Amino cyanopyridine CAS

2-Amino-5-chloropyridine được điều chế bằng cách clo hóa 2-aminopyridine trong môi trường có tính axit mạnh. 2-Amino-5-chloropyridine là chất trung gian hữu ích trong việc điều chế thuốc diệt cỏ được thay thế bằng chloro-imidazo-pyridine.

Người ta đã phát hiện ra rằng phản ứng 2-aminopyridine với chất clo hóa trong môi trường axit mạnh có hàm axit Hammett, Ho, nhỏ hơn khoảng -3.5 dẫn đến tạo ra 2- amino-5-chloropyridine với sự hình thành tối thiểu sản phẩm phụ của quá trình clo hóa quá mức 2-amino-3,5-dichloropyridine.

Mặc dù không muốn bị ràng buộc vào bất kỳ lý thuyết nào về cơ chế phản ứng, người ta tin rằng trong môi trường axit mạnh có hàm axit nhỏ hơn -3.5, quá trình clo hóa theo sáng chế diễn ra thông qua quá trình sự hình thành một loại 2-aminopyridine phản ứng được proton hóa, sau đó trải qua quá trình clo hóa đơn độc chọn lọc theo sơ đồ phản ứng tổng quát sau đây.

Trong sơ đồ phản ứng trên, tốc độ clo hóa của 2-aminopyridine, k1 được proton hóa, lớn hơn nhiều so với tốc độ clo hóa của 2-amino-5-chloropyridine, k2 được proton hóa. Do đó, phản ứng monoclo hóa chọn lọc chiếm ưu thế trong môi trường axit mạnh và các phản ứng cạnh tranh clo hóa quá mức được giảm thiểu.

Tuy nhiên, trong môi trường có tính axit yếu, ví dụ: axit sulfuric 20%, chất phản ứng 2-aminopyridine hiện diện chủ yếu ở dạng không có proton. Tốc độ clo hóa của 2-aminopyridine không proton và 2-amino-5-chloropyridine không proton là tương đương nhau. Do đó, phản ứng clo hóa quá mức sau đó dẫn đến sự hình thành một lượng đáng kể 2-amino-3,5-dichloropyridine có tính cạnh tranh với phản ứng monochlor hóa mong muốn.

Sự hiện diện của các sản phẩm clo hóa quá mức trong hỗn hợp phản ứng làm cho việc thu hồi sản phẩm chloropyridin 2-amino-5-tinh khiết mong muốn trở nên khó khăn. Ngoài ra, việc clo hóa thêm 2-amino-5-chloropyridine để tạo thành 2-amino-3,5-dichloropyridine làm giảm hiệu suất sản phẩm mong muốn.

Thuận tiện là, 2-nguyên liệu ban đầu aminopyridine được thêm vào môi trường axit mạnh có làm mát bên ngoài để duy trì hỗn hợp phản ứng ở khoảng nhiệt độ phòng trong quá trình thêm vào. Sau đó, ít nhất một chất tương đương với chất clo hóa được thêm vào hỗn hợp phản ứng và khuấy. Việc sử dụng ít hơn một đương lượng chất clo hóa sẽ dẫn đến quá trình clo hóa không hoàn toàn nguyên liệu ban đầu và do đó làm giảm hiệu suất thu được sản phẩm mong muốn. Tốt hơn là, sử dụng khoảng một đến khoảng hai đương lượng chất clo hóa cho mỗi đương lượng 2-nguyên liệu ban đầu aminopyridine. Có thể sử dụng nhiều hơn hai chất tương đương của chất clo hóa, nhưng việc sử dụng một lượng lớn chất clo hóa có xu hướng làm tăng sự hình thành các sản phẩm phụ do quá trình clo hóa mà không thúc đẩy thêm phản ứng hoàn chỉnh mong muốn của nguyên liệu ban đầu.

Ưu tiên thêm chậm chất clo hóa vào hỗn hợp phản ứng. Tốt nhất là, chất clo hóa được thêm vào với tốc độ mà nó được tiêu thụ. Việc bổ sung chậm như vậy sẽ ngăn ngừa sự tích tụ lượng lớn chất clo hóa trong hỗn hợp phản ứng và do đó giảm thiểu việc tạo ra các sản phẩm phụ do quá trình clo hóa. Mặc dù nhiệt độ của hỗn hợp phản ứng có thể được kiểm soát nếu muốn, nhưng việc kiểm soát bên ngoài nhiệt độ hỗn hợp phản ứng trong quá trình thêm chất clo hóa là không cần thiết.

Sau khi hoàn tất việc bổ sung chất clo hóa, hỗn hợp phản ứng được khuấy ở nhiệt độ môi trường xung quanh trong khoảng 30 phút đến khoảng 90 phút. Thời gian phản ứng dài hơn có lợi cho việc hình thành 2-amino-3,5-dichloropyridine và tốt nhất là nên tránh.

Có, pyridin hòa tan trong nước. Nó hòa tan trong nước do liên kết hydro mạnh. Ngoài ra, có các tương tác liên phân tử lưỡng cực-lưỡng cực tồn tại giữa các cặp đơn độc và do đó pyridin hòa tan trong nước. Nói một cách đơn giản, pyridin có tính phân cực và hòa tan ở bất kỳ nồng độ nào của dung dịch. Hơn nữa, trong quá trình này, pyridin trải qua quá trình hydrat hóa ưa nước ở nguyên tử nitơ. Pyridine được coi là rất chủ quan đối với sự phân tán trong khí quyển vì các đặc tính như tính dễ bay hơi và khả năng hòa tan trong nước của nó.