本发明属于有机合成领域,涉及一种医药与农药领域的重要化工中间体2,3-二氯吡啶的制备方法,具体地说是一种2,3-二氯吡啶的制备方法。
背景技术:
2,3-二氯吡啶是合成氯虫苯甲酰胺杀虫剂的重要中间体,该杀虫剂具有高效、低毒的特性,2,3-二氯吡啶的制备合成方法直接影响其下游产品的开发与应用。目前关于2,3-二氯吡啶合成路线主要包括以下几种:
(一)以烟酰胺为原料,美国杜邦公司在专利cn1910152a中报道烟酰胺为起始原料,经hofmann降解、氯化、重氮化和氯代而得到目标产物。该工艺合成路线操作步骤较繁琐,三废较多,生产成本高,产品质量较差等不利因素,导致该工艺路线商业应用价值不高。
(二)以3-氨基吡啶为原料,专利cn101302190a中提到将3-氨基吡啶在浓盐酸和过氧化氢混合物或氯气中,在催化剂的作用下生成3-氨基-2-氯吡啶,在经过重氮化、氯代得到目标产物。该工艺路线与路线(一)具有相似之处,不具有工业化应用的价值。
(三)以吡啶为原料,专利jp61249965中通过吡啶或吡啶盐酸盐的液相氯化得到2,3-二氯吡啶,由于收率低,没有工业应用价值。
(四)以2-氯吡啶为原料,专利us5380862中提到2-氯吡啶经过丁氧基化,用氯气氯化、再以三氯氧磷氯化后得到2,3-二氯吡啶。该工艺路线步骤较多、三废多且收率低,因而该工艺路线不适宜进行工业化生产。
(五)以3-氯吡啶为原料,在专利us45156953中作者通过氯化得到2,3-二氯吡啶,但收率低,没有工业化应用价值。
(六)以2,6-二氯吡啶为原料,专利cn102153507a中以2,6-二氯吡啶为原料经氯化的2,3,6-三氯吡啶,再经过催化加氢脱氯制备2,3-二氯吡啶。
(七)以2,3,6-三氯吡啶为原料,该路线主要是在催化剂的作用下,通过加氢脱氯制备2,3-二氯吡啶。但是该路线所使用的催化剂较为昂贵,催化剂易失活,从而导致原料转化率和产物转化率不高,生产成本升高。
综上所述,目前现有制备2,3-二氯吡啶的工艺技术主要存在以下几方面的问题:制备步骤较为繁琐,产物收率不高,原料不易得,价格较昂贵,工艺过程中产生的三废多,环境不友好,所使用的加氢脱氯催化剂价格昂贵且重复利用效果不佳等。
技术实现要素:
本发明提出一种2,3-二氯吡啶的制备方法。
本发明所述一种2,3-二氯吡啶的制备方法,实现步骤如下:以2,3,6-三氯吡啶为原料,在纯有机溶剂体系中,以碱性化合物作为缚酸剂,以钯碳作为催化剂,氢气作为氢源,在温度20~100℃,压力1.0~8.0mpa,搅拌转速控制在100~1000r/min下进行催化加氢反应,反应2~10h后经过后处理得到2,3-二氯吡啶产品。
所述的反应体系为纯有机溶剂体系,其中有机溶剂包括甲醇、乙醇、异丙醇、甲苯、四氢呋喃和乙酸乙酯中的一种或几种。
所述的碱性化合物的缚酸剂包括三乙胺、吡啶、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、醋酸钠、醋酸钾,氢氧化钠和氢氧化钾中的一种或几种。
所述的2,3,6-三氯吡啶与溶剂质量比为1:10,优选1:3~6。
所述的缚酸剂与2,3,6-三氯吡啶的物质的量比例为1.0~5.0,优选1.2~2。
所述的反应压力范围为1.0~8.0mpa,优选2.0~4.0mpa。
所述的温度范围为20~100℃,优选40~60℃。
所述的反应搅拌转速为100~1000r/min,优选300~500r/min。
所述的反应时间为2~10h,优选3~5h。
本发明发明所述一种2,3-二氯吡啶的制备方法,其有益效果在于:本发明以2,3,6-三氯吡啶为原料,在钯碳催化作用下,转化成2,3-二氯吡啶,该工艺转化率高,反应选择性好,催化剂用量少,操作简单,对设备要求低,同时溶剂容易回收利用,产品易于分离,产品品质高,产生的三废少,是一条适于工业化生产的绿色工艺制备方法。
具体实施方式
实施例1
在1000ml不锈钢高压釜中,加入2,3,6-三氯吡啶50g,甲醇300g,三乙胺35g,再加入10%钯碳0.05g,先用氮气置换釜内空气三次,再用氢气置换三次后,充压至4.0mpa,将温度控制在45~50℃,反应转速设置为300rmp/min,反应过程中不断补入氢气,维持反应压力在3.0~4.0mpa,,反应4h后停止反应。降温,取样进行液相定量检测分析,原料2,3,6-三氯吡啶转化率96.5%,2,3-二氯吡啶选择性为86.7%。将反应液过滤后,进行精馏除去反应溶剂后,加水分层后,取有机相进行精馏得白色2,3-二氯吡啶产品33.1g,产品纯度为99.5%。
实施例2
在1000ml不锈钢高压釜中,加入2,3,6-三氯吡啶50g,甲醇300g,吡啶27.4g,再加入10%钯碳0.2g,先用氮气置换釜内空气三次,再用氢气置换三次后,充压至2.5mpa,将温度控制在50~60℃,反应转速设置为400rmp/min,反应过程中不断补入氢气,维持反应压力在2.0~2.5mpa,,反应5h后停止反应。降温,取样进行液相定量检测分析,原料2,3,6-三氯吡啶转化率95.8%,2,3-二氯吡啶选择性为88.5%。将反应液过滤后,进行精馏除去反应溶剂后,加水分层后,取有机相进行精馏得白色2,3-二氯吡啶产品33.4g,产品纯度为99.6%。
实施例3
在1000ml不锈钢高压釜中,加入2,3,6-三氯吡啶50g,异丙醇200g,三乙胺35g,再加入10%钯碳0.05g,先用氮气置换釜内空气三次,再用氢气置换三次后,充压至3.0mpa,将温度控制在45~50℃,反应转速设置为300rmp/min,反应过程中不断补入氢气,维持反应压力在1.5~2.0mpa,,反应5h后停止反应。降温,取样进行液相定量检测分析,原料2,3,6-三氯吡啶转化率94.3%,2,3-二氯吡啶选择性为85.8%。将反应液过滤后,进行精馏除去反应溶剂后,加水分层后,取有机相进行精馏得白色2,3-二氯吡啶产品31.8g,产品纯度99.8%。
实施例4
在1000ml不锈钢高压釜中,加入2,3,6-三氯吡啶50g,甲醇150g,乙酸乙酯150g,三乙胺35g,再加入10%钯碳0.05g,先用氮气置换釜内空气三次,再用氢气置换三次后,充压至2.5mpa,将温度控制在45~50℃,反应转速设置为300rmp/min,反应过程中不断补入氢气,维持反应压力在2.0~2.5mpa,,反应5h后停止反应。降温,取样进行液相定量检测分析,原料2,3,6-三氯吡啶转化率95.6%,2,3-二氯吡啶选择性为85.6%。将反应液过滤后,进行精馏除去反应溶剂后,加水分层后,取有机相进行精馏得白色2,3-二氯吡啶产品31.3g,产品纯度99.6%。