本发明涉及精细化工合成技术领域，具体涉及一种生产2-氯-4-三氟甲基吡啶的方法。
背景技术：
2-氯-4-三氟甲基吡啶，分子式为c6h3clf3n，分子量181.54，结构式如下式(1)。2-氯-4-三氟甲基吡啶是一种重要的农药中间体、医药中间体、化学试剂，其应用十分广泛，加之合成困难，一直无法实现工业化生产，市场价一直居高不下。因此，实现2-氯-4-三氟甲基吡啶的工业化生产，成为目前亟需解决的问题。
技术实现要素：
为了克服现有技术中存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种生产2-氯-4-三氟甲基吡啶的方法。
本发明所采用的技术方案是：
一种生产2-氯-4-三氟甲基吡啶的方法，该方法是以2-氨基-4-甲基吡啶为原料，依次进行重氮化、氯化和氟化反应过程获得2-氯-4-三氟甲基吡啶。该方法具体包括以下步骤：
(1)重氮化反应：以2-氨基-4-甲基吡啶为原料，2-氨基-4-甲基吡啶、亚硝酸钠和氯化氢在反应釜中经重氮化反应，获得2-氯-4-甲基吡啶；
该重氮化反应中，控制反应温度为-10℃～50℃。
该重氮化反应中，2-氨基-4-甲基吡啶、亚硝酸钠和氯化氢投料摩尔比例为1：(1～4)：(1～4)。
(2)氯化反应：以步骤(1)得到的2-氯-4-甲基吡啶作为氯化反应的原料，在装有2-氯-4-甲基吡啶的反应釜中通入氯气进行氯化反应，经氯化反应得到主产物2-氯-4-三氯甲基吡啶和副产品氯化氢；
该氯化反应中，控制反应温度为100℃～200℃；氯化反应中，2-氯-4-甲基吡啶与氯气的摩尔比例为1：(5～20)。
(3)氟化反应：以步骤(2)得到的2-氯-4-三氯甲基吡啶作为氟化反应的原料，将其投入高压反应釜中，然后加入无水氟化氢进行氟化反应；反应后得到主产物2-氯-4-三氟甲基吡啶和副产品2-氟-4-三氟甲基吡啶。
该氟化反应中，控制反应温度为160℃～240℃，控制反应压力为2mpa～10mpa。
该氟化反应中，2-氯-4-三氯甲基吡啶与无水氟化氢的摩尔比例为1：(3～10)。
所得副产品2-氟-4-三氟甲基吡啶，可以再次经过重氮化反应，获得2-氯-4-三氟甲基吡啶。
与现有技术相比，本发明生产方法的有益效果如下：
1、本发明生产2-氯-4-三氟甲基吡啶时，仅需要重氮化、氯化、氟化这三个反应步骤，简化了生产流程，且使得产品的合成可以进行工业化生产，大大节省了成本，提高了产量和生产规模。
2、本发明第一步重氮化反应是以2-氨基-4-甲基吡啶为原料与亚硝酸钠和氯化氢在反应釜中反应，反应得到2-氯-4-甲基吡啶。第二步以2-氯-4-甲基吡啶为第二步氯化反应的原料在反应釜中通入氯气进行反应，反应得到主产物2-氯-4-三氯甲基吡啶和副产品氯化氢，副产品氯化氯可以回收利用；第三步以2-氯-4-三氯甲基吡啶为第三步氟化反应的原料在高压釜中反应，将物料投入反应釜中后加入无水氟化氢，反应后得到主产物2-氯-4-三氟甲基吡啶和副产品2-氟-4-三氟甲基吡啶，副产品2-氟-4-三氟甲基吡啶可以再次经过重氮化反应生成2-氯-4-三氟甲基吡啶。本发明方法副产品可以全部重复利用，成本低。
3、本发明方法制备的2-氯-4-三氟甲基吡啶纯度≥93％，收率≥95％。
附图说明
图1为实施例1制备的2-氯-4-三氟甲基吡啶的fid图。
具体实施方式
下面将通过具体实施例对本发明做进一步的具体描述，但不能理解为是对本发明保护范围的限定。
实施例1：
首先以2-氨基-4-甲基吡啶为原料投入100公斤反应釜中，再在反应釜中加入亚硝酸钠150公斤，之后持续通入氯化氢100公斤，反应温度调节在20℃下进行反应。反应生成初产后简蒸分离得到2-氯-4-甲基吡啶120公斤(含量98％)。待反应完成后准备进行第二步反应。
第二步反应为氯化反应。将第一步简蒸分离后的初产进入氯化反应釜进行氯化反应，持续通入氯气1吨。氯化反应控制釜温为180℃进行反应。反应控制2-氯-4-甲基吡啶和氯气摩尔比为1：5到1：20之间，本次反应投料比例控制在1：15下进行反应。反应初产进入初产接收罐，重量为230公斤(含量95％)。准备进行下步氟化反应。
第三步反应将第二步氯化初产从初产接收罐转入高压釜中并加入无水氟化氢进行氟化。通入氟化氢120公斤，控制釜温为200℃之间，控制压力为5mpa进行反应。这一步反应生成主要产物2-氯-4-三氟甲基吡啶和副产物2-氟-4-三氟甲基吡啶。副产物2-氟-4-三氟甲基吡啶可以通过重氮化再次反应生成2-氯-4-三氟甲基吡啶。之后进行简蒸分离得到产品2-氯-4-三氟甲基吡啶180公斤(含量93％)。本实施例制备产品2-氯-4-三氟甲基吡啶中的fid图如图1。
实施例2：
首先以2-氨基-4-甲基吡啶为原料投入188克进入圆底烧瓶，再在圆底烧瓶中加入亚硝酸钠250克，之后持续通入氯化氢150克公斤，反应温度控制在20℃。反应生成初产，简蒸分离得到2-氯-4-甲基吡啶229.3克(含量99％)。
然后进行第二步氯化反应。将第一步简蒸分离后的初产进入多口圆底烧瓶进行氯化反应，持续通入氯气共计1.5公斤。控制温度为150℃进行反应。反应初产完成后初产重量为450克(含量96％)。准备进行下步氟化反应。
第三步反应将第二步氯化初产从圆底烧瓶转入高压釜中并通入无水氟化氢进行氟化。通入氟化氢250克，控制釜温为200℃之间，控制压力为5mpa进行反应。这一步反应生成主要产物2-氯-4-三氟甲基吡啶和副产物2-氟-4-三氟甲基吡啶。副产物2-氟-4-三氟甲基吡啶可以通过重氮化再次反应生成2-氯-4-三氟甲基吡啶。之后进行简蒸分离得到产品2-氯-4-三氟甲基吡啶345克(含量99％)。