用于生产2,3-二氯-5-(三氯甲基)吡啶的方法

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用于生产2,3-二氯-5-(三氯甲基)吡啶的方法
【专利说明】用于生产2,3-二氯-5-(三氯甲基)吡啶的方法
[0001] 前言
[0002] 本发明涉及用于生产化合物2,3-二氯-5-(三氯甲基)吡啶的新颖的工艺。
[0003] 背景
[0004] 2,3-二氯-5-(三氟甲基)吡啶(DCTF)是用于农用化学行业的重要有机中间体,特 别是用于合成氟啶胺和氟吡菌胺以及其它农药活性的吡啶化合物,例如,如下列专利说明 书第冊2007/06066242号、第1^6,921,828号和第68 2002368-4号中所公开的。这种分子 的前体是2,3-二氯-5-(三氯甲基)吡啶(PCMP)。
[0005] 在文献中描述了生产DCTF的几种方法,包括使用不同起始物料如6-羟基烟酸、3-甲基吡啶、或2-氯-5-氯甲基吡啶,经过共同的中间体(即PCMP)朝向最终的DCTF产物的路 线。
[0006] 从3-甲基吡啶-N-氧化物起始生产DCTF可以通过4步合成路线来完成。该合成的第 一步在美国专利第US 4,897,488号中公开,其中2-氯-5-甲基吡啶被合成,接着是例如如在 1^4,241,213中描述的自由基氯化步骤,接着是例如如在美国专利第1^4,331,811号中公 开的PCMP的形成,然而到DCTF的最后一步在欧洲专利公布第EP 110690-A1号中被公开。
[0007] 存在若干用于制备PCMP的已知方法,所述已知方法是例如从2-氯-5-(三氯甲基) 吡啶起始、使用氯气、任选地在各种金属基催化剂的存在下,例如如在美国专利第US 4, 636,565号、第US 4,331,811号、第US 4,309,548号和欧洲专利申请第EP 246349-A1号中描 述的。根据美国专利说明书第US 4,324,627号和欧洲专利申请第EP 4414-A1号中所公开的 过程可以制备2-氯_5_(二氯甲基)P比啶。
[0008] 在专利公布第WO 9413640-A1号和第US 5,484,929号中公开了氰基吡啶类直接在 吡啶环上的氯化。
[0009] 使用各种氯化剂从烟酸起始制备3-氯甲基吡啶类的方法在以下的专利出版物中 描述:US 4,634,771 和EP 281965-A1 及其美国等同的US 4,833,250。
[0010] 在制备3-氯甲基吡啶类中使用的PC15作为氯化剂的用途从例如美国专利公布第 US 4,958,025号中已知,其公开了从烟酸起始制备3-氯甲基吡啶类。在美国专利公布第1^ 4,419,514号中,PC1 5是与苯膦酰二氯组合用作氯化剂以用于从5-氯-6羟基烟酸起始制备 PCMP。
[0011] DCTF的生产还可以如中国专利公布第CN 101092392号中公开的从2-氯-5-(氯甲 基)吡啶(CCMP)起始以数吨规模生产来实现。CCMP可以从环戊二烯用6步合成路线来生产, 但这个工艺具有很低的原子经济性,并且因此导致大量废料的问题,如美国专利第US 5, 229,519号中公开的。然而,因为环戊二烯的低成本,正是从环戊二烯起始的这6步合成路线 从可选方案中挑选出来。因此世界需要从商业散装物料起始并且只以很少的合成步骤来生 产DCTF的高收率制造工序。
[0012] 本发明的目的是提供一种生产中间产物2,3-二氯-5-(三氯甲基)啦啶(PCMP)的方 法,该方法具有高收率和/或具有较少的副产物,尤其是较少的不能容易地被转化成PCMP的 类型的副产物。此外,该方法省略了中间反应产物CCMP。因此,本发明提出了从简单易得的 材料,例如烟酸(也称作维生素 B3),以单一步生产2,3_二氯-5-(三氯甲基)吡啶(PCMP)的方 法。本发明的方法也可在不产生任何有问题的废料并且使用最小单元操作下进行。
[0013] 中间体PCMP可由单一后续步骤转化为DCTF。在某些实施方案中,本发明提供了易 于操作并且经济的从商业可得的散装材料烟酸生产DCTF的两步法。
[0014] 发明描述
[0015] 本发明涉及用于通过包括以下的工艺制备式[II]的2,3_二氯-5-(三氯甲基)啦啶 的方法:
[0016] 在高温和高压使通式[I]的化合物与用作氯化剂的PC15反应;
[0017]
[0018] …
[0019] X 是 COOH、CONH2、CCl3 或 CN;并且
[0020] 办代表Η或C1。
[0021] 在优选实施方案中,X代表C00H。在更优选的实施方案中,起始物料具有式[I],其 中Ri是Η并且X是⑶0Η,即烟酸。其中心是(:1或Η并且)(代表CC1 3的式[I ]的化合物,在从X如上 所定义但不同于CC13的任何式[I]化合物起始的反应过程中,经常被认为是中间产物。类似 地,其中X代表C0C1的式[I]化合物,在某些情况下被认为被形成为中间化合物,特别是当从 其中X代表C00H的两种化合物中的任何一种起始时。
[0022]反应可在溶剂存在或不存在下进行。溶剂可以是例如苯的任何芳香烃溶剂、或任 何氯化溶剂,例如,诸如三氯化磷或三氯氧磷的氯化的磷化合物,或诸如氯苯、一氯苯、二氯 苯、氯甲苯、氯萘、二氯甲烷、二氯化乙烯、氯仿、四氯化碳、二氯乙烷和三氯乙烷或其混合物 的脂肪族、脂环族和芳香族烃类的氯化化合物。当存在溶剂时,溶剂适当地是氯化溶剂。在 某些实施方案中,该氯化溶剂也被用于氯化剂的原位生成,最优选地,该氯化溶剂是三氯化 磷,例如其若与诸如氯气的氯源反应则可以用作PC1 5的源。三氯氧磷可在反应过程中形成, 但如果是这样,量相对少,并且相应地不考虑作为此上下文中的溶剂。
[0023] 该工艺的温度是在对于提供快速反应而言足够高的温度,但对于具有安全操作压 力且避免不必要的副产物、起始物料的分解、和高压釜的腐蚀而言足够低的温度之间的折 中。该工艺可以在高温进行,例如在本发明的一种实施方案中,该温度优选在70°C至200°C 范围内,更优选在75°C至190°C范围内,且最优选在80°C至185°C范围内,但较高温度例如高 达200°C及以上。上限值通常是由是实用可行的来决定,特别是在工业规模上是实用可行的 来决定,例如,取决于反应设备和使用的试剂的稳定性,并且通常是保持低于350°C。
[0024] 该工艺是在高压即在高于1巴的压力进行的。其本身没有上限值,只是从实践的角 度来看,压力优选地低于50巴。
[0025] 在本发明的一种实施方案中,该工艺在1巴至30巴之间的高压进行,优选从2巴到 20巴。
[0026]在本发明的优选实施方案中,反应压力高于2巴,优选高于4巴,更优选高于5巴或 最优选高于10巴;并且压力低于50巴,优选低于40巴,更优选低于35巴,且最优选低于30巴。 相应地,在优选的实施方案中,反应压力在2巴~50巴之间,更优选在2巴~40巴之间,甚至 更优选在2巴~35巴之间,并且最优选在2巴~30巴之间;在更优选的实施方案中,反应压力 在4巴~50巴之间,更优选在4巴~40巴之间,甚至更优选在4巴~35巴之间,并且最优选在4 巴~30巴之间;在更优选的实施方案中,反应压力在5巴~50巴之间,更优选在5巴~40巴之 间,甚至更优选在5巴~35巴之间,并且最优选在5巴~30巴之间;以及在还更优选的实施方 案中,反应压力在10巴~50巴之间,更优选在10巴~40巴之间,甚至更优选在10巴~35巴之 间,并且最优选在10巴~30巴之间。在这些优选的压力条件下,反应优选在高于160°C的高 温,更优选高于180°C的高温,甚至更优选高于185°C的高温,最优选高于190°C的高温,并且 最大可能地优选高于200°
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