一种2,3‑二氯‑5‑三氟甲基吡啶的合成方法与流程

文档序号:11124040阅读:841来源:国知局

本发明属于精细化工领域,具体涉及一种氯代吡啶及其衍生物的合成方法。



背景技术:

2,3-二氯-5-三氟甲基吡啶是一种重要的有机中间体,广泛应用于农药、医药等有机化工行业。以2,3-二氯-5-三氟甲基吡啶为中间体的农药中,有高效杀虫剂氟啶脲、定虫隆、杀菌剂氟啶胺和除草剂高效盖草能,这类化合物以其具有广谱、高效、低毒等特点。2,3-二氯-5-三氟甲基吡啶的传统合成工艺是以2,3-二氯吡啶-5-三氯甲基吡啶为原料:①氟化钾法,即2,3-二氯-5-三氯甲基吡啶与氟化钾在合适的溶剂和反应条件下反应,此方法三废多,反应复杂,选择性不高;②高温高压氟化氢法,即2,3-二氯-5-三氯甲基吡啶和氟化氢投入高压釜中,在170~190℃、8.0MPa下反应,此方法氟化氢用量少,但反应压力很高,对设备要求高,危险性很高;③氟化锑法,此方法选择性好,但实际较贵。US4636565介绍了,常压氟化氢法,但反应不彻底,中间体较多,产物选择性低,收率64%,其它为中间体。袁其亮(2,3-二氯-5-三氟甲基吡啶的合成方法,现代农药,2003)介绍,常压氟化氢法,加缚酸剂和催化剂,收率也只有65%,纯度85%。



技术实现要素:

本发明的目的是在现有技术的基础上,提供一种2,3-二氯-5-三氟甲基吡啶的合成方法。

本发明的目的可以通过以下措施达到:

一种2,3-二氯-5-三氟甲基吡啶的合成方法,其包括如下步骤:

(1)2,3-二氯-5-三氯甲基吡啶与氟化氢在催化剂作用下于140~200℃进行卤素置换反应;

(2)卤素置换反应后得到的产物在0.15~1.0MPa下加热进行加压转换反应,得到2,3-二氯-5-三氟甲基吡啶。

本方法的一种反应方程式如下:

在步骤(1)中,以化合物Ⅰ为原料,在催化剂催化下,在溶剂存在或不存在的条件下,通入氟化氢进行反应。未反应的氟化氢,经过冷凝回收,生成的氯化氢可以吸收除去。

步骤(1)中的催化剂可采用一般在卤素置换反应中使用的催化剂,优选采用路易斯酸,该催化剂包括但不限于三氯化铁、五氯化钼或六氯化钨等。

卤素置换反应的温度为140~200℃,优选150~200℃,进一步优选150~170℃。

卤素置换反应在常压下进行。本发明所指的常压是指一个大气压,一个标准大气压为101325Pa,我们也常用100KPa、101KPa或0.1MPa表示常压。

卤素置换反应可以在无溶剂或有溶剂的条件下进行,反应溶剂包括但不限于对氯三氟甲苯、2,3-二氯-5-三氟甲基吡啶或氯苯等。

步骤(1)中,氟化氢的用量为2,3-二氯-5-三氯甲基吡啶摩尔量的3~10倍。

卤素置换反应至检测到产物不再变化为至,即为反应终点,然后将反应液降温,进行后续的加压转换反应。

在步骤(2)中,根据对卤素置换反应产物分析,在加入或不加入氟化氢的条件下进行加压转换反应。

加压转换反应的温度为170~220℃,优选170~200℃,进一步优选170~190℃。

加压转换反应是在加压的条件下进行,其具体压力为0.15~1.0MPa(绝对压力),优选0.15~0.8MPa。

本发明中所指的常温是指温度在20~30℃范围内,在特定条件下,可以为25℃。

在卤素置换反应中,其反应终点为检测到产物不再变化。卤素置换反应后将反应液降温到常温,然后转移到高压反应容器中进行加压转换反应;加压转换反应的时间为1~15h,优选1~10h,进一步优选3~7h。

本发明的方法用2,3-二氯-5-三氯甲基吡啶和氟化氢反应,其特点在于催化剂催化下,三氯甲基吡啶与氟化氢反应,先在常压下反应,再在一定压力和温度下进行转换反应,克服了传统工艺高温高压下反应,危险的缺点。此工艺,反应条件温和、危险性底、三废少、易分离。

具体实施方式

实施例1

26.5g 0.1mol 2,3‐二氯‐5‐三氯甲基吡啶、0.2g六氯化钨投入反应釜中,常压加热到170℃,然后通入氟化氢(约20g),检测产物不再变化时结束反应,未反应的氟化氢,经过冷凝回收,生成的氯化氢可以吸收除去。将反应液降温到常温,转移到高压釜中,加热至180℃、压力0.2MPa,反应5h,降温降压,取样分析,含有2,3‐二氯‐5‐三氟甲基吡啶94%,收率92%。

实施例2

26.5g 0.1mol 2,3‐二氯‐5‐三氯甲基吡啶、0.2g五氯化钼投入反应釜中,常压加热到160℃,然后通入氟化氢(约17g),检测产物不再变化时结束反应,未反应的氟化氢,经过冷凝回收,生成的氯化氢可以吸收除去。将反应液降温到常温,转移到高压釜中,加热至180℃、压力0.2MPa,反应5h,降温降压,取样分析,含有2,3‐二氯‐5‐三氟甲基吡啶90%,收率87%。

实施例3

26.5g 0.1mol 2,3‐二氯‐5‐三氯甲基吡啶、0.2g五氯化钼投入反应釜中,常压加热到160℃,然后通入氟化氢(约17g),检测产物不再变化时结束反应,未反应的氟化氢,经过冷凝回收,生成的氯化氢可以吸收除去。将反应液降温到常温,转移到高压釜中,通入2g氟化氢,加热至180℃、压力0.6MPa,反应5h,降温降压,取样分析,含有2,3‐二氯‐5‐三氟甲基吡啶93%,收率91%。

实施例4

26.5g 0.1mol 2,3‐二氯‐5‐三氯甲基吡啶、10g对氯三氟甲苯、0.2g六氯化钨投入反应釜中,常压加热到150℃,然后通入氟化氢(约20g),检测产物不再变化时结束反应,未反应的氟化氢,经过冷凝回收,生成的氯化氢可以吸收除去。将反应液降温到常温,转移到高压釜中,加热至180℃、压力0.4MPa,反应5h,降温降压,取样分析,含有2,3‐二氯‐5‐三氟甲基吡啶87%,收率85%。

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