一种2-氯-5-甲基吡啶的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于精细化工制备技术领域，具体涉及一种2-氯-5-甲基吡啶的制备方 法。
【背景技术】
[0002] 2-氯-5-甲基吡啶是一种重要的农药中间体，可用于合成吡虫啉，啶虫脒，烯啶虫 胺等新烟碱类杀虫剂，该类杀虫剂具有内吸，广谱高效，低毒，用量少，持续周期长，安全性 好，抗药性强等优点，这些产品生产吨位巨大，因此，开发高收率，高质量，高安全，低环保， 低成本的2-氯-5-甲基吡啶具有现实意义。
[0003]目前，关于2-氯-5-甲基吡啶的合成主要有五种方法：
[0004] 1、以吗啉、丙醛为原料，经过环化，脱氢，氯化等反应合成，此方法路线较长，操作 也较为繁琐，环境污染严重，总体成本高；(US4612377,US4645839);
[0005] 2、以3-甲基吡啶为原料，经过氮氧化，氯化等反应合成，该类方法原料易得，反应 步骤少，成本较低，但该类方法路线选择性差，副产物多，产物分离纯化困难，很难得到高纯 度的产品或者纯化成本高，收率低；（EP0393453,EP0512436);
[0006] 3、以烟酸为原料，经过氯化、还原等反应合成，此类方法反应步骤较多，操作也较 为繁琐，更因为原料烟酸短缺，成本较高，因此很难工业化；(EP0569947);
[0007] 4、以环戊二稀、丙稀醛为原料，经过Diels-Alder反应、Michael加成等反应合成， 该路线成本较低，但是，因为环戊二烯低沸点、低闪点、容易自燃，且容易聚合，因此该路线 存在大量三废问题，安全性差，环境污染严重；(US05229519);
[0008] 5、以苄胺、丙醛为原料，经过环化、三氯氧磷氯化等反应合成，该类方法目前收率 低，总收率68%，产品纯度不高，（EP0546418,US5304651)。
【发明内容】
[0009] 本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种高纯度，高收率的 2-氯 -5_甲基P比啶的制备方法，该制备方法反应选择性好，收率尚，操作简单，二废少，易于 产业化生产。
[0010] 为解决以上技术问题，本发明采取的一种技术方案是：
[0011] -种2-氯-5-甲基吡啶的制备方法，具体合成路线如下：
[0012]
[0013] 其具体步骤为：
[0014] 步骤一：在反应温度为30~90°C，压力为1. 5~2. 5atm的条件下以苄氯为原料， 以苯甲醛为抑制剂，以氨气为胺化剂，以水为溶剂，氨化反应时间为5~10h，再通过提纯得 到化合物苄胺；
[0015] 步骤二：在反应温度为-10~50°C的条件下将步骤一中得到的苄胺在有机碱催化 作用下与丙醛进行缩合反应，反应时间为5~15h，经加入无机碱分层干燥，得到化合物亚 丙基苄胺；
[0016] 步骤三：在反应温度为-10~50°C的条件下，将步骤二中得到的亚丙基苄胺在有 机碱催化作用与乙酰化试剂进行乙酰化反应反应时间4~15h，通过短柱精馏提纯得到化 合物N-苄基-N-丙烯基乙酰胺；
[0017] 步骤四：在反应温度-10~130°C的条件下，化合物N-苄基-N-丙烯基乙酰胺在 溶剂中在N，N-二甲基甲酰胺与三光气作用下进行环合，反应时间为8~18h，经过提纯得到 目标产物2-氯-5-甲基吡啶。
[0018] 优选地，步骤一中苄氯：苯甲醛：氨气的摩尔比为1:1.0~1.2:2. 0~3.0。
[0019] 优选地，步骤1中采用以下方法提纯：反应完毕后，待溶液冷却至20~25°C分层， 水层加入片碱回收套用，油层转入另一反应容器加酸调节PH= 1. 0,分层，油层回收苯甲醛 直接套用，水层加液碱调节PH= 10~12,分层，有机层减压收集85~110°C/mmHg的馏分， 得到化合物苄胺。
[0020] 优选地，步骤二中苄胺：丙醛：催化剂=1:1. 0~1. 2:0. 01~0. 3,有机碱为三甲 胺，三乙胺，三丁胺，吡啶或2, 6-二甲基吡啶中的一种，无机碱为NaOH或Κ0Η中的一种或两 种。
[0021] 进一步优选地，步骤二中分层干燥的具体操作为：反应完毕后溶液加入Κ0Η或 NaOH分层，有机层再加入Κ0Η或NaOH进行干燥，取上层化合物得到亚丙基苄胺。
[0022] 优选地，步骤三中亚丙基苄胺：乙酰化试剂：有机碱=1:1. 0~1. 2:0. 05~0. 5， 乙酰化试剂为醋酐或乙酰氯中的一种，有机碱为三甲胺，三乙胺，三丁胺，吡啶或2, 6-二甲 基吡啶中的一种。
[0023] 优选地，步骤四中N-苄基-N-丙烯基乙酰胺：N，N-二甲基甲酰胺：三光气的摩尔 比=1:1. 0~1. 2:0. 6~0. 8,溶剂为二氯甲烷，1，2-二氯乙烷，甲苯中的一种。
[0024] 优选地，步骤四中采用以下方法提纯：反应完毕后，减压蒸馏回收2-氯-5-甲基吡 啶与苄氯混合物，再加入盐酸进行分层，油层为苄氯，水层再用碱液调节PH= 6~7分层， 得粗品2-氯-5-甲基吡啶，再减压蒸馏即得目标产物2-氯-5-甲基吡啶。
[0025] 由于以上技术方案的采用，本发明与现有技术相比具有如下优点：
[0026] 1、在苄胺的合成中加入苯甲醛，做抑制剂，可明显提高反应选择性，摩尔收率高达 93%，大大减少氨气的使用量，且水层加入片碱可以套用，实现氨气的利用率，基本上无氨 氮排放；
[0027] 2、在亚丙基苄胺的制备中加入催化量三乙胺，使反应更快，收率提高，摩尔收率高 达95%以上，其中水相可套用化合物苄胺中；
[0028] 3、在N-苄基-N-丙烯基乙酰胺的制备中通过短精馏塔可直接回收三乙胺套用，冰 乙酸可以出售，化合物d不需要精馏，可以直接往下使用，大大减化生产处理步骤；
[0029] 4、在2-氯-5-甲基吡啶的合成中，用三光气代替三氯氧磷割除传统含磷废水，且 反应选择性，收率高达95%以上；
[0030] 5、在后处理上，先常压回收溶剂，再减压回收2-氯-5-甲基吡啶与苄氯，而 2-氯-5-甲基吡啶与苄氯加入盐酸，即可分层，苄氯GC彡98 %，可直接套用，而2-氯-5-甲 基吡啶调碱分层即可，再减压蒸出无需上塔精馏，GC彡99. 5% ;
[0031 ] 6、本发明可以提供80 %以上总摩尔收率，产品纯度彡99. 5 %，操作简单，对环境 友好，溶剂易回收套用，高收率，高质量，低成本，减少环境污染。
【具体实施方式】
[0032] 以下结合具体实施例对本发明做进一步详细说明。应理解，这些实施例是用于说 明本发明的基本原理、主要特征和优点，而本发明不受以下实施例的范围限制。实施例中采 用的实施条件可以根据具体要求做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条 件。
[0033] 实施例1
[0034] 化合物b苄胺的制备
[0035] 在10000L的不锈钢反应釜中，投入2000kg水，通入氨气，检测浓度达到25~ 30%，加入苄氯或回收苄氯2000kg，苯甲醛1800kg，在密闭体系中升温到60°C，控制压力在 2atm，保温6~8h，HLC跟踪苄氯彡0. 1 %，即反应完毕，待反应后溶液降温至20~25°C分 层，水层加入片碱635kg，套入下一批通氨气，油层转入另一个10000L反应爸中，用30%盐 酸1600kg，调节PH= 1，升温到60°C，静止分层，油层为苯甲醛可套用，水层为苄胺盐酸盐， 在20°C时，加入1600kg40%液碱，调节PH= 10,静止分层，得粗品苄胺，粗品苄胺再减压蒸 馏收集90~102°C/lOmmHg得化合物苄胺1573. 3kg，GC彡99. 2%，摩尔收率0. 93。
[0036] 化合物c亚丙基苄胺的制备
[0037] 在5000L搪玻璃反应釜中，加入苄胺120kg，冷却0°C以下，滴加丙醛1280kg，约 6~7h，控温在-5°C，滴加完毕，在15°C保温2~3h，GC跟踪苄胺〈1%，即反应完毕，反应 后溶液加入氢氧化钾360kg，搅拌30min，静止30min，分层，水层用于节胺通碱用，油层加入 氢氧化钾180kg，干燥5~6h，即可得化合物亚丙基苄胺，GC= 96%，摩尔收率0. 98,直接 用于下一步。
[0038] 化合物dN-苄基-N-丙烯基乙酰胺的制备
[0039] 在一个8000L搪玻璃反应釜中，投入醋酐2300kg，加入三乙胺120kg，滴加化合物 3080kg，约6~8h，控温-5°C，滴毕升温到25°C，保温2~3h，反应完成后转入另一个8000L搪玻璃反应釜中，装上一个3m高短塔精馏，升温减压蒸馏，分级接收三乙胺，冰乙酸与醋 酐，釜内残留物冷却得化合物N-苄基-N-丙烯基乙酰胺3761kg，GC= 95. 6%，摩尔收率以 苄胺计算为0.96。
[0040] 化合物e2-氯-5-甲基吡啶的制备
[0041] 在10000L搪玻璃反应釜中，投入甲苯3500kg，三光气1900kg搅拌溶清，冷 却-5 °C，滴加N，N-二甲基甲酰胺800kg，约4~5h，控温-5 °C，滴加完毕控温在-5 °C，滴加 化合物N-