JPH06228096A - 純粋な2,5−ジクロルピリジンの製造方法並びに副生成物として生じる2,3−ジクロルピリジンの収得方法 - Google Patents

純粋な2,5−ジクロルピリジンの製造方法並びに副生成物として生じる2,3−ジクロルピリジンの収得方法

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JPH06228096A
JPH06228096A JP5248974A JP24897493A JPH06228096A JP H06228096 A JPH06228096 A JP H06228096A JP 5248974 A JP5248974 A JP 5248974A JP 24897493 A JP24897493 A JP 24897493A JP H06228096 A JPH06228096 A JP H06228096A
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 純粋な2,5- ジクロルピリジンの製造方法
並びに副生成物として生じる2,3- ジクロルピリジン
の収得方法。 【構成】 2- クロルピリジン又は2- ブロムピリジン
をアルカリ金属水酸化物,アルカリ土類金属水酸化物等
の塩基の存在下にアルコキシル化し,ついで当該アルコ
キシル化体を触媒の存在下にクロル化して2,5- ジク
ロルピリジンを製造し、更に3- 位がクロル化された副
生成物の収得及び純粋な製造を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、2,5- ジクロルピリ
ジンを異性体不含生成物として2- クロルピリジン又は
2- ブロムピリジンから製造する新規方法に関する。新
規方法は、3- 位がクロル化された副生成物の収得及び
純粋な製造も包含する。
【0002】
【従来の技術】2,5- 及び2,3- ジクロルピリジン
は、農業化学物質、たとえば除草剤又は殺虫剤の製造用
の価値ある中間体である。しかしこれらは医薬、たとえ
ば抗うつ又は無緊張作用を有する化合物の合成にも使用
される。
【0003】従来から比較的多量に使用される2,5-
ジクロルピリジンを、常法でドイツ特許第1,695,
659号明細書に記載された方法に従って2- アミノピ
リジンから製造する。この方法は脱ジアゾ化反応に基づ
いており、この際アミノ基──これは本来クロル化をパ
ラ- 位に導くのに役立つ──を置換基としてクロルで置
き換える。この置換は、銅又は塩化銅の存在下に行われ
る。副生成物として生じる5- クロルピリジン -2- オ
ンを、DMF中でPOCl3 で処理することによって同
様に所望の2,5- ジクロルピリジンに変える。この方
法の著しい欠点は、最初のクロル化段階で理論値の約6
3%の僅かな収率ばかりでなく、5- クロル -2- アミ
ノピリジンの毒性性質である。これは、たとえそれが毒
物学上低い毒性ものとして分類されても、ほんの僅かな
痕跡でも薬学的生成物中で望まれない。
【0004】比較的広い範囲にわたって実施されるこの
方法の他に、2,5- ジクロルピリジンの他の製造方法
も公知であるが、すべて著しい欠点を有する。米国特許
第3,947,457号明細書から、2,5- ジクロル
ピリジンが2,3,4,5- テトラクロルピリジンから
エタノール中でトリエチレンアミンの存在下にヒドラジ
ンで処理して、91%収率で得られる方法は公知であ
る。しかしヒドラジンの発癌性に基づき、この方法は工
業的規模で実施することができない。
【0005】更に2つの日本の文献(特開平1−121
267号公報、特開昭58−206564号公報)によ
れば2- クロルピリジンをCl2 で塩化鉄(III)-触
媒の存在下にクロル化することが記載されている。しか
しこのクロル化法の実施のためには高い温度を必要と
し、かつこの反応は比較的に小さい選択性を有すること
が欠点である。これは著しい他のジ- 、トリ及びテトラ
クロリドを生じる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の目
的は、ジクロルピリジンを高い収率で純粋に製造するこ
とができる経済的方法を得ることにある。しかもこの方
法は所望されない毒性副生成物の形成も生せず、発癌性
物質の添加と結合もしない。
【0007】
【課題を解決するための手段】この課題の解決は、請求
項1ないし13による方法によって行われる。新しい中
間体として請求項14の2- ブトキシ -5- クロルピリ
ジンを収得する。
【0008】文献から、2- クロルピリジンを2- 位で
アルコールによってアルコキシル化する方法が公知であ
る。次のクロル化によってクロル化生成物の混合物が得
られ、この際特に5- クロル -2- アルコキシピリジン
も得られる。更なる後処理に応じて、これから2- クロ
ルピリジン又は2- ピリドンを得ることができる。
【0009】本発明者は、反応を室温で水性媒体中で塩
基助剤及び触媒の存在下にクロル化した場合、2- アル
コキシピリジンのクロル化を、5- 位がクロル化された
生成物のために変えることができることを見い出した。
反応媒体に乳化剤の少量を加えた場合に促進することが
できる。アルコキシ基がC- 原子数4〜8の残基である
場合、特に5- クロル -2- アルコキシピリジンの高い
収率が得られる。たとえば2- ブトキシピリジンの対応
するクロル化によって85%が5- クロル -2- ブトキ
シピリジン、約14%が3- クロル -2- ブトキシピリ
ジン及び1%より少ない量が3,5- ジクロル -2- ブ
トキシピリジンが、理論値の90%の全収率で得られ
る。
【0010】5- クロル -2- ブトキシピリジンは、
酸、たとえばHClによる加水分解による医薬用粗製物
質2- ヒドロキシ -5- クロルピリジンの製造のための
中間体であり、慣用方法で使用されるメトキシ- 又はエ
トキシ誘導体に比して卓越した利点を示す。HClによ
る加水分解で生じる塩化ブチルも反応条件下で不揮発性
である。したがって費用のかかる排気後処理は、行われ
ない。その上に蒸留で容易に分離しうる塩化ブチルは、
高価な、工業的に価値ある中間体である。
【0011】このことは、この主生成物が一緒にウィー
ルスマイヤーハック- 試剤の条件下にクロル化エーテル
分解されうるという利点を有する。この際反応物として
2,5- ジクロルピリジン、2,3- ジクロルピリジン
及び対応する塩化炭化水素、たとえばn- 塩化ブチルを
生じる。このことは、C- 原子数4又はそれ以上を有す
るアルコールの使用によって所望されたクロル化生成物
の収量を増加するばかりでなく、環境にやさしい方法に
従っても処理することができることを意味する。という
のは生じる塩化炭化水素が反応温度で揮発性でないから
である。
【0012】処理の他の経過で、得られたジクロルピリ
ジン- 異性体混合物を簡単な方法で水蒸気蒸留によって
後処理することができる。この際固体が2,5- ジクロ
ルピリジン96%の含有率で形成され、油状物が沈殿す
る。その中に2,3- ジクロルピリジンが40%に増
す。アルコール/水- 混合物から簡単な再結晶によっ
て、2,5- ジクロルピリジンを100%純度で得るこ
とができる。特に対応するクロル化炭化水素でまだ不純
化された2,3- ジクロルピリジンを簡単な方法で公知
方法で純粋に得ることができる。
【0013】特別な処理の実施形態は、2- アルコキシ
- クロルピリジン- 異性体混合物を溶剤中に取り、5-
異性体をハロゲン化水素の導入によってアンモニウム塩
として沈殿することにある。この際3- 異性体は溶液中
に残存する。苛性アルカリ溶液で中和後、この方法で異
性体不含の5- クロル -2- アルコキシピリジンが得ら
れる。2つの異性体、5- クロル -2- アルコキシピリ
ジン及び単離された3- クロル -2- アルコキシピリジ
ンを上記方法で分離し、ジクロルピリジンに変換するこ
とができる。
【0014】処理の実施のために、アルコキシル化に使
用されるアルコールをアルコキシル化する2- クロルピ
リジンに対して2.5〜4- 倍モル量で反応容器中に予
め入れ、冷却下に同様に2- クロルピリジンに対して
1.2- ないし1.7- 倍モル量の塩基を加える。この
際温度は可能な限り25〜40℃で保つ。アルコキシル
化反応を窒素雰囲気下で行うが、約110℃の温度が好
ましい。しかし還流温度で実施することもできる。アル
コキシル化生成物の後処理は、常法で形成されたアルカ
リ- 又はアルカリ土類金属の塩化物の分離及び過剰のア
ルコールの留去によって行われる。
【0015】アルキル化剤として、室温で液状のC- 原
子数4〜10のすべてのアルコールを使用することがで
きる。C- 原子数4〜8のものを使用するのが好まし
い。特にこれらはn- 、i- 及びt- ブタノール、すべ
ての分枝状及び直鎖状第一、第二及び第三ペンタノー
ル、ヘキサノール、ヘプタノール及びオクタノール──
そのアルコラート及び対応するクロリドが液状である限
り──である。というのはもしそうでなければ反応温度
を高めねばならない、そしてこれがアルコキシル化生成
物の収率を低下させるからである。アルコラートの製造
に、すべてのアルカリ- 及びアルカリ土類金属の水酸化
物、特にしかもNaOH、LiOH及びKOHが適す
る。
【0016】得られた2- アルコキシピリジンのクロル
化に、後者を蒸留水10〜20- 倍、好ましくは15〜
19- 倍モル量、乳化剤1%まで、触媒1%まで、塩基
助剤少しづつ配量添加する全量のほぼ1/10、2- ア
ルコキシピリジンモルあたり約0.5〜0.8モルと共
に室温で反応容器中に予め入れる。撹拌かつ温度の維持
下に反応終了するまで塩素ガスを導入する。反応の間、
塩基助剤を少しづつ配量添加する。その場合pH- 値を
7以下に下げ、前もって配量添加された塩基助剤を完全
に溶解する。
【0017】塩素ガスの供給を、反応終了までほぼ2-
アルコキシピリジンに対して1.1〜1.5倍モル量を
消費する様に可能な限り撹拌する。乳化剤として、この
反応で反応性塩素の存在下にその反応性を維持するも
の、特にアルキルスルホナート、すなわちC- 原子数1
0〜18のものを使用する。乳化剤を室温で少なく配量
添加することができるのが特別な利点である。したがっ
て全量に対してほとんど0.1%で足りる。一般に乳化
剤1%まで使用する。
【0018】塩基助剤として反応の間夫々アルカリ- 又
はアルカリ金属の酸化物又は水酸化物、たとえばLi2
O,MgO,CaO,BaO,NaOH,KOH,Li
OH,Mg(OH)2,Ca(OH)2,Ba(OH)2, N
2 CO3 ,K2 CO3 ,Li2 CO3 ,MgCO3
CaCO3 ,BaCO3 又はアルカリ- 又はアルカリ土
類金属の酢酸塩を作用させることができる。アルカリ土
類金属の酸化物を使用するのが好ましい。MgOをこの
目的のために使用するのが特に好ましい。
【0019】反応間に使用される触媒が、ヨード又はブ
ロムであることができ、これは乳化剤と同様に極めて少
量を配量添加することができる。十分な有効性を得るた
めに、全反応量に対してほとんど約0.1〜1%で足り
る。多くの場合、触媒の添加をやめることさえもでき
る。
【0020】クロル化を終了した後、反応溶液をカーボ
ナートの添加によってpH- 値約5〜6に調整し、残存
相を分離して後処理し、すなわち10mmHg及び沸点
=75℃で蒸留によって行い、この際異性体混合物を分
離することはできないが、副生成物、乳化剤、触媒及び
塩素塩は除かれる。次いで85%5- 異性体及び約15
%3- 異性体から成る得られた異性体混合物を、公知方
法で、たとえば合成コミニュケーション20(19,2
971〜2977(1990)から知られている方法
で、フィールスマイヤーハック試剤の処理で2- 位でク
ロル化する。この反応によって得られたジクロルピリジ
ン異性体混合物を水蒸気蒸留し、それによって固相及び
油状物が生じる。
【0021】固体中に2,5- ジクロルピリジン85〜
96%及び2,3- ジクロルピリジン少量を見い出し
た。これから2,5- 異性体を、アルコール/水- 混合
物から再結晶によって100%までの純度で得ることが
できる。
【0022】アルコールとして、この目的のためにs-
又はt- イソプロパノール、n- 、i- 、t- ブタノー
ル、ペンタノール、シクロヘキサノールを除くヘキサノ
ールよりなる群から選ばれたアルコールを使用すること
ができる。
【0023】分離された油状物中に得られる2,3- ジ
クロルピリジンを、文献中に記載した方法に従って純粋
に収得することができる。
【0024】
【実施例】
〔例1〕 2- クロルピリジンから2- ブトキシピリジン n- ブタノール245g中に水酸化ナトリウム55g
(1.38モル)を含有する、100℃に加熱された溶
液に4時間以内で2- クロルピリジン113.5g(1
モル)を滴下する。約16時間この温度で撹拌し、次い
で2時間還流加熱する(約112℃)。冷却後、沈殿し
た塩化ナトリウムを濾過し、残留物をn-ブタノール約
500mlで洗滌する。一緒にされた濾液を減圧蒸留す
る。先ずブタノール- 水共沸混合物を蒸留し、次いでn
- ブタノール及び2- クロルピリジン/n- ブタノール
- 中間流出物が生じる。最後に2- ブトキシピリジンが
75℃/10mmHgで無色液体として留出する。
【0025】収量108g(72%)2- ブトキシピリ
ジン(純度>98%)。 〔例2〕 クロル化 2- ブトキシピリジン1000g(6.6モル)、蒸留
水2207g(122モル)、アルキルスルホナート1
g(C- 原子数13〜18/分子、たとえばHosta
pur SAS60)、ヨード6.6g(0.03モ
ル)並びに塩基としてMgO約17gを、撹拌器を備え
た6l- フラスコ中に予め入れ、室温(23〜25℃)
で撹拌する。塩素ガスを、添加されたMgOを完全に溶
解し、pH- 値が<7になるまで導入する。この工程
は、全体で176g(4.4モル)のMgOが消費され
るまでしばしばくり返す。反応が発熱的に進行するの
で、温度を全反応時間の間30℃以下で冷却して保たね
ばならない。全塩素量は606g(8.5モル)であ
る。反応の終了後、更に30分後撹拌し、更に冷却し、
それによって過剰の塩素ガスを除去し、温度を上昇させ
る後、反応を弱める。反応混合物のpH- 値は約1であ
る。炭酸水素ナトリウムの少しづつの添加によってpH
- 値を約5〜6に調整する。
【0026】6l撹拌フラスコ中で約10分以内で水性
淡黄色相と有機の濃い黄色相の相分離を行う。相を分離
し、有機相を減圧蒸留する。収量1110g(90%)
沸点 14117〜119℃。生成物はGC及び1H- NM
Rによれば85%5- クロル-2- ブトキシピリジン及
び15%3- クロル -2- ブトキシピリジンから成る。
【0027】塩素導入時間 7時間 導入塩素量:606g(8.5モル) 収率:90% 〔例3〕 2,3- 及び2,5- ジクロルピリジンの製造 ホスホルオキシクロリド231g(1.5モル)に10
0℃で5時間以内でジメチルホルムアミド105g
(1.5モル)中に〔例2からの〕クロルブトキシピリ
ジン- 混合物112g(0.6モル)を含有する溶液を
滴下する。その後20時間100℃で後撹拌する。次い
で減圧でn- ブチルクロリド及びホスホルオキシクロリ
ドを蒸留する。得られた液状残留物を冷却下に水500
mlで加水分解し、50%苛性ソーダ溶液270gで中
和する。水蒸気蒸留によって、2,5- ジクロルピリジ
ン並びに2,3- ジクロルピリジン及び少量のn- ブチ
ルクロリドを精製する。水から沈殿した固体を、吸引濾
取する。
【0028】収量62g(70%)。2,5- 及び2,
3- ジクロルピリジンの混合物。 〔例4〕 2,5- ジクロルピリジン 例3からの混合物62gを、イソプロパノール/水- 混
合物(15:85)200gから再結晶する。
【0029】収量42g 2,5- ジクロルピリジン
(出発化合物(85%)中の2,5-ジクロルピリジン
の本来の割合80%収率に対して62%。融点58〜5
9℃(Lit1 59〜60℃)。
【0030】Lit1 =H.B.den Hertog等. Recuei
l trav. chim. 69(1950),673. 〔例5〕 5- クロル -2- ブトキシピリジンと3- クロル -2-
ブトキシピリジンの異性体分離 トルオール中にクロルブトキシピリジン- 混合物(85
%5- 、15%3- 異性体)1モルを含有する溶液中
で、冷却下に乾燥塩化水素ガス0.85モルを導入す
る。沈殿する5- クロル -2- ブトキシピリジン- ヒド
ロクロリドを濾過する( 1H- NMR〔CDCl3 〕:
=1.55(t,3H,CH3)、1.55(6重線,2
H,ブチル -3- CH2)、1.95(4重線,2H,ブ
チル -2-CH2)、4.62(t,2H,O- CH2)、
7.35(d,1H,ピリジル- 3H)、8.20(d
d,1H,ピリジル- 4H)、8.38(d,1H,ピ
リジル- 6- H)、9.20(dr s,1H,N
H)。
【0031】ヒドロクロリドを苛性ソーダ溶液で中和
し、5- クロル -2- ブトキシピリジンを分離する。収
量133g(全含有量に対して)は、理論値の85%に
相当する。
【0032】
【発明の効果】本発明による方法によれば、2,5- ジ
クロルピリジンを、2- クロルピリジン又は2- ブロム
ピリジンから異性体不含生成物として製造することがで
き、3- 位がクロル化された副生成物を純粋に製造する
ことができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウオルフガング・ウアッイス ドイツ連邦共和国、エデインゲンーネッカ ールハウゼン、ケルターウエーク、3 (72)発明者 ハンス・ウエルナー・クレフナー ドイツ連邦共和国、バッテンベルク/プフ アルツ、パノラマストラーセ、13 (72)発明者 アルブレヒト・ロイフアー ドイツ連邦共和国、ウアインハイム、カバ イロンストラーセ、72

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 a)2- クロルピリジン又は2- ブロム
    ピリジンを塩基、特にアルカリ- 又はアルカリ土類金属
    の水酸化物の存在下に高められた温度で、すなわち還流
    温度までの温度でアルコキシル化し、 b)アルコキシル化生成物を室温で水性懸濁液の形で塩
    基助剤としてアルカリ-又はアルカリ土類金属の水酸化
    物又は酸化物、少量の触媒及び場合により少量の乳化剤
    の存在下に塩素ガスの導入によってクロル化し、 c)生じる異性体混合物をフィールスメーヤーハック試
    剤で処理し、 d)得られた2,5- 及び2,3- 異性体混合物を水蒸
    気蒸留し、次いで e)結晶性生成物をアルコール/水- 混合物から再結晶
    することを特徴とする2,5- ジクロルピリジンの製造
    方法。
  2. 【請求項2】 a)2- クロルピリジン又は2- ブロム
    ピリジンをアルカリ- 又はアルカリ土類金属の水酸化物
    の存在下に高められた温度で、すなわち還流温度までの
    温度でアルコキシル化し、 b)アルコキシル化生成物を室温で水性懸濁液の形で塩
    基助剤としてアルカリ-又はアルカリ土類金属の水酸化
    物又は酸化物、少量の触媒及び場合により少量の乳化剤
    の存在下に塩素ガスの導入によってクロル化し、 c)生じる及び蒸留された異性体混合物を芳香族溶剤中
    に取り、2- アルコキシ-5- Cl- ピリジンをガス状
    ハロゲン化水素の導入によって及び生じるヒドロクロリ
    ドの沈殿によって3- 異性体から分離し、 d)5- 異性体をフィールスメーヤーハック- 試剤で処
    理し、 e)得られた粗2,5- ジクロルピリジンを水蒸気蒸留
    し、次いで f)結晶性生成物をアルコール/水- 混合物から再結晶
    することを特徴とする純粋な2,5- ジクロルピリジン
    の製造方法。
  3. 【請求項3】 ガス状ハロゲン化水素の導入によって溶
    液中に残存する、2- アルコキシ -5- Cl- ピリジン
    から分離された2- アルコキシ- 3-Cl -ピリジン
    を、 a)蒸留によって溶剤から分離し、 b)フィールスメーヤーハック試剤で処理し、 c)蒸留気蒸留をし、 d)2,3- ジクロルピリジンに富んだ油状物を公知方
    法で後処理する、請求項2記載の方法。
  4. 【請求項4】 2- クロルピリジン又は2- ブロムピリ
    ジンを塩基、特にアルカリ- 又はアルカリ土類金属の水
    酸化物の存在下に温度<110℃でアルコキシル化す
    る、請求項1又は2記載の方法。
  5. 【請求項5】 塩基又は塩基助剤としてLi2 O,Mg
    O,CaO,BaO,NaOH,KOH,LiOH,M
    g(OH)2,Ca(OH)2,Ba(OH)2,Na2 CO
    3 ,K2 CO3 ,Li2 CO3 ,MaCO3 ,CaCO
    3 ,BaCO 3 又はアルカリ- 又はアルカリ土類金属の
    酢酸塩を使用する、請求項1又は2記載の方法。
  6. 【請求項6】 触媒としてヨード又はブロムを使用され
    るアルコキシピリジンのモル量に対して1%より少ない
    量で使用する、請求項1又は2記載の方法。
  7. 【請求項7】 クロルの存在下で反応性で残存する乳化
    剤を、使用されるアルコキシピリジンの量に対して1%
    より少ない量で使用する、請求項1又は2記載の方法。
  8. 【請求項8】 乳化剤としてC- 原子数10〜38のア
    ルキルスルホナートを使用されるアルコキシピリジンの
    量に対して1%より少ない量で使用する、請求項1又は
    2記載の方法。
  9. 【請求項9】 クロル化エーテル離脱を実施し、その際
    2- アルコキシ- クロルピリジンの1部をモル量に対し
    てDMF2〜4部中でPOCl3 2.5〜3.5部と混
    合して反応させる、請求項1又は2記載の方法。
  10. 【請求項10】 再結晶のために、水及びs- 又はt-
    イソプパノール、n- 、t- 又はi- ブタノール、ペン
    タノール又はヘキサノールから成る群より選ばれたアル
    コールから成る混合物を使用する、請求項1又は2記載
    の方法。
  11. 【請求項11】 アルコキシル化をC- 原子数4〜8の
    第一、第二又は第三アルコールによって行う、請求項1
    又は2記載の方法。
  12. 【請求項12】 アルコキシル化をn- ブタノール、i
    - ブタノール又はs- ブタノールによって行う、請求項
    1又は2記載の方法。
  13. 【請求項13】 アルコキシル化をペンタノール、ヘキ
    サノール、ヘプタノール又はオクタノールによって行
    う、請求項1又は2記載の方法。
  14. 【請求項14】 5- クロル -2- ブトキシピリジン。
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