Способ получения 3-дихлорметилпиридина

Авторы патента:

Хуснутдинов Равил Исмагилоич (RU)

Джемиев Усеин Меметович (RU)

Байгузина Альфия Руслановна (RU)

Смирнов Антон Александрович (RU)

Мукминов Ринат Рифхатович (RU)

C07D213/26 - радикалы, замещенные галогенами или нитрогруппами

Владельцы патента RU 2316547:

Институт нефтехимии и катализа РАН (RU)

Изобретение относится к способу получения 3-дихлорметилпиридина взаимодействием пиридина с четыреххлористым углеродом и метанолом в присутствии катализатора бромида железа (II) при температуре 140°С в течение 6 ч при мольном соотношении [FeBr₂]:[пиридин]:[CCl₄]:[метанол]=1:100:200:200. Технический результат - выход 3-дихлорметилпиридина 35%, селективность 95-100%, конверсия пиридина 36-40%.

Предлагаемое изобретение относится к области органической химии, в частности к способу получения 3-дихлорметилпиридина.

Моно-, ди- и тригалоидсодержащие производные пиридина и α-, β-, γ-пиколинов обладают ярко выраженной биологической активностью и широко используются для получения гербицидов фунгицидов, дефолиантов, ингибиторов нитрификации, инсектицидов и др. (Ковганко Н.В., Кашкан Ж.Н.// Достижения неоникотиноидов. ЖОХ, 2004, т.40, вып.12, с.1759-1775[1]).

3-Дихлорметилпиридин является исходным сырьем для получения производных 4-(5-трифторметилпиридил-2-окси)-феноксиалканкарбоновой кислоты, проявляющих высокую гербицидную активность (Патент Японии JP 55022617, 1980 [2]).

3-Дихлорметилпиридин обычно получают каталитическим хлорированием труднодоступного 3-метилпиридина (пиколина) с использованием конц. H₂SO₄ и ледяной уксусной кислоты, в присутствии инициатора радикальных реакций азо-бис-изобутиронитрила (Патент США US 5116993, 1992 [3]).

Японскими авторами 3-дихлорметилпиридин был синтезирован реакцией 3-метилпиридина с Cl₂ в присутствии органической и неорганической кислот, а также с использованием радикальных инициаторов (Патент Японии JP 11140053, 1999 [4]). При газофазном хлорировании 3-метилпиридина 16 молями Cl₂ в 6 молях CCl₄ при температуре 350°С были получены продукты, хлорированные как по боковой цепи, так и по пиридиновому кольцу (Патент Корейской Республики KR 8201021, 1982 [5]).

Недостатки методов:

1. Использование большого избытка свободного хлора (4-6 молей на 1 моль 3-метилпиридина).

2. Труднодоступность и дороговизна 3-метилпиридина, который выделяют из каменноугольной смолы, где он содержится в количестве 0,14%.

3. Большой расход кислот: H₂SO₄ и СН₃СООН.

4. Значительные трудности при выделении целевого продукта из-за необходимости применения агрессивных кислот.

5. Образование в качестве побочных продуктов 2 молей HCl на 1 моль целевого продукта.

3-Дихлорметилпиридин был получен хлорированием 3-пиридинальдегида в присутствии пиридина, с помощью хлорирующего агента PCl₅ (Рубина К.И., Иовель И.Г., Гольдберг Ю.Ш., Шиманская М.В. // Свободнорадикальное хлорирование метилпроизводных пиридина, пиразина и тиазола N-хлорсукцинимидом. Химия гетероциклических соединений, 1989, №4, С.543-5466 [6]). Реакция протекает с образованием 3-дихлорметилпирина с выходом ˜38%.

Недостатки метода:

1. Труднодоступность и дороговизна PCl₅.

2. Большой расход хлорирующего агента (стехиометрические количества).

3. Образование в качестве отхода POCl₃.

4. 3-пиридинальдегид является дефицитным и дорогостоящим соединением, его получают окислением 3-метилпиридина с низким выходом. Его синтез требует больших энергозатрат из-за необходимости проведения реакций при повышенной температуре. Кроме того, процесс получения 3-пиридинальдегида является взрыво- и пожароопасным.

Известно, что 3-пиридинальдегид (1) с выходом 25% образуется при окислении 3-метилпиридина (2) О₂ на катализаторе V₂O₅/MoO₃ на кизельгуре при температуре 400-440°С, при использовании катализатора β-VO(РО₃)₂ окисление кислородом воздуха конверсия 3-метилпиридина составляет 30%, а селективность по альдегиду 20% (Шиманская М.В., Лейтис Л.Я., Сколмейстере Р.А., Иовель И.Г., Голендер Л.О./ Ванадиевые катализаторы окисления гетероциклических соединений., п/р Шиманской М.В., Рига: Зинатне. АН Латвийской ССР. 1990, 256 с. [7]).

В этой же работе была сделана попытка получить целевой продукт 3-дихлорметилпиридин хлорированием 3-пиколина N-хлорсукцинимидом в присутствии перекиси бензоила, но реакция прошла неселективно с образованием смеси трех продуктов последовательного хлорирования метальной группы.

Следует отметить, что предлагаемое изобретение имеет лишь одно сходство с известными способами - по конечному продукту и существенно отличается по всем другим признакам, в связи с этим выбор прототипа представляется затруднительным.

Авторами предлагается способ получения 3-дихлорметилпиридина, не имеющий вышеперечисленных недостатков.

Сущность способа заключается во введении в молекулу пиридина дихлорметильной группы реакцией пиридина с помощью CCl₄ и МеОН в присутствии катализатора FeBr₂ при 140°С в течение 6 ч, при мольном соотношении [FeBr₂]:[PyH]:[CCl₄]:[MeOH]=1:100:200:200,

Данная реакция при отсутствии метанола не проходит.

Существенные отличия предлагаемого способа от прототипов.

1. Исходным сырьем для получения 3-дихлорметилпиридина является пиридин, который реагирует с системой CCl₄-МеОН-FeBr₂, в которой FeBr₂ выполняет роль катализатора.

Преимущества предлагаемого метода.

1. Доступность и дешевизна исходных реагентов - пиридина, CCl₄ и метанола и катализатора FeBr₂.

2. Отсутствие агрессивных кислот (H₂SO₄, СН₃СООН), используемых в известных способах в качестве растворителя.

3. Удешевление себестоимости и упрощение технологии в целом за счет уменьшения энерго- и трудозатрат.

4. Одностадийность процесса

5. Селективность процесса: конверсия пиридина составляет ˜40%, а селективность по целевому продукту составляет ˜95%.

Предлагаемый способ поясняется примером:

ПРИМЕР. Реакции проводили в стеклянной ампуле (V=20 мл) или микроавтоклаве из нержавеющей стали (V=17 мл).

В микроавтоклав (ампулу) под аргоном помещают 0.1 ммоль FeBr₂, 10 ммоль пиридина, 20 ммоль CCl₄ и 20 ммоль МеОН (которые играют роль реагента и растворителя одновременно), автоклав герметично закрывают (ампулу запаивают) и нагревают при 140°С в течение 6 часов. После окончания реакции микроавтоклав (ампулу) охлаждают до ˜20°С, вскрывают, реакционную массу при проведении реакции в метаноле фильтруют через слой силикагеля (2 г), непрореагировавший метанол отгоняют, реакционную массу нейтрализуют 10% водным раствором Na₂CO₃ (перемешивание на магнитной мешалке в течение 0.5-1 часа), экстрагируют CCl₄ (или диэтиловым эфиром). Растворитель отгоняют, остаток перегоняют в вакууме.

Выделенный 3-дихлорметилпиридин имеет т.кип. 90°С/15Па, ИК-спектр (ν, см^-1): 1150, 3600 (ОН). Спектр ЯМР ¹³Н (CDCl₃, δ, м.д., TMS): 6.7 (1Н, с, CHCl₂, 7.2-8.9 (4Н, М, Ar), m/z (J_отн (%)): 161 [М⁺] (22), 38 (2), 39 (2), 51 (3), 63 (7), 64 (3), 65 (7), 73 (4), 78 (7), 90 (5), 91 (5), 99 (12), 101 (5), 106 (4), 125 (5), 126 (100), 127 (7), 128 (34), 129 (3), 161 (22), 162 (2), 163 (17).

Способ получения 3-дихлорметилпиридина формулы

заключающийся в том, что пиридин подвергают взаимодействию с четыреххлористым углеродом (CCl₄) и метанолом (МеОН) в присутствии катализатора бромида железа (II) (FeBr₂) при температуре 140°С в течение 6 ч при мольном соотношении [FeBr₂]:[пиридин]:[CCl₄]:[метанол]=1:100:200:200.

Фитопатогенный фунгицид, производное 2-пиридилметиламина, фунгицидная композиция, способ борьбы с фитопатогенными грибами // 2224746

Производные 3-галоген-3-гетарилкарбоновой кислоты, гербицидное средство // 2146255

Способ получения е-изомеров производных акриловой кислоты // 2024511

Изобретение относится к способу получения новых гетероциклических производных акриловой кислоты, обладающих ценными фунгицидными свойствами и которые могут найти применение в сельском хозяйстве.

Способ получения галоидпиридинов // 1838300

1,10-фенантролинаты 4-нитрофенил-4 @ -пиридилметанидов натрия или калия, обладающие индикаторными свойствами по отношению к воде или протонным органическим растворителям с интервалом перехода окраски от синей к бесцветной при рк @ 29 // 1807052

Способ получения 2,3-дихлор-5-(трихлор-метил)-пиридина // 1787156

Способ получения е-изомеров производных акриловой кислоты // 1665875

Изобретение относится к гетероциклическим соединениям и, в частности, к получению E-изомеров производных акриловой кислоты формулы @ где W - пиридинилили пиримидинилгруппа, замещенная галогеном, C<SB POS="POST">1</SB> - C<SB POS="POST">4</SB>-алкилом, который, в свою очередь, может быть замещен галогеном, фенилом, C<SB POS="POST">1</SB> - C<SB POS="POST">4</SB>-алкоксилом, феноксигруппой, которая может быть замещена 1-метоксикарбонил-2-метоксиэтенилом, галогеном, цианоили нитрогруппой, аминоформамидо-, нитро-циано-илиN-оксидной группой или W - хинолинилили хиназолинилгруппа, возможно замещенная галогеном и связанная с A одним из атомов углерода кольца A - O или группа S(O)<SB POS="POST">N</SB>, где N = 0, или 1, или 2, при условии, что когда W - 5-трифторметилпиридинил-2-, то A не является кислородом.

Способ получения 2,3,5,6-тетрахлорпиридина // 1621810

Изобретение относится к гетерог циклическим соединениям, в частности к получению 2,3,5,6-тетрахлорпиридина, который используется в синтезе гербицидов . .

Способ получения производных 3-хлор-2-(дихлорметил)пиридина // 1598871

Новые пиперазины в качестве антималярийных агентов // 2423358

Изобретение относится к соединениям, выбранным из группы, состоящей из соединений пиперазина формулы I: где Х означает -СН2- или связь; n означает целое число 1; R1 означает алкил; циклоалкил; гидроксиэтил; бензо[1,3]диоксолил; фенил, который может быть монозамещен галоидом, алкилом, алкокси, -CF3 или алкилкарбонилом; или фенил, который ди- или тризамещен заместителями, независимо выбранными из алкила и галоида; пиридил, который может быть монозамещен галоидом, алкилом или -CF3; фуранил, который может быть монозамещен метилом, гидроксиметилом или бромом, или фуранил, который дизамещен алкилом; тиенил, который может быть монозамещен метилом или хлором; пиримидинил; изохинолинил; бензгидрил; имидазолил, необязательно монозамещенный алкилом; или тиазолил; или Х означает -С(=O)- и R1 означает водород; R2 означает индолил; имидазолил, необязательно монозамещенный алкилом; фенил, который может быть монозамещен галоидом, алкилом, гидрокси или циано, или фенил, который дизамещен галоидом; пиридил; бензотиенил; тиазолил или тиенил; R3 означает индолил, пиридил, который может быть монозамещен алкокси, алкоксиалкокси, NR31R32, морфолином, пиперидином, оксопиперидинилом, оксопирролидинилом, пиридилом или фенилом; или фенил, который монозамещен фенилом, пиридилом, алкилом, алкокси, диалкиламино, морфолином, N-бензил-N-алкиламино, (диалкиламино)алкокси, фенилалкокси или тетрагидроизохинолинилом; или R3 означает группу: где Z означает фенил или пиридил; R 31 означает 2-С1-С5алкоксиэтил, фенил, пиридил, фенилалкил, гидроксиалкилкарбонил, алкилкарбонил, циклоалкилкарбонил или фенилкарбонил; R32 означает водород или метил; R35 означает алкил, алкилкарбонил, фенил, пиридил или пиримидинил; и R4 означает фенил-СН=СН-, где фенил может быть моно-, ди- или тризамещен заместителями, независимо выбранными из галоида, алкила, алкокси и -CF3; или фенил-СН2-СН2, где фенил дизамещен -CF 3; и к их оптически чистым энантиомерам, смеси энантиомеров, такие как, например, рацематы, оптически чистые диастереомеры, смеси диастереомеров, диастереомерные рацематы, смеси диастеромерных рацематов и мезоформы, также как соли таких соединений

Спироциклические нитрилы в качестве ингибиторов протеазы // 2478620

Изобретение относится к замещенным карбо- и гетероциклическим спиросоединениям формулы (I), которые ингибируют тиолпротеазы, способу их получения и их применению в качестве лекарственного средства

Стабильная пестицидная композиция на основе сульфоксимина и способ борьбы с насекомыми // 2518251

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Пестицидная композиция содержит: соединение, имеющее следующую формулу (I): где X представляет собой NO2, CN или COOR4; L представляет собой одинарную связь или R1, S и L, взятые вместе, представляют собой 4-, 5- или 6-членное кольцо; R1 представляет собой (C1-C4)алкил; R2 представляет собой метил, этил, фтор, хлор или бром, и R3 представляет собой водород; n равно 1, когда L представляет собой одинарную связь, или равно 0, когда R1, S и L, взятые вместе, представляют собой 4-, 5- или 6-членное кольцо; Y представляет собой (C1-C4)галогеналкил, F, Cl, Br или I; и R4 представляет собой (C1-C3)алкил; и органическую кислоту или ее соль. Композицию применяют для борьбы с насекомыми. Изобретение позволяет повысить стабильность композиции. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 10 пр., 5 табл.

Стабильная инсектицидная композиция и способ её получения (варианты) // 2523293

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Осуществляютполучение инсектицидной композиции, имеющей первое соотношение стереоизомеров соединения, имеющего следующую структуру: и нагревание композиции в течение 4-72 часов при температуре 23-70°С с получением второго, иного соотношения стереоизомеров. Изобретение позволяет повысить стабильность композиции. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 3 табл., 9 пр.

Способ получения 2-хлор-5-хлорметилпиридина // 2537416

Изобретение относится к улучшенному способу получения 2-хлор-5-хлорметилпиридина, который характеризуется тем, что в качестве исходного реагента используется 2-хлор-5-гидроксиметилпиридин, а в качестве хлорирующего средства - цианурхлорид, что позволяет осуществлять реакцию взаимодействия в течение 90 минут в стандартных условиях и получать 2-хлор-5-хлорметилпиридин с выходом не менее 90%. 2-хлор-5-хлорметилпиридин находит применение при производстве неоникотиноидов, в частности имидаклоприда, тиаклоприда, нитенпирама, широко применяемых в сельском хозяйстве для борьбы с вредителями зерновых, плодовых и овощных культур, в быту - для уничтожения насекомых в жилых и производственных помещениях. 1 пр.

Позитивные аллостерические модуляторы никотинового рецептора ацетилхолина // 2604737

Изобретение относится к соединениям формулы [I]: где R1, R2, R3, R4 и R5 означают Н; R6 означает гидроксиметил; А7 означает C-R7, А8 означает N и А9 означает C-R9; R7, R9, R10 и R11 выбирают, независимо друг от друга, из Н, C1-6-алкила, C1-6-алкокси, циано и C1-6-алкилсульфонила, где вышеуказанный C1-6-алкил или C1-6-алкокси необязательно является замещенным одним или более заместителями, выбираемыми из хлора, фтора и C1-6-алкокси; и его фармацевтически приемлемым солям. Соединения являются позитивными аллостерическими модуляторами (РАМ) никотинового α7-рецептора ацетилхолина. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 1 табл., 51 пр.