Pусский
2,3-Дихлорпиридин можно получить путем селективного дехлорирования более хлорированного пиридина, замены аминогруппы хлором или последовательности на основе пиперидона. Каждый подход дает одно и то же соседнее расположение хлора в пиридиновом кольце, но начинается с разного сырья и создает разные проблемы очистки.
Целевое соединение CAS 2402-77-9 представляет собой агрохимический промежуточный продукт. Публичные патенты описывают несколько способов его приготовления; эти раскрытия устанавливают заявленный химический состав, а не производственный маршрут, используемый каждым производителем.
Три задокументированных подхода различаются главным образом тем, как получаются две связи углерод-хлор. В одном из них удаляется лишний хлор. В другом случае аминогруппа обеспечивает временную поддержку для установки хлора. Третий начинается с кислородсодержащего насыщенного кольца и превращает его в хлорированный ароматический продукт.
Исходные материалы и технологические проблемы по маршруту
Семья маршрутов |
Исходный материал |
Основное химическое изменение |
Основная задача процесса |
|---|---|---|---|
Селективное гидродехлорирование |
2,3,6-Трихлорпиридин, потенциально полученный из 2,6-дихлорпиридина. |
Замена однокольцевого хлора водородом |
Целевая селективность, разделение и извлечение катализатора |
Аминопиридиновый путь |
3-аминопиридин или предшественник, ведущий к 2-хлор-3-аминопиридину |
Хлорирование кольца с последующей заменой аминогруппы на хлор. |
Сверххлорирование и отделение побочных продуктов реакции |
Путь на основе пиперидона |
2-пиперидон |
Хлорирование и ароматизация с последующей заменой кислородсодержащей группы на хлор. |
Промежуточное восстановление и подготовка хлорирующих реагентов |
Селективное гидродехлорирование превращает 2,3,6-трихлорпиридин в целевой 2,3-изомер путем замены хлора в положении 6 на водород. Хлоры в положениях 2 и 3 остаются. Таким образом, целью является селективное удаление, а не максимальное удаление хлора.
Опубликованные Европейский патент EP2687510A1 описывает предварительное хлорирование 2,6-дихлорпиридина с получением трихлорпромежуточного соединения. Дистилляция отделяет это промежуточное соединение перед каталитическим гидрированием. Эта последовательность объясняет явно непрямой подход: хлорирование устанавливает необходимый заместитель в положении 3, а гидрирование удаляет нежелательный хлор в положении 6.
Выбор катализатора влияет на баланс между конверсией исходного материала и селективностью целевого продукта. Дальнейшее дехлорирование приводит к образованию менее хлорированных продуктов вместо желаемого промежуточного продукта. Опубликованные варианты включают системы из металла на подложке и гомогенную систему родий/фосфин, описанную в CN108003092B; их требования к удалению и восстановлению катализатора различаются.
Это семейство особенно актуально, когда производитель уже имеет доступ к хлорпиридиновому сырью. Его общая экономика по-прежнему включает подготовку и очистку этого сырья, гидрирование, обработку катализатора и извлечение конечного продукта.
Аминопиридиновый путь устанавливает хлор в положение 2, сохраняя при этом аминогруппу в положении 3. Затем диазотирование превращает аминогруппу в промежуточное соединение диазония, а замещение хлорида заменяет ее вторым хлором. В результате получается соседний узор 2,3-дихлора.
В патенте США 20070161797A1 описано это превращение 2-хлор-3-аминопиридина, также называемого 3-амино-2-хлорпиридином. Его предварительная подготовка начинается с 3-аминопиридина. Селективность хлорирования имеет значение, поскольку дальнейшее хлорирование может привести к образованию 3-амино-2,6-дихлорпиридина, что увеличивает сложность разделения до замены аминогруппы.
Альтернативная запись использует 2-хлорникотинамид: перегруппировка Гофмана превращает его карбоксамидный заместитель в аминогруппу, давая тот же хлорированный промежуточный аминопиридин. Соответствующая кислота может поставлять амид путем амидирования. Этот подход меняет последовательность исходного материала, а не окончательное превращение амино в хлор.
Некоторые раскрытия объединяют стадии, не выделяя каждый промежуточный этап. Меньшее количество выделений может сократить объем обработки, но оставшиеся реагенты, соли и побочные продукты переходят на следующий этап. Компромисс процесса заключается в меньшем количестве операций обработки по сравнению с более сложной смесью, требующей контроля во время последующего преобразования и выделения.
Подход, основанный на пиперидоне, начинается с 2-пиперидона, насыщенного азотсодержащего лактама, а не уже ароматического хлорпиридина. В CN110818621B описано хлорирование до 1,3,3-трихлорпиперидин-2-она с последующим отщеплением и подкислением с получением 3-хлор-2-гидроксипиридина.
Этот промежуточный продукт уже содержит хлор в положении 3. Последующая хлордезоксигенация заменяет кислородсодержащую группу в положении 2 на хлор, образуя целевой промежуточный продукт. Оксихлорид фосфора входит в число хлорирующих реагентов, используемых для этой конечной конверсии.
Эта последовательность обеспечивает другую исходную платформу и позволяет избежать селективного удаления водорода из хлора в кольце при окончательном превращении. Тем не менее, его производственная оценка должна включать предшествующее хлорирование, промежуточное выделение и удаление остатков реагентов. Высокий выход, зарегистрированный только для окончательной конверсии, не описывает восстановление по всему маршруту.
Очистка превращает реакционную смесь в изолированное промежуточное соединение с определенным профилем примесей. Соответствующие операции зависят от присутствующих катализатора, растворителя, солей и органических побочных продуктов. Дистилляция, экстракция и кристаллизация выполняют разные работы по разделению и не являются взаимозаменяемыми этапами очистки.
Каталитическая фильтрация удаляет нанесенный твердый катализатор; растворенный гомогенный катализатор требует другого подхода к разделению.
Разделение фаз и промывка удаляют водные соли и распределяют растворимые примеси между жидкими фазами.
Кислотная экстракция может перевести соединение пиридина в водную кислую фазу; в указанном европейском процессе впоследствии для кристаллизации продукта используется разбавление.
Кристаллизация, фильтрация и сушка восстанавливают твердый продукт, тогда как растворимый материал остается в маточном растворе. Дистилляция позволяет восстановить растворители или отделить подходящие летучие компоненты.
Таким образом, масштабирование сравнивает использование извлеченного продукта и ресурсов по всей последовательности. Более короткая последовательность реакций все же может потребовать существенной замены растворителя или очистки сточных вод. И наоборот, дополнительное выделение может упростить следующую реакцию за счет удаления мешающих примесей. Переработка снижает потребность в свежем материале только в той степени, в которой накопленные примеси остаются управляемыми.
Красное Солнце описывает свое Способ производства 2,3-дихлорпиридина заключается в хлорировании пиридина и целенаправленном восстановлении с последующей многоступенчатой перегонкой и кристаллизацией. Опубликованные примеры патентов остаются отдельными от описания компанией своего запатентованного процесса.
№ Меры конверсии израсходованного исходного материала; селективность характеризует долю преобразованного материала, образующую целевой продукт. Отдельный выход измеряет извлеченный продукт по сравнению с теоретическим количеством на установленной основе, а чистота описывает состав образца. Процент площади ГХ не является автоматически калиброванным анализом массовой фракции.
Нет. Разные маршруты могут производить материал с одинаковым результатом по основным компонентам. Изомерные примеси, остаточные растворители и остатки катализатора предоставляют дополнительную информацию, но один процент чистоты не может определить маршрут производства или установить пригодность для каждого последующего синтеза.
Полезным различием между маршрутами является сочетание сырья, позиционной селективности и извлечения продукта. Внесение в список Red Sun 2,3-дихлорпиридина связывает поставляемый агрохимический промежуточный продукт с заявленной информацией о его производстве и качестве.
Техническое обсуждение с Red Sun может связать профиль примесей и аналитические характеристики промежуточного продукта с требованиями последующего синтеза.
