2-Amino-5-cyanopyridin CAS 4214-73-7

2-Amino-5-klorpyridin fremstilles ved å klorere 2-aminopyridin i et sterkt surt medium. 2-Amino-5-klorpyridin er et nyttig mellomprodukt ved fremstilling av klorsubstituerte-imidazo-pyridin-ugressmidler.

Det har blitt oppdaget at omsetning av 2-aminopyridin med et kloreringsmiddel i et sterkt surt medium med en Hammett-syrefunksjon, Ho, på mindre enn ca. -3.5 resulterer i produksjon av 2- amino-5-klorpyridin med bare minimal dannelse av 2-amino-3,5-diklorpyridinoverkloreringsbiproduktet.

Selv om det ikke er noe ønske om å være bundet til noen teori om reaksjonsmekanisme, antas det at i et så sterkt surt medium som har en surhetsfunksjon på mindre enn -3.5, foregår kloreringsprosessen ifølge oppfinnelsen gjennom dannelse av en reaktiv protonert art av 2-aminopyridin som deretter gjennomgår selektiv monoklorering i henhold til følgende generaliserte reaksjonsskjema.

I reaksjonsskjemaet ovenfor er kloreringshastigheten av protonert 2-aminopyridin, k1, mye høyere enn kloreringshastigheten til protonert 2-amino-5-klorpyridin, k2. Således dominerer den selektive monokloreringsreaksjonen i sterkt surt medium og konkurrerende overkloreringsreaksjoner minimeres.

I et svakt surt medium, f.eks. 20 % svovelsyre, er imidlertid 2-aminopyridinreaktantene stort sett tilstede i uprotonert form. Hastighetene for klorering av uprotonert 2-aminopyridin og uprotonert 2-amino-5-klorpyridin er sammenlignbare. Derfor er den påfølgende overkloreringsreaksjonen som resulterer i dannelsen av betydelige mengder 2-amino-3,5-diklorpyridin konkurrerende med den ønskede monokloreringsreaksjonen.

Tilstedeværelsen av overkloreringsprodukter i reaksjonsblandingen gjør utvinning av det ønskede rene 2-amino-5-klorpyridinproduktet vanskelig. I tillegg reduserer den videre kloreringen av 2-amino-5-klorpyridin for å danne 2-amino-3,5-diklorpyridin utbyttet av det ønskede produktet.

Hensiktsmessig tilsettes 2-aminopyridin-utgangsmaterialet til det sterkt sure mediet med ekstern avkjøling for å opprettholde reaksjonsblandingen ved omtrent romtemperatur under tilsetningen. Minst én ekvivalent av et kloreringsmiddel tilsettes deretter til reaksjonsblandingen under omrøring. Bruk av mindre enn en ekvivalent av kloreringsmidlet resulterer i ufullstendig klorering av utgangsmaterialet og reduserer følgelig utbyttet av det ønskede produkt. Fortrinnsvis anvendes mellom ca. én og ca. to ekvivalenter av kloreringsmidlet pr. ekvivalent 2-aminopyridin-utgangsmateriale. Mer enn to ekvivalenter av kloreringsmidlet kan anvendes, men bruken av et stort overskudd av kloreringsmiddel har en tendens til å øke dannelsen av overkloreringsbiprodukter uten ytterligere å fremme den ønskede fullstendige reaksjon av utgangsmaterialet.

Langsom tilsetning av kloreringsmidlet til reaksjonsblandingen er foretrukket. Mest foretrukket tilsettes kloreringsmidlet med omtrent samme hastighet som det forbrukes. Slik langsom tilsetning forhindrer oppbygging av store overskudd av kloreringsmiddel i reaksjonsblandingen og minimerer således produksjonen av overkloreringsbiprodukter. Mens temperaturen til reaksjonsblandingen kan kontrolleres om ønskelig, er ekstern kontroll av reaksjonsblandingens temperatur under tilsetning av kloreringsmidlet ikke nødvendig.

Etter at tilsetningen av kloreringsmidlet er fullført, omrøres reaksjonsblandingen ved omgivelsestemperatur i ca. 30 minutter til ca. 90 minutter. Lengre reaksjonstider bidrar til dannelsen av 2-amino-3,5-diklorpyridin og unngås helst.

Ja, pyridin er løselig i vann. Det løses opp i vann på grunn av de sterke hydrogenbindingene. Det er også dipol-dipol-intermolekylære interaksjoner som eksisterer mellom ensomme par, og dermed oppløses pyridin i vann. Med enkle ord er pyridin polar og er løselig i alle konsentrasjoner av løsningen. I løpet av denne prosessen går pyridin dessuten gjennom hydrofil hydrering ved nitrogenatomet. Pyridin anses som svært subjektivt for dispersjon i atmosfærer på grunn av egenskaper som dets flyktighet og vannløselighet.