HU202203B - Improved process for producing 3,5-dichloro-2,4,6-trifluoropyridine - Google Patents
Improved process for producing 3,5-dichloro-2,4,6-trifluoropyridine Download PDFInfo
- Publication number
- HU202203B HU202203B HU874730A HU473087A HU202203B HU 202203 B HU202203 B HU 202203B HU 874730 A HU874730 A HU 874730A HU 473087 A HU473087 A HU 473087A HU 202203 B HU202203 B HU 202203B
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- reaction
- dichloro
- trifluoropyridine
- potassium fluoride
- pentachloropyridine
- Prior art date
Links
- PKSORSNCSXBXOT-UHFFFAOYSA-N 3,5-dichloro-2,4,6-trifluoropyridine Chemical compound FC1=NC(F)=C(Cl)C(F)=C1Cl PKSORSNCSXBXOT-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 24
- NROKBHXJSPEDAR-UHFFFAOYSA-M potassium fluoride Chemical compound [F-].[K+] NROKBHXJSPEDAR-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 64
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 57
- DNDPLEAVNVOOQZ-UHFFFAOYSA-N 2,3,4,5,6-pentachloropyridine Chemical compound ClC1=NC(Cl)=C(Cl)C(Cl)=C1Cl DNDPLEAVNVOOQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
- 235000003270 potassium fluoride Nutrition 0.000 claims abstract description 32
- 239000011698 potassium fluoride Substances 0.000 claims abstract description 32
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 31
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 18
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims description 17
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 6
- 239000003999 initiator Substances 0.000 claims description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 4
- 239000004009 herbicide Substances 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 27
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 7
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 6
- 239000011269 tar Substances 0.000 description 6
- DSQYRFHQDSVYNI-UHFFFAOYSA-N 2,3,4-trichloro-5,6-difluoropyridine Chemical compound FC1=NC(Cl)=C(Cl)C(Cl)=C1F DSQYRFHQDSVYNI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- UXUZMYHSICIOQT-UHFFFAOYSA-N 3-chloro-2,4,5,6-tetrafluoropyridine Chemical class FC1=NC(F)=C(Cl)C(F)=C1F UXUZMYHSICIOQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 5
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 238000001030 gas--liquid chromatography Methods 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 4
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 3
- MTAODLNXWYIKSO-UHFFFAOYSA-N 2-fluoropyridine Chemical compound FC1=CC=CC=N1 MTAODLNXWYIKSO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000792 Monel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000010 aprotic solvent Substances 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 2
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- AVFZOVWCLRSYKC-UHFFFAOYSA-N 1-methylpyrrolidine Chemical compound CN1CCCC1 AVFZOVWCLRSYKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AHVYPIQETPWLSZ-UHFFFAOYSA-N N-methyl-pyrrolidine Natural products CN1CC=CC1 AHVYPIQETPWLSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000001944 continuous distillation Methods 0.000 description 1
- 238000005443 coulometric titration Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- MEFQWPUMEMWTJP-UHFFFAOYSA-N fluroxypyr Chemical compound NC1=C(Cl)C(F)=NC(OCC(O)=O)=C1Cl MEFQWPUMEMWTJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 1
- MJAWMRVEIWPJRW-UHFFFAOYSA-N haloxydine Chemical compound FC=1NC(F)=C(Cl)C(=O)C=1Cl MJAWMRVEIWPJRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000856 hastalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002363 herbicidal effect Effects 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000013557 residual solvent Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D213/00—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
- C07D213/02—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
- C07D213/04—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom
- C07D213/60—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
- C07D213/61—Halogen atoms or nitro radicals
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Pyridine Compounds (AREA)
Description
A találmány tárgya eljárás 3,5-diklór-2,4,6-trifluor-piridin előállítására pentaklór-piridinből, halogén-kicserélési reakcióval.
A 3 303 107 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás szerint a 3,5-diklór-2,4,6-trifluor-piridint pentaklór-piridint és kálium-fluorid reagáltatásával állítják elő, kb. 200 ’C-on, vagy annál magasabb hőmérsékleten. Ebben az eljárásban oldószerként dipoláros, aprotonos oldószereket használnak.
Ismert az is, hogy a fenti eljárás alacsonyabb, 160 ’C körüli hőmérsékleten is lefolytatható dipoláros, aprotonos oldószerben, ha a reakcióelegyhez iniciátort, például etilénglikolt (1 306 517 számú nagy-britanniai szabadalmi leírás) vagy 0,2-2% vizet (1 256 082 számú nagy-britanniai szabadalmi leírás) adnak.
A fenti eljárások hátránya azonban, hogy a kívánt termék hozama nem túl magas, és rendszerint kátrányos bomlástermékekkel szennyezett, továbbá a megfelelő eredmények eléréséhez a kálium-fluoridot feleslegben kell alkalmazni.
Az 1 039 987 számú nagy-britanniai szabadalmi leírás szerint a 3,5-diklór-2,4,6-trifluor-piridint pentaklór-piridint és kálium-fluorid reagáltatásával állítják elő, N-metil-pirrolidonban, víz és imiciátorok távollétében, a reakcióhőmérséklet kb. 200 ’C.
A 3,5-diklór-2,4,6-trifluor-piridin előállítására szolgáló jobb eljárásra azért van szükség, mert a fenti vegyület intermedierként használható különféle herbicid vegyületek, például 4-hidroxi-3,5-diklór-2,6-difluor-piridin és (4-amino-3,5-diklór-6-fluor-2-piridinil-oxi)ecetsav előállítására, továbbá festékek textíliákon való fixálására is alkalmazható.
Találmányunk azon a felismerésen alapul, hogy vizsgálataink szerint a 3,5-diklór-2,4,6-trifluor-piridin magas hozammal és igen kis mértékű kátrányképződésscl állítható elő, ha a pentaklór-piridint a kálium-fluoriddal oldószerként N-metil-pirrolidonban reagáltatjuk, lényegében víz és iniciátorok távollétében, 140-170 ’Con. Rendszerint erőteljes keverést is alkalmazunk. Ilyen körülmények között a kálium-fluoridot nem kell feleslegben alkalmazni, vagy csak kis felesleg szükséges, és a reakció gyorsan lejátszódik, továbbá nem keletkezik kimutatható mennyiségű túlfluorozott 2,3,4,6-tetrafluor-5-klór-piridin melléktermék.
Gyakran előnyös úgy eljárni, hogy a pentaklór-piridint folyamatosan adagoljuk be, és a 3,5-diklór-2,4,6-trifluor-piridint desztillálással folyamatosan eltávolítjuk a kálium-fluorid N-metil-pirrolidonnal alkotott, és a fenti reakciókörülmények között tartott szuszpenziójából.
A találmány szerinti tökéletesített eljárást szokásosan alkalmazott berendezésekben, ismert módszereket alkalmazva folytathatjuk le, amelyek alkalmasak arra, hogy a pentaklór-piridint lényegében vízmentes körülmények között reagáltassuk 100-170 ’C-on a kálium-fluoriddal. Szakaszosan vagy folyamatosan működő reaktorokat egyaránt alkalmazhatunk. Előnyösen olyan reaktort alkalmazunk, amely fel van szerelve olyan eszközökkel, amelyek alkalmasak a keletkező 3,5-diklór-2,4,6-trifluor-piridin desztillálással való eltávolítására. A pentaklór-piridin folyamatos beadagolására alkalmas eszközök is előnyösek. A reaktort ezenkívül előnyösen keverést szolgáló, valamint vákuumban és/vagy túlnyomáson való munkavégzést biztosító eszközökkel is ellátjuk.
A 3,5-diklór-2,4,6-trifluor-piridin terméket a rcakcióelcgyből szokásos módon nyerhetjük ki. A terméket előnyösen atmoszférikus nyomáson vagy vákuumban végzett desztillálással nyerjük ki, mivel forráspontja észrevehetően alacsonyabb, mint az N-metil-pirrolidoné, pentaklór-piridiné és az összes képződött mellékterméké. Bizonyos esetekben legelőnyösebb, ha a reakcióterméket folyamatos desztillációval távolítjuk el a reakcióelegyből, amint képződik, míg más esetekben előnyösebb, ha a desztillálást csak a reakció befejeződése után végezzük. Az ily módon kinyert 3,5-diklór-2,4,6-trifluor-piridint szokásos módon, például további desztillációval kívánt esetben tovább tisztíthatjuk.
A pentaklór-piridin, kálium-fluorid és N-metil-pirrolidon beadagolásának sorrendje a reakcióedénybe nem kritikus. Előnyösen azonban úgy járunk el, hogy a kálium-fluoridból és az N-metil-pirrolidonból szuszpenziót készítünk, és ezután adjuk hozzá a pentaklór-piridint. A pentaklór-piridint gyorsan, vagy hosszabb időn keresztül adagolhatjuk a reakcióedénybe, a kálium-fluorid és N-metil-pirrolidon szuszpenziójának a reakcióhőmérsékletre való felmelegítése előtt, vagy azután. Egy előnyös megvalósítási mód szerint a pentaklór-piridint folyamatosan adagoljuk a reakcióedénybe, és ugyanakkor, közelítőleg azonos sebességgel, desztillálással folyamatosan eltávolítjuk a képződött 3,5-diklór-2,4,6-trifluor-piridin t.
A reakcióban minden egyes mól pentaklór-piridin három mól kálium-fluoridot fogyaszt. Noha a fenti reaktánsok mólarányától függetlenül is keletkezik bizonyos mennyiségű kívánt termék, általában előnyös, ha 1 mól pentaklór-piridinre számítva közelítőleg 3 mól kálium-fluoridot használunk. Néha előnyös, ha a fenti aránytól eltérünk, különösen akkor, ha olyan eljárást alkalmazunk, amelyben a kiindulási anyagokból vagy a köztitermckekből egyet vagy többet visszavezetünk a folyamat elejére. Rendszerint 2,6:1-6:1 mólarányokat alkalmazunk, különösen előnyös a 2,85 : 1 3,15 : 1 mólarányok alkalmazása. A találmány szerinti tökéletesített eljárás egyik jelentős vonása, hogy a kívánt termeket jó hozammal állíthatjuk elő, ha 1 mól pentaklór-piridinre számítva közelítőleg 3 mól kálium-fluoridot használunk. Ha három mól, vagy annál kevesebb kálium-fluoridot használunk, a reakció végén kapott oldhatatlan só lényegében tiszta kálium-klorid, amely elválasztható, és további tisztítás nélkül használható a fluoridok, kátrány vagy szerves melléktermékek eltávolítására.
Az N-metil-pirrolidont megfelelő mennyiségben használjuk, hogy a kálium-fluoriddal mobilis szuszpenziót alkosson, de nem túl sokat, hogy az eljárás gazdaságos maradjon. Előnyösen 1 tömegrész kálium-fluoridra számítva 3-20 tőmegrész oldószert, még előnyösebben 5-10 tömegrész oldószert használunk. Mivel az eljárásban csak kevés kátrány és melléktermék keletkezik, az oldószert az oldhatatlan sók elválasztásától eltekintve tisztítás nélkül visszavezethetjük a folyamat elejére. Az oldhatatlan sókat rendszerint szűréssel vagy centrifugálással választjuk el, a 3,5-diklór-2,4,6-trifluor-piridin termek eltávolítására végzett desztillálás előtt vagy azután.
A reakció legelőnyösebben lényegében víz távollétében játszatható le. Előnyös, ha a reakcióelegy víztartalma kisebb, mint 500 ppm (0,05%), még előnyösebb, ha kisebb, mint 100 ppm (0,01 tömeg%). Általában minél
-2HU 202203 A kevesebb víz van jelen, annál kevesebb kátrány képződik, és annál jobb hozam érhető el; az 1000 ppm-nél (0,1 tömeg%-nál) nagyobb víztartalom nyilvánvalóan káros. Ennek következtében az alkalmazott anyagoknak vagy vízmenteseknek kell lenniük, vagy az anyagok szárítását el kell végeznünk. A nem kívánatos vizet célszerűen desztillálással távolítjuk el a rendszerből. Egy előnyös megvalósítási mód szerint a kálium-fluorid és N-metil-pirrolidon szuszpenzióját melegítjük, így a nem kívánatos vizet desztillálással eltávolítjuk a pentaklór-piridin hozzáadása előtt A fenti műveletet atmoszférikus nyomáson vagy vákuumban végezhetjük. A víz eltávolításának megkönnyítésére azeotrópos anyagot, például toluolt is adhatunk a szuszpenzióhoz. A víztartalom változását coulometrikus titrálással követhetjük.
A reakciót emellett előnyösen lényegében iniciátorok távollétében játszathatjuk le. Kis mennyiségű-például 1000 ppm-nél kevesebb - iniciátor jelenlétre még nem befolyásolja a reakciót, de a nagyobb mennyiségek lényegesen csökkentik a hozamot és növelik a kátrányképződést.
A reakcióhőmérséklet 140 és 170 ’C között változhat. 140 ’C alatti hőmérsékleten a reakció lassú, 170 ‘C feletti hőmérsékleten a hozam lényegesen csökken és a kátrányképződés jelentős problémát okoz. A reakcióhőmérsékletet előnyösen 160 ’C alatt tartjuk, legelőnyösebben 140-160 ’C-on dolgozunk.
A reakcióidő szakaszos eljárás alkalmazása esetén 2-20 óra. A találmány szerinti eljárás lényeges vonása az is, hogy az alkalmazott hőmérsékleten a reakció sebessége viszonylag nagy.
A reaktánsok közötti jó érintkezés és a jó hőmérséklet-szabályozás biztosítására a reakcióelegyet rendszerint erőteljesen keverjük.
A reakcióedényben alkalmazott nyomás nem kritikus a reakció szempontjából, bármely célszerű nyomáson dolgozhatunk. Abban az esetben, ha a 3,5-diklór-2,4,6-trifluor-piridint a reakció folyamán desztillálással eltávolítjuk az elegyből, gyakran előnyös, ha vákuum alkalmazásával a termék forráspontját jóval a reakcióhőmérséklet alá csökkentjük, ezáltal elősegítjük a tennék visszanyerését. A 3,5-diklór-2,4,6-trifluor-piridin forráspontja 156 ’C 101,325 kPa nyomáson (760 mmHg-en). Rendszerint 1,33 kPa (10 mmHg) és légköri nyomás között nyomáson, különösen előnyösen 13,3 kPa (100 mmHg) és 26,6 kPa (200 mmHg) közötti nyomáson dolgozunk. Abban az esetben, ha a terméket nem távolítjuk el a reakció folyamán desztillálással a reakcióelegyból, a reakciót célszerűen atmoszférikus nyomáson, vagy inért gázzal biztosított túlnyomáson játszatjuk le, inért gázként például nitrogént vagy argont használunk.
A találmány szerinti eljárásban alkalmazott vegyületek - a pentaklór-piridin, kálium-fluorid és N-metil-pirrolidin - kereskedelmi forgalomban kaphatók. Előnyös, ha a kálium-fluoridot finomra őrölt formában alkalmazzuk.
A találmányt közelebbről az alábbi példákkal kívánjuk ismertetni.
1. példa
Keverővei, a reakciótérbe nyúló, kiíróval és hőmérséklet-szabályozóval Összekapcsolt termoelemes hőkapcsolókkal, a lombikot körülvevő fűtőköpcnnyel, mágneses szabályozású frakciószedővel és vízköpenyes termék-szedővel ellátott, 10 tálcás, vákuum-köpenyes Oideishaw-oszloppal, és nyomásszabályozóval és manométerrel ellátott vákuumrendszerrel felszerelt 5 literes üveglombikba 3700 ml (3804 g) N-metil-pirrolidont (NMP-t) és 435 g (7,5 mól) kálium-fluoridot mérünk. A készüléket 22,6 kPa (170 mmHg) vákuum alá helyezzük és keverés közben 150 C-ra melegítjük, ezáltal a rendszer víztartalmát 500 pp-nél kisebbre csökkentjük, a víz és közelítőleg 200 ml NMP eltávolításával.
A vákuumot megszüntetjük és 502 g (2,00 mól) pentaklór-piridint (PCP-t) adagolunk a lombikba. A reakcióelegyet 160 ‘C-ra melegítjük, majd 150 ’C-ra hűtjük. A hőszabályozót 150 ’C-os hőmérséklet tartására állítjuk be. A reakcióelegyból 4 óra múlva mintát veszünk, és kvantitatív gáz-folyadék-kromatográfiás eljárással, standardok alkalmazásával analizáljuk. Az eredmények szerint az elegyben 75% a 3,5-diklór-2,4,6-trifluor-piridin, közelítőleg 24% a triklór-difluor-piridinek és közelítőleg 1% a tetraklór-monofluor-piridin konverziója. Nem mutatható ki a PCP kiindulási anyag. A reakció 5 óra alatt teljesen végbemegy. A lombikot újra vákuum alá helyezzük (24,6 kPa, 185 mmHg), és elkezdjük a kívánt tennék, a 3,5-diklór-2,4,6-trifluor-piridin eltávolítását. A reflux: desztillátum térfogatarányt 5 : 1-re állítjuk, a fejhőmérésklet 112 ’C, a fenékhőmérséklet 156 ’C.
Fejpárlatként összesen 374 g 97,7% tisztaságú terméket kapunk, ami 365 g terméknek, vagy 90,4% hozamnak felel meg. A kapott 3,5-diklór-2,4,6-trifluor-piridin forráspontja 159-160 ’C.
A maradékot megvizsgálva kimutatható, hogy az NMP-mardékban közel 9 g termék maradt, amelyet nem nyertünk ki. A maradékot lehűtjük és a melléktermékként keletkezett kálium-klorid sót szűréssel eltávolítjuk. Az ily módon visszanyert NMP oldószert a következő reakciókban újra felhasználhatjuk.
2. példa
Az 1. példában ismertetett módon felszerelt 5 literes lombikba 3000 ml 1. példában visszanyert oldószert mérünk, és 500 ml friss NMP hozzáadásával az oldószer térfogatát 3500 ml-nél kissé meghaladó értékre állítjuk. A kapott borostyánvörös oldathoz 400 g (6,8 mól) vízmentes kálium-fluoridot adunk. A káliumfluoridot csökkentett nyomáson, 180 ’C-on szárítjuk, és még melegen finom porrá őröljük. A reakcióedényt lezárjuk és 9,3 kPa (70 mmHg) vákuumban 140 ’C-on keverés közben melegítve közelítőleg 40 ml NMP-t ledesztillálunk az elegyből. Az elegyben nem mutatható ki víz (víztartalom 60 ppm-nél kisebb). A vákuumot megszüntetjük és 502 g (2 mól) PCP-t adunk az elegyhez. A hőmérsékletet 150 'C-ra állítjuk.
A PCP termékké alakulása 58,3%, és a konverzió az első órában teljes. A vákuumot 22,6 kPa (170 mmHg) értékre állítjuk, és elkezdjük a tennék desztillálását. A reflux : desztillátum térfogatarány 5 : 1.
Fejpárlatként 379 g anyagot kapunk, amelyből 295 g 99,1% tisztaságú kívánt termék, és a fennmaradó 84 g 94,4% tisztaságú tennék. A tennék fizikai állandói azonosak az 1. példa termékéével.
A 3,5-diklór-2,4,6-trifluor-piridin kinyert mennyisége 371,8 g, az elméleti érték 92,0%-a. A fennmaradó
HU 202 203 A
7,2 g anyag részlegesen fluorozott köztitermékek és NMP oldószer elegye.
A reakcióedényt hagyjuk lehűlni, és a desztillációs maradékot leszűrve eltávolítjuk a melléktermékként keletkezett kálium-klorid-sót, és visszanyerjük az NMP oldószert.
3. példa
Az 1. példában ismertetett módon felszerelt 5 literes lombikba közelítőleg 3300 ml 2. példában visszanyert NMP-t és 250 ml friss NMP-t helyezünk. A lombikot
22,6 kPa (170 mmHg) vákuum alá helyezzük és a reakcióedényt intenzív keverés közben 150 ’C-ra melegítjük. Kis mennyiségű NMP-t desztillálunk le, és a fejhőmérséklet eléri a 145 ’C-ot. A vákuumot megszüntetjük és 420 g (7,16 mól) 99 tömeg%-os száraz kálium-fluoridot adagolunk a lombikba. A lombikot újra vákuum alá helyezzük és a rendszer víztartalmát 100 ppm alá csökkentjük 20 ml NMP kidesztillálása közben. A vákuumot újra megszüntetjük, és 586 g (2,33 mól) PCP-t adagolunk a lombikba. A vákuumot újra visszaállítjuk, és a reakcióelegy hőmérsékletét 150 ’C-ra állítjuk. A reakció első órájában a fejhőmérséklet 108 ’C-ra csökken. A tennék desztillálását 20 : 1 refiux : desztillátum térfogatarány alkalmazása mellett kezdjük el. Az első hat óra alatt 370 g 99,8% tisztaságú 3,5-diklór-2,4,6-trifluor-piridint nyerünk ki. A refiux: desztillátum térfogatarányt ezután 60 : 1-re állítjuk, és folytatjuk a desztillálást A második fejpárlat 94,5 g desztillátumot tartalmaz, amelyből 86 g a kívánt termék, 1,9 g a triklór-difluor-piridin mennyisége és 6,6 g az NMP. A fejpárlatokból összesen 455,3 g (2,25 mól) 3,5-diklór-2,4,6-trifluor-piridint kapunk, amely az elméleti értéknek 96,5%-a, forráspontja 159-160 ’C. A visszanyert triklór-difluor-piridint is beleértve, az összes hasznos termék kinyerése a pentaklór-piridinre számítva 97,0 %.
4. példa
Az 1. példában ismertetett módon felszerelt, monclfémből készült, 5 literes lombikba 3800 g NMP-t mérünk, 22,6 kPa (170 mmHg) vákuum alá helyezzük és 150 ’C-ra melegítjük (hőszabályozó beállítási pontja). A rendszerből kb. 210 ml NMP-t és vizet kidesztillálva a víztartalmat 500 ppm alá csökkentjük. A vákuumot megszüntetjük és 406 g (7,00 mól) kálium-fluoridot és 600 g (2,39 mól) PCP-t adagolunk a lombikba. A beadagolás után kb. 5 perccel mintát veszünk a reakcióelegyből, és gáz-folyadék-kromatográfiás eljárással analizáljuk. A reakcióelegyből minden 30 percben mintát veszünk és analizáljuk, és a kapott adatokból megszerkesztjük a reakció-profilt
A reakció 6 óra alatt teljesen végbemegy. A reakcióelegyet ezután hűlni hagyjuk. A kapott elegyet szűrjük, és az oldhatatlan sók eltávolításával kapott szűrletct 2,54 cm-es, 30 tálcás, vákuum-köpenyes Oldcrshawoszlopon desztilláljuk.
346 g 3,5-diklór-2,4,6-triíluor-piridint és 17,7 g triklór-difluor-piridint kapunk fejpárlatként. Az utóbbi vegyületből 79,0 g marad a desztillációs maradékban. A kívánt tennék hozama 73,6%-a az elméleti értéknek, a kálium-fluoridra számolva, és a fluor-klór-piridinek teljes hozama 90,0%.
A kapott 3,5-diklór-2,4,6-trifluor-piridin forráspontja 159-160 ’C.
5. példa
Az 1. példában ismertetett módon felszerelt, négy nyakú, monelfémból készült, 12 literes lombikba 8,5 1 NMP-t mérünk. A lombikot 22,6 kPa (170 mmHg) vákuum alá helyezzük, 150 ‘C-ra melegítjük, és a rendszer víztartalmát közelítőleg 500 ml NMP és víz kidesztillálásával 500 ppm-nél kisebb értékre csökkentjük. A vákuumot megszüntetjük és beadagolunk 1400 g (24,1 mól) kálium-fluoridot és 2020 g (8,0 mól) PCP-t. A reakcióelegyet nitrogén-túlnyomás alá helyezzük, és intenzív keverés közben 150 ’C-on 8 órán keresztül melegítjük. Az elegyet ezután 60 ’C-ra hűtjűk és eltávolítjuk a reakcióedényből. A reakcióelegy teljes tömege 11 725 g. Az oldhatatlan kálium-klorid tömege számítások szerint 1789 g, és a reakcióoldaté 9936 g. A reakcióoldal gáz-folyadék-kromatográfiás analízis szerint 1232 g (6,09 mól) kívánt terméket, 288 g (1,32 mól) triklór-difluor-piridint és 60,2 g (0,26 mól) tetraklór-monofluor-piridint tartalmaz. A kívánt tennék és a köztitermékek teljes mennyisége a reakcióelegyben 7,67 mól (95,9%).
A 3,5-diklór-2,4,6-trifluor-piridin hozama 76,1% a felhasznált PCP-re számolra, és 94,9%, ha a visszanyert, és recirkuláltalható köztitermékeket is figyelembe vesszük.
Összehasonlító példa
A 3,5-diklór-2,4,6-trifluor-piridin előállítására szolgáló eljárásban a pcntaklór-piridin és kálium-fluorid reakciójának hőmérséklet-függését az alábbi módon vizsgáljuk.
Rozsdamentes acél keverővei, Hast-ötvözet terelőlemezekkel, a reakciótérbe nyúló, kiíróval és hőmérséklet-szabályozóval összekapcsolt termoelemes hőkapcsolókkal, a lombikot körülvevő fűtőköpennyel, mágneses szabályozású frakciószedővel és vízköpenyes termékszedővel ellátott, 15 tálcás, vákuum-köpenyes 01dershaw-oszloppal, és nyomásszabályozóval és manóméterrel ellátott vákuumrendszerrel felszerelt 5 literes monel lombikba 3700 g N-metil-pirrolidont mérünk. A készüléket 22,6 kPa (170 mmHg) vákuum alá helyezzük, és keverés közben 150 ’C-ra melegítjük, ezáltal a rendszer víztartalmát kb. 161 g oldószer és a víz eltávolításával mintegy 44 ppm-nél kisebb értékre csökkentjük.
A vákuumot megszüntetjük és a lombikba 370 g (6,28 mól) kálium-fluoridot adunk, amelyet előzőleg 150 ’C-on vákuum-szárítószekrényben szárítottunk. A hőmérsékletet mintegy 165 ’C-ra (a kívánt reakcióhőmérsékletnél kb. 5 ’C-kal alacsonyabb értékre) emeljük, és beadagolunk 267 g (1,06 mól) pentaklór-piridint. A reakcióelegy hőmérséklete 170 ’C-ra emelkedik, és 20 órán keresztül ezen az értéken tartjuk.
A reakcióelegyből meghatározott időközökben, és a reakció befejezésekor (20 óra elteltével) mintát veszünk, és a mintákat kvantitatív gáz-folyadék-kromatográfiás eljárással analizáljuk, standardok alkalmazásával.
A fenti kísérletet megismételjük, oly módon, hogy a hőmérsékletet 200 ’C-on tartjuk. Ebben az esetben 111 g oldószert távolítunk el a vízzel együtt a szántás során, és a visszmaradó oldószer víztartalma mintegy 65 ppm.
A 20 órán keresztül tartó reakció befejezésekor mért eredményeket a következő táblázat tartalmazza.
-4HU 202 203 A
Fluor-piridin termékek Hozam (%)
200 C-on 170‘C-on
3,5-diklór-2,4,6-trifluor-piridin 34,8 67,3
3-klór-2,4,5,6-tetrafluor-piridin 19,3 4,5 peniafluor-piridin 3,0 nyomnyi összesen 57,1 71,8
A pentaklór-piridin teljes mennyisége elfogyott az első órában, mindkét reakcióhőmérséklet esetén. Két óra elteltével a reakcióelegy 170 °C-on 79,4 tömeg%
3.5- diklőr-2,4,6-trifluor-piridint és 1,3 tömeg% 3-klór-2,4,5,6-tetrafluor-piridint; 200 ‘C-on 75,5 tömeg%
3.5- diklór-2,4,6-trifluor-piridint és 5,2 tömeg% 3-klór-2,4,5,6-tetrafluor-piridint tartalmaz. A 3,5-diklór-2,4,6-trifluor-piridin mért hozama minden egyes időpontban vett mintában magasabb 170 ‘C-on, mint 200 ’C-on, és a különbség az idővel egyre nagyobb.
A fenti eredményeket az alábbi kísérlettel erősítettük meg.
A fent ismertetett berendezésben és reakciókörülmények között dolgozunk, azzal az eltéréssel, hogy 370 g (6,38 mól) kálium-fluoridot és 534 g (2,12 mól) pentaklór-piridint használunk, és a kísérletet 200 ’C-on, 190 ’C-on, 170 ’C-on és 150 ’C-on végezzük óra reakcióidő esetén a kapott eredményeket az alábbi táblázatban foglaljuk össze.
| Fluor-piiidin termékek | Hozam (%) | ||||
| 200 | 190 | 170 ’C-on | 160 | 150 | |
| 3,5-diklór- -2,4,6-trifluor- | 75,5 | 78,1 | 86,6 | 91,6 | 91,2 |
| -piridin triklór-difluor- -piridinek | 14,0 | n,i | 7,8 | 6,6 | 7,4 |
| összesen | 89,5 | 89,2 | 94,6 | 98,2 | 98,6 |
Az összes hőmérsékleten 0,2%-nál kevesebb 3-klór-2,4,5,6-tetrafluor-piridin képződött
A fenti kísérletek eredményei azt mutatják, hogy a kívánt 3,5-diklór-2,4,6-trifluor-piridin 170 ’C-on és ennél alacsonyabb hőmérsékleten mindig nagyobb hozammal keletkezik, mint 200 ’C-on, és ez az eredmény igen meglepő.
A fentiek szerint a 3,5-diklór-2,4,6-triíluor-piridin gazdaságosabban állítható elő a találmány szerinti eljárással, mivel azonos mennyiségű kiindulási anyagból magasabb hozammal keletkezik a kívánt termék, ugyanakkor alacsonyabb hőmérsékleten, tehát az energiaköltség is csökken.
Claims (7)
1. Eljárás 3,5-diklór-2,4,6-trifluor-piridin előállítására, pentaklór-piridin és kálium-fluorid reagáltatásával N-metil-pirrolidon oldószerben, lényegében víz és iniciátorok távollétében, azzaljellemezve, hogy a reakciót 140 és 170 ’C közötti hőmérsékleten, adott esetben vákuum alatt játszatjuk le, és a terméket ismert módon kinyerjük.
2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a 3,5-diklór-2,4,6-trifluor-piridint a reakció folyamán desztillálással eltávolítjuk a reakcióelegyből.
3. A 2. igénypont sezrinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a pentaklór-piridint folyamatosan adagoljuk a kálium-fluorid és az N-metil-pirrolidon szuszpenziójához, és a 3,5-diklór-2,4,6-trifluor-piridint desztillálással folyamatosan távolítjuk el.
4. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a 3,5-diklór-2,4,6-trifluor-piridint a reakció befejeződése után nyerjük ki desztillálással a reakcióelegyből.
5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a reakciót vákuumban játszatjuk le.
6. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinü eljárás, azzal jellemezve, hogy a reakciót atmoszférikus nyomáson játszatjuk le.
7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a reakciót 140 és 160 ’C közötti hőmérsékleten játszatjuk le.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/921,563 US4746744A (en) | 1986-10-22 | 1986-10-22 | Method of preparation of 3,5-dichloro-2,4,6-trifluoropyridine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HUT48214A HUT48214A (en) | 1989-05-29 |
| HU202203B true HU202203B (en) | 1991-02-28 |
Family
ID=25445627
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU874730A HU202203B (en) | 1986-10-22 | 1987-10-21 | Improved process for producing 3,5-dichloro-2,4,6-trifluoropyridine |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4746744A (hu) |
| EP (1) | EP0270221B1 (hu) |
| JP (1) | JP2506387B2 (hu) |
| CA (1) | CA1301763C (hu) |
| CH (1) | CH677666A5 (hu) |
| DE (1) | DE3789007T2 (hu) |
| ES (1) | ES2061510T3 (hu) |
| HU (1) | HU202203B (hu) |
| IL (1) | IL84153A (hu) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4999432A (en) * | 1989-08-28 | 1991-03-12 | Dowelanco | Fluorination with hydrogen fluoride |
| US4994252A (en) * | 1990-02-09 | 1991-02-19 | Dowelanco | Removal of potassium chloride from solvents |
| US4976946A (en) * | 1990-02-09 | 1990-12-11 | The Dow Chemical Company | Separation of potassium salts |
| US5650517A (en) * | 1994-11-01 | 1997-07-22 | Ciba-Geigy Corporation | Process for the preparation of 2,3-difluoro-5-halopyridines |
| JP3601950B2 (ja) | 1997-09-16 | 2004-12-15 | 株式会社東芝 | 通信装置およびネットワーク情報提示方法 |
| RU2209198C2 (ru) * | 2001-09-10 | 2003-07-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-внедренческая фирма "Окта" | Способ получения фторсодержащих гетероциклических соединений |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1039987A (en) * | 1964-03-17 | 1966-08-24 | Pennwalt Corp | Fluoropyridines |
| GB1198476A (en) * | 1967-05-22 | 1970-07-15 | Ici Ltd | Preparation of Halopyridines |
| GB1256082A (en) * | 1968-09-30 | 1971-12-08 | Ici Ltd | Manufacture of chlorofluoropyridines |
| GB1306517A (en) * | 1970-06-08 | 1973-02-14 | Ici Ltd | Manufacture of halogenated pyridine derivatives |
| GB1340421A (en) * | 1971-01-14 | 1973-12-12 | Ici Ltd | Manufacture of chlorofluoropyridines |
| CA1292746C (en) * | 1983-12-23 | 1991-12-03 | Charles A. Wilson | Preparation of difluoropyridine compounds |
| GB8504268D0 (en) * | 1985-02-19 | 1985-03-20 | Shell Int Research | Preparation of fluorinated pyridines |
-
1986
- 1986-10-22 US US06/921,563 patent/US4746744A/en not_active Expired - Lifetime
-
1987
- 1987-10-09 EP EP87308961A patent/EP0270221B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-10-09 ES ES87308961T patent/ES2061510T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1987-10-09 DE DE87308961T patent/DE3789007T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1987-10-13 IL IL84153A patent/IL84153A/xx not_active IP Right Cessation
- 1987-10-21 CA CA000549835A patent/CA1301763C/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-10-21 HU HU874730A patent/HU202203B/hu not_active IP Right Cessation
- 1987-10-22 JP JP62267612A patent/JP2506387B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1988
- 1988-03-14 CH CH945/88A patent/CH677666A5/it not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| HUT48214A (en) | 1989-05-29 |
| CH677666A5 (hu) | 1991-06-14 |
| US4746744A (en) | 1988-05-24 |
| IL84153A (en) | 1992-02-16 |
| JP2506387B2 (ja) | 1996-06-12 |
| JPS63115862A (ja) | 1988-05-20 |
| DE3789007T2 (de) | 1994-05-11 |
| DE3789007D1 (de) | 1994-03-17 |
| ES2061510T3 (es) | 1994-12-16 |
| EP0270221A1 (en) | 1988-06-08 |
| IL84153A0 (en) | 1988-03-31 |
| EP0270221B1 (en) | 1994-02-02 |
| CA1301763C (en) | 1992-05-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2829342B2 (ja) | ３，５，６―トリクロロピリジン―２―オールを製造するための改良方法 | |
| HU202203B (en) | Improved process for producing 3,5-dichloro-2,4,6-trifluoropyridine | |
| JP2644330B2 (ja) | ２，２，４‐トリメチル‐１，２‐ジヒドロキノリンオリゴマーの製造方法 | |
| JPS622568B2 (hu) | ||
| US4504665A (en) | Process for producing chloronicotinic acid compounds | |
| JP3046896B2 (ja) | ５−（トリフルオロメチル）−ウラシルの製造方法、並びに新規化合物類である２，４−ジクロロ−５−トリクロロメチル−ピリミジンおよび２，４−ジフルオロ−５−トリフルオロメチル−ピリミジン | |
| JPS6155902B2 (hu) | ||
| EP0148145B1 (en) | Process for making nitrodiarylamines | |
| EP0136995A2 (en) | Preparation of 2-(methylthiomethyl)-6-(trifluoromethyl) aniline from ortho-aminobenzotrifluoride | |
| JP2001039939A (ja) | マロンニトリルの製造方法 | |
| KR960015000B1 (ko) | 3,5-디클로로-2,4,6-트리플루오로피리딘의 제조방법 | |
| EP0484742B1 (en) | 2-Chloropropionaldehyde trimer and production process thereof | |
| EP0352956B1 (en) | Process for the production of halobenzophenone derivatives | |
| US4560787A (en) | Process for preparing 10,11-dihydro-5H-dibenzo[a,d]cycloheptene-5-one compounds | |
| JP3518605B2 (ja) | 環化およびハロ−水酸基除去によるＮ−（２，６−ジクロロ−３−メチルフェニル）−５−７−ジハロ［１，２，４］トリアゾロ［１，５ａ］ピリミジン−２−スルホンアミドの製造方法 | |
| JPH0585957A (ja) | ２，２−ビス−（３，４−ジメチル−フエニル）−プロパンの製法 | |
| JP2732926B2 (ja) | ３―ｎ―シクロヘキシルアミノフェノールの単離法 | |
| US20040176613A1 (en) | Method for preparing n-($g(v)-bromoalkyl)phthalimides | |
| EP0402892B1 (en) | Process for producing allyl bromides | |
| JPS59130850A (ja) | Ｎ，ｎ′−ジホルミルヒドラジンの製法 | |
| CA1128948A (en) | Production of pyridoxine | |
| EP0019363A1 (en) | Preparation of diphenylmethane derivatives | |
| JPH0730015B2 (ja) | 過プロピオン酸の製造方法 | |
| JPS5834453B2 (ja) | ピナコロンの製造法 | |
| JPH1072397A (ja) | ２−インダノン類の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of definitive patent protection due to non-payment of fees |