JPS6212758A - ハロゲノ−トリフルオロメチル−ピリジンの製法 - Google Patents

ハロゲノ−トリフルオロメチル−ピリジンの製法

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JPS6212758A
JPS6212758A JP17047186A JP17047186A JPS6212758A JP S6212758 A JPS6212758 A JP S6212758A JP 17047186 A JP17047186 A JP 17047186A JP 17047186 A JP17047186 A JP 17047186A JP S6212758 A JPS6212758 A JP S6212758A
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JP
Japan
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pyridine
chloro
trichloromethyl
catalyst
chromium
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JP17047186A
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English (en)
Inventor
Yonosuke Aisaka
逢坂 洋之助
Heikichi Sonoyama
園山 平橘
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Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は2−ハロゲノ−5−トリフルオロメチル−ピリ
ジンの製法に関する。ここに「ハロゲノ」とは、フルオ
ロおよび/lたはクロロをいうもの(以下余白) とする。
2−ハロゲノ−5−トリフルオロメチル−ピリジンは、
除草剤の中間体として有用である。たとえば、これより
誘導されたトリメチルピリドキシフェノキシプロピオン
酸エチルは、大豆などの広葉作物に害を与えることなく
禾本科雑草を枯殺することのできる除草剤として利用で
きる。
ところで、従来、ペンゾトリクロラIドを五フッ化アン
チモンと反応させてペンゾトリフルオツスドを製造する
方法が知られている。従って、これと同様に、2−クロ
ロ−5中トリクロロメチル−ピリジンを五フッ化アンチ
モンと反応させれば2−ハロゲノ−5−トリフルオロメ
チμmピリジンが得られるであろうことは、−見予想で
きるところである、しかしながら、五フッ化アンチモン
の如きフッ化化合物をフッ素化剤とする方法は、反応後
に固体の塩化化合物が残シ、これの取扱いが面倒である
これまで、2−クロロ−5−トリクロロメチル−ピリジ
ンをフッ化水素と反応きせて2−/10ゲノー5−トリ
クルオロメチルーピリジンを製造する方法は知られてい
ない。クロロアルカンまたはクロロフルオロアルカン金
フフ化水素と固体フッ素化触媒たとえばフッ化鉄(1)
、フッ化アルミニウムまたはクロム(1)オキシフルオ
ライド触媒の存在下に高温で反応させて、クロロフルオ
ロアルカンまたはフルオロアルカンヲ製造するためのフ
ッ素化反応は知られているが、2−クロロ−5−トリク
ロロメチル−ピリジンの如き塩基性物質をフッ化アルミ
ニウムなど前記フッ素化触媒のルIス酸の存在下に高温
で接触させることは、これらの触媒の変質が予想される
ので、当業者にとっては実行しVlいところである。
本発明の目的は、2−クロロ−5−トリクロロメチル−
ピリジンから2−ハロゲノ−5−) IJ フルオロメ
チル−ピリジンを製造するに当シ、固体の残渣′f残さ
ない製造法を提供するにあシ、か\ル目的は2−クロロ
−5−トリクロロメチル−ピリジンとフッ化水素を固体
フッ素化触媒の存在下に反応させることによって連取さ
れる。この方法によれば、フッ化水素は塩化水素となる
など、生成物は液体または気体であって、取扱いの面倒
さが解消される。
本発明方法においては、固体フッ素化触媒が使用される
。固体フッ素化触媒とは、クロロアルカンマタハクロロ
フルオロア〃カンをフッ化水素と高温たとえば150〜
500°Cで反応、させてその化合物の塩素をフッ素に
置換する働きを有する触媒であって固体のものをいい、
例を挙げるとフッ化鉄(1)、フッ化アルミニウム、ク
ロム(1)オキシフルオライドもしくはこれらの混合物
、フッ化アルミニウム姉担持したクロム(1)オキシフ
ルオフイドなどである。好ましいものは、フッ化アルミ
ニウムまたはクロム(I)オキシフルオフイドもしくは
これらの混合物ないしはフッ化アルミニウムに担持した
クロム(■)オキシ7/I/オフイドである。
クロム(1)オキシフルオフイドは、クロロアルカンの
フッ素化触媒として公知であシ、フッ化クロム(1)ま
たはその水和物を約500℃において酸素や空気で処理
するか、酸化クロム(I)またはその水和物を850〜
450℃においてフッ化水素で処理することによシ得ら
れる。あるいは活性炭に塩化クロム(1)t−担持し、
850〜450°Cで7ツ化水素で処理しても得られる
。フッ化アルミニウム忙担持したクロム(■)オキシフ
ルオフイドは、フッ化アルミニウムに酸化クロム(1’
I)t−含浸させて還元した後にフッ化水素気流中85
0〜450℃で処理することによシ得らnる1、フッ化
アルミニウム、クロム(1)オキシフルオライドまたは
フッ化アルミニウムに担持したクロム(1)オキシフル
オライドは、クロロアルカンまたはクロロフルオロアル
カンのフッ素化反応の触媒トして公知であシ、か〜るフ
ッ素化反応に使用できるものは何れも本発明において使
用できる。
本発明において前記触媒を使用するときは、反応温度は
、250〜400℃が好ましい。最も好ましいのは、2
70〜850℃である。250℃よシ低いときは、反応
率が低く、40.0℃よりも高いときは、触媒の寿命上
好ましくない。
本発明においては、原料の反応体である2−クロロ−5
−トリクロロメチル−ビリ・ジンおよびフッ化水素の仕
込み割合は、任意でよい。何れか入手し易い方を過剰に
仕込むなシ、生成物である2−フルオロ−5−トリフル
オロメチル、−ピリジンまたは2−クロロ−5−トリフ
ルオロメチル−ピリジンの何れを優勢に製造するかによ
り定めnばよい。2−クロロ−5−トリクロロメチル−
ピリジンに対しフッ化水素を通常8〜30モルの割合で
、好ましくは5〜20モルの割合で反応させるのが、未
反応の2−クロロ−5−トリクロロメチル−ピリジンを
残さず、7ツ化水素を余シに多量に回収する必要がない
点で好ましい。また、触媒バ リシンを反応帯へ導入するのを容易にするため、これを
フッ化水素の溶液として使用してもよい。
反応圧力は、特に制限はない91通常、L気圧ないし5
気圧である。接触時間も特に制限はない。
触媒を使用する場合、空間速度1too〜10000h
r  程度にするのがよい。
本発明において、2−クロロ−5−トリクロロメチル−
ピリジンを反応帯へ導入するには、これを不活性溶媒の
溶液として行うことができる。これによシ、常温で固体
である2−クロロ−5−トリクロロメチル−ピリジン(
融点51〜54℃)を常温で液体の形にして、仕込みを
容易にすることができるのみならず、触媒の寿命の増大
金もたらす。なお、この場合便用する不活性溶媒がフッ
化水素と相溶性を有しないものであるときは、生11j
lffである2−ハロゲノ−5−トリフルオロメチル−
ピリジンは、フッ化7に素と塩を形成するため、当該目
的物と当該不活性溶媒の分#を極めて容易に行うことが
できる。ここにおいて不活性溶媒とは、フッ化水素と前
記触媒上でほとんど反応せず、2−クロロ−5−トリク
ロロ゛メチルーピリジンを溶解し1本発明に係る反応を
妨害しない有機液体である。不活性溶媒であってフッ化
水素と相溶性を有しないものの具体例を挙げると−8,
4−ジクロロ−ベンゾトリフルオライド、トリクロロト
リフルオロエタン、計りフルオロメチルベンゼン、P−
クロロ−ベンゾトリフルオライド、o−クロロ−ベンゾ
トリフルオライド、2−フルオロ−5−トリフルオロメ
チル−ピリジンなどがある。
以下代表的な触媒の調製例および実旅例を挙げて本発明
を説明する。
フッ化アルミニウム触媒の調製例ニー 粒径2.8〜4順の活性アルミナ(住友化学工業株式会
社製KH) 40 gを電気炉内に保持された内径19
11yI、長さ1mのハステロイC製反応管に充填した
後、水素気流中、200℃に加熱し、その温度で窒素流
速150tnl/分、フッ化水素流速800rag/分
で3時間処理した。次いで水素とフッ化水素の混合ガヌ
気流中、850°Cに加熱し。
その温度で2時間保持した後、フッ化水素を止め、窒素
気流中で冷却した、得られたフッ化アルミニウム触媒i
&は62gであった。
X線回折によりβ−AIF3およびγ−AIF3  が
含まれていることがわかった。得られた触媒を触媒Aと
する。
クロム(1)オキシフルオライド触媒のaSニーフッ化
クロム(1)・三水和物粉末’kLiI径3MI、高さ
6ffの円柱状ベレットに成形し、フッ化アpミニウム
触謀W4製と同様の反応管にベレット60gを充填し、
空気気流(流速800d/分)中、4時間かけて500
℃に昇温し、その温度で1時間保持した。次いで、空気
気流を窒素気流に代え、600℃に昇温し、その温度で
4時間保持した後、温度を850℃に下げ、窒素流速1
50i/分、フッ化水素流速BOOtd1分で8時間処
理した。。
得られたクロム(1)オキシフルオライド触媒は48g
であり、その組成はほぼCr0Fであって、X線回折で
は無定形であった。得られた触媒を触媒Bとする。
フッ化アルミニウム担持クロム触媒の調製ニー50gを
滴加した。常圧にもどして80分間放置      ト
触[A30gを200−二口フラスコに仕込み、真空に
引きながら、20重量%酸化クロム水溶液した後、上澄
液を除去し、100℃で一夜乾燥し      1、た
。乾燥後、前2例と同様の反応管に仕込み、窒    
 ;素気流中、250 ’CにW熱し、その温度で2時
間保持した後、500°Cに昇温し、更に2時間保持し
た。次いで、350℃に降温した後、窒素流速150m
j/分、フッ化水素800d/分で2時間処理した。得
られた触媒は約1.8重量%のクロム化合物を含んでい
た。得られた触媒を触媒Cとする。
実施例1〜4 内径19關、長さ1mのハステロイC製反応管に第1表
に示す触媒50g1充填した反応帯K、同じく第1表に
示す反応温度および1気圧の反応圧力で、フッ化水素を
400fn1/分(STP)でおよび2−クロロ−5−
トリクロロメチル−ピリジンの3,4−ジクロロ−ベン
シトリフルオフイド80重量%溶液を1.0g/分で6
時間通じて反応させた。なお、空間速度は、60 ’2
 hr−1であった。
排出物は、水洗塔に導いた。
反応終了後、水洗塔底部に沈降した有機層を液液分離に
よシ分離した。こnは、3,4−ジクロロ−ベンゾトリ
フルオライドおよび少量の目的物から成るものであった
1、水洗塔の水層および洗浄に用いた水を水酸化ナトリ
ウムで中和して、有機物を沈降させ、先に分離した有機
層を加えて、中和しながらはげしく攪拌した後、有機層
を液々分離した。
次いで、有機層を無水硫酸す)IJクロム乾燥し、蒸留
によシ沸点120〜157°Cの留分を採取した。マス
スペクトログラフィー、核磁気共鳴分析、赤外線分光分
析およびガスクロマトグラフィー分析の結果、何れの実
施例の生収物も2−クロロ−5−トリフルオロメチル−
ピリジン、2−フルオロ−5−トリフルオロメチμmピ
リジンおよヒ微量の8.4−ジクロロ−ベンゾトリプル
オライドから成るものであった。
実施例5および6 触v&t−製造した装置に触[Aを5og充填した反応
帯に、反応温度850℃、反応圧力1気圧でフッ化水素
200j/分(STP)および2−クロロ−5−トリク
ロロメチμmピリジンの第2表に示した溶媒の10重量
%溶液1g/分を6時間供給した。排出物は、約ゼ5°
Cに保持されたポリエチレン製空塔に導き、更に排出す
る気体は、水およびアルカリ水溶液に吸収した。反応後
、空塔に捕集された液体は、2相を形成し、上層は、ハ
ロゲノ−トリフルオロメチμmピリジン(80重量9b
)およびフッ化水素(70重fk%)からほとんど成っ
ていた。下層は、溶媒から成シ、目的物はガスクロマト
グラフィ分析によれば見出されなかった。上層を液4分
離し、80℃に加熱して、フッ化尿素を除去した後、室
温に冷却し、水を加えて、アルカリで中和した。これか
ら、液々分離によシ得た下層の有機物は、ガスクロマト
グラフィ分析の結果、微量の溶媒を含む目的物であった
上層のxm部のフッ素イオン、塩素イオンの分析結果か
ら、フッ化水素、塩化水素はほとんどないことが分った

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、2−クロロ−5−トリクロロメチル−ピリジンを不
    活性溶媒の溶液として反応帯に導入して、固体フッ素化
    触媒の存在下に、フッ化水素と2−クロロ−5−トリク
    ロロメチル−ピリジンとを反応させて2−ハロゲノ−5
    −トリフルオロメチル−ピリジンを得ることを特徴とす
    るハロゲノ−トリフルオロメチル−ピリジンの製法。 2、不活性溶媒が、3,4−ジクロロ−ベンゾトリフル
    オライド、トリクロロトリフルオロエタン、トリフルオ
    ロメチルベンゼン、p−クロロ−ベンゾトリフルオライ
    ド、o−クロロ−ベンゾトリフルオライドまたは2−フ
    ルオロ−5−トリフルオロメチル−ピリジンである特許
    請求の範囲第1項記載の製法。 3、固体フッ素化触媒がフッ化アルミニウムまたはクロ
    ム(III)オキシフルオライドもしくはこれらの混合物
    ないしはフッ化アルミニウムに担持したクロム(III)
    オキシフルオライドである特許請求の範囲第1項または
    第2項記載の製法。 4、250〜400℃で反応させる特許請求の範囲第1
    〜3項のいずれかに記載の製法。 5、2−クロロ−5−トリクロロメチル−ピリジン1モ
    ルに対しフッ化水素3〜30モルの割合で使用する特許
    請求の範囲第1〜4項のいずれかに記載の製法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01110568A (ja) * 1987-10-23 1989-04-27 Asahi Kasei Metals Kk 着色アルミニウム粉末顔料の製造方法
JPH0656729A (ja) * 1992-04-27 1994-03-01 Bayer Ag 溶媒中でのハロゲン化方法および新規なビストリフルオロメチル−ポリフルオロアルコキシベンゼン類

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