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

2-Amino-5-chloorpyridine wordt bereid door 2-aminopyridine in een sterk zuur medium te chloreren. 2-Amino-5-chloorpyridine is een nuttig tussenproduct bij de bereiding van chloor-gesubstitueerde imidazo-pyridine-herbiciden.

Er is ontdekt dat het laten reageren van 2-aminopyridine met een chloreringsmiddel in een sterk zuur medium met een Hammett-zuurgraadfunctie, Ho, van minder dan ongeveer -3.5, resulteert in de productie van 2- amino-5-chloorpyridine met slechts minimale vorming van het 2-amino-3,5-dichloorpyridine-overchloreringsbijproduct.

Hoewel er geen wens is om gebonden te zijn aan enige theorie over het reactiemechanisme, wordt aangenomen dat in een dergelijk sterk zuur medium met een zuurgraadsfunctie van minder dan -3.5 het chloreringsproces van de uitvinding plaatsvindt via de vorming van een reactieve geprotoneerde soort 2-aminopyridine die daarna selectieve monochlorering ondergaat volgens het volgende algemene reactieschema.

In het bovenstaande reactieschema is de chloreringssnelheid van geprotoneerd 2-aminopyridine, k1, veel groter dan de chloreringssnelheid van geprotoneerd 2-amino-5-chloorpyridine, k2. De selectieve monochloreringsreactie overheerst dus in een sterk zuur medium en competitieve overchloreringsreacties worden tot een minimum beperkt.

In een zwak zuur medium, bijvoorbeeld 20% zwavelzuur, zijn de 2-aminopyridinereactanten echter grotendeels in niet-geprotoneerde vorm aanwezig. De chloreringssnelheden van niet-geprotoneerd 2-aminopyridine en niet-geprotoneerd 2-amino-5-chloorpyridine zijn vergelijkbaar. Daarom is de daaropvolgende overchloreringsreactie die resulteert in de vorming van aanzienlijke hoeveelheden 2-amino-3,5-dichloorpyridine concurrerend met de gewenste monochloreringsreactie.

De aanwezigheid van overchloreringsproducten in het reactiemengsel maakt het terugwinnen van het gewenste zuivere 2-amino-5-chloorpyridineproduct moeilijk. Bovendien vermindert de verdere chlorering van 2-amino-5-chloorpyridine om 2-amino-3,5-dichloorpyridine te vormen de opbrengst van het gewenste product.

Geschikt wordt het 2-aminopyridine-uitgangsmateriaal toegevoegd aan het sterk zure medium onder externe koeling om het reactiemengsel tijdens de toevoeging op ongeveer kamertemperatuur te houden. Vervolgens wordt onder roeren ten minste één equivalent van een chloreringsmiddel aan het reactiemengsel toegevoegd. Het gebruik van minder dan één equivalent chloreringsmiddel resulteert in onvolledige chlorering van het uitgangsmateriaal en vermindert dientengevolge de opbrengst van het gewenste product. Bij voorkeur wordt tussen ongeveer één en ongeveer twee equivalenten van het chloreringsmiddel per equivalent 2-aminopyridine-uitgangsmateriaal gebruikt. Er kunnen meer dan twee equivalenten van het chloreringsmiddel worden gebruikt, maar het gebruik van een grote overmaat chloreringsmiddel heeft de neiging de vorming van overchloreringsbijproducten te vergroten zonder de gewenste volledige reactie van het uitgangsmateriaal verder te bevorderen.

Langzame toevoeging van het chloreringsmiddel aan het reactiemengsel heeft de voorkeur. Met de meeste voorkeur wordt het chloreringsmiddel toegevoegd met ongeveer de snelheid waarmee het wordt verbruikt. Een dergelijke langzame toevoeging voorkomt de opbouw van grote overmaat aan chloreringsmiddel in het reactiemengsel en minimaliseert aldus de productie van overchloreringsbijproducten. Hoewel de temperatuur van het reactiemengsel desgewenst kan worden geregeld, is externe regeling van de temperatuur van het reactiemengsel tijdens de toevoeging van het chloreringsmiddel niet noodzakelijk.

Nadat de toevoeging van het chloreringsmiddel is voltooid, wordt het reactiemengsel ongeveer 30 minuten tot ongeveer 90 minuten bij omgevingstemperatuur geroerd. Langere reactietijden zijn bevorderlijk voor de vorming van 2-amino-3,5-dichloorpyridine en worden bij voorkeur vermeden.

Ja, pyridine is oplosbaar in water. Het lost op in water vanwege de sterke waterstofbruggen. Er zijn ook dipool-dipool intermoleculaire interacties die bestaan ​​tussen alleenstaande paren en daarom lost pyridine op in water. In eenvoudige bewoordingen is pyridine polair en oplosbaar bij elke concentratie van de oplossing. Bovendien ondergaat pyridine tijdens dit proces een hydrofiele hydratatie aan het stikstofatoom. Pyridine wordt als zeer subjectief beschouwd voor verspreiding in atmosferen vanwege eigenschappen zoals de vluchtigheid en oplosbaarheid in water.