用于生產(chǎn)2,3-二氯-5-(三氯甲基)吡啶的方法
【專利說明】用于生產(chǎn)2,3-二氯-5-(三氯甲基)吡啶的方法
[0001] 前言
[0002] 本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)化合物2，3-二氯-5-(三氯甲基)吡啶的新穎的工藝。
[0003] 背景
[0004] 2,3-二氯-5-(三氟甲基）吡啶(DCTF)是用于農(nóng)用化學行業(yè)的重要有機中間體，特 別是用于合成氟啶胺和氟吡菌胺以及其它農(nóng)藥活性的吡啶化合物，例如，如下列專利說明 書第冊2007/06066242號、第1^6,921，828號和第68 2002368-4號中所公開的。這種分子 的前體是2，3-二氯-5-(三氯甲基)吡啶(PCMP)。
[0005] 在文獻中描述了生產(chǎn)DCTF的幾種方法，包括使用不同起始物料如6-羥基煙酸、3-甲基吡啶、或2-氯-5-氯甲基吡啶，經(jīng)過共同的中間體（即PCMP)朝向最終的DCTF產(chǎn)物的路 線。
[0006] 從3-甲基吡啶-N-氧化物起始生產(chǎn)DCTF可以通過4步合成路線來完成。該合成的第 一步在美國專利第US 4，897，488號中公開，其中2-氯-5-甲基吡啶被合成，接著是例如如在 1^4,241，213中描述的自由基氯化步驟，接著是例如如在美國專利第1^4,331，811號中公 開的PCMP的形成，然而到DCTF的最后一步在歐洲專利公布第EP 110690-A1號中被公開。
[0007] 存在若干用于制備PCMP的已知方法，所述已知方法是例如從2-氯-5-(三氯甲基） 吡啶起始、使用氯氣、任選地在各種金屬基催化劑的存在下，例如如在美國專利第US 4， 636,565號、第US 4,331,811號、第US 4,309,548號和歐洲專利申請第EP 246349-A1號中描 述的。根據(jù)美國專利說明書第US 4,324,627號和歐洲專利申請第EP 4414-A1號中所公開的 過程可以制備2-氯_5_(二氯甲基)P比啶。
[0008] 在專利公布第WO 9413640-A1號和第US 5,484,929號中公開了氰基吡啶類直接在 吡啶環(huán)上的氯化。
[0009] 使用各種氯化劑從煙酸起始制備3-氯甲基吡啶類的方法在以下的專利出版物中 描述:US 4,634,771 和EP 281965-A1 及其美國等同的US 4,833,250。
[0010] 在制備3-氯甲基吡啶類中使用的PC15作為氯化劑的用途從例如美國專利公布第 US 4,958,025號中已知，其公開了從煙酸起始制備3-氯甲基吡啶類。在美國專利公布第1^ 4,419,514號中，PC1 5是與苯膦酰二氯組合用作氯化劑以用于從5-氯-6羥基煙酸起始制備 PCMP。
[0011] DCTF的生產(chǎn)還可以如中國專利公布第CN 101092392號中公開的從2-氯-5-(氯甲 基)吡啶(CCMP)起始以數(shù)噸規(guī)模生產(chǎn)來實現(xiàn)。CCMP可以從環(huán)戊二烯用6步合成路線來生產(chǎn)， 但這個工藝具有很低的原子經(jīng)濟性，并且因此導致大量廢料的問題，如美國專利第US 5， 229,519號中公開的。然而，因為環(huán)戊二烯的低成本，正是從環(huán)戊二烯起始的這6步合成路線 從可選方案中挑選出來。因此世界需要從商業(yè)散裝物料起始并且只以很少的合成步驟來生 產(chǎn)DCTF的高收率制造工序。
[0012] 本發(fā)明的目的是提供一種生產(chǎn)中間產(chǎn)物2，3-二氯-5-(三氯甲基)啦啶(PCMP)的方 法，該方法具有高收率和/或具有較少的副產(chǎn)物，尤其是較少的不能容易地被轉(zhuǎn)化成PCMP的 類型的副產(chǎn)物。此外，該方法省略了中間反應產(chǎn)物CCMP。因此，本發(fā)明提出了從簡單易得的 材料，例如煙酸(也稱作維生素 B3)，以單一步生產(chǎn)2,3_二氯-5-(三氯甲基)吡啶(PCMP)的方 法。本發(fā)明的方法也可在不產(chǎn)生任何有問題的廢料并且使用最小單元操作下進行。
[0013] 中間體PCMP可由單一后續(xù)步驟轉(zhuǎn)化為DCTF。在某些實施方案中，本發(fā)明提供了易 于操作并且經(jīng)濟的從商業(yè)可得的散裝材料煙酸生產(chǎn)DCTF的兩步法。
[0014] 發(fā)明描述
[0015] 本發(fā)明涉及用于通過包括以下的工藝制備式[II]的2,3_二氯-5-(三氯甲基)啦啶 的方法：
[0016] 在高溫和高壓使通式[I]的化合物與用作氯化劑的PC15反應；
[0017]
[0018] …
[0019] X 是 COOH、CONH2、CCl3 或 CN;并且
[0020] 辦代表Η或C1。
[0021] 在優(yōu)選實施方案中，X代表C00H。在更優(yōu)選的實施方案中，起始物料具有式[I]，其 中Ri是Η并且X是⑶0Η，即煙酸。其中心是(：1或Η并且)(代表CC1 3的式[I ]的化合物，在從X如上 所定義但不同于CC13的任何式[I]化合物起始的反應過程中，經(jīng)常被認為是中間產(chǎn)物。類似 地，其中X代表C0C1的式[I]化合物，在某些情況下被認為被形成為中間化合物，特別是當從 其中X代表C00H的兩種化合物中的任何一種起始時。
[0022]反應可在溶劑存在或不存在下進行。溶劑可以是例如苯的任何芳香烴溶劑、或任 何氯化溶劑，例如，諸如三氯化磷或三氯氧磷的氯化的磷化合物，或諸如氯苯、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、脂環(huán)族和芳香族烴類的氯化化合物。當存在溶劑時，溶劑適當?shù)厥锹然軇?。?某些實施方案中，該氯化溶劑也被用于氯化劑的原位生成，最優(yōu)選地，該氯化溶劑是三氯化 磷，例如其若與諸如氯氣的氯源反應則可以用作PC1 5的源。三氯氧磷可在反應過程中形成， 但如果是這樣，量相對少，并且相應地不考慮作為此上下文中的溶劑。
[0023] 該工藝的溫度是在對于提供快速反應而言足夠高的溫度，但對于具有安全操作壓 力且避免不必要的副產(chǎn)物、起始物料的分解、和高壓釜的腐蝕而言足夠低的溫度之間的折 中。該工藝可以在高溫進行，例如在本發(fā)明的一種實施方案中，該溫度優(yōu)選在70°C至200°C 范圍內(nèi)，更優(yōu)選在75°C至190°C范圍內(nèi)，且最優(yōu)選在80°C至185°C范圍內(nèi)，但較高溫度例如高 達200°C及以上。上限值通常是由是實用可行的來決定，特別是在工業(yè)規(guī)模上是實用可行的 來決定，例如，取決于反應設備和使用的試劑的穩(wěn)定性，并且通常是保持低于350°C。
[0024] 該工藝是在高壓即在高于1巴的壓力進行的。其本身沒有上限值，只是從實踐的角 度來看，壓力優(yōu)選地低于50巴。
[0025] 在本發(fā)明的一種實施方案中，該工藝在1巴至30巴之間的高壓進行，優(yōu)選從2巴到 20巴。
[0026]在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，反應壓力高于2巴，優(yōu)選高于4巴，更優(yōu)選高于5巴或 最優(yōu)選高于10巴；并且壓力低于50巴，優(yōu)選低于40巴，更優(yōu)選低于35巴，且最優(yōu)選低于30巴。 相應地，在優(yōu)選的實施方案中，反應壓力在2巴~50巴之間，更優(yōu)選在2巴~40巴之間，甚至 更優(yōu)選在2巴~35巴之間，并且最優(yōu)選在2巴~30巴之間；在更優(yōu)選的實施方案中，反應壓力 在4巴~50巴之間，更優(yōu)選在4巴~40巴之間，甚至更優(yōu)選在4巴~35巴之間，并且最優(yōu)選在4 巴~30巴之間；在更優(yōu)選的實施方案中，反應壓力在5巴~50巴之間，更優(yōu)選在5巴~40巴之 間，甚至更優(yōu)選在5巴~35巴之間，并且最優(yōu)選在5巴~30巴之間；以及在還更優(yōu)選的實施方 案中，反應壓力在10巴~50巴之間，更優(yōu)選在10巴~40巴之間，甚至更優(yōu)選在10巴~35巴之 間，并且最優(yōu)選在10巴~30巴之間。在這些優(yōu)選的壓力條件下，反應優(yōu)選在高于160°C的高 溫，更優(yōu)選高于180°C的高溫，甚至更優(yōu)選高于185°C的高溫，最優(yōu)選高于190°C的高溫，并且 最大可能地優(yōu)選高于200°