2-Amino-5-cianopiridina CAS 4214-73-7

La 2-amino-5-cloropiridina se prepara clorando 2-aminopiridina en un medio fuertemente ácido. La 2-amino-5-cloropiridina es un intermedio útil en la preparación de herbicidas imidazopiridina clorosustituidos.

Se ha descubierto que hacer reaccionar 2-aminopiridina con un agente clorante en un medio fuertemente ácido que tiene una función de acidez de Hammett, Ho, de menos de aproximadamente -3.5 da como resultado la producción de 2- amino-5-cloropiridina con sólo una formación mínima del subproducto de sobrecloración de 2-amino-3,5-dicloropiridina.

Si bien no se desea ceñirse a ninguna teoría del mecanismo de reacción, se cree que en un medio tan fuertemente ácido que tiene una función de acidez inferior a -3.5, el proceso de cloración de la invención tiene lugar mediante la formación de una especie protonada reactiva de 2-aminopiridina que posteriormente sufre monocloración selectiva según el siguiente esquema de reacción generalizado.

En el esquema de reacción anterior, la tasa de cloración de la 2-aminopiridina protonada, k1, es mucho mayor que la tasa de cloración de la 2-amino-5-cloropiridina protonada, k2. Por lo tanto, la reacción de monocloración selectiva predomina en un medio fuertemente ácido y se minimizan las reacciones de sobrecloración competitiva.

Sin embargo, en un medio débilmente ácido, por ejemplo ácido sulfúrico al 20%, los reactivos 2-aminopiridina están presentes en gran medida en forma no protonada. Las tasas de cloración de la 2-aminopiridina no protonada y la 2-amino-5-cloropiridina no protonada son comparables. Por lo tanto, la posterior reacción de sobrecloración que da como resultado la formación de cantidades sustanciales de 2-amino-3,5-dicloropiridina es competitiva con la reacción de monocloración deseada.

La presencia de productos de cloración excesiva en la mezcla de reacción dificulta la recuperación del producto de 2-amino-5-cloropiridina puro deseado. Además, la cloración adicional de 2-amino-5-cloropiridina para formar 2-amino-3,5-dicloropiridina reduce el rendimiento del producto deseado.

Convenientemente, el material de partida de 2-aminopiridina se añade al medio fuertemente ácido con enfriamiento externo para mantener la mezcla de reacción aproximadamente a temperatura ambiente durante la adición. A continuación se añade a la mezcla de reacción al menos un equivalente de un agente clorante con agitación. El uso de menos de un equivalente del agente clorante da como resultado una cloración incompleta del material de partida y, en consecuencia, reduce el rendimiento del producto deseado. Preferiblemente, se emplean entre aproximadamente uno y aproximadamente dos equivalentes del agente clorante por equivalente de material de partida de 2-aminopiridina. Se pueden emplear más de dos equivalentes del agente clorante, pero el uso de un gran exceso de agente clorante tiende a aumentar la formación de subproductos de sobrecloración sin promover adicionalmente la reacción completa deseada del material de partida.

Se prefiere la adición lenta del agente clorante a la mezcla de reacción. Lo más preferiblemente, el agente clorante se añade aproximadamente a la velocidad a la que se consume. Esta adición lenta evita la acumulación de grandes excesos de agente clorante en la mezcla de reacción y, por lo tanto, minimiza la producción de subproductos de cloración excesiva. Si bien la temperatura de la mezcla de reacción puede controlarse si se desea, no es necesario el control externo de la temperatura de la mezcla de reacción durante la adición del agente clorante.

Una vez completada la adición del agente clorante, la mezcla de reacción se agita a temperatura ambiente durante aproximadamente 30 minutos a aproximadamente 90 minutos. Tiempos de reacción más largos favorecen la formación de 2-amino-3,5-dicloropiridina y preferiblemente se evitan.

Sí, la piridina es soluble en agua. Se disuelve en agua debido a los fuertes enlaces de hidrógeno. Además, existen interacciones intermoleculares dipolo-dipolo que existen entre pares libres y, por lo tanto, la piridina se disuelve en agua. En palabras simples, la piridina es polar y soluble en cualquier concentración de la solución. Además, durante este proceso, la piridina sufre una hidratación hidrófila en el átomo de nitrógeno. La piridina se considera altamente subjetiva a la dispersión en atmósferas debido a propiedades como su volatilidad y solubilidad en agua.