norsk språk
2,3-diklorpyridin kan lages gjennom selektiv deklorering av et mer klorert pyridin, erstatning av en aminogruppe med klor, eller en piperidon-basert sekvens. Hver tilnærming produserer det samme tilstøtende klorarrangementet på pyridinringen, men starter fra forskjellige råmaterialer og skaper et annet renseproblem.
Målforbindelsen, CAS 2402-77-9, er et agrokjemisk mellomprodukt. Offentlige patenter beskriver flere måter å forberede den på; disse avsløringene etablerer rapportert kjemi i stedet for produksjonsruten som brukes av hver produsent.
Tre dokumenterte tilnærminger skiller seg hovedsakelig i hvordan de to karbon-klorbindingene oppnås. I den ene fjernes en ekstra klor. I en annen gir en aminogruppe et midlertidig håndtak for installasjon av klor. En tredje starter med en oksygenholdig mettet ring og omdanner den til det klorerte aromatiske produktet.
Utgangsmaterialer og prosessutfordringer etter rute
Rutefamilie |
Utgangsmateriale |
Hovedkjemisk endring |
Hovedprosessutfordring |
|---|---|---|---|
Selektiv hydrodeklorering |
2,3,6-triklorpyridin, potensielt laget av 2,6-diklorpyridin |
Erstatning av en ring klor med hydrogen |
Målselektivitet, katalysatorseparasjon og gjenvinning |
Aminopyridin rute |
3-aminopyridin eller en forløper som fører til 2-klor-3-aminopyridin |
Ringklorering etterfulgt av erstatning av aminogruppen med klor |
Overklorering og separasjon av reaksjonsbiprodukter |
Piperidonbasert rute |
2-Piperidon |
Klorering og aromatisering, etterfulgt av erstatning av den oksygenholdige gruppen med klor |
Middels gjenvinning og kloreringsreagensopparbeidelse |
Selektiv hydrodeklorering konverterer 2,3,6-triklorpyridin til mål-2,3-isomeren ved å erstatte klor i posisjon 6 med hydrogen. Klorene i posisjon 2 og 3 forblir. Målet er derfor selektiv fjerning, snarere enn maksimal fjerning av klor.
Den publiserte Europeisk patent EP2687510A1 beskriver en oppstrøms klorering av 2,6-diklorpyridin for å oppnå triklor-mellomproduktet. Destillasjon separerer det mellomproduktet før katalytisk hydrogenering. Denne sekvensen forklarer den tilsynelatende indirekte tilnærmingen: klorering etablerer den nødvendige posisjon-3-substituenten, og hydrogenering fjerner det uønskede posisjon-6-kloret.
Katalysatorvalg påvirker balansen mellom utgangsmaterialekonvertering og målproduktselektivitet. Ytterligere avklorering skaper mindre klorerte produkter i stedet for det ønskede mellomproduktet. Publiserte varianter inkluderer støttede metallsystemer og det homogene rhodium/fosfinsystemet beskrevet i CN108003092B; deres krav til fjerning av katalysator og gjenvinning er forskjellige.
Denne familien er spesielt relevant når en produsent allerede har tilgang til klorpyridinråstoffet. Dens generelle økonomi inkluderer fortsatt forberedelse og rensing av råstoffet, hydrogenering, katalysatorhåndtering og endelig produktgjenvinning.
En aminopyridinrute installerer klor i posisjon 2 mens den beholder en aminogruppe i posisjon 3. Diazotisering konverterer deretter aminogruppen til et diazonium-mellomprodukt, og kloridsubstitusjon erstatter det med det andre kloret. Resultatet er det tilstøtende 2,3-diklormønsteret.
US20070161797A1 beskriver denne transformasjonen fra 2-klor-3-aminopyridin, også kalt 3-amino-2-klorpyridin. Oppstrøms-preparatet starter med 3-aminopyridin. Kloreringsselektivitet er viktig fordi ytterligere klorering kan produsere 3-amino-2,6-diklorpyridin, som øker separasjonsbelastningen før aminogruppen erstattes.
En alternativ oppføring bruker 2-klornikotinamid: Hofmann-omorganisering konverterer karboksamidsubstituenten til en aminogruppe, og gir det samme klorerte aminopyridin-mellomproduktet. Den tilsvarende syren kan tilføre amidet gjennom amidering. Denne tilnærmingen endrer råstoffsekvensen i stedet for den endelige amino-til-klor-transformasjonen.
Noen avsløringer kombinerer stadier uten å isolere hvert mellomledd. Færre isolasjoner kan redusere håndteringen, men de gjenværende reagensene, saltene og biproduktene går deretter inn i neste trinn. Prosessavveiningen er færre opparbeidingsoperasjoner mot en mer kompleks blanding som krever kontroll under etterfølgende konvertering og isolering.
Piperidontilnærmingen begynner med 2-piperidon, en mettet nitrogenholdig laktam, i stedet for en allerede aromatisk klorpyridin. CN110818621B beskriver klorering til 1,3,3-triklorpiperidin-2-on, etterfulgt av eliminering og surgjøring for å oppnå 3-klor-2-hydroksypyridin.
Det mellomproduktet har allerede klor i posisjon 3. En påfølgende klorodeoksygenering erstatter den oksygenholdige gruppen i posisjon 2 med klor, og produserer målmellomproduktet. Fosforoksyklorid er blant kloreringsreagensene som er beskrevet for denne endelige omdannelsen.
Denne sekvensen gir en annen råvareplattform og unngår selektiv hydrogenfjerning av en ringklor i den endelige transformasjonen. Produksjonsvurderingen må likevel inkludere den foregående kloreringen, mellomliggende isolering og fjerning av reagensavledede rester. En høy avkastning rapportert for den endelige konverteringen alene beskriver ikke utvinningen over hele ruten.
Rensing konverterer en reaksjonsblanding til et isolert mellomprodukt med en definert urenhetsprofil. De passende operasjonene avhenger av katalysatoren, løsningsmidlet, salter og organiske biprodukter som er tilstede. Destillasjon, ekstraksjon og krystallisering utfører forskjellige separasjonsjobber og er ikke utskiftbare poleringstrinn.
Katalysatorfiltrering fjerner en båret fast katalysator; en oppløst homogen katalysator krever en annen separasjonstilnærming.
Faseseparasjon og vasking fjerner vandige salter og fordeler løselige urenheter mellom flytende faser.
Syreekstraksjon kan overføre en pyridinforbindelse til en vandig sur fase; den nevnte europeiske prosessen bruker deretter fortynning for å krystallisere produktet.
Krystallisering, filtrering og tørking gjenvinner det faste produktet, mens løselig materiale forblir i moderluten. Destillasjon kan gjenvinne løsemidler eller separere egnede flyktige komponenter.
Oppskalering sammenligner derfor gjenvunnet produkt- og ressursbruk over hele sekvensen. En kortere reaksjonssekvens kan fortsatt kreve betydelig løsemiddelutveksling eller avløpsvannbehandling. Omvendt kan en ekstra isolasjon forenkle følgende reaksjon ved å fjerne forstyrrende urenheter. Resirkulering reduserer etterspørselen etter ferske materialer bare i den grad akkumulerte urenheter forblir håndterbare.
Red Sun beskriver sin 2,3-diklorpyridinproduksjonstilnærming som pyridinklorering og målrettet reduksjon, etterfulgt av flertrinns destillasjon og krystallisering. Publiserte patenteksempler forblir atskilt fra selskapets beskrivelse av sin proprietære prosess.
nr. Konvertering måler forbrukt utgangsmateriale; selektivitet beskriver fraksjonen av omdannet materiale som danner målproduktet. Isolert utbytte måler gjenvunnet produkt mot teoretisk mengde på oppgitt grunnlag, mens renhet beskriver sammensetningen av prøven. En GC-arealprosent er ikke automatisk en kalibrert massefraksjonsanalyse.
Nei. Ulike ruter kan produsere materiale med lignende hovedkomponentresultat. Isomere urenheter, gjenværende løsningsmidler og katalysatorrelaterte rester gir ytterligere informasjon, men en enkelt renhetsprosent kan ikke identifisere produksjonsruten eller etablere egnethet for hver nedstrøms syntese.
Det nyttige skillet mellom ruter er kombinasjonen av råstoff, posisjonell selektivitet og produktgjenvinning. Red Suns 2,3-Dichloropyridine-liste kobler det medfølgende agrokjemiske mellomproduktet med dets oppgitte produksjons- og kvalitetsinformasjon.
En teknisk diskusjon med Red Sun kan relatere mellomproduktets urenhetsprofil og analytiske spesifikasjon til kravene til nedstrømssyntesen.
