194829. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 2,3-diklór-5-trifluor-metil-piridin előállítására
194829 1 A találmány tárgya eljárás 2,3-dlklór—5—(trlfluor—metil)—pirldln előállítására 2,3—dlklór—5— —(tr(klór-metíl)—ptrídln és hidrogén-fluorid reagáltatásával, katalitikus mennyiségű fóm-halogenid vagy fóm-halogenld/foszfor-halogenld katalizátor jelenlétében, folyadókfázlsban. A (trlklór-metil)-piridln-származókok fluorozását a 4 266 064 és 4 288 599 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban ismertetett eljárások szerint gőzfázisú fluorozással végzik. A fenti eljárás magas hőmérsékletet igényel. A gőzfázisú reakciók hátránya többek között a nagy energiaköltség, ami a magas hőmérséklet miatt lép fel, továbbá az, hogy a gőzfázisú reakciórendszer magas hőmérséklete következtében a kiindulási anyagok és végtermékek bomlanak, és a kívánt (trifluor-metil)—piridin-származékok alacsony konverziós fokkal és/vagy alacsony szelektivitással képződnek. A (trlfluor-metil)-piridln-származékokat a 4 184 041 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásból ismert módon úgy állítják elő, hogy a (triklór-metil)-piridln-származókokat hidrogén-fluorid gázzal reagáltatják 0 és 50 °C közötti hőmérsékleten. A fenti eljárással azonban a (trifluor—metilj-plridinek csak laboratóriumi méretekben állíthatók elő, Ipari méretű gyártásra nem alkalmas az eljárás. A (Helvetica Chimica Acta 59(24), 229-230 (1976)) irodalmi helyen Ismertetik a (triklór-metil)-pirldin-származékok fluorozását (trlfluor-metll)-plridin-származókokká, 200 °C körüli hőmérsékleten. A fenti eljárással azonban olyan reakciótermók-elegy kapható, amelyben a kívánt (trifluor-metil)-pirldinek mennyisége elenyésző, a termék fő tömegét alulfluorozott (klór—difluor— —metil)—piridin— és (diklór—fluor—metil)—plridin— -származékok képezik. A fentiek ismeretében célunk olyan eljárás kidolgozása volt, amely alkalmas a (trifluor-metil)-pirldin-származékok, közelebbről a 2,3- dIklór-5-(trifluor—metil)—piridin Ipari méretű előállítására. A találmány lényegét az a felismerés képezi, hogy a (trlfluor-metil)-piridin-származókokat folyadókfázisban, halogén—(fluor—klór)—kicserélődési reakcióban is előállíthatjuk, megfelelő (trlklór-metil)-piridin-származókból. Az egy (triklór-metil)-csoportot tartalmazó (triklór— -metll)-piridln-származék a piridlngyűrű egyéb helyzetében más szubsztítuens(eke)t is tartalmazhat, a (trlklór-metil)-csoporton kívül. A találmány értelmében úgy járunk el, hogy a 2,3—dlklór—5—(triklór—metll)-plridin katalitikus mennyiségű fém-halogenid vagy fóm-halogenid/foszfor-halogenid katalizátor jelenlétében folyadékfázisban hidrogón-fluorlddal reagáltatjuk a kívánt 2,3—diklór—5—(trifluor—metil)—piridin képződésére alkalmas körülmények között. A találmány szerinti eljárás segítségével a 2,3—diklór—5—(trifluor—metil)—piridin folyadókfázisban, ipari méretekben állítható elő. A folyadékfázisú reakciófeltótelek között a kívánt (tri-2 2 fluor-metil)-piridin-származók szelektíven állítható elő. Ezenkívül a találmány szerinti folyadókfázisú eljárás folyamatossá tehető oly módon, hogy a kiindulási anyagot folyamatosan vezetjük a reaktorba, miközben a kívánt (trifluor—metil)—pirldint — amelynek forráspontja rendszerint alacsonyabb, mint a reakcióhőmérséklet — a (trifluor—metil)—plridin—gőzökből kondenzálással kinyerjük. A gyakorlatban a találmány szerinti eljárást úgy folytatjuk le, hogy a (trlklór-metll)-pirldln-származókot hidrogón-fluorlddal és katalitikus mennyiségű fóm-halogenlddel vagy fóm-halogenld/foszfor-halogenid katalizátorral — a továbbiakban az egyszerűség kedvéért katalizátornak említjük — órintkeztetjük, folyadókfázisú reakciókörülmények között, adott esetben atmoszférikus nyomást meghaladó nyomáson. Kiindulási vegyületként 2,3—diklór—5—(triklór-metil)—pirldint használunk. A találmány szerinti eljárásban fluor-forrásként hldrogón-fluoridot használunk. A hidrogén -fluoridot vízmentes hidrogén-fluoridkónt vagy hidrogón-fluorld-oldatkónt vihetjük reakcióba. A hldrogón-fluoridot vagy gáz formájában buborékoltatjuk a reakció’elegybe, vagy folyadék formájában tápláljuk be. A vízmentes hidrogén-fluorid forráspontja 19,5 °C, és a folyadék vagy gáz asszociált molekulákból áll. A hidrogén-fluorid jól Ismert vegyszer, általában tartályokban vagy tartálykocsikban kerül kereskedelmi forgalomba. A hidrogén-fluorid savként, azaz vizes hidrogén-fluorld-oldat formájában is alkalmazható. A találmány szerinti eljárásban fluor-forrásként előnyösen vízmentes formában lévő hidrogén-fluoridot használunk. A hidrogén-fluoridot legalább 3 mól feleslegben, előnyösen ezt meghaladó mennyiségben használjuk, a (triklór-metll)-plrldin-származók egy móljára számítva. Fóm-halogenidkónt fóm-klorldokat vagy fóm-fluoridokat használunk, fém-klorldként például vagy (II)—kloridot, vas(lll)—kloridot, nióbium(V)-kloridot, tantál(V)-klorldot, volfrám(VI)-kloridot, ón(IV)-kloridot vagy a fenti vegyületek elegyót. Fóm-fluorldkónt például antimon(lll)-fluoridot, vas(ll)-fluoridot, vas(lll)—fluoridot, ezüst-fluoridot, kálium-fluoridot, króm(ll)—fluoridot vagy a fenti sókból álló elegyet használhatunk. A fém-halogenldeket katalitikus mennyiségben adjuk a reakcióelegyhez, ami általában 0,1 - 20 mól %, a kiindulási (triklór-metll) piridin-származókra számolva, előnyösen 0,5 - 10 mól%. Előnyös fém-halogenid katalizátorként a vas(lll)—kloridot vagy vas(lll)-fluoridot említhetjük. Különösen előnyös a vas(ll)—klorld vagy vas(ll)—fluorid, Illetve a fenti sók elegye. Katalizátorként fóm-halogenld/foszfor-halogenid kombinációt is használhatunk, oly módon, hogy a reakcióelegyhez a fém-halogenid katalizátoron kívül foszfor-halogenidet is adunk. Foszfor-halogenldként előnyösen foszfor(V)—kloridot használunk. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
