一种2-氯-5-三氯甲基吡啶的合成方法
【专利摘要】一种2-氯-5-三氯甲基吡啶的合成方法，包括如下步骤：（1）N-氧-3-甲基吡啶合成：以3-甲基吡啶为原料，冰乙酸作溶剂，60%过氧化氢作氧化剂，反应得到N-氧-3-甲基吡啶；（2）2-氯-5-甲基吡啶合成：以苯甲酰氯作氯化剂，定向氯化N-氧-3-甲基吡啶得到2-氯-5-甲基吡啶；（3）2-氯-5-三氯甲基吡啶合成：过氧化丁酮作引发剂，反应得到2-氯-5-三氯甲基吡啶的粗产品；（4）2-氯-5-三氟甲基吡啶精制：采用过量氟化钾作氟化剂、二甲基亚砜作溶剂、十六烷基三甲基溴化铵作相转移催化剂进行卤素交换氟化反应，精馏提纯后得到2-氯-5-三氯甲基吡啶的精产品。
【专利说明】一种2-氯-5-三氯甲基吡啶的合成方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种2-氯-5-三氯甲基吡啶的合成方法。
【背景技术】
[0002]2-氯-5-三氟甲基吡啶是一种重要的三氟甲基吡啶类化工原料，是用于制备医药品、农用化学品及生物制剂的重要的中间体，以由它合成许多具有特殊用途的化合物，如:
2,3- 二氯-5- 二氟甲基吡唳、2-氨基-5- 二氟甲基吡唳、2-羟基-5- 二氟甲基吡唳、2-疏基-5-三氟甲基吡啶等。在农药方面，2-氯-5-三氟甲基吡啶是生产高效杀虫剂定虫隆、高效除草剂吡氟禾草灵以及高效杀菌剂氟啶胺等品种的关键中间体，它们都具有广谱内吸、高效低毒、用量少、持效期长、安全性好等优点，目前均已发展成为国际市场上的骨干产品，在国外得到大面积的广泛使用，具有广阔的市场前景。
[0003]2-氯-5-三氟甲基吡啶就是非常重要的含氟杂环农药中间体，是生产高效杀虫剂定虫隆、闻效除草剂吡氣禾草灵以及闻效杀菌剂氣唳胺等品种农药的关键中间体。
【发明内容】
[0004]抟术问是页
[0005]有鉴于此，本发明要解决的技术问题是，提供一种收率高、生产成本低、安全性高的2-氯-5-三氯甲基吡啶的合成方法。
[0006]解决方案
[0007]为了解决上述技术问题，本发明提供一种2-氯-5-三氯甲基吡啶的合成方法，其特征在于，包括如下步骤:
[0008](I)N-氧-3-甲基吡啶合成:以3-甲基吡啶为原料，冰乙酸作溶剂，60%过氧化氢作氧化剂，反应得到N-氧-3-甲基吡啶；
[0009](2)2-氯-5-甲基吡啶合成:以苯甲酰氯作氯化剂，定向氯化N-氧-3-甲基吡啶得到2-氯-5-甲基吡唳；
[0010](3) 2-氯-5-三氯甲基吡啶合成:过氧化丁酮作引发剂，反应得到2-氯-5-三氯甲基吡卩定的粗广品；
[0011](4) 2-氯-5-三氟甲基吡啶精制:采用过量氟化钾作氟化剂、二甲基亚砜作溶剂、十六烷基三甲基溴化铵作相转移催化剂进行卤素交换氟化反应，精馏提纯后得到2-氯-5-三氯甲基吡啶的精产品。
[0012]优选地，步骤(3)中过氧化丁酮的加入量为所述2-氯-5-甲基吡啶质量的5%，在140°C下搅拌反应20小时。
[0013]优选地，步骤(1)中，原料摩尔比为3-甲基吡啶:60%过氧化氢=1:1~1.5，反应温度70~80°C，反应 时间为18~24小时。
_4] 有益.效果
[0015]本发明提供了一种反应条件安全温和，产率高的2-氯-5-三氯甲基吡啶的合成方法。
【具体实施方式】
[0016]实施例
[0017]向装有搅拌器、温度计、冷凝管、恒压滴液漏斗的500mL四口烧瓶中加入46.6g(0.5mol)3-甲基吡啶和120mL冰乙酸，电动搅拌，升温至75°C，逐滴加入77.3mL(0.75mol)的60%过氧化氢,滴加时间为45min,保温反应24h。反应后产品经减压蒸出过量的冰醋酸和水，用35%氢氧化钠溶液中和至弱碱性，用三氯甲烷萃取，然后用无水硫酸镁干燥有机相。过滤，最后减压蒸出溶剂，得N-氧-3-甲基吡啶。
[0018]向装有搅拌器、温度计、冷凝管、恒压滴液漏斗的500mL四口烧瓶中加入28.9g(0.25mol) 94.2%的N-氧-3-甲基吡啶，52mL (0.375mol)三乙胺和150mL 二氯甲烷，搅拌加热至微回流状态下，逐滴加入用50mL 二氯甲烷稀释的苯甲酰氯49.2g (0.35mol)，滴加时间为30min。滴加完毕，继续保温回流3小时。反应完毕，过滤，用二氯甲烷洗涤滤饼，合并洗涤液与滤液。脱去溶剂后，用35%氢氧化钠溶液中和至pH=6~7，然后进行水蒸气蒸馏，馏出液分出油层，水层用IOOmL 二氯甲烷萃取，合并油层和萃取液，用无水硫酸镁干燥后，减压脱溶后 得到21.Sg浅黄色油状液体。经气相色谱分析，2-氯-5-甲基吡啶含量为81.5%，2-氯-3-甲基吡啶含量为16.3%。2-氯-5-甲基吡啶收率为55.7%。
[0019]纯化分离过程采用氯化铜配合物法。取20.0g2_氯-5-甲基吡啶粗产品溶于50mL无水乙醇中，另取8.5g CuC12.2H20溶于30mL无水乙醇中。将两者混合后，加热回流15min，冷却至室温，过滤，干燥，得到16.6g紫色晶体。再将此紫色晶体倒入40mL去离子水，加热沸腾20min，配合物完全水解。用二氯甲烷萃取冷却的油水混合物。减压脱溶，得到2-氣_5_甲基吡唳。
[0020]向装有温度计、冷凝管、进气口、反口橡皮塞的IOOmL四口烧瓶中加入15.6g(0.lmol)81.5%的2-氯-5-甲基吡啶，0.1g过氧化丁酮，50mL邻二氯苯，通入氮气，搅拌，升温至80°C，停止通氮气并切换通入氯气，继续升温至140°C，恒温下，氯气鼓泡反应。反应过程中，每隔2小时补加0.07g过氧化丁酮。反应20小时后，停止加热，关闭氯气进样阀，通入氮气，鼓泡赶氯I小时。反应液减压蒸馏脱溶后，用硅胶GF254进行柱层析分离，洗脱剂的组成为V (乙酸乙酯):V (石油醚)=1:20。用无水乙醇对得到的产品进行重结晶后，真空干燥，得到白色固体19.3g，m.p.52.4~53°C。经气相色谱分析，2-氯-5-三氯甲基吡啶含量为99.0%,收率为82.7%。
[0021]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种2-氯-5-三氯甲基吡啶的合成方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)N-氧-3-甲基吡啶合成:以3-甲基吡啶为原料，冰乙酸作溶剂，60%过氧化氢作氧化剂，反应得到N-氧-3-甲基吡啶； (2)2-氯-5-甲基吡啶合成:以苯甲酰氯作氯化剂，定向氯化N-氧-3-甲基吡啶得到2-氯-5-甲基吡卩定； (3)2-氯-5-三氯甲基吡啶合成:过氧化丁酮作引发剂，反应得到2-氯-5-三氯甲基吡啶的粗产品； (4)2-氯-5- 二氟甲基吡唳精制:米用过量氟化钾作氟化剂、二甲基亚砜作溶剂、十六烷基三甲基溴化铵作相转移催化剂进行卤素交换氟化反应，精馏提纯后得到2-氯-5-三氯甲基吡卩定的精广品。
2.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述步骤(3)中过氧化丁酮的加入量为所述2-氯-5-甲基吡啶质量的5%，在140°C下搅拌反应20小时。
3.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述步骤(1)中，原料摩尔比为3-甲基吡啶:60%过氧 化氢=1:1~1.5，反应温度70~80°C，反应时间为18~24小时。
【文档编号】C07D213/61GK103787960SQ201410069430
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2014年2月27日 优先权日:2014年2月27日
【发明者】孔繁蕾, 张旺庚, 丁武松, 张今越 申请人:江苏省激素研究所股份有限公司