2-Амино-5-цианопиридин CAS 4214-73-7

2-Амино-5-хлоропиридинът се получава чрез хлориране на 2-аминопиридин в силно кисела среда. 2-Амино-5-хлоропиридинът е полезен междинен продукт при получаването на хлоро-заместени-имидазо-пиридинови хербициди.

Открито е, че реакцията на 2-аминопиридин с хлориращ агент в силно кисела среда, имаща киселинна функция на Хамет, Ho, по-малка от около -3.5, води до производството на 2- амино-5-хлоропиридин само с минимално образуване на 2-амино-3,5-дихлоропиридин страничен продукт от свръххлориране.

Въпреки че няма желание да се обвързваме с каквато и да е теория за механизма на реакцията, се смята, че в такава силно кисела среда, имаща киселинна функция по-малка от -3.5, процесът на хлориране от изобретението се осъществява чрез образуване на реактивен протониран вид 2-аминопиридин, който след това претърпява селективно монохлориране съгласно следната обобщена реакционна схема.

В горната реакционна схема скоростта на хлориране на протониран 2-аминопиридин, k1, е много по-голяма от скоростта на хлориране на протониран 2-амино-5-хлоропиридин, k2. По този начин реакцията на селективно монохлориране преобладава в силно кисела среда и конкурентните реакции на свръххлориране са сведени до минимум.

В слабо киселинна среда, например 20% сярна киселина, обаче, 2-аминопиридиновите реагенти присъстват предимно в непротонирана форма. Скоростите на хлориране на непротониран 2-аминопиридин и непротониран 2-амино-5-хлоропиридин са сравними. Следователно, последващата реакция на свръххлориране, водеща до образуването на значителни количества 2-амино-3,5-дихлоропиридин, е конкурентна на желаната реакция на монохлориране.

Наличието на продукти от свръххлориране в реакционната смес затруднява възстановяването на желания чист 2-амино-5-хлоропиридинов продукт. В допълнение, по-нататъшното хлориране на 2-амино-5-хлоропиридин до образуване на 2-амино-3,5-дихлоропиридин намалява добива на желания продукт.

Удобно, 2-аминопиридин изходният материал се добавя към силно киселата среда с външно охлаждане, за да се поддържа реакционната смес при около стайна температура по време на добавянето. Най-малко един еквивалент от хлориращ агент след това се добавя към реакционната смес с разбъркване. Използването на по-малко от един еквивалент от хлориращия агент води до непълно хлориране на изходния материал и следователно намалява добива на желания продукт. За предпочитане се използват между около един и около два еквивалента от хлориращия агент на еквивалент 2-аминопиридин изходен материал. Могат да се използват повече от два еквивалента от хлориращия агент, но използването на голям излишък от хлориращ агент води до увеличаване на образуването на свръххлориращи странични продукти, без допълнително да насърчава желаната пълна реакция на изходния материал.

За предпочитане е бавното добавяне на хлориращия агент към реакционната смес. Най-предпочитано, хлориращият агент се добавя приблизително със скоростта, с която се изразходва. Такова бавно добавяне предотвратява натрупването на големи излишъци от хлориращ агент в реакционната смес и по този начин минимизира производството на странични продукти от свръххлориране. Докато температурата на реакционната смес може да се контролира, ако е необходимо, не е необходим външен контрол на температурата на реакционната смес по време на добавяне на хлориращия агент.

След приключване на добавянето на хлориращия агент, реакционната смес се разбърква при стайна температура за около 30 минути до около 90 минути. По-дългите реакционни времена благоприятстват образуването на 2-амино-3,5-дихлоропиридин и за предпочитане се избягват.

Да, пиридинът е разтворим във вода. Разтваря се във вода благодарение на силните водородни връзки. Също така има дипол-диполни междумолекулни взаимодействия, които съществуват между единични двойки и следователно пиридинът се разтваря във вода. С прости думи, пиридинът е полярен и е разтворим при всяка концентрация на разтвора. Освен това по време на този процес пиридинът преминава през хидрофилна хидратация при азотния атом. Пиридинът се счита за силно субективен към дисперсия в атмосферата поради свойства като неговата летливост и разтворимост във вода.