用于生產2,3-二氯-5-(三氯甲基)吡啶的方法
【專利說明】用于生產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，經過共同的中間體（即PCMP)朝向最終的DCTF產物的路 線。
[0006] 從3-甲基吡啶-N-氧化物起始生產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)起始以數噸規(guī)模生產來實現。CCMP可以從環(huán)戊二烯用6步合成路線來生產， 但這個工藝具有很低的原子經濟性，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DCTF的高收率制造工序。
[0012] 本發(fā)明的目的是提供一種生產中間產物2，3-二氯-5-(三氯甲基)啦啶(PCMP)的方 法，該方法具有高收率和/或具有較少的副產物，尤其是較少的不能容易地被轉化成PCMP的 類型的副產物。此外，該方法省略了中間反應產物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 于操作并且經濟的從商業(yè)可得的散裝材料煙酸生產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，經常被認為是中間產物。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，溶劑適當地是氯化溶劑。在 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，更優(yōu)選在75°C至190°C范圍內，且最優(yōu)選在80°C至185°C范圍內，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°