CN101519373A - 一种2,6-二氟吡啶的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种2，6－二氟吡啶的合成方法，该方法通过(1)向反应釜中加入高沸点溶剂和2，6－二氯吡啶，再加入氟化钾；2，6－二氯吡啶与高沸点溶剂的用量比为1g/4～10mL；2，6－二氯吡啶与氟化钾的摩尔比为1∶2.0～3.0eq；(2)搅拌下，向体系中加入相转移催化剂；(3)体系升温至180～230℃，在此温度下反应，产物在反应过程中通过蒸馏的方式转移出反应体系，以此驱动反应完成；(4)馏分经水洗，干燥，抽滤后，滤液精馏后得产品，所述方法简单可行、污染少、成本低，适用于规模化生产，为合成2，6－二氟吡啶提供了一种新的思路和方法。
Description
(一)技术领域：
本发明涉及一种2，6-二氟吡啶的合成方法。
(二)背景技术：
2，6-二氟吡啶广泛应用于医药、农药、橡胶和染料的生产；是农药化学品的重要的中间体，用于制备除草剂和杀虫剂，具有重要的药用价值和发展前景。
现阶段，制备2，6-二氟吡啶的方法主要有以下几种：
1.以2-氨基-6-氟吡啶为起始原料，在-8～-10℃下，与氟硼酸反应生成2，6-二氟吡啶，收率27％左右，该反应收率较低，原料成本高；Journal ofFluorine Chemistry，27，3965～3968；1962；
2.以吡啶为起始原料，在高温的条件下(450～500℃)，与三氟化铝，氟化铜反应生成2，6-二氟吡啶，此方法收率低，只有11％左右，反应温度高，反应条件苛刻，基本无工业化应用的价值；0rganic Process Research &Development，12(2)，349～354；2008；
3.以2，6-二氯吡啶为起始原料，以1，3-二甲基咪唑啉酮为溶剂，四苯基溴化膦为相转移催化剂，在290℃下，与氟化钾反应生成2，6-二氟吡啶，此方法，收率高，但是反应温度高，放大生产中不易达到，且成本高，不适合放大生产；Angewandte Chemie，International Edition，45(17)，2720-2725；2006；
以上方法因为原料价格贵，收率低，反应条件苛刻等问题，不适合规模化生产。因此，为解决现有技术中存在的难题，急待找到一条合成方法简单可行、污染少、成本低，能进行规模化生产的切实可行的合成方法。
(三)发明内容：
本发明所要解决的技术问题在于提供一种2，6-二氟吡啶的合成方法，该方法简单可行、污染少、成本低，适用于规模化生产，为合成2，6-二氟吡啶提供了一种新的思路和方法。
为解决上述技术问题本发明的技术方案：
一种2，6-二氟吡啶的合成方法，反应过程参见图2，具体制备步骤如下：
(1)投料：向反应釜中加入高沸点溶剂和2，6-二氯吡啶，然后搅拌20min，再加入氟化钾；主原料2，6-二氯吡啶与高沸点溶剂的用量比为1g/4～10mL；主原料2，6-二氯吡啶与氟化钾的摩尔比为1∶2.0～3.0eq；
(2)加相转移催化剂：搅拌下，向体系中加入相转移催化剂；其中相转移催化剂与主原料2，6-二氯吡啶的质量百分比为3％～5％；
(3)反应：体系升温至180～230℃，在此温度下反应，产物在反应过程中通过蒸馏的方式转移出反应体系，以此驱动反应完成；反应时间为8～12h；
(4)后处理：馏分经水洗，干燥，抽滤后，滤液精馏后得产品。
上述步骤(1)中高沸点溶剂包括N，N-二甲基甲酰胺，二甲基亚砜或环丁砜，主原料2，6-二氯吡啶与高沸点溶剂的用量比为1g/4～7mL，主原料2，6-二氯吡啶与氟化钾的摩尔比为1：2.0～2.5eq；步骤(2)中相转移催化剂包括四甲基氯化铵、四乙基溴化铵、四丁基硫酸氢铵、四丁氟化铵、三苯基乙基溴化膦或18-冠醚-6，相转移催化剂与主原料2，6-二氯吡啶的质量百分比为3％～4％；步骤(3)中所述体系反应温度为180～200℃，反应时间为8～10h。
上述步骤(1)中高沸点溶剂包括二甲基亚砜或环丁砜，主原料2，6-二氯吡啶与高沸点溶剂的用量比为1g/4mL；主原料2，6-二氯吡啶与氟化钾的摩尔比为1：2.2eq；步骤(2)中相转移催化剂包括四乙基溴化铵或18-冠醚-6，相转移催化剂与主原料2，6-二氯吡啶的质量百分比为3％；步骤(3)中所述体系反应温度为180～188℃，反应时间为10h。
上述步骤(1)中高沸点溶剂是环丁砜；步骤(2)中相转移催化剂为18-冠醚-6。
本发明的优越性：
1、本专利采用的原料均易得到，且价格便宜；所用原料均为商业化的原料或者易制备的原料，可以满足规模化生产的需要；
2、本专利采用将产物在反应过程中通过蒸馏方式转移出反应体系，不仅加速反应，同时提高转化率，且不会在高温的情况下造成憋压的危险。
3、整个生产过程中，工艺合理、生产安全可靠、反应收率高、生产成本低，适合规模化工业生产。
(四)附图说明：
图1：为本发明所涉一种2，6-二氟吡啶的合成方法的化学反应步骤流程图。
图2：为本发明所涉一种2，6-二氟吡啶的合成方法的化学反应过程流程图。
结合图1和/或图2可以更加直观的理解上述发明的技术方案。
(五)具体实施方式：
(对于实施方式中出现的区间范围，是由于在一次试验中温度随反应过程的进行会出现一定的浮动。)
实施例1：
向500L搪瓷釜中，向体系中一次性抽入252.2kg环丁砜(1g/4ml)和2，6-二氯吡啶50kg(1.0eq)，然后一次性加入43.2g氟化钾(2.2eq)和1.5kg18-冠醚-6(3％)，搅拌20min，然后将体系温度加热至180～188℃，并于180～188℃下反应6h，产物在反应过程中通过蒸馏的方式转移出反应体系，以此驱动反应完成，馏分经水洗，分液，有机相干燥，抽滤后，滤液精馏，收集122～124℃下馏分，得产品30.4kg，收率78.2％，气相色谱纯度(GC)：99.5％。
实施例2
向200L搪瓷釜中，向体系中抽入176.5kg环丁砜(1g/7ml)和2，6-二氯吡啶20kg(1.0eq)，然后一次性加入15.7kg氟化钾(2.0eq)和1.0kg四乙基溴化铵(5％)，搅拌20min，然后将体系温度加热至190～200℃，并于190～200℃保温反应8h，产物在反应过程中通过蒸馏的方式转移出反应体系，以此驱动反应完成，馏分经水洗，分液，有机相干燥，抽滤后，滤液精馏，收集122～124℃下馏分，得产品11.6kg，收率74.6％，气相色谱纯度(GC)：99.1％。
实施例3：
向200L搪瓷釜中，向体系中一次性抽入154kg二甲基亚砜(1g/7ml)和2，6-二氯吡啶20kg(1.0eq)，然后一次性加入19.6kg氟化钾(2.5eq)和0.6kg四乙基溴化铵(3％)，搅拌20min，然后将体系温度加热至210～220℃，并于210～220℃保温反应8h，产物在反应过程中通过蒸馏的方式转移出反应体系，以此驱动反应完成，馏分经水洗，分液，有机相干燥，抽滤后，滤液精馏，收集122～124℃下馏分，得产品10.87kg，收率69.9％，气相色谱纯度(GC)：99.3％。
实施例4：
向1000L搪瓷釜中，向体系中抽入1100kg二甲基亚砜(1g/10ml)和2，6-二氯吡啶100kg(1.0eq)，然后一次性加入117.8kg氟化钾(3.0eq)和4kg18-冠醚-6(4％)，搅拌20min，然后将体系温度加热至220～230℃，并于220～230℃保温反应10h，产物在反应过程中通过蒸馏的方式转移出反应体系，以此驱动反应完成，馏分经水洗，分液，有机相干燥，抽滤后，滤液精馏，收集122～124℃下馏分，得产品50.5kg，收率65.4％，气相色谱纯度(GC)：99.3％。
可见，采用本发明所述方法合成的2，6-二氟吡啶，产品纯度可达99％以上，工艺条件稳定，是可行的、污染较低的合成工艺。
并且，由上述实施例可以看出，所述合成方法采用的原料易得，工艺合理、生产安全可靠，反应收率可达65.4％～78.2％，这在2，6-二氟吡啶的有机合成领域属于较高的反应收率，而其生产成本却很低。
由此可见，本发明中公开的2，6-二氟吡啶的合成方法可以得到纯度高的目标产物，合成方法采用的原料易得，工艺条件稳定，整个生产过程中操作简单、污染较低，为制备2，6-二氟吡啶提供了一种新的思路和方法。
Claims (4)
1、一种2，6-二氟吡啶的合成方法，其特征在于具体制备步骤如下：
(1)投料：向反应釜中加入高沸点溶剂和2，6-二氯吡啶，然后搅拌20min，再加入氟化钾；主原料2，6-二氯吡啶与高沸点溶剂的用量比为1g/4～10mL；主原料2，6-二氯吡啶与氟化钾的摩尔比为1：2.0～3.0eq；
(2)加相转移催化剂：搅拌下，向体系中加入相转移催化剂；其中相转移催化剂与主原料2，6-二氯吡啶的质量百分比为3％～5％；
(3)反应：体系升温至180～230℃，在此温度下反应，产物在反应过程中通过蒸馏的方式转移出反应体系，以此驱动反应完成；反应时间为8～12h；
(4)后处理：馏分经水洗，干燥，抽滤后，滤液精馏后得产品。
2、根据权利要求1所述的一种2，6-二氟吡啶的合成方法，其特征在于：其中步骤(1)中高沸点溶剂包括N，N-二甲基甲酰胺，二甲基亚砜或环丁砜，主原料2，6-二氯吡啶与高沸点溶剂的用量比为1g/4～7mL，主原料2，6-二氯吡啶与氟化钾的摩尔比为1：2.0～2.5eq；步骤(2)中相转移催化剂包括四甲基氯化铵、四乙基溴化铵、四丁基硫酸氢铵、四丁氟化铵、三苯基乙基溴化膦或18-冠醚-6，相转移催化剂与主原料2，6-二氯吡啶的质量百分比为3％～4％；步骤(3)中所述体系反应温度为180～200℃，反应时间为8～10h。
3、根据权利要求1或2所述的一种2，6-二氟吡啶的合成方法，其特征在于：其中步骤(1)中高沸点溶剂包括二甲基亚砜或环丁砜，主原料2，6-二氯吡啶与高沸点溶剂的用量比为1g/4mL；主原料2，6-二氯吡啶与氟化钾的摩尔比为1：2.2eq；步骤(2)中相转移催化剂包括四乙基溴化铵或18-冠醚-6，相转移催化剂与主原料2，6-二氯吡啶的质量百分比为3％；步骤(3)中所述体系反应温度为180～188℃，反应时间为10h。
4、根据权利要求3所述的一种2，6-二氟吡啶的合成方法，其特征在于：其中步骤(1)中高沸点溶剂是环丁砜；步骤(2)中相转移催化剂为18-冠醚-6。
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