JPH0625111B2 - (トリフルオロメチル)ピリジンの製造法 - Google Patents

(トリフルオロメチル)ピリジンの製造法

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JPH0625111B2
JPH0625111B2 JP60124064A JP12406485A JPH0625111B2 JP H0625111 B2 JPH0625111 B2 JP H0625111B2 JP 60124064 A JP60124064 A JP 60124064A JP 12406485 A JP12406485 A JP 12406485A JP H0625111 B2 JPH0625111 B2 JP H0625111B2
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
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    • C07D213/00Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D213/02Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
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    • C07D213/60Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D213/61Halogen atoms or nitro radicals

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、(トリクロロメチル)ピリジン化合物と無水
の又は実質上無水のフッ化水素とを触媒の不存在下で反
応させることによる(トリフルオロメチル)ピリジン化
合物の製造法に関する。
これまで(トリクロロメチル)ピリジン化合物のフッ素
化は高温度を要する気相フッ素化によりおこなわれてき
た。この気相反応にはいくつかの欠点がある。例えば反
応剤を高温にあげることによるエネルギーコスト、高温
気相反応システムによる原料および最終製品の分解、お
よび所望の(トリフルオロメチル)ピリジン生成物に対
する低転換率および/あるいは低選択率である。これら
は、例えば日本公開特許公報80/85、564、(1980年6月
27日)、出願78/158、979、1978年12月22日、およびア
メリカ特許No.4,266,064および4,288,599に記載されて
いる。
(トリクロロメチル)ピリジン化合物とフッ化水素ガス
とを0〜50℃で反応させることによる(トリフルオロメ
チル)ピリジン化合物の製造法はアメリカ特許No.4,18
4,041に開示されている。この方法は少量の(トリ−フ
ルオロメチル)ピリジン化合物をつくることができる
が、工業的な(トリフルオロ−メチル)ピリジン化合物
の生産方法としては認められていない。
(トリフルオロメチル)ピリジン化合物の工業的な製造
法のために効率的な製造法が望ましいことは自明であ
る。
本発明によれば、触媒の不存在下で、2,3−ジクロロ−
5−(トリクロロメチル)ピリジンから液相ハロゲン
(フツ素−塩素)交換反応により、3−クロロ−2−フ
ルオロ−5−(トリフルオロメチル)ピリジンをつくる
ことができる。更に他の態様において、3−クロロ−2
−フルオロ−5−(トリフルオロメチル)ピリジンを触
媒と共にあるいは触媒なしで塩酸で処理することにより
2,3−ジクロロ−5−(トリフルオロメチル)ピリジン
をつくることができる。
本方法は、(トリクロロメチル)ピリジン化合物と無水
の又は実質上無水のフッ化水素とを触媒の不存在下で、
所望の(トリフルオロメチル)ピリジン化合物を生成す
るための充分な液相条件下で接触させることによりおこ
なわれる。
本発明の方法によりつくられる化合物は、殺虫剤製造の
中間体として有用である。
本方法は、工業的に有利な液相反応での(トリフルオロ
メチル)ピリジン化合物の製法を提供するものである。
液相条件は、所望の(トリ−フルオロメチル)ピリジン
化合物が選択的な方法でかつ適応する時間内でつくられ
うる反応を提供するものである。更に本発明の液相反応
は、反応器へ原料を添加することにより連続的におこな
われ、その間に反応が実施される温度より低い沸点をも
つ所望の(トリフルオロメチル)ピリジン生成物が(ト
リフルオロメチル)ピリジン蒸気の凝縮により回収され
る。
本発明は、2,3−ジクロロ−5−トリクロロメチルピリ
ジンと少なくとも化学量論量の無水フッ化水素とを触媒
の不存在下、170〜200℃の温度および少なくとも200psi
g(1480、28Kpa)の圧力で接触させることから成ること
を特徴とする3−クロロ−2−フルオロ−5−(トリフ
ルオロメチル)ピリジンの製造法を提供するものであ
る。
更に、本発明は、100〜200℃の温度を保ちながら無水の
又は実質上無水のHClを添加する次工程を含むことによ
り2,3−ジクロロ−5−(トリフルオロメチル)ピリジ
ンがつくられる方法を提供するものである。
本発明において、フツ素源として用いられるフツ化水素
は、フツ化水素(無水)として反応系に導入される。フ
ツ化水素は、反応系にガスとして、吹き込まれるか、あ
るいは液として仕込まれる。フツ化水素(無水)の沸点
は、19.5℃であり、液およびガスは、会合分子から成つ
ている。本発明の実施におけるフツ化水素の添加量は、
モノ(トリクロロメチル)ピリジン化合物1molあたり
少なくとも3molでありそれより過剰量を使用するのが
好ましい。
反応は液相条件下、170〜200℃、好ましくは180〜190℃
でおこなわれる。ハロゲン交換反応は、典型的には、反
応剤の実質上の均一混合を維持するために充分な撹拌下
で圧力が少なくとも200psig(1480Kpa)、好ましくは20
0〜300psig(1480〜2170Kpa)更に好ましくは、240〜26
0psig(1755〜1895Kpa)でおこなわれる。
反応を実施する上での反応剤の添加順序は臨界的でな
い。フツ化水素は、反応が終了(通常1〜50時間)する
迄撹拌しながら(トリクロロメチル)ピリジン化合物へ
添加するのが好適である。反応の正確な終了時間は、温
度、HF流速、撹拌速度および圧力等の数多くのフアクタ
ーにより違つてくる。フツ化水素は、液として反応混合
物に仕込まれるかあるいはガスとして反応混合物中に吹
き込まれる。
圧力が高ければ高いほど更にフツ化水素の流速が大きけ
れば大きいほど反応時間が短縮される傾向がある。しか
し、過大のフツ化水素の流速ではいくつかの不利な点が
ある。即ちフツ化水素液の還流が温度を低下させがちで
あり、更に過剰のフツ化水素の除去および/あるいは回
収にコストがかかりかつ/あるいは面倒である。流速
は、0.15〜0.45mol/Hr/mol原料ピリジン、好ましくは0.
22〜0.31mol/Hr/molである。
更に本発明の他の態様においては、3−クロロ−2−フ
ルオロ−5−(トリフルオロメチル)ピリジンと無水HC
lとを触媒の存在下あるいは触媒の不存在下、100〜200
℃の温度で反応させることにより、2,3−ジクロロ−5
−(トリフルオロメチル)ピリジンがつくられる。この
工程で触媒を使用しない場合、圧力は、5〜400psig(1
35.8〜2960、56Kpa)、好ましくは25〜200psig(275〜1
480Kpa)である。ルイス酸触媒のような触媒を使用する
場合には、圧力は、1〜3大気圧、好ましくは1.2〜4.1
大気圧、更に好ましくは、約1.3大気圧である。
以下の実施例により更に本発明を説明するが、ここに述
べたいかなる化学式をも均衡を保つ試みはおこなわなか
つた。
(実施例) 撹拌器、コンデンサー、ヒーター、圧力コントロールお
よびフツ化水素仕込装備を備えた1のハステロイーC
の反応器(parr圧力容器)に99%の2,3−ジクロロ−5
−トリクロロメチルピリジン1209.5g(4.52mol)を仕
込んだ。反応器をシール、加熱し、撹拌開始し、圧力を
窯素で190〜210psig(1411.33〜1549.22Kpa)に保持し
た。193℃に達してからフツ化水素(HF)約46gを加え、
その後HFを平均流速20g/Hr(1.00mol/Hr/4.52molピリジ
ン)で供給しつづけた。その間、温度を186℃、圧を243
psigにコンデンサーを12〜17℃に保つた。38時間後、そ
の生成物をGLCにより分析したところ83.8wt%の3−ク
ロロ−2−フルオロ−5−(トリフルオロメチル)ピリ
ジンおよび8.0%の2,3−ジクロロ−5−(トリフルオロ
メチル)ピリジンであつた。
第2の工程で、反応器を窯素により脱圧、パージした
後、FeCl35mol%を添加した。圧を0〜5psig(100〜1
35.8Kpa)、温度を138〜170℃に保持し、無水HClを一定
流速で供給し、23時間後に2,3−ジクロロ−5−(トリ
フルオロメチル)ピリジンを得た(90%収率)。全反応
時間61時間での総収率は85%であつた。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】2,3−ジクロロ−5−(トリフルオロメチ
    ル)ピリジンを少なくとも化学量論量の無水フッ化水素
    と、液相で170〜200℃の温度および少なくとも200psig
    (1480kPa)の圧力において接触させて、主成分として
    3−クロロ−2−フルオロ−5−(トリフルオロメチ
    ル)ピリジンを含有する混合物を得、次いで該混合物を
    無水塩化水素と、100〜200℃の温度および5〜400psig
    (136〜2960kPa)の圧力において、適宜ルイス酸触媒の
    存在下に接触させることを特徴とする2,3−ジクロロ−
    5−(トリフルオロメチル)ピリジンの製造方法。
  2. 【請求項2】フッ化水素との接触時の温度が180〜190℃
    である特許請求の範囲第1項記載の方法。
  3. 【請求項3】フッ化水素との接触時の圧力が200〜300ps
    ig(1480〜2170kPa)である特許請求の範囲第1項記載
    の方法。
  4. 【請求項4】ルイス酸触媒を塩化水素と接触させた混合
    物に加える特許請求の範囲第1項記載の方法。
  5. 【請求項5】ルイス酸触媒が塩化第二鉄である特許請求
    の範囲第4項記載の方法。
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