CN103508942B - 一种2,3-二氯-5-甲基吡啶的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种2,3-二氯-5-甲基吡啶的合成方法，所述方法是以N-亚丙基苄胺为起始原料，先与氯乙酰氯在缚酸剂的作用下于-10℃～60℃下进行酰化反应得到N-苄基-N-丙烯基-α-氯乙酰胺，N-苄基-N-丙烯基-α-氯乙酰胺再与二甲基氯亚甲基氯化铵于20℃～120℃下进行环合反应得到2,3-二氯-5-甲基吡啶；本发明方法与已有方法相比，具有原料毒性小、收率高、成本低、反应条件温和和三废少等优点，具有工业化应用价值。
Description
（一）技术领域
本发明涉及一种2,3-二氯-5-甲基吡啶的合成方法。
（二）背景技术
2,3-二氯-5-甲基吡啶是合成吡氟氯禾灵、定虫隆、氟啶胺等高效安全农药的关键中间体。Setliff等人（J.Chem.Eng.Data,1976,21（2）,246）报道了以3-氨基-2-氯-5-甲基吡啶经桑德迈尔反应合成2,3-二氯-5-甲基吡啶的方法。EP46735、US4435573和US4469896公开了用2,2-二氯丙醛与丙烯腈加成、环合得到2,3-二氯-5-甲基吡啶的方法。EP137415公开了以二氯乙腈和2-甲基丙烯醛为原料合成2,3-二氯-5-甲基吡啶的方法。这些方法还存在收率低、原料毒性大和成本高的缺陷，有必要研发更适合工业化应用的新方法。
（三）发明内容
本发明目的是提供一种以N-亚丙基苄胺为起始原料，依次与氯乙酰氯和二甲基氯亚甲基氯化铵（Vilsmier试剂）反应合成2,3-二氯-5-甲基吡啶的方法，合成路线如下：
本发明采用的技术方案是：
一种2,3-二氯-5-甲基吡啶的合成方法，所述方法是以N-亚丙基苄胺为起始原料，先与氯乙酰氯在缚酸剂的作用下于-10℃～60℃下进行酰化反应得到N-苄基-N-丙烯基-α-氯乙酰胺，N-苄基-N-丙烯基-α-氯乙酰胺再与二甲基氯亚甲基氯化铵于20℃～120℃下进行环合反应得到2,3-二氯-5-甲基吡啶；所述的缚酸剂为下列之一：三甲胺、三乙胺、三正丙胺、吡啶、3-甲基吡啶、碳酸钾、碳酸钠；所述N-亚丙基苄胺∶氯乙酰氯∶缚酸剂的投料摩尔比为1∶0.5～2∶0.5～2，所述N-苄基-N-丙烯基-α-氯乙酰胺∶二甲基氯亚甲基氯化铵的投料摩尔比为1∶1～2。
酰化反应结束后，可直接加入二甲基氯亚甲基氯化铵进行下一步环合反应，也可经分离纯化获得N-苄基-N-丙烯基-α-氯乙酰胺后进行下一步反应，具体分离纯化方法可如下：反应液依次用水、10%盐酸、10%氢氧化钠溶液、饱和食盐水洗涤，然后减压蒸馏除去溶剂，即得N-苄基-N-丙烯基-α-氯乙酰胺。
环合反应结束后，反应液经常规分离纯化即可获得产物2,3-二氯-5-甲基吡啶，具体方法可如下：加入水稀释，用10%（w/w）NaOH调节pH=8～9，分层、水洗，有机相减压蒸馏除去溶剂，然后减压蒸馏得到2,3-二氯-5-甲基吡啶。
所述酰化反应在无溶剂或有机溶剂1中进行，所述惰性有机溶剂1为下列之一或其中两种以上的混合物：二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、苯、甲苯、二甲苯、氯苯、乙酸乙酯、乙醚、四氢呋喃、二氧六环、乙腈。
所述环合反应在有机溶剂2中进行，所述惰性有机溶剂2为下列之一或其中两种以上的混合物：二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、苯、甲苯、二甲苯、氯苯、乙酸乙酯、乙醚、四氢呋喃、二氧六环、乙腈。
所述缚酸剂优选为三乙胺或吡啶。
所述N-亚丙基苄胺∶氯乙酰氯∶缚酸剂的投料摩尔比优选为1∶1.05～1.1∶1.1～1.2，所述N-苄基-N-丙烯基-α-氯乙酰胺∶二甲基氯亚甲基氯化铵的投料摩尔比优选为1∶1.2～1.5。
所述有机溶剂1优选为乙酸乙酯或四氢呋喃，所述有机溶剂2优选为1,2-二氯乙烷。
所述酰化反应优选在10℃～30℃下进行，环合反应优选在50℃～70℃下进行。
本发明方法具体操作步骤如下：向四口烧瓶中加入N-亚丙基苄胺、二氯甲烷和三乙胺，搅拌溶解，冷却至一定温度（0～5℃）后滴加氯乙酰氯，滴加完毕后升至室温搅拌至反应完全，依次用水、10%（w/w）盐酸、10%（w/w）NaOH和饱和食盐水洗涤，减压蒸馏回收溶剂，得到N-苄基-N-丙烯基-α-氯乙酰胺。于另一只四口烧瓶中加入二甲基氯亚甲基氯化铵和1,2-二氯乙烷，搅拌降温至5～10℃，然后将所得N-苄基-N-丙烯基-α-氯乙酰胺溶于1,2-二氯乙烷，滴加到反应液中，加完后升温至50～70℃反应完全，加入水，用10%（w/w）NaOH调节pH=8～9，分层、水洗，有机相减压蒸馏除去溶剂，然后减压蒸馏得到2,3-二氯-5-甲基吡啶。
本发明方法与已有方法相比，具有原料毒性小、收率高、成本低、反应条件温和和三废少等优点，具有工业化应用价值。
（四）具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：
实施例1：N-苄基-N-丙烯基-α-氯乙酰胺的制备
于500mL四口瓶中加入N-亚丙基苄胺73.5g（0.50mol）、乙酸乙酯100mL和三乙胺55.6g（0.55mol），搅拌降温至0℃，滴加氯乙酰氯59.3g（0.525mol），1～2h滴加完毕，然后升温至30℃搅拌反应1h，GC-MS检测反应完全。反应液依次用水100mL、10%盐酸50mL、10%氢氧化钠溶液50mL、饱和食盐水50mL洗涤，然后减压蒸馏除去溶剂，得粘稠液体109.6g，N-苄基-N-丙烯基-α-氯乙酰胺含量96.1%，收率94.3%。
实施例2：N-苄基-N-丙烯基-α-氯乙酰胺的制备
于500mL四口瓶中加入N-亚丙基苄胺73.5g（0.50mol）、四氢呋喃100mL和吡啶47.4g（0.60mol），搅拌降温至0℃，滴加氯乙酰氯62.2g（0.55mol），1～2h滴加完毕，然后升温至10℃搅拌反应3h，GC-MS检测反应完全。反应液依次用水100mL、10%盐酸50mL、10%氢氧化钠溶液50mL、饱和食盐水50mL洗涤，然后减压蒸馏除去溶剂，得粘稠液体111.3g，N-苄基-N-丙烯基-α-氯乙酰胺含量95.9%，收率95.5%。
实施例3：2,3-二氯-5-甲基吡啶的制备
于250mL三口瓶中加入二甲基氯亚甲基氯化铵9.8g（0.058mol）和1,2-二氯乙烷100mL，搅拌降温至10℃，将实施例2制备的N-苄基-N-丙烯基-α-氯乙酰胺11.1g（0.048mol）溶于50mL1,2-二氯乙烷，慢慢滴加到反应瓶中，控制温度50℃以内，加完后升温至50℃，保温反应8h，GC-MS检测反应完全。反应液依次用水100mL、10%氢氧化钠50mL和水50mL洗涤，减压蒸馏除去溶剂，得油状液体，然后加入30mL正己烷重结晶，得到无色晶体6.6g，2,3-二氯-5-甲基吡啶含量99%，收率84.1%。M.p.41-43℃，GC-MS（m/z）:161（100）,126,98,90,73,63；1H NMR（500MHz,CDCl3）δ（ppm）：8.13（1H，s）,7.61（1H，s）,2.33（3H，s）。
实施例4：2,3-二氯-5-甲基吡啶的制备
于250mL三口瓶中加入二甲基氯亚甲基氯化铵12.2g（0.072mol）和1,2-二氯乙烷100mL，搅拌降温至10℃，将实施例2制备的N-苄基-N-丙烯基-α-氯乙酰胺11.1g（0.048mol）溶于50mL1,2-二氯乙烷，慢慢滴加到反应瓶中，控制温度50℃以内，加完后升温至70℃，保温反应7h，GC-MS检测反应完全。反应液依次用水100mL、10%氢氧化钠50mL和水50mL洗涤，减压蒸馏除去溶剂，得油状液体，然后加入30mL正己烷重结晶，得到无色晶体6.9g，2,3-二氯-5-甲基吡啶含量98.4%，收率87.4%。
Claims (7)
1.一种2,3-二氯-5-甲基吡啶的合成方法，所述方法是以N-亚丙基苄胺为起始原料，先与氯乙酰氯在缚酸剂的作用下于-10℃～60℃下进行酰化反应得到N-苄基-N-丙烯基-α-氯乙酰胺，N-苄基-N-丙烯基-α-氯乙酰胺再与二甲基氯亚甲基氯化铵于20℃～120℃下进行环合反应得到2,3-二氯-5-甲基吡啶；所述的缚酸剂为下列之一：三甲胺、三乙胺、三正丙胺、吡啶、3-甲基吡啶、碳酸钾、碳酸钠；所述N-亚丙基苄胺∶氯乙酰氯∶缚酸剂的投料摩尔比为1∶0.5～2∶0.5～2，所述N-苄基-N-丙烯基-α-氯乙酰胺∶二甲基氯亚甲基氯化铵的投料摩尔比为1∶1～2。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述酰化反应在无溶剂或有机溶剂1中进行，所述有机溶剂1为下列之一或其中两种以上的混合物：二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、苯、甲苯、二甲苯、氯苯、乙酸乙酯、乙醚、四氢呋喃、二氧六环、乙腈。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述环合反应在有机溶剂2中进行，所述有机溶剂2为下列之一或其中两种以上的混合物：二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、苯、甲苯、二甲苯、氯苯、乙酸乙酯、乙醚、四氢呋喃、二氧六环、乙腈。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述缚酸剂为三乙胺或吡啶。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述N-亚丙基苄胺∶氯乙酰氯∶缚酸剂的投料摩尔比为1∶1.05～1.1∶1.1～1.2，所述N-苄基-N-丙烯基-α-氯乙酰胺∶二甲基氯亚甲基氯化铵的投料摩尔比为1∶1.2～1.5。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述有机溶剂1为乙酸乙酯或四氢呋喃，所述有机溶剂2为1,2-二氯乙烷。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述酰化反应在10℃～30℃下进行，所述环合反应在50℃～70℃下进行。
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