2-Amino-5-kyanopyridín CAS 4214-73-7

2-Amino-5-chlórpyridín sa pripravuje chlórovaním 2-aminopyridínu v silne kyslom prostredí. 2-Amino-5-chlórpyridín je užitočný medziprodukt pri príprave chlórom substituovaných imidazopyridínových herbicídov.

Zistilo sa, že reakcia 2-aminopyridínu s chloračným činidlom v silne kyslom prostredí s Hammettovou funkciou kyslosti, Ho, menšou ako -3,5 vedie k produkcii 2- amino-5-chlórpyridín len s minimálnou tvorbou 2-amino-3,5-dichlórpyridínu ako vedľajšieho produktu nadmernej chlorácie.

Hoci nie je žiadúce viazať sa na akúkoľvek teóriu reakčného mechanizmu, predpokladá sa, že v takom silne kyslom médiu, ktoré má funkciu kyslosti menšiu ako -3.5, sa proces chlorácie podľa vynálezu uskutočňuje prostredníctvom tvorba reaktívneho protónovaného druhu 2-aminopyridínu, ktorý potom podlieha selektívnej monochlorácii podľa nasledujúcej všeobecnej reakčnej schémy.

Vo vyššie uvedenej reakčnej schéme je rýchlosť chlorácie protónovaného 2-aminopyridínu, k1, oveľa vyššia ako rýchlosť chlorácie protónovaného 2-amino-5-chlórpyridínu, k2. V silne kyslom prostredí teda prevláda selektívna monochloračná reakcia a kompetitívne prechloračné reakcie sú minimalizované.

V slabo kyslom prostredí, napr. 20 % kyseline sírovej, sú však 2-aminopyridínové reaktanty prítomné prevažne v neprotónovanej forme. Rýchlosti chlorácie neprotónovaného 2-aminopyridínu a neprotónovaného 2-amino-5-chlórpyridínu sú porovnateľné. Preto následná nadmerná chloračná reakcia vedúca k tvorbe značného množstva 2-amino-3,5-dichlórpyridínu je konkurencieschopná s požadovanou monochloračnou reakciou.

Prítomnosť produktov nadmernej chlorácie v reakčnej zmesi sťažuje získanie požadovaného čistého produktu 2-amino-5-chlórpyridínu. Okrem toho ďalšia chlorácia 2-amino-5-chlórpyridínu za vzniku 2-amino-3,5-dichlórpyridínu znižuje výťažok požadovaného produktu.

Výhodne sa východiskový 2-aminopyridínový materiál pridáva do silne kyslého média s vonkajším chladením, aby sa reakčná zmes počas pridávania udržala približne pri teplote miestnosti. Potom sa do reakčnej zmesi za miešania pridá aspoň jeden ekvivalent chloračného činidla. Použitie menej ako jedného ekvivalentu chloračného činidla má za následok neúplnú chloráciu východiskového materiálu a následne znižuje výťažok požadovaného produktu. Výhodne sa používa približne jeden až približne dva ekvivalenty chloračného činidla na ekvivalent 2-aminopyridínu ako východiskového materiálu. Môžu sa použiť viac ako dva ekvivalenty chloračného činidla, ale použitie veľkého nadbytku chloračného činidla má tendenciu zvyšovať tvorbu vedľajších produktov nadmernej chlorácie bez ďalšej podpory požadovanej úplnej reakcie východiskového materiálu.

Výhodné je pomalé pridávanie chloračného činidla do reakčnej zmesi. Najvýhodnejšie sa chloračné činidlo pridáva približne rýchlosťou, akou sa spotrebuje. Takéto pomalé pridávanie zabraňuje hromadeniu veľkého prebytku chloračného činidla v reakčnej zmesi a tak minimalizuje produkciu vedľajších produktov nadmernej chlorácie. Zatiaľ čo teplota reakčnej zmesi môže byť riadená, ak je to žiaduce, externá kontrola teploty reakčnej zmesi počas pridávania chloračného činidla nie je potrebná.

Po dokončení pridávania chloračného činidla sa reakčná zmes mieša pri teplote okolia počas približne 30 minút až približne 90 minút. Dlhšie reakčné časy vedú k tvorbe 2-amino-3,5-dichlórpyridínu a prednostne sa im vyhýbame.

Áno, pyridín je rozpustný vo vode. Rozpúšťa sa vo vode vďaka silným vodíkovým väzbám. Existujú tiež intermolekulárne interakcie dipól-dipól, ktoré existujú medzi osamelými pármi, a preto sa pyridín rozpúšťa vo vode. Jednoducho povedané, pyridín je polárny a je rozpustný pri akejkoľvek koncentrácii roztoku. Okrem toho počas tohto procesu prechádza pyridín hydrofilnou hydratáciou na atóme dusíka. Pyridín sa považuje za vysoko subjektívny voči disperzii v atmosfére kvôli vlastnostiam, ako je jeho prchavosť a rozpustnosť vo vode.