一种2,3-二氯-5-三氯甲基吡啶的合成方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及有机合成中的卤代反应技术领域，具体涉及一种2, 3-二氯-5-三氯甲 基吡啶的合成方法。
【背景技术】
[0002] 2, 3-二氯-5-三氯甲基吡啶是农药和医药的重要中间体。2, 3-二氯-5-三氯甲 基P比啶是已知的化合物，可以由多种路线来合成。2, 3-二氯-5-二氯甲基卩比啶是制备尚效 农药吡氟氯禾灵、吡虫啉以及未来含氯吡啶类农药至关重要的中间体。相对于其它氯代吡 啶衍生物，2, 3-二氯-5-三氯甲基吡啶是制备除草剂和杀虫剂性能尤为突出的中间体，具 有高效低毒的显著特点，有着广泛的应用和广阔的市场前景。
[0003] 催化剂的活性在很大程度可能取决于实验的反应条件。然而，有机合成领域的技 术人员可以通过常规实验，很容易确定有效催化剂和它们所需的量，以及试验中各组分的 比例，反应所需的压力、温度和时间。催化剂和一些惰性载体的结合，例如：氧化铝、氧化硅、 氧化硅-氧化铝、分子筛和各种粘土，这些都可以被应用于的实验。
[0004] 目前，缺乏一种产率高的2, 3-二氯-5-三氯甲基吡啶的合成方法。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种产率高的2, 3-二氯-5-三氯甲基吡啶的合成方法。
[0006] 本发明的技术方案如下：本发明提供了一种2,3_二氯-5-三氯甲基吡啶的合成方 法，将反应温度加热至70?280°C，在1?10个大气压的条件下，以2-氯-5-氯甲基吡啶 为原料，在催化剂存在下，2-氯-5-氯甲基吡啶与氯气进行氯化反应，然后进行过滤、蒸馏， 制得2, 3-二氯_5_二氯甲基啦啶；所述催化剂选自二氯化铁、二氯化钌、二氯化钴、六幾基 钼中一种或几种的组合。
[0007] 进一步地，所述催化剂占原料质量百分比的2?10%。
[0008] 进一步地，在氯化反应时，每小时通入氯气的摩尔量为2-氯-5-氯甲基吡啶摩尔 量的0. 1?0. 8倍。
[0009] 更进一步地，向加热至170°C的20克2-氯-5-氯甲基吡啶和I. 0克三氯化钌的混 合物中，通入氯气的时间为25h。
[0010] 进一步地，所述反应温度为160°C?200°C。
[0011] 进一步地，所述反应温度为180°C。
[0012] 更进一步地，使用气相色谱-质谱联用仪GC-MS来跟踪检测反应的进度，当原料剩 余1 %时将反应停止。
[0013] 有益效果：本发明具有原料廉价，操作简易，后处理便捷，有较高的纯度和收率，可 以进行大规模的工业生产。所使用的催化剂是锰、铁、钴、钌的氧化物、氯化物或氯氧化物。 无需另加溶剂，催化剂的用量较少。使用混合催化剂避免过量使用单一昂贵催化剂，催化剂 可以回收。能够提取残渣中有效成分，避免造成浪费。本发明的反应窗口比较宽，未完全转 化的中间体可以蒸馏出来继续使用。
[0014] (1)本发明投入生产，将会降低农药吡氟氯禾灵、吡虫啉等生产成本，该产品的生 产将有明显的社会效益和经济效益。通过蒸馏出残渣中的2-氯-5-三氯甲基吡啶，并以其 为原料制备农药及医药中间体2, 3-二氯-5-三氯甲基吡啶，来提高资源的利用效率、降低 2, 3-二氯-5-三氯甲基吡啶的生产成本，避免2, 3-二氯-5-三氯甲基吡啶残渣给环境带来 的潜在污染。
[0015] (2)本发明选择合适的氯气供给量，经实验发现当每小时氯气通入量为 2_氯-5-氯甲基吡啶物质的量的30 %?80 %能有较高的产率。加入所需的催化剂，控制原 料2-氯-5-氯甲基吡啶的温度在70°C以上，然后向体系中通入氯气。现有技术中，反应过 程中，反应物氯气每h的通入速率应控制在起始原料物质的量的10%?200%。但是过量 氯气的通入会带来大量的过氯化副产物从而降低产率。
[0016] (3)现有技术中，氯化反应温度在60°C以下，原料不能液化与氯气的接触不能发 生有效的氯代反应。本发明氯化反应温度在150°C?280°C，反应温度过低影响反应速率， 温度过高会引起过度氯代生成高沸点的过氯化物杂质，降低了产品的收率。
[0017] (4)使用气相色谱-质谱联用仪GC-MS来跟踪检测反应的进度，当原料剩余1 %停 止反应，防止继续通入氯气会生成过氯化物。反应时间延长生成的过氯化物沸点较高难以 除去，所生成过氯化物的应用价值也比较小，会造成资源浪费。将反应的残渣进行蒸馏，提 取未参加反应的2_氣_5_氣甲基P比啶，再进彳丁热氣化反应生成2, 3_二氣_5_二氣甲基P比 啶。
【附图说明】
[0018] 为了易于说明，本发明由下述的具体实施例及附图作以详细描述；
[0019] 图1为本发明的流程示意图。
【具体实施方式】
[0020] 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??围的限定。
[0021] 如图1所示，本发明提供了一种2,3_二氯-5-三氯甲基吡啶的合成方法，将反应 温度加热至70?280°C，在1?10个大气压的条件下，以2-氯-5-氯甲基吡啶为原料，在 催化剂存在下，2-氯-5-氯甲基吡啶与氯气进行氯化反应，然后进行过滤、蒸馏，制得2， 3-二氯-5-三氯甲基吡啶；所述催化剂选自三氯化铁、三氯化钌、二氯化钴、六羰基钼中一 种或几种的组合。
[0022] 所述催化剂占原料质量百分比的2?10%。在氯化反应时，每小时通入氯气的摩 尔量为2-氯-5-氯甲基吡啶摩尔量的0. 1?0. 8倍。使用气相色谱-质谱联用仪GC-MS 来跟踪检测反应的进度，当原料剩余1 %停止反应，防止继续通入氯气会生成过氯化物。
[0023] 本发明具有原料廉价，操作简易，后处理便捷，有较高的纯度和收率，可以进行大 规模的工业生产。所使用的催化剂是锰、铁、钴、钌的氧化物、氯化物或氯氧化物。无需另加 溶剂，催化剂的用量较少。使用混合催化剂避免过量使用单一昂贵催化剂，催化剂可以回 收。能够提取残渣中有效成分，避免造成浪费。本发明的反应窗口比较宽，未完全转化的中 间体可以蒸馏出来继续使用。
[0024] (1)本发明投入生产，将会降低农药吡氟氯禾灵、吡虫啉等生产成本，该产品的生 产将有明显的社会效益和经济效益。通过蒸馏出残渣中的2-氯-5-三氯甲基吡啶，并以其 为原料制备农药及医药中间体2, 3-二氯-5-三氯甲基吡啶，来提高资源的利用效率、降低 2, 3-二氯-5-三氯甲基吡啶的生产成本，避免2, 3-二氯-5-三氯甲基吡啶残渣给环境带来 的潜在污染。
[0025] (2)本发明选择合适的氯气供给量，经实验发现当每小时氯气通入量为 2_氯-5-氯甲基吡啶物质的量的30 %?80 %能有较高的产率。加入所需的催化剂，控制原 料2-氯-5-氯甲基吡啶的温度在70°C以上，然后向体系中通入氯气。现有技术中，反应过 程中，反应物氯气每h的通入速率应控制在起始原料物质的量的10%?200%。但是过量 氯气的通入会带来大量的过氯化副产物从而降低产率。
[0026] (3)现有技术中，氯化反应温度在60°C以下，原料不能液化与氯气的接触不能发 生有效的氯代反应。本发明氯化反应温度在150°C?280°C，反应温度过低影响反应速率， 温度过高会引起过度氯代生成高沸点的过氯化物杂质，降低了产品的收率。
[0027] (4)使用气相色谱-质谱联用仪GC-MS来跟踪检测反应的进度，当原料剩余1 %停 止反应，防止继续通入氯气会生成过氯化物。反应时间延长生成的过氯化物沸点