Hrvatski
2,3-dikloropiridin može se dobiti selektivnom dekloracijom piridina koji je više kloriran, zamjenom amino skupine klorom ili sekvencom na bazi piperidona. Svaki pristup proizvodi isti susjedni raspored klora na piridinskom prstenu, ali počinje od različitih sirovina i stvara drugačiji problem pročišćavanja.
Ciljani spoj, CAS 2402-77-9, agrokemijski je međuprodukt. Javni patenti opisuju nekoliko načina pripreme; te objave utvrđuju prijavljenu kemiju, a ne put proizvodnje koji koristi svaki proizvođač.
Tri dokumentirana pristupa razlikuju se uglavnom u tome kako se dobivaju dvije veze ugljik-klor. U jednom se uklanja višak klora. U drugom, amino skupina pruža privremenu ručku za ugradnju klora. Treći počinje sa zasićenim prstenom koji sadržava kisik i pretvara ga u klorirani aromatski proizvod.
Početni materijali i izazovi procesa prema ruti
Route family |
Polazni materijal |
Glavna kemijska promjena |
Glavni izazov procesa |
|---|---|---|---|
Selektivna hidrodekloracija |
2,3,6-trikloropiridin, potencijalno napravljen od 2,6-dikloropiridina |
Zamjena jednog prstena klora vodikom |
Ciljna selektivnost, odvajanje i obnavljanje katalizatora |
Aminopiridinski put |
3-aminopiridin ili prekursor koji vodi do 2-kloro-3-aminopiridina |
Kloriranje prstena praćeno zamjenom amino skupine klorom |
Prekloriranje i odvajanje nusproizvoda reakcije |
Ruta na bazi piperidona |
2-piperidon |
Kloriranje i aromatizacija, nakon čega slijedi zamjena skupine koja sadrži kisik klorom |
Srednje obnavljanje i obrada reagensa za kloriranje |
Selektivna hidrodekloracija pretvara 2,3,6-trikloropiridin u ciljni 2,3 izomer zamjenom klora na poziciji 6 vodikom. Klori na pozicijama 2 i 3 ostaju. Cilj je stoga selektivno uklanjanje, a ne maksimalno uklanjanje klora.
Objavljeno Europski patent EP2687510A1 opisuje uzvodno kloriranje 2,6-diklorpiridina da se dobije trikloro međuprodukt. Destilacija odvaja taj međuprodukt prije katalitičke hidrogenacije. Ova sekvenca objašnjava očigledno neizravan pristup: kloriranje uspostavlja potrebni supstituent na poziciji 3, a hidrogenacija uklanja neželjeni klor na poziciji 6.
Izbor katalizatora utječe na ravnotežu između pretvorbe početnog materijala i selektivnosti ciljnog proizvoda. Daljnje dekloriranje stvara manje klorirane proizvode umjesto željenog intermedijera. Objavljene varijante uključuju sustave s metalnim nosačima i homogeni sustav rodij/fosfin opisan u CN108003092B; njihovi zahtjevi za uklanjanje katalizatora i oporavak se razlikuju.
Ova je obitelj posebno relevantna kada proizvođač već ima pristup sirovini za kloropiridin. Njegova cjelokupna ekonomija još uvijek uključuje pripremu i pročišćavanje te sirovine, hidrogenaciju, rukovanje katalizatorom i oporabu konačnog proizvoda.
Aminopiridinski put instalira klor na položaj 2 dok zadržava amino skupinu na položaju 3. Diazotizacija zatim pretvara amino skupinu u diazonijski međuprodukt, a supstitucija kloridom zamjenjuje je s drugim klorom. Rezultat je susjedni 2,3-diklor uzorak.
US20070161797A1 opisuje ovu transformaciju iz 2-kloro-3-aminopiridina, također nazvanog 3-amino-2-kloropiridin. Njegova priprema počinje s 3-aminopiridinom. Selektivnost kloriranja je važna jer se daljnjim kloriranjem može proizvesti 3-amino-2,6-diklorpiridin, što povećava opterećenje odvajanja prije nego što se amino skupina zamijeni.
Alternativni unos koristi 2-kloronikotinamid: Hofmannova reorganizacija pretvara njegov karboksamidni supstituent u amino skupinu, dajući isti klorirani aminopiridin intermedijer. Odgovarajuća kiselina može opskrbiti amid amidacijom. Ovaj pristup mijenja slijed sirovog materijala, a ne konačnu transformaciju amino-u-klor.
Neka otkrivanja kombiniraju faze bez izolacije svakog međuproizvoda. Manji broj izolacija može smanjiti rukovanje, ali preostali reagensi, soli i nusproizvodi tada ulaze u sljedeću fazu. Kompromis procesa je manje operacija obrade u odnosu na složeniju smjesu koja zahtijeva kontrolu tijekom naknadne konverzije i izolacije.
Piperidonski pristup počinje s 2-piperidonom, zasićenim laktamom koji sadrži dušik, a ne već aromatičnim kloropiridinom. CN110818621B opisuje kloriranje do 1,3,3-trikloropiperidin-2-ona, nakon čega slijedi eliminacija i zakiseljavanje da se dobije 3-kloro-2-hidroksipiridin.
Taj međuprodukt već ima klor na položaju 3. Naknadna klordeoksigenacija zamjenjuje skupinu koja sadrži kisik na položaju 2 s klorom, proizvodeći ciljni međuprodukt. Fosforni oksiklorid je među reagensima za kloriranje koji su otkriveni za ovu konačnu konverziju.
Ovaj slijed pruža drugačiju platformu sirovine i izbjegava selektivno uklanjanje vodika iz klora u prstenu u konačnoj transformaciji. Njegova proizvodna procjena ipak mora uključivati prethodno kloriranje, međuizolaciju i uklanjanje ostataka dobivenih reagensima. Visoki prinos prijavljen samo za konačnu konverziju ne opisuje oporavak na cijelom putu.
Pročišćavanjem se reakcijska smjesa pretvara u izolirani međuprodukt s definiranim profilom nečistoće. Odgovarajuće operacije ovise o katalizatoru, otapalu, solima i prisutnim organskim nusproizvodima. Destilacija, ekstrakcija i kristalizacija obavljaju različite poslove odvajanja i nisu međusobno zamjenjivi koraci poliranja.
Filtracija katalizatora uklanja čvrsti katalizator na nosaču; otopljeni homogeni katalizator zahtijeva drugačiji pristup odvajanju.
Odvajanjem faza i ispiranjem uklanjaju se vodene soli i raspodjeljuju topljive nečistoće između tekućih faza.
Kiselinska ekstrakcija može prenijeti piridinski spoj u vodenu kiselu fazu; navedeni europski postupak naknadno koristi razrjeđivanje za kristalizaciju proizvoda.
Kristalizacijom, filtracijom i sušenjem dobiva se kruti produkt, dok topljivi materijal ostaje u matičnoj tekućini. Destilacijom se mogu obnoviti otapala ili odvojiti prikladne hlapljive komponente.
Povećanje stoga uspoređuje oporavljeni proizvod i korištenje resursa u cijelom nizu. Kraći reakcijski slijed i dalje može zahtijevati znatnu izmjenu otapala ili pročišćavanje otpadnih voda. Nasuprot tome, dodatna izolacija može pojednostaviti sljedeću reakciju uklanjanjem ometajućih nečistoća. Recikliranje smanjuje potražnju za svježim materijalom samo u onoj mjeri u kojoj se nakupljenim nečistoćama može upravljati.
Crveno Sunce opisuje svoje Pristup proizvodnji 2,3-diklorpiridina kao kloriranje piridina i ciljana redukcija, nakon čega slijedi višestupanjska destilacija i kristalizacija. Objavljeni primjeri patenata ostaju odvojeni od opisa vlasničkog procesa tvrtke.
Br. Mjere konverzije utrošenog početnog materijala; selektivnost opisuje udio pretvorenog materijala koji tvori ciljni proizvod. Izolirani prinos mjeri dobiveni proizvod u odnosu na teoretsku količinu na navedenoj osnovi, dok čistoća opisuje sastav uzorka. GC postotak površine nije automatski kalibrirana analiza masenog udjela.
Ne. Različite rute mogu proizvesti materijal sa sličnim rezultatom glavne komponente. Izomerne nečistoće, zaostala otapala i ostaci povezani s katalizatorima pružaju dodatne informacije, ali jedan postotak čistoće ne može identificirati proizvodni put ili utvrditi prikladnost za svaku daljnju sintezu.
Korisna razlika između ruta je kombinacija sirovine, selektivnosti položaja i oporabe proizvoda. Red Sunov popis 2,3-diklorpiridina povezuje isporučeni agrokemijski međuproizvod s navedenim informacijama o proizvodnji i kvaliteti.
Tehnička rasprava s Red Sunom može povezati profil nečistoće intermedijera i analitičku specifikaciju sa zahtjevima nizvodne sinteze.
