CN105820112A - 一种2-氯-5-三氟甲基吡啶的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种2‑氯‑5‑三氟甲基吡啶的制备方法，包括如下步骤：(1)将原料2‑氯‑5‑氟甲基吡啶加入反应釜内，在加入二氯亚砜；(2)升温，向反应釜内通入氯气；(3)通入氯气结束后，将其转向氟化釜；(4)将计量好的氟化氢加入到所述氟化釜内，加入无水氟化氢，升温进行反应；(5)将氟化反应物料进行水洗、水汽蒸馏，调节pH值，在压入精馏塔进行蒸馏，即得产品。本发明采用二氯亚砜做溶剂解决物料带水的问题，同时采用低温氯化，来生产2‑氯‑5‑三氟甲基吡啶氯化料，为制备高纯度的2‑氯‑5‑三氟甲基吡啶奠定了基础。
Description
技术领域
本发明涉及化工领域，特别是涉及一种2-氯-5-三氟甲基吡啶的制备方法。
背景技术
现有的制备方法一般是以2-氯-5-三氯甲基吡啶为原料，通过高温氯化合成2-氯-5-三氯甲基吡啶。采用无水氟化氢，经高温氟化合成2-氯-5-三氟甲基吡啶。在经过水洗、水汽蒸馏除去酸，最后进行精馏得到产品2-氯-5-三氟甲基吡啶。反应过程产生的副产盐酸气经降膜水吸收和碱吸收。
现有技术中的制备方法的缺点如下：
1、氯化反应周期长，而且反应温度高；
2、物料有时带水；
3、反应收率低，生产成本高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种2-氯-5-三氟甲基吡啶制备方法，采用二氯亚砜做溶剂解决物料带水的问题，同时采用低温氯化，来生产2-氯-5-三氟甲基吡啶氯化料，为制备高纯度的2-氯-5-三氟甲基吡啶奠定了基础。
一种2-氯-5-三氟甲基吡啶的制备方法，包括如下步骤：
(1)将原料2-氯-5-氟甲基吡啶加入反应釜内，在加入二氯亚砜，搅拌，打开夹套蒸汽升温；
(2)升温，向反应釜内通入氯气；
(3)通入氯气结束后，得到2-氯-5-三氯甲基吡啶，将其转向氟化釜；
(4)将计量好的氟化氢加入到所述氟化釜内，加入无水氟化氢，升温进行反应；
(5)将氟化反应物料进行水洗、水汽蒸馏，调节pH值，在压入精馏塔进行蒸馏，即得到合格的2-氯-5-三氟甲基吡啶产品。
本发明所述的2-氯-5-三氟甲基吡啶的制备方法，其中，步骤(1)中所述2-氯-5-氟甲基吡啶和所述二氯亚砜的质量比为1：2～4。
本发明所述的2-氯-5-三氟甲基吡啶的制备方法，其中，步骤(2)中所述2-氯-5-氯甲基吡啶与所述氯气的质量比为1：1.5～3.0，所述升温后的反应温度为75～80度；通入所述氯气的速度为15～40kg/h。
本发明所述的2-氯-5-三氟甲基吡啶的制备方法，其中，步骤(3)中所述2-氯-5-三氯甲基吡啶与所述无水氟化氢的质量比为1：1～2。
本发明所述的2-氯-5-三氟甲基吡啶的制备方法，其中，步骤(4)中所述升温后的反应温度为120～135度。
本发明所述的2-氯-5-三氟甲基吡啶的制备方法，其中，步骤(5)中所述pH值为6～8。
本发明2-氯-5-三氟甲基吡啶的制备方法与现有技术不同之处在于：
本发明2-氯-5-三氟甲基吡啶的制备方法采用二氯亚砜作为氯化溶剂，利用二氯亚砜的吸水性，吸收氯化反应过程中水分，提高氯化料的含量，同时降低能耗，缩短氯化的反应时间，采用低温氯化，得到高收率的氯化料，将合格的氯化料进行蒸馏，同时二氯亚砜可以回收重复使用，降低产品生产成本。
本发明是以2-氯-5-三氯甲基吡啶为原料，用二氯亚砜作为反应溶剂，脱出反应过程中的水分，同时加速氯化反应速度，缩短反应周期。该方法能耗低，生产成本低，提高产品氯化的含量和收率，为制备高纯度的2-氯-5-三氟甲基吡啶奠定了基础。
下面结合具体实施例对本发明的2-氯-5-三氟甲基吡啶的制备方法作进一步说明。
具体实施方式
实施例1
一种2-氯-5-三氟甲基吡啶的制备方法，包括如下步骤：
(1)将原料2-氯-5-氟甲基吡啶加入反应釜内，在加入二氯亚砜，搅拌，打开夹套蒸汽升温；所述2-氯-5-氟甲基吡啶和所述二氯亚砜的质量比为1：3。
(2)升温，向反应釜内通入氯气；所述2-氯-5-氯甲基吡啶与所述氯气的质量比为1：2，所述升温后的反应温度为78度；通入所述氯气的速度为25kg/h。
(3)通入氯气结束后，得到2-氯-5-三氯甲基吡啶，将其转向氟化釜；所述2-氯-5-三氯甲基吡啶与所述无水氟化氢的质量比为1：1.5。
(4)将计量好的氟化氢加入到所述氟化釜内，加入无水氟化氢，升温进行反应；所述升温后的反应温度为130度。
(5)将氟化反应物料进行水洗、水汽蒸馏，调节pH值，在压入精馏塔进行蒸馏，即得到合格的2-氯-5-三氟甲基吡啶产品，所述pH值为7。
实施例2
一种2-氯-5-三氟甲基吡啶的制备方法，包括如下步骤：
(1)将原料2-氯-5-氟甲基吡啶加入反应釜内，在加入二氯亚砜，搅拌，打开夹套蒸汽升温；所述2-氯-5-氟甲基吡啶和所述二氯亚砜的质量比为1：2。
(2)升温，向反应釜内通入氯气；所述2-氯-5-氯甲基吡啶与所述氯气的质量比为1：1.5，所述升温后的反应温度为75度；通入所述氯气的速度为15kg/h。
(3)通入氯气结束后，得到2-氯-5-三氯甲基吡啶，将其转向氟化釜；所述2-氯-5-三氯甲基吡啶与所述无水氟化氢的质量比为1：1。
(4)将计量好的氟化氢加入到所述氟化釜内，加入无水氟化氢，升温进行反应；所述升温后的反应温度为120度。
(5)将氟化反应物料进行水洗、水汽蒸馏，调节pH值，在压入精馏塔进行蒸馏，即得到合格的2-氯-5-三氟甲基吡啶产品，所述pH值为6。
实施例3
一种2-氯-5-三氟甲基吡啶的制备方法，包括如下步骤：
(1)将原料2-氯-5-氟甲基吡啶加入反应釜内，在加入二氯亚砜，搅拌，打开夹套蒸汽升温；所述2-氯-5-氟甲基吡啶和所述二氯亚砜的质量比为1：4。
(2)升温，向反应釜内通入氯气；所述2-氯-5-氯甲基吡啶与所述氯气的质量比为1：3.0，所述升温后的反应温度为75～80度；通入所述氯气的速度为40kg/h。
(3)通入氯气结束后，得到2-氯-5-三氯甲基吡啶，将其转向氟化釜；所述2-氯-5-三氯甲基吡啶与所述无水氟化氢的质量比为1：2。
(4)将计量好的氟化氢加入到所述氟化釜内，加入无水氟化氢，升温进行反应；所述升温后的反应温度为135度。
(5)将氟化反应物料进行水洗、水汽蒸馏，调节pH值，在压入精馏塔进行蒸馏，即得到合格的2-氯-5-三氟甲基吡啶产品，所述pH值为8。
实施例4
氯化步骤：加入事先熔化好的2-氯-5-氯甲基吡啶，通过高位槽加入二氯亚砜，夹套蒸气加热升温，开启尾气吸收系统，氯化釜保持微负压，75℃开始通入氯气反应，通入速度约15～40kg/h，随着反应进行，反应液由混浊逐渐变澄清，后期通氯速度减小，气相色谱跟踪至反应终点后停止通氯，共消耗氯气约520kg，料液降温，并通氮气半小时置换氯气与盐酸气，转移至溶剂回收釜，常压蒸馏脱出二氯亚砜，回收可在下批氯化时套用，将氯化料用氮气压入氯化料计量罐中，以备氟化用。
氟化步骤：由崩将2-氯-5-三氯甲基吡啶打入氟化釜内，打开导热油升温，氟化氢经缓冲罐加入氟化釜内，加完氟化氢后通过油浴使釜内温度升至120-135℃之间，在此温度下保温6小时，升温过程中釜内压力不断升高，大约1350℃时，压力达到5.5MPa，通过泄压装置排除釜内部分压力到5.0MPa，排出的尾气通过氟化氢冷凝回收装置回收氟化氢，未被冷凝的气体进入尾气吸收系统，保温后期压力基本不再增加，则保持在5.0MPa至保温结束。
氟化釜通冷油降温至30℃，通过泄压装置排除釜内压力，通过油浴使物料温度保持在30℃，尽量排除釜内气体，排出的尾气通过氟化氢冷凝回收装置回收氟化氢，未被冷凝的气体进入尾气吸收系统。无氟化氢和氯化氢气体排出后得到淡棕色氟化液粗品2-氯-5-三氟甲基吡啶。
水洗蒸馏步骤：粗产物转入水洗釜水洗二次，将油状物粗品合并，转入水蒸气蒸馏釜进行水蒸气蒸馏，约4小时蒸馏结束，分离出的油状物在进入精馏塔进行精馏，得到含量为99％的2-氯-5-三氟甲基吡啶。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (6)
1.一种2-氯-5-三氟甲基吡啶的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)将原料2-氯-5-氟甲基吡啶加入反应釜内，在加入二氯亚砜，搅拌，打开夹套蒸汽升温；
(2)升温，向反应釜内通入氯气；
(3)通入氯气结束后，得到2-氯-5-三氯甲基吡啶，将其转向氟化釜；
(4)将计量好的氟化氢加入到所述氟化釜内，加入无水氟化氢，升温进行反应；
(5)将氟化反应物料进行水洗、水汽蒸馏，调节pH值，在压入精馏塔进行蒸馏，即得到合格的2-氯-5-三氟甲基吡啶产品。
2.根据权利要求1所述的2-氯-5-三氟甲基吡啶的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述2-氯-5-氟甲基吡啶和所述二氯亚砜的质量比为1：2～4。
3.根据权利要求2所述的2-氯-5-三氟甲基吡啶的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述2-氯-5-氯甲基吡啶与所述氯气的质量比为1：1.5～3.0，所述升温后的反应温度为75～80度；通入所述氯气的速度为15～40kg/h。
4.根据权利要求3所述的2-氯-5-三氟甲基吡啶的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述2-氯-5-三氯甲基吡啶与所述无水氟化氢的质量比为1：1～2。
5.根据权利要求4所述的2-氯-5-三氟甲基吡啶的制备方法，其特征在于：步骤(4)中所述升温后的反应温度为120～135度。
6.根据权利要求5所述的2-氯-5-三氟甲基吡啶的制备方法，其特征在于：步骤(5)中所述pH值为6～8。
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