CN108003093A - 2-羟基-3-三氟甲基吡啶的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及化学合成技术领域,特别公开了一种2‑羟基‑3‑三氟甲基吡啶的制备方法。本发明以2‑氯‑3‑三氟甲基吡啶为起始原料,在一定条件下通过氟化制备成2‑氟‑3‑三氟甲基吡啶,再经氨化反应制备2‑氨基‑3‑三氟甲基吡啶,然后经重氮化反应,制备得到2‑羟基‑3‑三氟甲基吡啶。本发明工艺可靠,原材料市场充足易得,生产成本低,操作简单,收率高,利于规模化生产,目前国内外未见相同及其他本化合物的制备方法。

Description

2-羟基-3-三氟甲基吡啶的制备方法
(一)技术领域
本发明涉及化学合成技术领域,特别涉及一种2-羟基-3-三氟甲基吡啶的制备方法。
(二)背景技术
2羟基-3-三氟甲基吡啶,是含氟吡啶杂环类一种很有价值的化学品,主要用于医药中间体,有机合成,有机溶剂,也可应用于染料生产、农药生产及香料等方面。
含氟化合物具有较高的膜渗透性、抗代谢稳定性及与脂膜的亲和力、热稳定性和化学稳定性等特点,已广泛应用于农药中,含氟农药是十分重要的含氟精细化学品,具有高选择性,高适广谱、高附加值,低用量、成本低、低毒、低残留、对环境友好等特点,符合现代农药发展趋势,近10年来国内外含氟农药得到了迅速发展。目前世界上的1300余个农药品种中含氟农药约占12%,含氟农药中的除草剂约占45%,杀虫剂占33%,杀菌剂约占15%,其它占7%。含氟除草剂是近年来开发最多的,近10年里开发出的除草剂含氟化合物占50%,除草剂是未来农药发展的方向,含氟农药已经成为世界农药工业发展的重点。
2-羟基-3-三氟甲基吡啶目前国内现在还未见有规模化生产,具体生产制造方法未见报道。
(三)发明内容
本发明为了弥补现有技术的不足,提供了一种步骤简单、生产成本低、适于工业化生产的2-羟基-3-三氟甲基吡啶的制备方法。
本发明是通过如下技术方案实现的:
一种2-羟基-3-三氟甲基吡啶的制备方法,包括如下步骤:
(1)一次性将2-氯-3-三氟甲基吡啶投入高压反应釜中,向高压反应釜内加入氟化氢,搅拌状态下升温反应,反应结束后,将物料水洗、中和、精馏,制得2-氟-3-三氟甲基吡啶;
(2)将2-氟-3-三氟甲基吡啶置于氨化釜中,向氨化釜中加水,之后通入液氨,升温反应后降温,出料至接收釜中,经离心、干燥,制得2-氨基-3-三氟甲基吡啶;
(3)将盐酸置于反应釜内,搅拌状态下降温,之后缓慢加入2-氨基-3-三氟甲基吡啶,反应釜内温度降到0-10℃时,向反应釜内滴加亚硝酸钠水溶液,结束后保温取样,取样合格后,向反应液中加入液碱中和,再经抽滤、干燥分离出产品2-羟基-3-甲基吡啶。
本发明以2-氯-3-三氟甲基吡啶为起始原料,在一定条件下通过氟化制备成2-氟-3-三氟甲基吡啶,再经氨化反应制备2-氨基-3-三氟甲基吡啶,然后经重氮化反应,制备得到2-羟基-3-三氟甲基吡啶。
本发明的反应原理方程式为:
本发明的更优技术方案为:
步骤(1)中,2-氯-3-三氟甲基吡啶与氟化氢的质量比为10:3,高压反应釜内搅拌升温至130-210℃,压力不超过30-80bar,反应时间为48小时;用氢氧化钠溶液将物料中和至pH值为7。
步骤(2)中,2-氟-3-三氟甲基吡啶与液氨的质量比为3:1,氨化釜升温至130-180℃,在压力不大于3.0MPa条件下反应10小时,之后降温至90℃;出料至接收釜中,在接收釜中降温至10℃,再离心、干燥。
步骤(3)中,盐酸的质量浓度为30%,30%盐酸与2-氨基-3-三氟甲基吡啶的质量比为70:16;亚硝酸钠水溶液的质量浓度为30%,2-氨基-3-三氟甲基吡啶与30%亚硝酸钠水溶液的质量比为160:143。
步骤(3)中,亚硝酸钠水溶液的滴加过程中,控制反应釜内温度为0-10℃,滴加结束后保温2-3小时取样。
步骤(3)中,取样合格后,向反应液中加入液碱中和pH值到7,中和温度控制在30-60℃。
本发明工艺可靠,原材料市场充足易得,生产成本低,操作简单,收率高,利于规模化生产,目前国内外未见相同及其他本化合物的制备方法。
(四)具体实施方式
下面详细描述本技术方案的具体实施例,但本技术方案的实施方式不限于此。
使用原料:2-氯-3-三氟甲基吡啶(≥99%);
合成方法:通过2-氯-3-三氟甲基吡啶经过重氟化-氨化-重氮化反应制备成2-羟基-3-三氟甲基吡啶(≥99%)。
实施例1:
(1)氟化
一次性将2500g的2-氯-3-三氟甲基吡啶投入到5000ml高压反应釜内,然后向高压反应釜内加入750g的氟化氢,开启搅拌,升温反应,温度130℃,压力不超80bar,反应48小时,反应结束后,将物料水洗,然后用氢氧化钠中和的pH值7,再通过精馏后制得2-氟-3-三氟甲基吡啶,含量>99%。
(2)氨化
将750g的2-氟-3-三氟甲基吡啶加入氨化釜中,向氨化釜加水700g,然后向氨化釜通入液氨250g,升温至130℃,压力不大于3.0MPa,反应10小时,降温至90℃,出料至接收釜中,在接收降温至10℃,经离心、干燥制得2-氨基-3-三氟甲基吡啶;收率约95%
(3)重氮化
将700g的30%盐酸一次性投入到2000ml反应釜内,开启搅拌,开启冷液阀门降温,然后慢慢将160g含量99%2-氨基-3-三氟甲基吡啶投入到反应釜内。将143g含量30%的亚硝酸钠水溶液加入反应釜上方计量罐中,当反应釜内温度降到0℃时,滴加定量的亚硝酸钠水溶液,滴加过程控制反应釜温度0℃,滴加结束后保温3小时取样。
反应结束取样合格后的向反应液加入液碱中和PH值到7,中和温度控制在30℃。中和结束后,经抽滤、干燥分离出产品2-羟基-3-甲基吡啶,,含量>99%。
实施例2:
(1)氟化
一次性将2500g的2-氯-3-三氟甲基吡啶投入到5000ml高压反应釜内,然后向高压反应釜内加入750g的氟化氢,开启搅拌,升温反应,温度210℃,压力不超30bar,反应48小时,反应结束后,将物料水洗,然后用氢氧化钠中和的pH值7,再通过精馏后制得2-氟-3-三氟甲基吡啶,含量>99%。
(2)氨化
将750g的2-氟-3-三氟甲基吡啶加入氨化釜中,向氨化釜加水700g,然后向氨化釜通入液氨250g,升温至180℃,压力不大于3.0MPa,反应10小时,降温至90℃,出料至接收釜中,在接收降温至10℃,经离心、干燥制得2-氨基-3-三氟甲基吡啶;收率约95%
(3)重氮化
将700g的30%盐酸一次性投入到2000ml反应釜内,开启搅拌,开启冷液阀门降温,然后慢慢将160g含量99%2-氨基-3-三氟甲基吡啶投入到反应釜内。将143g含量30%的亚硝酸钠水溶液加入反应釜上方计量罐中,当反应釜内温度降到10℃时,滴加定量的亚硝酸钠水溶液,滴加过程控制反应釜温度10℃,滴加结束后保温2小时取样。
反应结束取样合格后的向反应液加入液碱中和PH值到7,中和温度控制在60℃。中和结束后,经抽滤、干燥分离出产品2-羟基-3-甲基吡啶,,含量>99%。
实施例3:
(1)氟化
一次性将2500g的2-氯-3-三氟甲基吡啶投入到5000ml高压反应釜内,然后向高压反应釜内加入750g的氟化氢,开启搅拌,升温反应,温度170℃,压力不超55bar,反应48小时,反应结束后,将物料水洗,然后用氢氧化钠中和的pH值7,再通过精馏后制得2-氟-3-三氟甲基吡啶,含量>99%。
(2)氨化
将750g的2-氟-3-三氟甲基吡啶加入氨化釜中,向氨化釜加水700g,然后向氨化釜通入液氨250g,升温至155℃,压力不大于3.0MPa,反应10小时,降温至90℃,出料至接收釜中,在接收降温至10℃,经离心、干燥制得2-氨基-3-三氟甲基吡啶;收率约95%
(3)重氮化
将700g的30%盐酸一次性投入到2000ml反应釜内,开启搅拌,开启冷液阀门降温,然后慢慢将160g含量99%2-氨基-3-三氟甲基吡啶投入到反应釜内。将143g含量30%的亚硝酸钠水溶液加入反应釜上方计量罐中,当反应釜内温度降到5℃时,滴加定量的亚硝酸钠水溶液,滴加过程控制反应釜温度5℃,滴加结束后保温2.5小时取样。
反应结束取样合格后的向反应液加入液碱中和PH值到7,中和温度控制在45℃。中和结束后,经抽滤、干燥分离出产品2-羟基-3-甲基吡啶,,含量>99%。

Claims (7)

1.一种2-羟基-3-三氟甲基吡啶的制备方法,其特征为,包括如下步骤:(1)一次性将2-氯-3-三氟甲基吡啶投入高压反应釜中,向高压反应釜内加入氟化氢,搅拌状态下升温反应,反应结束后,将物料水洗、中和、精馏,制得2-氟-3-三氟甲基吡啶;(2)将2-氟-3-三氟甲基吡啶置于氨化釜中,向氨化釜中加水,之后通入液氨,升温反应后降温,出料至接收釜中,经离心、干燥,制得2-氨基-3-三氟甲基吡啶;(3)将盐酸置于反应釜内,搅拌状态下降温,之后缓慢加入2-氨基-3-三氟甲基吡啶,反应釜内温度降到0-10℃时,向反应釜内滴加亚硝酸钠水溶液,结束后保温取样,取样合格后,向反应液中加入液碱中和,再经抽滤、干燥分离出产品2-羟基-3-甲基吡啶。
2.根据权利要求1所述的2-羟基-3-三氟甲基吡啶的制备方法,其特征在于:步骤(1)中,2-氯-3-三氟甲基吡啶与氟化氢的质量比为10:3,高压反应釜内搅拌升温至130-210℃,压力不超过30-80bar,反应时间为48小时。
3.根据权利要求1所述的2-羟基-3-三氟甲基吡啶的制备方法,其特征在于:步骤(1)中,用氢氧化钠溶液将物料中和至pH值为7。
4.根据权利要求1所述的2-羟基-3-三氟甲基吡啶的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,2-氟-3-三氟甲基吡啶与液氨的质量比为3:1,氨化釜升温至130-180℃,在压力不大于3.0MPa条件下反应10小时,之后降温至90℃;出料至接收釜中,在接收釜中降温至10℃,再离心、干燥。
5.根据权利要求1所述的2-羟基-3-三氟甲基吡啶的制备方法,其特征在于:步骤(3)中,盐酸的质量浓度为30%,30%盐酸与2-氨基-3-三氟甲基吡啶的质量比为70:16;亚硝酸钠水溶液的质量浓度为30%,2-氨基-3-三氟甲基吡啶与30%亚硝酸钠水溶液的质量比为160:143。
6.根据权利要求1所述的2-羟基-3-三氟甲基吡啶的制备方法,其特征在于:步骤(3)中,亚硝酸钠水溶液的滴加过程中,控制反应釜内温度为0-10℃,滴加结束后保温2-3小时取样。
7.根据权利要求1所述的2-羟基-3-三氟甲基吡啶的制备方法,其特征在于:步骤(3)中,取样合格后,向反应液中加入液碱中和pH值到7,中和温度控制在30-60℃。
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