一种制备2,3-二氯吡啶的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种制备2, 3-二氯吡啶的方法。
【背景技术】
[0002] 2, 3-二氯吡啶是一种重要的精细化工中间体，在医药和农药领域应用广泛，市场 需求量较大。近年来，国内外对2, 3-二氯吡啶的研究较多，已报道的2, 3-二氯吡啶制备方 法主要有以下几种。
[0003][0004][0005][0006] 因此，寻找一种生产工艺简单、反应平稳、生产成本低、产品收率高、产品纯度高的 2, 3-二氯吡啶制备方法是当前要解决的主要问题。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的是提供一种制备2, 3-二氯吡啶的方法。
[0008] 本发明采用包含以下步骤的制备方法来达到本发明的目的： (1)将2, 3-二甲酰胺吡啶溶解于水中，在温度5~20°C和搅拌下依次滴加苛性碱水溶 液和次氯酸钠水溶液，滴加完毕后升温至80~10(TC并在搅拌下使之充分反应，反应完毕 后加入盐酸将体系调节为中性或酸性，然后再除去体系内的水，便得到2, 3-二氨基吡啶粗 品； (2) 将2, 3-二氨基吡啶粗品溶解于盐酸中，在温度20~45°C和搅拌的反应条件下加入 催化剂并使之完全溶解，然后在上述反应条件下滴加亚硝酸钠水溶液，滴加完毕后保持反 应条件不变直至反应完全，反应完全后进行蒸馏，将蒸馏获得的馏分冷却便可得到2, 3-二 氣P比啶粗品； (3) 将2, 3-二氯吡啶粗品加入有机溶剂中使之完全溶解，然后降温使之重结晶，滤出 结晶物并烘干，便得到2, 3-二氯吡啶成品。
[0009] 所述步骤（1)中2, 3-二甲酰胺吡啶、苛性碱和次氯酸钠的摩尔配比为1 :2. 0~ 2. 5 :2. 0~2. 5 ;所述苛性碱为氢氧化钠或氢氧化钾。
[0010] 所述苛性碱水溶液的浓度为30%~46%，次氯酸钠水溶液的浓度为9. 5%~11. 5%。
[0011] 所述步骤（2)中盐酸的质量浓度为30%~38%，2, 3-二甲酰胺吡啶与盐酸中氯化 氢的摩尔配比为1:8~15。
[0012] 所述步骤（2)中的催化剂为氯化铜、氯化亚铜、氧化铜或氧化亚铜，2, 3-二甲酰 胺吡啶、催化剂和亚硝酸钠的摩尔配比为1 :〇. 5~2. 0 :2. 0~3. 0。
[0013] 所述亚硝酸钠水溶液的浓度为30%~35%。
[0014] 所述步骤（3)中的有机溶剂为乙醇或甲醇，有机溶剂与2, 3-二氯吡啶粗品的质量 之比为1~2:1。
[0015] 本发明步骤（1)中进行的是霍夫曼降解反应，在温度5~20°C和搅拌下，一般经 过0. 5~2小时就可使反应充分。水的用量以将2, 3-二甲酰胺吡啶完全溶解为底限，水的 用量以2, 3-二甲酰胺吡啶质量的4~6倍为宜。本方法霍夫曼降解反应结束后需要蒸馏 除水，若采用浓度较小的苛性碱水溶液，则会向体系内引入大量水，延长了除水时间和增加 了能耗，为了将出水时间和能耗控制在合理的范围内，因此将苛性碱水溶液的浓度控制在 30%~46%是合适的。基于同样的原因，为了防止次氯酸钠水溶液引入大量水，因此选用浓 度为9. 5%~11. 5%的次氯酸钠水溶液。本步骤采用盐酸将体系调节为中性或酸性，可避 免2, 3-二氨基吡啶粗品中混有苛性碱，若2, 3-二氨基吡啶粗品中混有苛性碱，则进行步骤 (2)将2, 3-二氨基吡啶粗品溶入盐酸时会引起剧烈的中和反应，有可能引起较大的安全事 故；而事先将苛性碱中和掉，则可避免步骤（2)的剧烈中和反应，防止安全事故的发生。
[0016] 本发明步骤（2)进行的是重氮化和桑德迈尔反应，在温度20~45°C和搅拌的反应 条件下，一般经过〇. 5~2小时就可使反应完全彻底。重氮化和桑德迈尔反应需要在浓度 较高的盐酸体系下进行，因此采用浓度30%~38%的盐酸，可使重氮化和桑德迈尔反应顺利 进行。若亚硝酸钠浓度小于30%，加入亚硝酸钠过程会带入过量水，稀释反应体系的盐酸浓 度，影响重氮化和桑德迈尔反应，因此选用浓度为30-35%的亚硝酸钠水溶液。
[0017] 本发明步骤（3)进行的是重结晶提纯处理，最好把2, 3-二氯吡啶粗品溶解于大于 50°C的有机溶剂中。采用热的有机溶剂热溶的好处在于：一是可提高2, 3-二氯吡啶粗品在 有机溶剂中的溶解速度，二是可提高2, 3-二氯吡啶在有机溶剂中的溶解度，减少有机溶剂 的用量。而将温度降至-10~5°C就可使重结晶顺利进行。
[0018] 本发明所述方法与公开号为CN103570609A的中国专利文件所公开的现有技术相 比，避免与双氧水进行氯代反应，从而避开了 2位氯化极易产生副反应的难题；与公开号为 CN102086174A的中国专利文件中所公开的现有技术相比，反应更加完全，可提高产品收率 和质量；与公开号为CN102432528A的中国专利文件所公开的现有技术相比，因不使用氢气 和贵重金属催化剂，因而生产更加安全且生产成本低；与公开号为CN103145609A的中国专 利文件所公开的现有技术相比，因不使用贵重金属催化剂，因而生产成本更低。
[0019] 综上所述，本发明的优点在于：生产工艺简单，反应平稳安全，生产成本低，；产品 收率可达到80%以上，纯度99%以上。
【具体实施方式】
[0020] 下面通过实施例进一步说明本发明技术方案，这些实施例仅是用来详细展现本发 明的技术构思及其可实施性，并不是对本发明保护范围的限制，利用本发明技术构思做出 的等效替换和变通仍然在本发明的保护范围之内。
[0021] 实施例1 (1)保持温度在5~20°C，将330kg 2, 3-二甲酰胺吡啶加入到1320kg纯化水中，搅拌 至2, 3-二甲酰胺吡啶完全溶解后，再依次滴加质量分数为30%的氢氧化钠水溶液533. 3kg 和质量分数为9. 5%的次氯酸钠水溶液3132. 6kg，滴加过程保持5~20°C的温度条件和搅 拌条件，滴加时间都控制在3h之内，滴加完毕后，升温至80~100°C，搅拌下保温2h使反应 充分进行，反应完毕后加入盐酸调节体系的pH值为7以除去多余氢氧化钠，减压蒸馏除去 体系中的水，便制得2, 3-二氨基吡啶粗品。
[0022] (2)将步骤（1)制得的2, 3-二氨基吡啶粗品加入1944. 5kg质量分数为30%的盐 酸中，在20~45°C温度和搅拌条件下，加入99kg氯化亚铜，待2, 3-二氨基吡啶粗品和氯 化亚铜完全溶解后，再向其内滴加920kg质量分数为30%的亚硝酸钠水溶液，滴加时间控制 在3h之内，滴加完毕后，保持上述温度和搅拌条件2h，以使反应充分进行，反应完毕后进行 常压蒸馏，将蒸馏获得的馏分冷却、然后过滤，滤得的368. 0kg固体物即为2, 3-二氯吡啶粗 品。
[0023] (3)在60°C温度下，用1倍于2, 3-二氯吡啶粗品质量的甲醇将步骤（2)制得的 2, 3-二氯吡啶粗品热溶，待2, 3-二氯吡啶粗品完全溶解后，降温至-10°C，使2, 3-二氯吡 啶重结晶，滤出结晶物并在温度30~35°C下将其烘干，烘干后便得到2, 3-二氯吡啶成品 244. 4kg。2, 3-二氯吡啶收率为82. 0%，含量为99. 3% (外标法)。
[0024] 实施例2 (1)保持温度在5~20°C，将330kg 2, 3-二甲酰胺吡啶加入到1980kg纯化水中，搅拌 至2, 3-二甲酰胺吡啶完全溶解后，再依次滴加质量分数为46%的氢氧化钾水溶液609. 8kg 和质量分数为11. 5%的次氯酸钠水溶液3234. 8kg，滴加过程保持5~20°C的温度条件和搅 拌条件，滴加时间都控制在3h之内，滴加完毕后，升温至80~100°C，搅拌下保温2h使反应 充分进行，反应完毕后加入盐酸调节体系的pH值为5~6以除去多余氢氧化钠，减压蒸馏 除去体系中的水，便制得2, 3-二氨基P比啶粗品。
[0025] (2)将步骤（1)制得的2, 3-二氨基吡啶粗品加入2878. 4kg质量分数为38%的盐 酸中，在20~45°C温度和搅拌条件下，加入537. 8kg氯化铜，待2, 3-二氨基吡啶粗品和氯 化铜完全溶解后，再向其内滴加1182. 9kg质量分数为35%的亚硝酸钠水溶液，滴加时间控 制在3h之内，滴加完毕后，保持上述温度和搅拌条件2h，以使反应充分进行，反应完毕后进 行常压蒸馏，将蒸馏获得的馏分冷却、然后过滤，滤得的397. 9kg固体物即为2, 3-二氯吡啶 粗品。
[0026] (3)在60°C温度下，用2倍于2, 3-二氯吡啶粗品质量的甲醇将步骤（2)制得的 2, 3-二氯吡啶粗品热溶，待2, 3-二氯吡啶粗品完全溶解后，降温至-10°C，使2, 3-二氯吡 啶重结晶，滤出结晶物并在温度30~35°C下将其烘干，烘干后便得到2, 3-二氯吡啶成品 266. 5kg。2, 3-二氯吡啶收率为89. 5%，含量为99. 4% (外标法)。
[0027] 实施例3 (1)保持温度在5~20°C，将330kg 2, 3-二甲酰胺吡啶加入到1320kg纯化水中，搅拌 至2, 3-二甲酰胺吡啶完全溶解后，再依次滴加质量分数为35%的氢氧化钠水溶液457. lkg 和质量分数为10. 5%的次氯酸钠水溶液2834. 3kg，滴加过程保持5~20°C的温度条件和搅 拌条件，滴加时间都控制在3h之内，滴加完毕后，升温至80~100°C，搅拌下保温2h使反应 充分进行，反应完毕后加入盐酸调节体系的pH值为4~5以除去多余氢氧化钠，减压蒸馏 除去体系中的水，便制得2, 3-二氨基P比啶粗品。
[0028] (2)将步骤（1)制得的2,