199121. lajstromszámú szabadalom • Eljárás béta-fluor-piridin-származékok előállítására
199121 A találmány tárgya eljárás fluor-piridin-származékok előállítására kálium-fluorid fluorozószer alkalmazásával. Az alkáliíém-fluoridok jól ismert reagensek a gyűrűn klóratommal helyettesített piridineknek a megfelelő fluor-piridinné való kialakítására. így például Finger és munkatársai [J. Org. Chem. 28, 1666 (1963)] azt találták, hogy a kálium-fluorid dimetil-szulfonban 200°C hőmérsékleten megfelelő idő alatt a 2- -klór-piridint 2-fluor-piridinné alakítja. Hasonlóképpen 2,3,5-triklór és 2,3,5,6-tetraklór-piridinből 2-fluor- és 2,6-difluor-3,5-diklór-piridinek nyerhetők. Ugyancsak ismeretes, hogy ha piridinen a klóratomot fluoridion mikleofil hatásával cseréljük ki fluoratomra, ez nagyon kedvez az a és a y-helyzetű klóratomok kicserélésének, míg a ß-helyzetü klóratomok lényegében változatlanul megmaradnak. A fenti hivatkozásokon kívül Chambers és munkatársai közleményében (Proc. Chem. Soc., 1964, 83) is közük, hogy pentaklór-piridint 200°C körüli hőmérsékleten poláros aprotikus oldószerben reagáltatva a körülmények igen kedvezőek az a- és a Y-helyzetű klóratomok fluoratomra való cserélődésének, de a ß-helyzetü (3- és 5-helyzetű) klóratomok kicserélődése csak szélsőséges körülmények között, például vízmentes kálium-fluorid alkalmazásával 400—500°C-on, 24 óra reagáltatással megy végbe. Ezen túlmenően, ha a ß- (3- és 5 ) helyzetű klóratomok, kicserélődése bekövetkezik, ez csak a teljesen szubsztituált klór-piridinre korlátozódik; az előbbiekben említett 2,3,5,6-tetraklór piridin — amely vegyület a 4-helyzetben hidrogénatomot tartalmaz — ilyen körülmények között csak bomlástermékeket ad (lásd Chambers, az előzőekben idézett irodalmi helyen). Newkome és Paudler [„Contemporary Heterocyclic Chemistry”, New York, John Wiley (1982), 262— 263] azt találták, hogy azonos helyettesítési reakcióban a ß-klor-piridin reakcióképessége 10 000—100 000-szer kisebb, mint az a-klórvagy a Y-klór-piridiné. E jelenségre elméleti magyarázatot is adnak. A 63 872. számú szabadalmi bejelentésben leírják, hogy a klór-piridinek klóratomjának fluoratomra való kicserélése ismert módon kálium-fluoriddal poláros aprotikus oldószer jelenlétében vagy anélkül végezhető. A leírás 5. oldalán ismertetik, hogy 2,3-diklór-5- - (triklór-metil)-piridint kálium-fluoriddal reagáltatva a 3-(ß-)-helyzetű klóratom változatlanul marad, míg a többi klóratom fluor-atomra cserélődik. Az így kapott termék az ( I) képletű 3-klór-2-fluor-5- (trifluor-metil) - -piridin. Cézium-fluorid fluorozószerként való alkalmazását ismertetik a 104 715.és 97 460.számú európai szabadalmi leírásokban. Ezekben a bejelentésekben feltehetően elsőként ismertetnek példát a gyűrűn hidrogénatomot tartalmazó 3-klór-piridin klóratomjának fluoridionnal közvetlenül fluoratomra való kicserélésére. A 1 2 97 460.számú szabadalmi leírásban (II) képletű 3-klór-2-ciano-5- (trifluor-metil) -piridin cézium-fluoriddal való reakcióját ismertetik, amely reakció termékeként (III) képletű ß-fluor-piridint nyernek. A reagáltatást 93—111°C-on dimetil-szulfoxidban (DMSO) végzik. A fenti példa szerinti reakcióban feltehetőleg az a jól ismert hatás érvényesül, miszerint az aromás gyűrűn a szomszédos cianocsoport nagymértékben aktiválja a kicserélődési reakcióban (fluoratommal) a halogénatomot (klóratomot). A már említett 104 715 számú szabadalmi leírásban (I) képletű 3-klór-2-fluor-5-(trifluor-metil) -piridint reagáltatnak aprotikus oldószerben, például DMSO-ban cézium-fluoriddal. A reakció termékeként (IV) képletű 2,3-difluor-5- (trifluor-metil)-piridint nyernek. A leírásban az eljárás egy előnyös foganatosítási módjaként a cézium-fluoridnak 50%-os moláris feleslegben való alkalmazását, DMSO oldószer használatát, 120—125°C reakcióhőmérséklet és 48 óra körül reakcióidőt adnak meg. Ilyen körülmények mellett az eljárást 48— 58%-os hozammal hajtják végre. A találmány szerinti eljárás előnyei a 104 715. számú európai szabadalmi leírásban ismertetett eljáráshoz képest az, hogy a reakció hatásosan végrehajtható a kevésbé költséges kálium-fluorid alkalmazásával, ami eddig szakirodalmi adatok szerint megvalósíthatatlannak tűnt (lásd az előzőekben idézett 63 872.számú európai szabadalmi bejelentésben). Ezen kívül a találmány szerinti eljárás alkalmasnak bizonyul számos más értékes a, ß-difluor-piridin-szärmazök előállítására, az eljáráshoz a kiindulási anyagok széles köre alkalmazható. Azt találtuk, hogy az eljárásban szükséges a-fluor^-halogén-piridin kiindulási anyagok gyakran könnyen hozzáférhető anyagokból in situ előállíthatok. A találmány értelmében a (VI) általános képletű a,ß-difluor-piridineket — amelyek herbicid hatású vegyületek hasznos köztitermékei — (V) általános képletű vegyületekből megfelelő mennyiségű kálium-fluoriddal lényegében vízmentes körülmények között, megfelelő poláris aprotikus oldószerben, 50°C és az oldószer forráspontja közötti hőmérsékleten való reagáltatással és a (VI) általános képletű reakciótermék egyidejű eltávolításával állítjuk elő. Az (V) általános képletű vegyületet adott esetben, előnyösen a (VI) általános képletű difluor-piridin termék eltávolításának Sebességével azonos sebességgel adagoljuk a reakcióelegybe. Az (V) általános képletű vegyületek helyettesítőinek jelentése; X: klór- vagy fluoratom, R; trifluor-metil-csoport vagy klóratom. A (VI) általános képletű vegyület R helyettesítőjének jelentése trifluor-metil-csoport vagy klóratom. Gyakorlati szempontból különösen jelentős a (IV) képletű 2,3-difluor-5- (trifluor-me-2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
