无溶剂一锅法合成3,5,6-三氯吡啶-2-醇钠的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于有机合成技术领域，尤其涉及一种合成3, 5, 6-三氯吡啶-2-醇钠的方 法。
【背景技术】
[0002] 3, 5, 6-三氯吡啶-2-醇钠是合成毒死蜱的关键中间体，毒死蜱的质量、成本和收 率取决于3, 5, 6-三氯吡啶-2-醇钠的合成。目前国内外对3, 5, 6-三氯吡啶-2-醇钠的合 成工艺进行了一些研究，根据所采用的起始原料来划分，主要有吡啶法和环合法两大路线。
[0003] 其中吡啶法可分为吡啶衍生物法和吡啶氯化法：吡啶衍生物法是在三氯吡啶酚 合成研究早期常用的一种方法，即首先合成含有多个取代基的吡啶衍生物，再通过还原等 方法除去多余的取代基，或者将取代基转化为C1或者0H，从而得到三氯吡啶酚，如Clive 等人以2, 2, 4-二氯_4_氛基丁酸酯为原料合成2, 3, 5, 6-四氯P比啶；Nielslz等人则是以 3, 3, 5-三氯戊二酰亚胺为原料合成四氯吡啶，还原四氯吡啶酚即可得三氯吡啶酚或其钠 盐。
[0004] 吡啶氯化法是吡啶在催化剂作用下，经高温气相氯化生成五氯吡啶，再经过选择 性还原为四氯吡啶，酸化或水解后即得三氯吡啶酚或其钠盐。
[0005] 其中环合法主要有三氯乙酰氯法、三氯乙酸苯酯法和丙烯酰氯法，三氯乙酰氯法 是将新蒸馏的三氯乙酰氯与丙烯睛在CuCl和Cu复合型催化剂的作用下，进行加成反应， 生成2, 2, 4-三氯-4-氰基丁酰氯，经过过滤除去CuCl和Cu复合型催化剂，反应生成的 2, 2, 4-三氯-4-氰基丁酰氯在有机惰性溶剂和无水酸的条件下，环化生成3, 3, 5, 6-四 氯-4, 4-二氢吡啶-2-酮，3, 3, 5, 6-四氯-4, 4-二氢吡啶-2-酮用稀碱液处理，脱氯化氢进 行芳构化反应，生成3, 5, 6-三氯吡啶-2-酚钠盐。
[0006] 此反应加成时间为24-28小时，甚至更长，其后还要进行过滤和脱溶，其中脱溶至 少需要24小时，然后才能进行环合，工艺合成耗时长，不利于规模化生产，此外在环合中用 到的无水酸通常是氯化氢气体，而氯化氢气体对设备的危害性大；或者是Lewis酸，Lewis 酸由硫酸、盐酸等酸和金属盐类按一定比例配合而成，制作复杂，价格较贵，生产成本投入 大大增加。
【发明内容】
[0007] 为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种无溶剂一锅法合成 3, 5, 6-三氯吡啶-2-醇钠的方法，反应过程无需溶剂，加成环合一步完成，节约脱除溶剂时 间，且无需酸性气体和Lewis酸作为环合的催化剂，减少对设备的损坏。
[0008] 本发明一种无溶剂一锅法合成3, 5, 6-三氯吡啶-2-醇钠的方法，按以下具体步骤 进行： 1) 无溶剂加成环合 按比例取三氯乙酰氯、相转移催化剂PTC和氯化亚铜加入反应釜中，充分搅拌，在搅拌 状态下缓慢滴加丙烯腈，在100-130°C条件下进行加成48-50h; 2) 脱未反应原料 加成环合反应结束后，脱除去未反应完的三氯乙酰氯和极少量的丙烯腈，反应在无溶 剂的条件下进行的，所以脱除原料的时间大大减少； 3) 水洗 脱未反应原料结束后，向混合物中加入50-70°C的水充分搅拌20-40min，然后过滤； 4) 碱析 向滤饼中加入按比例配合的水和氢氧化钠固体，调节PH至11-13,温度控制在 50-60 °C，反应7-9小时，再升温至90-100 °C的条件下反应3-5小时，降温，抽滤、干燥得 3, 5, 6-三氯吡啶-2-醇钠固体。
[0009] 进一步改进，所述的三氯乙酰氯、丙烯腈、相转移催化剂PTC和氯化亚铜的质量配 比为：182 : (43. 2-48. 6) : (3-3. 5) : (3-3. 5)。
[0010] 进一步改进，所述丙稀腈的滴加速度为0. 1-0. 15g/min，由于丙稀腈容易发生自身 聚合反应导致原料的损失，所以丙烯腈采用滴加的方式，保证丙烯腈的低浓度有利于主反 应的进行。
[0011] 进一步改进，所述步骤3)中水的温度为55-65Γ，在加成环合反应中会产生焦油 状的物质，用热水可以将这些物质去除。
[0012] 进一步改进，所述三氯乙酰氯、水和氢氧化钠固体的质量配比为：182 :(180-220): (40-60)。
[0013] 与现有技术相比，本发明的有益效果是： 1、 本发明的工艺反应无需溶剂，加成环合反应一步完成，在后续的工序中无需脱除溶 剂，大大的降低了工艺原料的成本和生产能耗，有利于企业的规模化生产； 2、 本发明的工艺反应无需酸性气体和Lewis酸作为环合的催化剂，有效减少对设备的 腐蚀损坏； 3、 此反应不需要溶剂就可以进行，大大降低了对环境的污染和对操作人员身体的伤 害。
【具体实施方式】
[0014] 为了更好的理解本发明，下面结合实施例进一步说明本发明，但不是对本发明的 限制。
[0015] 实施例1 1、无溶剂加成环合一步法 取182g的三氯乙酰氯、3g的PTC和3g的氯化亚铜加入反应釜中，充分搅拌，取43. 2g的丙烯腈，在搅拌状态下缓慢滴加丙烯腈，滴加速度为〇.lg/min，在115°C条件下进行加成 50h〇
[0016] 2、脱未反应原料 加成环合反应结束后，脱除去未反应完的三氯乙酰氯和极少量的丙烯腈； 3、 水洗 脱未反应原料结束后，向混合物中加入60°C的水充分搅拌30min，然后过滤； 4、碱析 滤饼加入200g水和50g氢氧化钠，调节PH为12左右，温度控制在55°C，反应8小时， 再升温至95 °C的条件下反应4小时，降温，抽滤、干燥得3, 5, 6-三氯吡啶-2-醇钠固体。
[0017] 实施例2 1、无溶剂加成环合一步法 取182g的三氯乙酰氯、3g的PTC和3g的氯化亚铜加入反应釜中，充分搅拌，取48. 6g的丙烯腈，在搅拌状态下缓慢滴加丙烯腈，滴加速度为〇. 15g/min，在115°C条件下进行加 成 48h。
[0018] 2、脱未反应原料 加成环合反应结束后，脱除去未反应完的三氯乙酰氯和极少量的丙烯腈； 3、 水洗 脱未反应原料结束后，向混合物中加入65°C的水充分搅拌35min，然后过滤； 4、碱析 滤饼加入200g水和50g氢氧化钠，调节PH为13左右，温度控制在60°C，反应8小时， 再升温至95 °C的条件下反应4小时，降温，抽滤、干燥得3, 5, 6-三氯吡啶-2-醇钠固体。
[0019] 实施例3 1、无溶剂加成环合一步法 取182g的三氯乙酰氯、3. 5g的PTC和3. 5g的氯化亚铜加入反应釜中，充分搅拌，取 43. 2g的丙烯腈，在搅拌状态下缓慢滴加丙烯腈，滴加速度为0.lg/min，在120°C条件下进 行加成50h。
[0020] 2、脱未反应原料 加成环合反应结束后，脱除去未反应完的三氯乙酰氯和极少量的丙烯腈； 3、 水洗 脱未反应原料结束后，向混合物中加入55°C的水充分搅拌30min，然后过滤； 4、碱析 滤饼加入200g水和50g氢氧化钠，调节PH为13左右，温度控制在55°C，反应8小时， 再升温至95 °C的条件下反应4小时，降温，抽滤、干燥得3, 5, 6-三氯吡啶-2-醇钠固体。
[0021] 实施例4 1、无溶剂加成环合一步法 取182g的三氯乙酰氯、3. 2g的PTC和3g的氯化亚铜加入反应釜中，充分搅拌，取 45. 2g的丙烯腈，在搅拌状态下缓慢滴加丙烯腈，滴加速度为0. 15g/min，在120°C条件下进 行加成50h。
[0022] 2、脱未反应原料 加成环合反应结束后，脱除去未反应完的三氯乙酰氯和极少量的丙烯腈； 3、 水洗 脱未反应原料结束后，向混合物中加入55°C的水充分搅拌30min，然后过滤； 4、 碱析 滤饼加入200g水和50g氢氧化钠，调节PH为11左右，温度控制在55°C，反应8小时， 再升温至95°C的条件下反应4小时，降温，抽滤、干燥得3, 5, 6-三氯吡啶-2-醇钠固体。
[0023] 实施例5 1、无溶剂加成环合一步法 取182g的三氯乙酰氯、3g的PTC和3. 2g的氯化亚铜加入反应釜中，充分搅拌，取48. 6g的丙烯腈，在搅拌状态下缓慢滴加丙烯腈，滴加速度为〇. 15g/min，在120°C条件下进行加 成 48h。
[0024] 2、脱未反应原料 加成环合反应结束后，脱除去未反应完的三氯乙酰氯和极少量的丙烯腈； 3、 水洗 脱未反应原料结束后，向混合物中加入60°C的水充分搅拌30min，然后过滤； 4、 碱析 滤饼加入200g水和50g氢氧化钠，调节PH为12左右，温度控制在60°C，反应8小时， 再升温至l〇〇°C的条件下反应5小时，降温，抽滤、干燥得3, 5, 6-三氯吡啶-2-醇钠固体。
【主权项】
1. 一种无溶剂一锅法合成3, 5, 6-三氯吡啶-2-醇钠的方法，其特征在于，以三氯乙酰 氯、氯化亚铜和丙烯腈为原料，以PTC为相转移催化剂。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法按以下具体步骤进行： 无溶剂加成环合 按比例取三氯乙酰氯、相转移催化剂PTC和氯化亚铜加入反应釜中，充分搅拌，在搅拌 状态下缓慢滴加丙烯腈，在100_130°C条件下进行加成48-50h; 2) 脱未反应原料 加成环合反应结束后，脱除去未反应完的三氯乙酰氯和极少量的丙烯腈，反应在无溶 剂的条件下进行的，所以脱除原料的时间大大减少； 3) 水洗 脱未反应原料结束后，向混合物中加入50-70°C的水充分搅拌20-40min，然后过滤； 4) 碱析 向滤饼中加入按比例配合的水和氢氧化钠固体，调节PH至11-13,温度控制在 50-60 °C，反应7-9小时，再升温至90-100 °C的条件下反应3-5小时，降温，抽滤、干燥得 3, 5, 6-三氯吡啶-2-醇钠固体。3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的三氯乙酰氯、丙烯腈、相转移催化 剂PTC和氯化亚铜的质量配比为：182 : (43. 2-48. 6) : (3-3. 5) : (3-3. 5)。4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述丙烯腈的滴加速度为0. 1-0. 15g/ min〇5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3)中水的温度为55-65Γ。6. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述三氯乙酰氯、水和氢氧化钠固体的质 量配比为：182 :(180-220) : (40-60)。
【专利摘要】本发明公开了一种无溶剂一锅法合成3,5,6-三氯吡啶-2-醇钠的方法。该方法按以下具体步骤进行：1）无溶剂加成环合；2）脱未反应原料；3）水洗；4）碱析。本发明的工艺反应无需溶剂，加成环合反应一步完成，在后续的工序中无需脱除溶剂，大大的降低了工艺原料的成本和生产能耗，有利于企业的规模化生产；本发明的工艺反应无需酸性气体和Lewis酸作为环合的催化剂，有效减少对设备的腐蚀损坏；此反应不需要溶剂就可以进行，大大降低了对环境的污染和对操作人员身体的伤害。
【IPC分类】C07D213/64
【公开号】CN105330597
【申请号】CN201510702017
【发明人】高正华, 梁锡臣, 赵运明, 马幸福, 甘红辉, 史玉军
【申请人】安徽国星生物化学有限公司
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年10月27日