CN1778794A - 合成2－氯－5－三氟甲基吡啶的方法 - Google Patents

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Abstract

一种合成2－氯－5－三氟甲基吡啶的方法，分氯化反应和氟化反应两步进行，第一步合成2－氯－5－三氯甲基吡啶，第二步合成2－氯－5－三氟甲基吡啶，其特征是氯化反应以2－氯－5－氯甲基吡啶为原料，反应温度为60℃≤t＜80℃，所用引发剂为偶氮二异丁晴、三氯化磷及碘钨灯的光辐射同时引发，所用有机溶剂为四氯化碳，蒸馏提纯不高于160℃。本发明用于制备广泛用于农药、医药等精细化工领域作为有机中间体的2－氯－5－三氟甲基吡啶，具有原料易得、成本低、转化率高、反应选择性好，产品收率高的显著优点。

Description

合成2-氯-5-三氟甲基吡啶的方法
技术领域
本发明涉及一种含氟、杂环有机中间体的制备方法，尤其是2-氯-5-三氟甲基吡啶的合成方法。
背景技术
2-氯-5-三氟甲基吡啶是一种含氟、杂环关键有机中间体，在农药、医药等精细化工领域有着广泛的用途。中国专利公开号CN1342648A的文献述及2-氯-5-三氟甲基吡啶的合成方法，该方法经过氯化、氟化步骤，合成2-氯-5-三氟甲基吡啶。其氯化反应以2-氯-5-甲基吡啶为原料，在80℃～200℃温度下进行，由于2-氯-5-甲基吡啶原料难以得到，反应温度较高，加之所用溶剂、引发剂和蒸馏提纯温度的影响，致使2-氯-5-三氟甲基吡啶产品的收率低、成本高、反应选择性差、反应中间体易聚合和结焦、副产物较多，难以实现工业化生产。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种原料易得、成本低，反应具有高选择性、高收率的合成2-氯-5-三氟甲基吡啶的方法。
本发明的技术方案是分氯化反应和氟化反应两步进行：
1、氯化反应
以2-氯-5-氯甲基吡啶为原料，在有机溶剂和氯气存在的条件下，经引发剂引发，一步氯化合成2-氯-5-三氯甲基吡啶，反应温度为60℃≤t＜80℃，温度低于60℃时，反应速度慢，反应不完全，温度高于80℃时，在吡啶环上氯化反应的副产物含量较多，主产物选择性低。所用有机溶剂可以是芳香族氯化物，也可以是脂肪族氯化物，优选采用四氯化碳，溶剂加入量为原料2-氯-5-氯甲基吡啶的1.0～5.0倍重量，最好为2.5～3.5倍重量。所用引发剂为有机化合物、无机化合物和光辐射同时引发，优先采用偶氮二异丁腈、三氯化磷及碘钨灯的光辐射同时引发，其中有机化合物、无机化合物的加入量为原料2-氯-5-氯甲基吡啶的0.03～0.06倍重量，最好为0.04～0.05倍重量。
将氯化反应的混合物通过减压蒸馏的方法，蒸馏温度不高于160℃，直接得到提纯的2-氯-5-三氯甲基吡啶，蒸馏釜温度过高容易引起产物结焦。
2、氟化反应
以氯化纯化后的2-氯-5-三氯甲基吡啶为原料，加入无水氟化氢试剂，加入量为原料的1.5～20倍(mol)，最好为5～15倍(mol)，在140℃～190℃温度下，一步合成2-氯-5-三氟甲基吡啶。
采用以上技术方案，本发明的显著优点是：原料易得，成本低，转化率高，反应选择性好，中间体无聚合和结焦，容易分离，产品纯度高，收率高。
具体实施方式
下面通过实施例进一步说明本发明。
实施例1
在1L的反应瓶中加入2-氯-5-氯甲基吡啶250g(1.54mol)，四氯化碳750g，开启碘钨灯加热至75℃，加入三氯化磷7.5g，偶氮二异丁腈1g，通入氯气，继续搅拌加热至回流，在回流状态下通氯气鼓泡反应。反应进行到6小时以后开始进行取样分析，当反应液中2-氯-5-二氯甲基吡啶的含量＜0.5％，关闭氯气通气阀，停止加热，结束反应。然后将反应体系降温至60℃，常压蒸馏除去溶剂四氯化碳，釜温不超过160℃，然后在氮气保护下减压蒸馏，直到真空度达到3mmHg，釜温达到160℃，蒸馏得到，2-氯-5-三氯甲基吡啶340g，分析2-氯-5-二氯甲基吡啶0.13％(GC)，2-氯-5-三氯甲基吡啶99.87％(GC)；收率：95.25％。
在100毫升高压釜中，加入2-氯-5-三氯甲基吡啶23.1g(0.1mol)，再将10mgω-氯-直链全氟辛基磺酰氟催化剂加入反应釜中，上好釜盖，向釜中充入30g氟化氢(1.5mol)，搅拌下将反应釜加热到150℃，压力3.0MPa～5.0MPa，在该条件下反应4小时，反应后得到黄色油状物，减压精馏得到2-氯-5-三氟甲基吡啶17.4g，收率：95.34％。
实施例2
将实施例1中的氯化温度改为65℃，其它不变，反应24小时后，蒸馏得到，2-氯-5-三氯甲基吡啶313.7g，分析2-氯-5-二氯甲基吡啶0.51％(GC)，2-氯-5-三氯甲基吡啶99.33％(GC)；收率：88.18％。
氟化反应过程同实施例1。

Claims (4)

1、一种合成2-氯-5-三氟甲基吡啶的方法，分氯化反应和氟化反应两步进行，氯化反应以甲基吡啶为原料，在有机溶剂和氯气存在的条件下，经引发剂引发，一步氯化合成2-氯-5-三氯甲基吡啶，再以蒸馏提纯后的2-氯-5-三氯甲基吡啶为原料，以无水氟化氢为试剂，一步氟化合成2-氯-5-三氟甲基吡啶，其特征是所述氯化反应以2-氯-5-氯甲基吡啶为原料，氯化反应温度为60℃≤t＜80℃，所用引发剂为有机化合物、无机化合物和光辐射同时引发。
2、按权利要求1所述的合成2-氯-5-三氟甲基吡啶的方法，其特征是所述引发剂为偶氮二异丁腈、三氯化磷及碘钨灯的光辐射同时引发。
3、按权利要求1所述的合成2-氯-5-三氟甲基吡啶的方法，其特征是氯化反应所用有机溶剂为四氯化碳，溶剂加入量为2-氯-5-氯甲基吡啶的2.5～3.5倍重量。
4、按权利要求1所述的合成2-氯-5-三氟甲基吡啶的方法，其特征是2-氯-5-三氯甲基吡啶的蒸馏提纯温度不高于160℃。
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