-hydroxypyridinu.
Tento meziprodukt již má chlor v poloze 3. Následná chlordeoxygenace nahradí skupinu obsahující kyslík v poloze 2 chlorem, čímž vznikne cílový meziprodukt. Oxychlorid fosforečný patří mezi chlorační činidla popsaná pro tuto konečnou konverzi.
Tato sekvence poskytuje jinou platformu suroviny a zabraňuje selektivnímu odstraňování vodíku z kruhového chloru ve finální transformaci. Jeho výrobní posouzení však musí zahrnovat předchozí chloraci, meziizolaci a odstranění zbytků pocházejících z činidel. Vysoký výtěžek uváděný pro samotnou konečnou konverzi nepopisuje výtěžek po celé cestě.
Purifikace převádí reakční směs na izolovaný meziprodukt s definovaným profilem nečistot. Vhodné operace závisí na katalyzátoru, rozpouštědle, solích a přítomných organických vedlejších produktech. Destilace, extrakce a krystalizace provádějí různé separační práce a nejsou zaměnitelnými leštícími kroky.
Filtrací katalyzátoru se odstraní pevný katalyzátor na nosiči; rozpuštěný homogenní katalyzátor vyžaduje jiný separační přístup.
Fázová separace a promývání odstraňují vodné soli a rozdělují rozpustné nečistoty mezi kapalné fáze.
Kyselá extrakce může přenést pyridinovou sloučeninu do vodné kyselé fáze; citovaný evropský proces následně používá ředění ke krystalizaci produktu.
Krystalizací, filtrací a sušením se získá pevný produkt, zatímco rozpustný materiál zůstává v matečném louhu. Destilací lze získat rozpouštědla nebo oddělit vhodné těkavé složky.
Scale-up proto porovnává využití obnoveného produktu a zdrojů v celé sekvenci. Kratší reakční sekvence může stále vyžadovat podstatnou výměnu rozpouštědla nebo úpravu odpadní vody. Naopak dodatečná izolace může zjednodušit následující reakci odstraněním rušivých nečistot. Recyklace snižuje potřebu čerstvého materiálu pouze do té míry, že nahromaděné nečistoty zůstávají zvládnutelné.
Rudé slunce to popisuje Přístup k výrobě 2,3-dichlorpyridinu jako chlorace pyridinu a cílená redukce s následnou vícestupňovou destilací a krystalizací. Zveřejněné příklady patentů zůstávají odděleny od popisu vlastního procesu společnosti.
Ne. Konverze měří spotřebovaný výchozí materiál; selektivita popisuje podíl přeměněného materiálu tvořícího cílový produkt. Izolovaný výtěžek měří získaný produkt oproti teoretickému množství na stanoveném základě, zatímco čistota popisuje složení vzorku. Procento plochy GC není automaticky kalibrovaný test hmotnostní frakce.
Ne. Různé cesty mohou produkovat materiál s podobným výsledkem hlavní součásti. Izomerní nečistoty, zbytková rozpouštědla a zbytky související s katalyzátorem poskytují další informace, ale jediné procento čistoty nemůže identifikovat výrobní cestu nebo stanovit vhodnost pro každou následnou syntézu.
Užitečný rozdíl mezi cestami je kombinace suroviny, poziční selektivity a regenerace produktu. Seznam 2,3-dichlorpyridinu společnosti Red Sun spojuje dodávaný agrochemický meziprodukt s údaji o jeho výrobě a kvalitě.
Technická diskuse s Red Sun může dát do souvislosti profil nečistot a analytické specifikace meziproduktu s požadavky následné syntézy.
