TWI629262B - 2,3-二氯-5-(三氯甲基)吡啶的製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明有關一種在高溫高壓下，藉由使用PCl5為氯化劑，製造2,3-二氯-5-(三氯甲基)吡啶的新穎方法。

Description

2,3-二氯-5-(三氯甲基)吡啶的製造方法
本發明有關一種製造化合物2,3-二氯-5-(三氯甲基)吡啶的新穎方法。
2,3-二氯-5-(三氟甲基)吡啶(DCTF) 是一種重要的有機中間體，用於農化工業，特別使用於氟啶胺和氟吡菌胺的合成，以及其他殺蟲活性吡啶化合物，例如揭露在以下專利說明書號碼WO 2007/060662-A2, US 6,921,828, and GB 2002368-A。此分子之前驅物是2,3-二氯-5-(三氯甲基)吡啶（PCMP）。
用於製造DCTF的數個方法是揭露在文獻中，包含使用不同的起始物質，諸如6-羥基菸鹼酸、3-甲基吡啶、或2-氯-5-氯甲基吡啶通過一共同中間體，亦即PCMP朝向最終DCTF產物路徑進行。
從3-甲基吡啶-N-氧化物起始製造DCTF可藉由4步驟合成路徑完成。合成的第一步驟是揭露在美國專利號US 4,897,488，其中2-氯-5-甲基吡啶被合成，接著例如揭露在US 4,241,213的激化氯化步驟，接著例如揭露在美國專利號碼US 4,331,811的PCMP的形成，以及最後步驟至DCTF是揭露在歐洲專利公告號110690-A1中。
已知用於製備PCMP的數個方法，例如從2-氯-5-(三氯甲基) 吡啶起始，選擇性使用氯氣，存在各種不同的金屬基觸媒，例如揭露在美國專利號碼US 4,636,565、US 4,331,811、US 4,309,548及歐洲專利公告號110690-A1中。2-氯-5-(三氯甲基)吡啶可根據揭露在美國專利說明書號碼 US 4,324,627 及歐洲專利公開號110690-A1中的程序製備。
氰基吡啶直接在吡啶環的氯化係揭露在專利公告號WO 9413640-A1 和 US 5,484,929。
使用不同的氯化劑，從菸鹼酸起始製備3-三氯甲基吡啶的方法是揭露在以下專利公告案：US 4,634,771 和 EP 281965-A1及其美國等同案US 4,833,250。
使用PCl5作為氯化劑，用於製備3-三氯甲基吡啶是從例如美國專利公告號US 4,958,025得知，揭露從菸鹼酸起始製備3-三氯甲基吡啶。在美國專利公告號US 4,419,514 中，使用PCl5結合苯基膦酸二氯物作為氯化劑，用於從5-氯-6-羥基菸鹼酸起始製備PCMP。
DCTF的製造也能從2-氯-5-（氯甲基）吡啶（CCMP）起始，以數噸規模生產，如揭露在中國專利公告號CN 101092392。 CCMP 能從環戊二烯以6步驟合成路徑生產，但是此製程的原子經濟很差，及因此引起大的廢棄物問題，如揭露在美國專利號US 5,229,519中。然而，從環戊二烯起始的6步驟合成路徑從替代物中選出，因為環戊二烯的低成本。因此世界上對於從商業塊狀材料起始之高產量製造程序及只以少數合成步驟生產DCTF有所需求。
本發明之一目的係提供一種中間產物2,3-二氯-5-(三氯甲基)吡啶（PCMP）的製造方法，高產量及/或具有較少副產物，顯著較少無法容易轉化成為PCMP的副產物型式。此外，該方法省略中間反應產物CCMP。因此，本發明呈現2,3-二氯-5-(三氯甲基)吡啶以單一步驟，從容易取得的材料例如菸鹼酸（也被稱為維他命 B3）的製造方法。本發明之方法可被進行而不會產生任何困擾的廢棄物及使用最少的單元操作。
中間物PCMP 可藉由單一後續步驟轉化為DCTF。一實施例中，本發明提供二步驟方法其係容易操作及可經濟生產DCTF從商業可得塊狀材料菸鹼酸。
本發明係有關如式[II]所示的2,3-二氯-5-(三氯甲基)吡啶的製備方法，藉由一製程，其包含：在高溫及高壓下，使式[I]化合物與作為氯化劑的PCl5反應；
其中 X 為COOH、 CONH2、 CCl3、或 CN; 及 R1表示 H 或 Cl。
一較佳實施例中，X 表示COOH。一更佳實施例中，起始材料是式[I]者，其中R1是H及X是COOH，也就是菸鹼酸。式[I]化合物，其中R1是Cl或H及X表示CCl3，經常被視為中間產物，在從式[I]的任何化合物與如上定義的X起始的反應過程中，但是與CCl3不同。相似於式[I]化合物，其中X表示CCl3，被認為於一些條件下形成為中間化合物，尤其是當從任何二化合物開始其中X表示COOH。
反應可在存在有或不存在溶劑下進行。溶劑可為任何芳香族碳氫化合物溶劑，諸如苯、或任何氯化溶劑，諸如氯化磷化合物諸如三氯化磷或三氯氧磷，或脂肪族、脂環族及芳香族碳氫化合物的氯化合物諸如氯苯、單氯苯、二氯苯、氯甲苯、氯萘、二氯甲烷、二氯乙烯、氯仿、四氯化碳、二氯乙烷及三氯乙烷或其之混合物。當存在溶劑，它適當為氯化溶劑。一實施例中，氯化溶劑也被用於產生氯化劑，最佳氯化溶劑是三氯化磷，例如其能作為PCl5的來源，假如與氯源諸如氯氣反應。三氯氧磷可於反應過程形成，但是假如如此，量相當小，及於是在此上下文中不考慮作為溶劑。
製程溫度是介於具有足夠高的溫度以提供快速反應，但是足夠低的溫度具有安全操作壓力及避免不要的副產品、起始材料的分解及壓力鍋的腐蝕之間的折衷方案。製程可在高溫下操作，例如本發明之一實施例中，溫度較佳在70至200 °C範圍，更佳在75至190 °C範圍，及最佳在80至 185 °C範圍，但是較高溫度例如高至200°C及以上。較高限值經常藉由尤其在工業規模實用可能性決定，例如由反應設備及所使用試劑的穩定性決定，及經常保持低於350°C。
製程在高壓下操作，亦即在高於壓力1巴(bar)。如此沒有較高限值，但是基於實用性觀點，壓力較佳低於50巴。
在本發明之一實施例，製程可在高壓介於1至30巴操作，較佳自2至20巴。
在本發明之一較佳實施例，反應壓力高於2巴，較佳高於4巴，更佳高於5巴或最佳高於10巴；及壓力低於50巴，較佳壓力低於40巴，更加壓力低於35巴及最佳低於30巴。於是，一較佳實施例，反應壓力介於2-50巴，更佳2-40巴，甚至更佳2-35巴及最佳介於2-30巴；一更佳實施例，反應壓力介於4-50巴，更佳4-40巴，甚至更佳4-35巴，及最佳介於4-30巴；一更佳實施例，反應壓力介於5-50巴，更佳5-40巴，甚至更佳5-35巴，及最佳介於5-30巴；及在一甚至更佳實施例，反應壓力介於10-50巴，更佳10-40巴，甚至更佳介於10-35巴之間，及最佳介於10-30巴之間。於該等較佳壓力條件下，反應較佳在高於160℃的高溫，更佳高於180℃，甚至更佳高於185℃，最佳高於195℃及極佳高於200℃。較高限值經常藉由尤其在工業規模實用可能性決定，但是經常保持低於350℃，較佳低於300℃及最佳低於250℃。於是，一較佳實施例，溫度保持在介於160-350°C之間，較佳介於180-350°C之間，更佳介於185-350°C之間，最佳介於190-350°C之間及極佳介於200-350°C之間；在一更佳實施例，溫度保持介於160-300°C之間，較佳介於180-300°C之間，更佳介於 185-300°C之間，最佳介於190-300℃之間及極佳介於200-300℃之間；及一甚至更佳實施例，溫度保持介於160-250℃之間，較佳介於180-250℃之間，更佳介於185-250°C之間，最佳介於190-250°C之間，及極佳介於200-250°C之間。
氯化劑相對於化合物[I]的量，亦即PCl5使用在製程中可能依照特定製程條件而改變，但是每莫耳通式[I]化合物，較佳氯化劑的量介於2至15莫耳，更佳介於2至10莫耳。在一較佳實施例，每莫耳通式[I]化合物，氯化劑的量介於3至10莫耳，更佳介於3至8莫耳，甚至更佳介於3至6莫耳，及最佳介於3至5莫耳。
PCl5可以直接一次或連續添加至反應容器，但是也可以全部或一部分氯化劑製備，於反應前或反應期間例如從PCl3適當量與氯源反應例如PCl3與Cl2之間的反應例如以等莫耳量反應。PCl3於反應期間形成及於是能於反應完成之後或反應期間用於產生PCl5，例如根據本發明再利用於後續反應。於是PCl5使用量不必然須要一開始就呈現，但是可於反應期間(再)產生。PCl5可隨同Cl2一起添加，發現假如任何或所有PCl5產生自PCl3與Cl2之間的反應，及假如Cl2使用比PCl3過量，反應提供高產率的所欲化合物 [II]，而且數種不欲過度氯化化合物（諸如2,3,4-三氯-5-(三氯甲基) 吡啶及2,3,4,6-四氯-5-(三氯甲基) 吡啶），它們不易從所欲終產物分離，及產生不要的廢棄物流。另一方面，假如 Cl2已以等莫耳量或相對PCl3少，化合物[II]連同化合物2-氯-5-(三氯甲基) 吡啶以好產率形成，但是只具有少量不欲過度氯化化合物。比例隨著所選擇的反應條件改變，但經常適當以2：1比例介於2,3-二氯-及2-氯-5-(三氯甲基) 吡啶。The 2-氯-5-(三氯甲基) 吡啶，然而易於轉化至化合物[II]使用已知反應條件，例如使用氯氣具有或未有一或多個觸媒存在，如描述於專利申請案號碼US4,636,565、US4,331,811、US4,309,548及EP246349-A1。此轉化能在不必須從根據本發明先前反應分離化合物[II]進行，亦即總共使用一鍋反應。然而，在添加氯氣之前，移除任何PCl3留下量是有利的。因此，反應條件基於所使用氯氣的量，是介於得到直接化合物[II]高產率，或需要額外處理的高選擇率以提供化合物[II]甚至較高的產率。反應條件較佳如此選擇以提供化合物[II]總產率高於60%（基於起始化合物[I]的量），較佳高於70 %，更佳高於80%，或高於及最佳高於90%或較高。
於是，本發明之一實施例，形成在反應過程之任何量的中間化合物2-氯-5-(三氯甲基) 吡啶經過二級氯化轉化至式[II]化合物，藉由使2-氯-5-(三氯甲基) 吡啶接受氯化步驟，亦即使用氯化劑例如Cl2，選擇性地存在觸媒。在如此處所述的第一反應之後進行的此二級氯化判斷完成或引起停止，例如未有起始化合物[I]之進一步轉化發生。此選擇性的觸媒能選自金屬基觸媒包含氯化物、溴化物、氯氧化物、溴氧化物、磷化氫及醋酸鹽，特別是金屬氯化物及金屬溴化物（包含氯氧化物及溴氧化物）諸如FeCl3、 AlCl3、RuCl3、SnCl4、WCl6、MoCl5、MoCl4O或WCl4O及金屬羰基物諸如Mo(CO)6或 W(CO)6；或磷化氫，諸如(Ph)3P, (Ph)3P=O；硼烷諸如BCl3；以及任何其之混合物。觸媒的量相對於2-氯-5-(三氯甲基) 吡啶較佳介於0.01至20 mol%之間，更佳介於0.05 to 10 mol%之間，及最佳介於0.5 to 5 mol%之間。一較佳實施例，2-氯-5-(三氯甲基) 吡啶氯化至式[II]化合物無須從先前反應分離2-氯-5-(三氯甲基) 吡啶進行，以及較佳在添加氯化劑之前移除任何留下的PCl3。氯化劑較佳使用對於2-氯-5-(三氯甲基) 吡啶過量。氯化不必然需要在高溫下進行及選擇性地在高壓下進行。然而，高壓及高溫不會影響反應速度。於是，反應較佳在溫度高於70°C 進行，及較佳在溫度介於100 至250 °C範圍，而壓力介於1至30巴範圍，較佳自2至20巴。
根據本發明，反應期間形成的HCl氣體保持在反應容器中至所欲反應壓力保持於整個反應的程度。反應容器有利儘量選擇可以禁得起此處描述及較佳的反應條件，尤其溫度及壓力條件，但是較佳材料對於起始材料及其他所使用之試劑及形成的終產物及任何副產物是惰性的。
本發明之一實施例中，式[I]化合物以其鹽類型式使用，例如藉由式[I]化合物與具有pKa值小於3.5的酸反應產生者。較佳，酸係礦物酸諸如產生氫氯酸鹽的氫氯酸。
本發明另一實施例，式[II]化合物可轉化至式[III]化合物，藉由使式[II]化合物接受氯化步驟：
使用於此製程之氟化劑可選自氫氟酸（HF）、氟化鉀（KF）、三氟化銻、或五氟化銻。氯化劑較佳相對於式[II]化合物使用過量。氟化反應較佳在溫度高於100°C 及較佳介於100至250 °C範圍進行，而壓力較佳高於5巴及較佳介於5至40巴範圍，更佳自10至30巴。
式[III]化合物可進一步轉化至殺蟲活性化合物，例如除草、殺昆蟲或殺黴菌活性化合物諸如氟啶胺（fluazinam）、氟吡菌胺（fluopicolide）、吡氟氯禾靈、氟啶脲、氟佐隆。氟啶胺（fluazinam）和氟吡菌胺的製備範例例示如下：
本發明之製程係在壓力鍋中進行，藉由通式[I] 化合物與作為氯化劑的PCl5反應。反應混合物加熱至高溫及高壓一段時間。判斷反應完成之後，可添加鹼至所得懸浮液。此後，反應混合物逐步建立及使用為該領域的化學家所熟知的傳統技巧分離的產物。
另一製程中，本發明係在壓力鍋中進行，於溶劑存在下，藉由通式[I] 化合物與作為氯化劑的PCl5反應。反應混合物加熱至高溫及高壓一段時間。判斷反應完成之後，可添加鹼至所得懸浮液。此後，反應混合物逐步建立及使用為該領域的化學家所熟知的傳統技巧分離的產物。
在一大的實驗室規模，本發明係在壓力鍋中進行，藉由通式[I] 化合物與作為氯化劑的PCl5反應。反應混合物加熱至高溫及高壓一段時間。判斷反應完成之後，所得懸浮液加熱回流恢復三氯化磷及三氯氧磷。產物可藉由蒸餾獲得。
根據本發明任何用於進行反應之以上方法，PCl5可以直接一次或連續添加至反應容器，但是也可以全部或一部分氯化劑總量製備，於反應前或反應過程期間，例如從PCl3適當量與氯源反應例如PCl3與Cl2之間的反應。於一較佳實施例，PCl5係原位產生。
通式[I]的起始化合物係已知，及商業規模可得或容易根據已知方法製備。式[I]化合物，其中X表示COCl 可使用標準方法例如使用各種不同的氯化劑諸如SOCl2、COCl2、(COCl)2、PCl5或 POCl3從對應的酸化合物（X表示COOH）製備。酸氯化物係形成作為一中間化合物假如起始材料是酸，亦即其係在反應容器原位產生。於是，假如起始材料是化合物[I]，其中X表示COOH，上至PCl5總量的一當量，可使用任何用於製備酸氯化物之可行的氯化劑例如先前提及的那些代替。因此，按照氯化劑PCl5的較佳量，其使用量係每莫耳通式[I]化合物介於2至25莫耳，上至每莫耳通式[I]化合物1莫耳PCl5，可例如以上述氯化劑代替。
（實施例）
實施例1
菸鹼酸轉化至2,3-二氯-5-(三氯甲基)吡啶
菸鹼酸 (2 g, 16.25 mmole) 及五氯化磷 (27 g, 130 mmole) 係在50 ml鐵氟龍壓力鍋混合。壓力鍋關閉及在180℃溫暖金屬塊加熱。48小時之後壓力鍋冷卻至25 °C 及打開。所得懸浮液在NaOH (10 %) 及二氯甲烷混合物中攪拌下驟冷，保持溫度低於30 °C。相分離及有機相蒸發至乾，得到粗產物。之後產物蒸餾及獲得2.8 g的2,3-二氯-5-(三氯甲基)吡啶 (65% 產率)。
實施例2
大實驗室規模菸鹼酸轉化至2,3-二氯-5-(三氯甲基)吡啶
菸鹼酸(14 g, 0.114 mole) 及三氯化磷 (126 g, 0.91 mole) 係添加至壓力鍋。攪拌調整至300 rpm及溫度調整至80 °C。在80 °C，氯氣添加至頂部空間 (16 g, 0.228 mole)。溫度允許升高至120 °C。在120 °C，添加另一部分的氯氣(48.5 g, 0.68 mole) ，接著加熱至165 °C 經歷 114 小時，其導致壓力15巴。將壓力鍋冷卻至25 °C 及通風至苛性鹼液水洗塔。所得溶液藉由蒸餾加熱回流恢復三氯化磷及三氯氧磷。此後產物蒸餾及獲得21.7 g 的 2,3-二氯-5-(三氯甲基) 吡啶，給定 72% 產率未與純度相關。
實施例3
2,3-二氯-5-(三氯甲基) 吡啶轉化至 2,3-二氯-5-(三氟甲基)吡啶
2,3-二氯-5-(三氯甲基) 吡啶 (5 g, 18.84 mmole), 氯化鐵(III) (0.153 g, 0.942 mmole) 及氟化氫 (2.423 g, 85 mmole)在吡啶溶液(70%)添加至壓力鍋及加熱至 175 °C 隔夜。壓力鍋冷卻至130 °C 及留下攪拌額外5小時，接著冷卻至25 °C 及小心打開使氣相通過苛性鹼液水洗塔離開。粗產物溶解在二氯甲烷中，使用1 M NaOH (aq)和水洗滌。有機相藉由蒸餾移除及產物藉由蒸餾獲得 (3.0 g，73 % 產率)。
實施例4
菸鹼酸轉化至2,3-二氯-5-(三氯甲基)吡啶
使用如實施例1所述相似之設置，一系列實驗使用不同量的氯化劑與溫度175 °C、壓力設定在介於20至50巴進行，及結果依照以下表1所示。
表1
(其他包含上述化合物之過度氯化的吡啶、在其他位置氯化的吡啶和不及氯化的類似物，例如經CHCl2及CH2Cl取代的吡啶）。
實施例5
菸鹼酸轉化至2,3-二氯-5-(三氯甲基)吡啶
使用如實施例1所述相似之設置，一系列實驗使用4莫耳當量之氯化劑在不同溫度下，以及完成後壓力達到介於25至40巴進行，及結果提供在表2。
表2
實施例6
菸鹼酸轉化至2,3-二氯-5-(三氯甲基)吡啶
使用如實施例1所述相似之設置，一系列實驗使用不同量的PCl5與溫度設定在210 °C，及完成後壓力達到介於25至40巴進行，及結果依照以下表3所示。
表3
實施例7
菸鹼酸轉化至2-氯-5-(三氯甲基) 吡啶和2,3-二氯-5-(三氯甲基) 吡啶的混合物
於250 ml具有PTFE襯裡的伯格霍夫（Berghof ）壓力鍋中添加菸鹼酸(20g, 162 mmole)及五氯化磷 (139 g, 668 mmole)。關閉壓力鍋及加熱至210 °C 歷經14小時。加熱期間可觀察到放熱大約在溫度130 °C帶到溫度190 °C，及壓力在2分鐘內自2巴增加至8巴。加熱持續至210 °C。14 小時之後壓力已增加37巴。壓力鍋冷卻至室溫，通氣至水洗塔，打開及以GC定量指示2-氯-5-(三氯甲基) 吡啶的產率為33% 相較於菸鹼酸起始材料及2,3-二氯-5-(三氯甲基) 吡啶的產率為60%。
實施例8
自實施例7之混合反應媒介製備2,3-二氯-5-(三氯甲基) 吡啶
一系列實驗使用如實施例7所述之設置進行，及不用任何分離2,3-二氯-5-(三氯甲基) 吡啶之個別所得的反應混合物被放置於圓型底燒瓶，及任何殘留的PCl3於正常壓力下藉由蒸餾移除。於每一實驗，所得溶液倒回壓力鍋，使用乾冰/丙酮浴冷卻，及添加3–6 當量 Cl2每當量2-氯-5-(三氯甲基) 吡啶，及選擇性地也存在觸媒。壓力鍋加熱至140 – 175 °C 歷經 3 至16 小時。結果依照以下表4。
表4
實施例9
自各種不同的式[I]化合物製備2,3-二氯-5-(三氯甲基) 吡啶
式[I]起始材料 (50 mmole) 及 PCl5(1或2 eq.) 混合在 50 ml 鐵氟龍壓力鍋。壓力鍋關閉及在210℃溫暖金屬塊加熱。16小時後壓力鍋冷卻至25 °C及打開。 所得溶液以GC分析，以及結果根據表 5。
表5
比較，以化合物2-氯-5-(三氯甲基) 吡啶開始，觀察到只非常低轉化至化合物[II]。
實施例10
菸鹼酸轉化至2,3-二氯-5-(三氯甲基) 吡啶
菸鹼酸 (50 g, 0.4 mole) 及 三氯化磷 (223 g, 1.6 mole)添加至0.5 L 夾套壓力鍋，連接至冷卻-加熱循環器。反應混合物的溫度被調整至120 °C 及自壓力瓶添加氯氣 (115 g, 1.6 mole) 至頂部空間。添加氯氣期間使用冷卻循環在夾套上，溫度保持介於120 °C 與 140 °C 之間。添加氯氣後，壓力鍋內壓力大約3巴。溫度增加至 180 °C (較佳增加至210 °C，但是以目前的設置是不可能的) 及保持 144 小時 (210 °C 將於16小時完成反應)。反應期間HCl(g)週期性地通過水洗塔移除，保持壓力介於12與16巴之間。然後壓力鍋冷卻至 25 °C及通氣至苛性鹼液水洗塔。所得溶液加熱回流，藉由蒸餾恢復三氯化磷。壓力鍋再次關閉及於室溫下添加氯氣 (50 g, 0.5 mole) 。所得混合物加熱至 130 °C 及藉由移除冷凝器上的HCl(g) 至苛性鹼液水洗塔，壓力保持在15巴以下。當壓力成為穩定（通常在2-4小時之後），反應視為完成及壓力鍋冷卻下來。假如分析顯示相反情形，可重複最終氯化程序。反應混合物接著轉移至圓型底燒瓶及三氯氧磷藉由蒸餾移除。假如有任何固體PCl5在反應器，使用數滴水其能轉化成三氯氧磷及與主要反應混合物一起轉移。於三氯氧磷蒸餾時，粗產物可藉由添加冰冷水獲得，攪拌10分鐘及允許立即於25℃分離1小時。較低有機相自酸性水相分離及之後產物蒸餾至給定80克的2,3-二氯-5-(三氯甲基) 吡啶，具有純度 96% (75% 產率)。
實施例11
2,3-二氯-5-(三氯甲基) 吡啶轉化至氟啶胺
2,3-二氯-5-(三氯甲基) 吡啶(26,75 g, 0.125 mole) 及水(25 ml) 添加壓力鍋。壓力鍋關閉及液氨(45 g, 2,85 mole)自壓力瓶添加。 壓力鍋於壓力介於22和18巴下，加熱至80°C 歷經 9 小時。反應冷卻至室溫及藉由蒸餾獲得中間物2-氨-3-氯-5-(三氯甲基) 吡啶，水洗及乾燥(22 g, 90%)。 中間物溶解在乙腈(230 ml)中。溶液冷卻至5 °C 及添加KOH (12 g, 0.22 mole)。使用連續冷卻，添加2,4-二氯-3,5-二硝基-5-(三氟甲基)苯 (25 g, 0.08 mole) 在乙腈 (230 ml) 中的溶液超過15 分鐘。溫度上升至25 °C 歷經4小時，接著溫度增加及保持在 40 °C歷經2小時。混合物添加至1500 ml 水，使用4N HCl (aq)中和至pH 大約4以及使用乙酸異丙酯(2 x 750 ml)萃取。有機相蒸發至乾燥得到粗氟啶胺(43 g, 70 % 產率, 60 % 純度)。氟啶胺能以再結晶進一步純化。
實施例12（比較例）
使用開放反應器轉化菸鹼酸
二氯亞碸(250 ml, 3.4 mole) 與菸鹼酸(123 g, 1 mole)混合在具有機械攪拌器的圓型底燒瓶中。懸浮液加熱至 55 °C 歷經15分鐘，接著蒸餾過量的二氯亞碸。於所得反應混合物中添加三氯化磷 (275 g, 2 mole) 接著氯氣(140 g, 2 mole)。混合物於油浴中慢慢加熱至 150 °C。加熱進行大約5小時及同時蒸餾出三氯氧磷。1小時之後，於150 °C，反應混合物使用GC分析。結果顯示在以下表6。
表6
從表看出假如反應未在高壓下進行，化合物 [II]的產率是低的。
無
無

Claims (28)

  1. 一種式[II]所示的2,3-二氯-5-(三氯甲基)吡啶的製備方法，藉由一製程，其包含：在反應溫度介於70℃至350℃範圍之間，以及反應壓力介於1至50巴範圍之間，使式[I]化合物與作為氯化劑的PCl5反應
    Figure TWI629262B_C0001
    其中X為COOH、CONH2、CCl3、或CN；及R1表示H或Cl。
  2. 如請求項1之方法，其中一額外氯化劑存在，其係選自Cl2、PCl3、SOCl2、COCl2、(COCl)2、POCl3或其之混合物。
  3. 如請求項2之方法，其中該額外氯化劑為Cl2。
  4. 如請求項1至3其中之一項之方法，其中一中間化合物於反應期間具有X為COCl產生。
  5. 如請求項1之方法，其中反應溫度介於70℃至200℃範圍之間。
  6. 如請求項1之方法，其中反應溫度高於160℃。
  7. 如請求項1至3其中之一項之方法，其中反應壓力係高於2巴。
  8. 如請求項1至3其中之一項之方法，其中反應壓力係在2至30巴範圍。
  9. 如請求項1至3其中之一項之方法，其中反應壓力係高於30巴。
  10. 如請求項1至3其中之一項之方法，其中反應溫度在160℃至250℃範圍，及反應壓力係在10至30巴範圍。
  11. 如請求項1至3其中之一項之方法，其中反應係未存在有溶劑下進行。
  12. 如請求項1至3其中之一項之方法，其中反應係於存在有溶劑下進行。
  13. 如請求項12之方法，其中該溶劑為氯化溶劑。
  14. 如請求項14之方法，其中該溶劑為三氯化磷、三氯氧磷、單氯苯、二氯苯、氯甲苯、氯萘、二氯甲烷、二氯乙烯、氯仿、四氯化碳、二氯乙烷、三氯乙烷或其之混合物。
  15. 如請求項1之方法，其中使用作為氯化劑的PCl5係部分或全部原位產生。
  16. 如請求項15之方法，其中PCl5係產生自PCl3與Cl2之間的反應。
  17. 如請求項16之方法，其中Cl2係以相對於PCl3等莫耳量或較少使用。
  18. 如請求項1之方法，其中每莫耳通式[I]化合物，氯化劑總量介於2至15莫耳。
  19. 如請求項1至3其中一項之方法，接著形成在反應過程中的任何量的中間化合物2-氯-5-(三氯甲基)吡啶之二級氯化，產生式[II]化合物。
  20. 如請求項19之方法，其中添加Cl2輔助該二級氯化。
  21. 如請求項19之方法，其中假如存在PCl3，在該二級氯化之前自反應混合物移除。
  22. 如請求項19之方法，其中提供一觸媒，以促進該二級氯化。
  23. 如請求項22之方法，其中該觸媒係選自金屬氯化物、氯氧化物、金屬羰基物、磷化氫、硼烷、或其之混合物。
  24. 如請求項23之方法，其中該觸媒係選自FeCl3、AlCl3、RuCl3、SnCl4、WCl6、MoCl5、MoCl4O、WCl4O、Mo(CO)6、W(CO)6、(Ph)3P、(Ph)3P=O、BCl3、或其之混合物。
  25. 如請求項1至3其中一項之方法，其中式[II]化合物更接受一氟化步驟以得到式[III]化合物
    Figure TWI629262B_C0002
  26. 如請求項25之方法，其中式[III]化合物更轉化為一殺蟲活性化合物。
  27. 如請求項26之方法，其中該殺蟲活性化合物係一除草劑、一殺昆蟲劑或一殺黴菌劑。
  28. 如請求項27之方法，其中該殺蟲活性化合物係氟啶胺、氟吡菌胺、吡氟氯禾靈、氟啶脲或氟佐隆。
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