专利名称：2-氯吡啶的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种化工产品的制备方法，特别是一种2-氯吡啶的制备方法。
背景技术：
2-氯吡啶为无色或浅黄色透明液体，难溶于水，可溶于乙醚、乙醇、氯仿等有机溶 齐U，是一种重要的专用精细化工中间体，主要用于农药、医药的合成和日化用品的添加剂， 在吡啶类有机合成工业中有着重要的应用。目前，2-氯吡啶合成路线较多，工业化合成技术按原料路线分主要有以下四种 一是多步取代法，此方法除反应的原料之一氨基钠属一级易燃品、易爆炸，不可与空气和水 接触外，此方法的最大问题是步骤多，转化率低。二是吡啶N-氧化物法，它是将吡啶与过氧 化氢反应，生成吡啶N-氧化物之后，再与氯气反应生成2-氯代吡啶N-氧化物，还原后得到 2_氯吡啶；该方法是传统的合成方法，技术成熟简单，但是路线冗长，有一定三废污染，收 率较低。三是2-羟基吡啶法，2-羟基吡啶用氯化亚砜、五氯化磷等氯化剂氯化，羟基 与氯原 子发生置换反应，得到2-氯吡啶，该方法工艺简单，但是原料2-羟基吡啶来源受到一定限 制。四是气相光氯化法，吡啶与氯气进行光氯化，控制氯化温度，可以得到2-氯吡啶和2， 6-二氯吡啶，而且两种产品可以自由调节比例，产品经分离后分别得到2-氯吡啶和2，6_ 二 氯吡啶；反应中氯自由基可以由紫外线引发，也可由加热引发；此方法中，2-氯吡啶的产率 和纯度深受反应温度的影响，产率由低到中不等，并且紫外光强度、氯的浓度、接触时间、溶 剂稀释与搅拌情况及后处理等因素对产率也有很大影响。中国专利991038223公开了“一种以吡啶和氯气合成2_氯吡啶工艺”，它是首先采 用反应精馏耦合，吡啶和水按1 2 4的摩尔比配比并以液态加入耦合精馏塔釜中，塔顶 产生的吡啶和水的混合物部分回流至塔内，其余进入反应器的吡啶和水按1 2 4的摩 尔比，并保证氯气和吡啶的摩尔比在1 2. 5 4.0的范围内送至光化反应器顶部，与氯气 并流进入反应器，反应产出的含2-氯吡啶的混合物经中和后从耦合精馏塔中部进入塔内， 耦合精馏塔底部所产出的2-氯吡啶粗品经分相后送至精馏塔精制；耦合精馏塔的操作温 度为140 180°C ；分相器和2-氯吡啶精馏塔产出的水相液返回耦合精馏塔内。该方法虽 较原有的气相光氯化法，缩短了工艺流程、反应过程操作易控制、提高了总收率、降低了废 液排放量，但仍有待于进一步改进。
发明内容
为克服现有技术的不足之处，本发明提供一种工艺流程短、收率高、废液套用的 2_氯吡啶的制备方法。本发明解决其技术问题采用的技术方案是以吡啶和氯气为主原料，以催化剂和 水为辅助原料，采用气相氯化法合成2-吡啶，依次包括汽化、氯化、中和和蒸馏工艺，其特 征是吡啶和水按1 1.5 3. 6的摩尔比混合并加入激活剂，一并进入热交换器进行汽化 后，吡啶与氯气以1 0.70 0.80摩尔比进入玻璃反应器，在150 170°C、紫外光源的作用下进行氯化反应，反应时间为3 5秒，氯化后的反应混合物进入冷却区冷却，并进行气 液分离；分离出的未反应的氯气与生成的氯化氢气相用水吸收成盐酸，分离出的液相中和 后再蒸馏，得到吡啶、2-氯吡啶和2，6_ 二氯吡啶，蒸馏出水套用于下一批次的吡啶和水混 合的工序中。上述激活剂为氨气，吡啶与氨气的摩尔比1 0.10 0.25。上述玻璃反应器内设有螺旋玻璃管填料，所述螺旋玻璃管的管径为6 8mm，螺距 为15 25cm;可将反应生成的2-氯吡啶液体迅速向下收集，减少了 2-氯吡啶被二次氯化 的机会，同时大大增加了原料在反应器内的停留时间，提高了原料的转化率和选择性。上述紫外光源的波长为380 480nm，此波长的紫外光源配套玻璃反应器，可大大 提高产品的转化率。本发明的有益效果在于由于在氯化反应过程中加入了激活剂，降低了氯化反应 所需的活化能和反应温度，缩短了工艺周期；采用内设螺旋状填料的玻璃反应器和波长与 之相配的紫外光源，将反应生成的2-氯吡啶液体迅速向下收集，减少了 2-氯吡啶被二次氯 化的机会，大大增加了原料在反应器内的停留时间，提高了原料的转化率和选择性；并且工 艺水全部回收套用，达到了清洁生产的要求。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步详述。实施例一吡啶790g与水360ml (按1 2. 0的摩尔比)混合后，加入激活剂氨气，吡啶与 氨气的摩尔比为1 0.15，一并输入换热器中通过蒸汽进行汽化，汽化后的吡啶与氯气一 起进入玻璃反应器，并且吡啶与氯气的摩尔比为1 0.7，在光氯化区通过波长为426nm的 紫外光源的引发进行氯化反应；所述的玻璃反应器内设有螺旋玻璃管填料，螺旋玻璃管的 管径为6. 5mm，螺距为18cm，可将反应生成的2-氯吡啶液体迅速向下收集，减少了 2-氯吡 啶被二次氯化的机会，同时大大增加了原料在反应器内的停留时间，控制在3 5秒，提高 了原料的转化率和选择性；氯化反应产生的反应混合物进入冷却区的冷凝器中进行冷却， 并进行气液分离。分离出的未反应的氯气与生成的氯化氢气相用水吸收成盐酸，分离出的 液相用用氢氧化钠水溶液中和，再进行粗蒸馏、精馏，得到吡啶102. lg，2-氯吡啶935. 2g、 2，6_ 二氯吡啶69. 6g，蒸馏出水套用于下一批次吡啶和水混合的工序中。吡啶的选择性 95. 3%，产品总收率82. 4%。实施例二 吡啶790g与水504. ml (按1 2.8的摩尔比)混合后，加入激活剂氨气，吡啶与 氨气的摩尔比为1 0.2，一并输入换热器中通过蒸汽进行汽化，汽化后的吡啶与氯气一起 进入玻璃反应器，并且吡啶与氯气摩尔比为1 0.78，在光氯化区通过波长为426nm的紫外 光源的引发进行氯化反应；所述的玻璃反应器内设有螺旋玻璃管填料，螺旋玻璃管的管径 为7. 5mm，螺距为22cm，可将反应生成的2-氯吡啶液体迅速向下收集，减少了 2-氯吡啶被 二次氯化的机会，同时大大增加了原料在反应器内的停留时间，控制在4 5秒，提高了原 料的转化率和选择性；氯化反应产生的反应混合物进入冷却区的冷凝器中进行冷却，并进 行气液分离。分离出的未反应的氯气与生成的氯化氢气相用水吸收成盐酸，分离出的液相用用氢氧化钠水溶液中和，再进行粗蒸馏、精馏，得到吡啶94. Sg, 2-氯吡啶9 25g、2，6- 二氯 吡啶96. 2g，蒸馏出水套用于下一批次吡啶和水混合的工序中。吡啶的选择性93. 5%，产品 总收率81. 5%。
权利要求
2-氯吡啶的制备方法，以吡啶和氯气为主原料，以催化剂和水为辅助原料，采用气相氯化法合成2-吡啶，依次包括汽化、氯化、中和和蒸馏工艺，其特征是吡啶和水按1∶1.5～3.6的摩尔比混合并加入激活剂，一并进入热交换器进行汽化后，吡啶与氯气以1∶0.70～0.80摩尔比进入玻璃反应器，在150～170℃、紫外光源的作用下进行氯化反应，反应时间为3～5秒，氯化后的反应混合物进入冷却区冷却，并进行气液分离；分离出的未反应的氯气与生成的氯化氢气相用水吸收成盐酸，分离出的液相中和后再蒸馏，得到吡啶、2-氯吡啶和2，6-二氯吡啶，蒸馏出水套用于下一批次的吡啶和水混合的工序中。
2.根据权利要求1所述的2-氯吡啶的制备方法，其特征是上述激活剂为氨气，吡啶 与氨气的摩尔比1 0.10 0.25。
3.根据权利要求1所述的2-氯吡啶的制备方法，其特征是上述玻璃反应器内设有螺 旋玻璃管填料，所述螺旋玻璃管的管径为6 8mm，螺距为15 25cm。
4.根据权利要求1所述的2-氯吡啶的制备方法，其特征是上述紫外光源的波长为 380 480nm。
全文摘要
本发明提供一种2-氯吡啶的制备方法。吡啶和水按1∶1.5～3.6的摩尔比混合并加入激活剂，进行汽化后，吡啶与氯气以1∶0.70～0.80摩尔比进入玻璃反应器，在150～170℃、紫外光源的作用下进行氯化反应，反应时间为3～5秒，反应混合物进行冷却和气液分离；分离出的气相用水吸收成盐酸，分离出的液相中和后再蒸馏，得到吡啶、2-氯吡啶和2，6-二氯吡啶，蒸馏出水套用于下一批次生产中。本发明由于在氯化反应过程中加入了激活剂，降低了氯化反应所需的活化能和反应温度，缩短了工艺周期；采用内设螺旋状填料的玻璃反应器和波长与之相配的紫外光源，减少了2-氯吡啶被二次氯化的机会，提高了原料的转化率和选择性。
文档编号C07D213/61GK101830844SQ20101012664
公开日2010年9月15日 申请日期2010年3月18日 优先权日2010年3月18日
发明者陈汝祝 申请人:盐城市华鸥实业有限公司