2،3-دی کلروپیریدین چگونه ساخته می شود؟

2،3-دی کلروپیریدین را می توان از طریق کلر زدایی انتخابی یک پیریدین با کلر بالا، جایگزینی یک گروه آمینه با کلر، یا یک توالی مبتنی بر پیپریدون ساخته شد. هر رویکرد، آرایش کلر مجاور یکسانی را روی حلقه پیریدین تولید می‌کند، اما از مواد خام مختلف شروع می‌شود و مشکل تصفیه متفاوتی ایجاد می‌کند.

ترکیب هدف، CAS 2402-77-9، یک ماده واسط شیمیایی کشاورزی است. ثبت اختراع عمومی چندین راه برای تهیه آن را شرح می دهد. این افشاها، شیمی گزارش شده را به جای مسیر تولیدی که توسط هر سازنده استفاده می شود، مشخص می کند.

انتشار مسیرهای سنتز

سه رویکرد مستند عمدتاً در نحوه به دست آوردن دو پیوند کربن - کلر متفاوت است. در یکی، کلر اضافی حذف می شود. در گروهی دیگر، یک گروه آمینه یک دسته موقت برای نصب کلر فراهم می کند. سومی با یک حلقه اشباع حاوی اکسیژن شروع می شود و آن را به محصول معطر کلر تبدیل می کند.

مواد اولیه و چالش های فرآیند از طریق مسیر

هیدرودکلره انتخابی

هیدرودکلره انتخابی با جایگزین کردن کلر در موقعیت 6 با هیدروژن، 2،3،6-تری کلروپیریدین را به ایزومر هدف 2،3 تبدیل می کند. کلرها در موقعیت های 2 و 3 باقی می مانند. بنابراین هدف حذف انتخابی به جای حذف حداکثری کلر است.

منتشر شده ثبت اختراع اروپایی EP2687510A1 کلرزنی بالادستی 2،6-دی کلروپیریدین را برای به دست آوردن ماده میانی تری کلرو توصیف می کند. تقطیر آن حد واسط را قبل از هیدروژناسیون کاتالیستی جدا می کند. این دنباله رویکرد ظاهرا غیرمستقیم را توضیح می‌دهد: کلرزنی جانشین موقعیت 3 مورد نیاز را ایجاد می‌کند و هیدروژناسیون کلر ناخواسته موقعیت 6 را حذف می‌کند.

انتخاب کاتالیزور بر تعادل بین تبدیل ماده اولیه و انتخاب محصول هدف تأثیر می گذارد. کلر زدایی بیشتر به جای حد واسط مورد نظر، محصولاتی با کلر کمتر ایجاد می کند. انواع منتشر شده شامل سیستم های فلزی پشتیبانی شده و سیستم رودیوم/فسفین همگن است که در CN108003092B شرح داده شده است. نیازهای حذف کاتالیزور و بازیابی آنها متفاوت است.

این خانواده به ویژه زمانی مرتبط است که یک تولیدکننده قبلاً به مواد اولیه کلروپیریدین دسترسی داشته باشد. اقتصاد کلی آن هنوز هم شامل آماده سازی و خالص سازی آن ماده اولیه، هیدروژناسیون، جابجایی کاتالیزور و بازیابی محصول نهایی است.

مسیرهای آمینوپیریدین

یک مسیر آمینوپیریدین کلر را در موقعیت 2 نصب می کند در حالی که یک گروه آمینه را در موقعیت 3 حفظ می کند. سپس دیازوتیزاسیون گروه آمینه را به یک دیازونیوم میانی تبدیل می کند و جایگزینی کلرید آن را با کلر دوم جایگزین می کند. نتیجه، الگوی 2،3-دی کلرو مجاور است.

US20070161797A1 این تبدیل را از 2-chloro-3-aminopyridine که 3-amino-2-chloropyridine نیز نامیده می شود، توصیف می کند. آماده سازی بالادست آن با 3- آمینوپیریدین شروع می شود. انتخاب کلرزنی اهمیت دارد زیرا کلرزنی بیشتر می تواند 3-آمینو-2،6-دی کلروپیریدین تولید کند که بار جداسازی را قبل از جایگزینی گروه آمینه افزایش می دهد.

یک ورودی جایگزین از 2-کلرونیکوتین آمید استفاده می کند: بازآرایی هوفمن، جانشین کربوکسامید خود را به یک گروه آمینه تبدیل می کند و همان آمینوپیریدین کلردار را می دهد. اسید مربوطه می تواند آمید را از طریق آمیداسیون تامین کند. این رویکرد به جای تبدیل نهایی آمینو به کلر، توالی ماده خام را تغییر می دهد.

برخی از افشاها مراحل را بدون جداسازی هر واسطه ترکیب می کنند. جداسازی های کمتری می تواند جابجایی را کاهش دهد، اما معرف ها، نمک ها و محصولات جانبی باقی مانده وارد مرحله بعدی می شوند. مبادله فرآیند، عملیات کاری کمتری در برابر مخلوط پیچیده‌تری است که نیاز به کنترل در طول تبدیل و جداسازی بعدی دارد.

سنتز مبتنی بر پیپریدون

رویکرد پیپریدون با 2-پیپریدون، یک لاکتام حاوی نیتروژن اشباع، به جای یک کلروپیریدین معطر شروع می شود. CN110818621B کلر زنی را به 1،3،3-تری کلروپیپریدین-2-ون توصیف می کند و به دنبال آن حذف و اسیدی شدن برای به دست آوردن 3-کلرو-2-هیدروکسی پیریدین انجام می شود.

آن واسطه قبلاً در موقعیت 3 دارای کلر است. یک کلروداکسیژناسیون بعدی گروه حاوی اکسیژن در موقعیت 2 را با کلر جایگزین می کند و واسطه هدف را تولید می کند. اکسی کلرید فسفر یکی از معرف های کلرکننده است که برای این تبدیل نهایی فاش شده است.

این توالی یک پلت فرم خوراک متفاوت را فراهم می کند و از حذف انتخابی هیدروژن کلر حلقه در تبدیل نهایی جلوگیری می کند. با این حال، ارزیابی تولید آن باید شامل کلرزنی قبلی، جداسازی میانی و حذف باقیمانده‌های مشتق شده از معرف باشد. بازده بالا گزارش شده برای تبدیل نهایی به تنهایی بازیابی در طول مسیر کامل را توصیف نمی کند.

تصفیه و افزایش مقیاس

خالص سازی یک مخلوط واکنش را به یک واسطه جدا شده با مشخصات ناخالصی مشخص تبدیل می کند. عملیات مناسب به کاتالیزور، حلال، نمک ها و محصولات جانبی آلی موجود بستگی دارد. تقطیر، استخراج و کریستالیزاسیون کارهای جداسازی مختلفی را انجام می دهند و مراحل پرداخت قابل تعویض نیستند.

• فیلتراسیون کاتالیست یک کاتالیزور جامد پشتیبانی شده را حذف می کند. یک کاتالیزور همگن محلول به یک رویکرد جداسازی متفاوت نیاز دارد.

• جداسازی فاز و شستشو نمک های آبی را حذف می کند و ناخالصی های محلول را بین فازهای مایع توزیع می کند.

• استخراج اسیدی می تواند یک ترکیب پیریدین را به فاز اسیدی آبی منتقل کند. فرآیند اروپایی ذکر شده متعاقباً از رقت برای کریستال کردن محصول استفاده می کند.

• تبلور، فیلتراسیون و خشک کردن محصول جامد را بازیابی می کند، در حالی که مواد محلول در مشروب مادر باقی می ماند. تقطیر می تواند حلال ها را بازیابی کند یا اجزای فرار مناسب را جدا کند.

بنابراین افزایش مقیاس، محصول بازیابی شده و استفاده از منابع را در کل دنباله مقایسه می‌کند. یک توالی واکنش کوتاه‌تر همچنان می‌تواند به تبادل حلال یا تصفیه فاضلاب قابل توجهی نیاز داشته باشد. برعکس، یک جداسازی اضافی می تواند واکنش زیر را با حذف ناخالصی های مزاحم ساده کند. بازیافت تقاضای مواد تازه را فقط تا حدی کاهش می‌دهد که ناخالصی‌های انباشته شده قابل کنترل باقی بمانند.

خورشید سرخ آن را توصیف می کند رویکرد تولید 2،3-دی کلروپیریدین به عنوان کلرزنی پیریدین و کاهش هدفمند، به دنبال تقطیر و تبلور چند مرحله ای. نمونه های ثبت اختراع منتشر شده جدا از توضیحات شرکت در مورد فرآیند اختصاصی آن است.

سوالات متداول

آیا میزان خلوص، تبدیل و بازده یکسان است؟

نه. اقدامات تبدیل مواد اولیه مصرف شده. گزینش پذیری کسری از مواد تبدیل شده را توصیف می کند که محصول هدف را تشکیل می دهد. بازده ایزوله محصول بازیافت شده را در برابر مقدار نظری بر اساس اعلام شده اندازه گیری می کند، در حالی که خلوص ترکیب نمونه را توصیف می کند. درصد سطح GC به طور خودکار یک سنجش کسر جرمی کالیبره شده نیست.

آیا خلوص نهایی می تواند مشخص کند که از کدام مسیر استفاده شده است؟

خیر. مسیرهای مختلف می توانند موادی با نتیجه جزء اصلی مشابه تولید کنند. ناخالصی‌های ایزومری، حلال‌های باقی‌مانده و باقی مانده‌های مرتبط با کاتالیزور اطلاعات بیشتری را ارائه می‌دهند، اما یک درصد خلوص نمی‌تواند مسیر تولید را شناسایی کند یا مناسب بودن را برای هر سنتز پایین‌دستی تعیین کند.

مسیرهای تولید و الزامات محصول

تمایز مفید بین مسیرها ترکیبی از مواد اولیه، گزینش پذیری موقعیت و بازیابی محصول است. فهرست 2،3-دی کلروپیریدین Red Sun، واسطه‌های شیمیایی کشاورزی عرضه‌شده را با اطلاعات تولید و کیفیت اعلام‌شده‌اش مرتبط می‌کند.

یک بحث فنی با Red Sun می تواند مشخصات ناخالصی و مشخصات تحلیلی واسطه را به الزامات سنتز پایین دست مرتبط کند.