專利名稱：一種制備氟啶胺中間體2-氨基-3-氯-5-三氟甲基吡啶的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種化合物的制備方法，具體涉及化合物2-氨基-3-氯-5-三氟甲基吡啶的制備方法。
背景技術：
氟啶胺是由日本石原產業(yè)公司研究成功的硝基苯胺類殺菌劑，具有雜環(huán)結構，又有氟原子來增強活性，殺菌譜廣。由于其藥效迅速、用量少、持效適中、經濟效益高等特點， 在世界各地廣泛使用。近年來，人們發(fā)現(xiàn)由于雜環(huán)上引入三氟甲基可提高化合物的親脂性， 從而提高生物體膜和組織的滲透性及同生物體反應時的電子吸引性，增強化合物的生理活性，化合物2-氨基-3-氯-5-三氟甲基吡啶就是吡啶環(huán)上引入了三氟甲基的新型化合物， 是制備殺菌劑氣卩定胺的關鍵中間體。
原始技術美國專利是以3-氯-5-三氟甲基吡啶為原料，在硫酸、硝酸條件下硝化得到2-氨 基-3-氯-5-三氟甲基吡啶，所產生的廢酸、廢水太多，環(huán)保問題難以解決。
美國專利US4349681提出了直接以2，3_ 二氯_5_三氟甲基吡啶和氨水進行反應， 得到了所需要的產品2-氨基-3-氯-5-三氟甲基吡啶，但收率較低，僅50%左右，根本沒有工業(yè)應用價值；國內有人在此基礎上通過加入含銅催化劑，可適當提高反應收率，但存在著銅氨廢水難以處理的問題。
中國專利CN200610044598以2，3-二氯_5_三氟甲基吡啶為原料，純溶劑條件下通入10-18mol的液氨，在125-135°C和2. 0-3. OMPa下反應15hr，得到了所需要的產品2-氨基-3-氯-5-三氟甲基吡啶，該方法的產品質量較好，同時收率提高到90%，但反應條件比較苛刻，要求純溶劑條件，大量液氨存在下進行，過量氨氣的再利用可能性不大，環(huán)保壓力較大，同時較多液氨的存在，高溫高壓條件下對設備的腐蝕也比較嚴重，需選擇特殊的材質， 工業(yè)化安全要求較高。
基于殺菌劑氟啶胺優(yōu)異的農藥活性，其應用越來越廣，因此希望以環(huán)境友好方式以及低成本、聞收率簡單合適的操作方式，來制備氟唳胺或其中間體2-氨基-3-氯-5- 二氟甲基吡啶。發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種簡便、安全、高效地制備2-氨基_3_氯-5- 二氟甲基批唳的方法。
為了更利于生產操作，提高安全可靠性和產品質量、收率，發(fā)明人通過對反應條件和反應過程的深入研究，發(fā)現(xiàn)通過加入一種能改變體系兩相性質的助劑，使2，3- 二氯-5-三氟甲基吡啶在氨水中即可進行氨化，并且以高產率得到所需要的產品2-氨基-3-氯-5-三氟甲基吡啶，反應壓力和反應溫度更趨溫和，生產安全性大大提高，同時更利于后期的分離操作，能夠實現(xiàn)氨水和助劑的回收再利用。本發(fā)明的具體技術方案如下
提供一種制備2_氨基-3_氯_5_ 二氟甲基卩比唳的方法，包括如下步驟
(I)在濃度為20 50%的氨水中加入2，3- 二氯_5_三氟甲基吡啶和能在氨水相和吡啶油相間起到傳遞作用的水溶性助劑，升溫到6(Tl20°C，壓力O. 5^1. 5MPa下氨化反應 8^20hr ;所述的水溶性助劑為有機溶劑或相轉移催化劑中的任意一種或兩種的混合物；
(2)將步驟(I)得到的反應液回收氨氣和助劑后，離心得到產品2-氨基_3_氣_5_ 二氣甲基卩比唳。
步驟(I)所述的有機溶劑優(yōu)選C1-C8的小分子醇類、C1-C8的小分子醚類、C1-C8 的小分子酰胺類或C1-C8的小分子腈類中的任意一種或兩種的混合物。
所述的C1-C8的小分子醇類優(yōu)選為甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、叔丁醇、乙二醇或丙三醇中的任意一種或兩種的混合物；所述的C1-C8的小分子醚類優(yōu)選為乙醚、甲基叔丁基醚或四氫呋喃中的任意一種或兩種的混合物；所述的C1-C8的小分子酰胺類優(yōu)選為二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺中的任意一種或兩種的混合物；所述的C1-C8的小分子腈類優(yōu)選為乙腈、丙腈或丁腈中的一種或兩種以上混合物。
步驟(I)中最優(yōu)選的有機溶劑助劑包括甲醇、乙醇、異丙醇或叔丁醇。
步驟(I)所述的相轉移催化劑優(yōu)選為聚醚類、季銨鹽類或季鱗鹽類相轉移催化劑的一種或兩種以上混合物。
所述的聚醚類相轉移催化劑優(yōu)選為聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇600或聚乙二醇800;所述的季銨鹽類相轉移催化劑優(yōu)選為三乙基芐基氯化銨、三甲基芐基氯化銨、四丁基氯化銨、四丁基溴化銨、四丁基硫酸銨、四乙基氯化銨、四乙基溴化銨、三辛基甲基氯化銨或十二烷基三甲基氯化銨；所述的季磷鹽類相轉移催化劑優(yōu)選為三苯基甲基溴化鱗、二苯基乙基漠化鱗、二苯基乙基鵬化鱗、二苯基丙基漠化鱗、二苯基丁基漠化鱗、節(jié)基二苯基氯化鱗、芐基三苯基溴化鱗、甲氧甲基三苯基氯化鱗或四苯基溴化鱗。
步驟(I)中最優(yōu)選的相轉移催化劑助劑包括聚乙二醇600、聚乙二醇800、三乙基芐基氯化銨、四丁基溴化銨、三苯基甲基溴化鱗或芐基三苯基氯化鱗。
步驟(I)中再一種優(yōu)選的助劑是上述優(yōu)選的有機溶劑與相轉移催化劑的混合物， 例如，甲醇與三乙基芐基氯化銨的混合物，或者異丙醇與四丁基溴化銨的混合物，或者異丙醇與聚乙二醇600與的混合物。
步驟(I)中2，3-二氯-5-三氟甲基吡啶與氨的摩爾比優(yōu)選為1:2 10 ;更優(yōu)選 1:2. 5 10。
步驟(I)中，相對于100克2，3- 二氯-5-三氟甲基吡啶，所加入助劑的量優(yōu)選為O.5 100克，更優(yōu)選Γ100克。
步驟(I)中的反應溫度優(yōu)選8(Tl20°C。
步驟(2)所述的回收氨氣和助劑可直接回用到步驟(I)的反應過程。
根據本發(fā)明方法，在氟唳胺中間體2_氨基_3_氯_5_ 二氟甲基批唳的制備過程中，通過在氨水中加入一種或兩種以上的能在氨水相和吡啶油相間起到傳遞作用的水溶性助劑，可在較溫和的反應條件下，高產率得到所需要的產品，產品純度> 99%，收率> 97%， 過程基本無污染，環(huán)保壓力較低，過量的氨氣以及未參與反應的助劑進行了有效回收，并套用于反應過程，大大降低了生產成本。
具體實施方式
下面以實施例的形式進行描述，需要說明的是，這些實施例僅為了解釋說明本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，并不意味著限制或限定本發(fā)明范圍。
實施例I
IL高壓釜中，依次投入200g的2，3_ 二氯_5_三氟甲基吡啶、25%氨水314g、甲醇100g，密閉升溫至100°C，壓力O. 6MPa保溫反應12hr，反應過程中，反應壓力逐步下降， 反應畢降溫至85°C泄壓，過量氨氣及助劑甲醇用水吸收，直至反應釜常壓，用真空將反應物料吸入四口瓶，降溫至0°C離心得產品2-氨基-3-氯-5-三氟甲基吡啶，含量99. 2%，收率97.05%。
實施例2
IL高壓釜中，依次投入200g的2，3_ 二氯_5_三氟甲基吡啶、25%氨水3Hg、甲醇 IOOg,并加入Ig三乙基芐基氯化銨，密閉升溫至100°C，壓力O. 6MPa保溫反應12hr，反應過程中，反應壓力逐步下降，反應畢降溫至85°C泄壓，過量氨氣及助劑甲醇用水吸收，直至反應釜常壓，用真空將反應物料吸入四口瓶，降溫至O °C離心得產品2-氨基-3-氯-5-三氟甲基吡啶，含量99. 0%,收率98. 15%。
實施例3
同實施例I操作過程，改變助劑為IOOg異丙醇，投30%氨水261g，反應溫度為 90-95 °C，壓力O. 6MPa保溫反應12hr，最終產品2-氨基-3-氯-5-三氟甲基吡啶，含量 99. 0%,收率 97. 25%。
實施例4
同實施例2操作過程，助劑為IOOg異丙醇，并加入I. 5g四丁基溴化銨，投30%氨水261g，反應溫度為90-95°C，壓力O. 6MPa保溫反應12hr，最終產品2-氨基-3-氯-5-三氟甲基吡啶，含量99. 0%，收率98. 25%。
實施例5
同實施例I操作過程，改變助劑為IOOg異丙醇，投30%氨水261g，并通入液氨48g， 反應溫度為80-85°C，壓力O. 8MPa保溫反應IOhr，最終產品2-氨基-3-氯-5-三氟甲基吡啶，含量99. 5%,收率97. 65%。
實施例6
同實施例I操作過程，改變助劑為80g四氫呋喃，投30%氨水261g，反應溫度為 60-65°C，壓力O. 6MPa保溫反應10hr，最終產品2-氨基-3-氯-5-三氟甲基吡啶，含量98.5%,收率 96. 3%ο
實施例7
同實施例I操作過程，改變助劑為90g 二甲基甲酰胺，投30%氨水261g，反應溫度為115-120°C，壓力O. 6MPa保溫反應8hr，最終產品2-氨基-3-氯-5-三氟甲基吡啶，含量 98%,收率 95. 8%ο
實施例8
同實施例I操作過程，改變助劑為IlOg乙腈，投30%氨水261g，反應溫度為 80-83°C，壓力O. 6MPa保溫反應14hr，最終產品2-氨基-3-氯-5-三氟甲基吡啶，含量 98. 5%,收率 96. 7%ο5
實施例9
同實施例2操作過程，改變助劑為IOOg叔丁醇，并加入2g聚乙二醇600，30%氨水261g，并通入液氨48g，反應溫度為80-85°C，壓力O. 8MPa保溫反應10hr，最終產品2-氨基-3-氯-5-三氟甲基吡啶，含量99. 3%，收率98. 55%。
實施例10
同實施例2操作過程，單獨加入2g助劑三苯基甲基溴化鱗，30%氨水300g，并通入液氨48g，反應溫度為95-100°C，壓力O. 8MPa保溫反應IOhr，最終產品2-氨基-3-氯-5-三氟甲基吡啶，含量99. 3%，收率96. 55%。
對比實施例I
IL高壓釜中，依次投入200g的2，3_ 二氯_5_三氟甲基吡啶、25%氨水314g，密閉升溫至100°C，壓力O. 6MPa保溫反應22hr，反應畢降溫泄壓，直至反應釜常壓，用真空將反應物料吸入四口瓶，降溫至0°C離心得產品2-氨基-3-氯-5-三氟甲基吡啶，含量94. 2%， 收率82. 5%ο
對比實施例2
IL高壓釜中，依次投入200g的2，3- 二氯_5_三氟甲基吡啶、甲醇300g，液氨 187g，密閉升溫至135°C，壓力3. 5MPa保溫反應8hr，反應畢降溫泄壓，直至反應釜常壓，用真空將反應物料吸入四口瓶，脫除溶劑甲醇后，加入300g水降溫至0°C離心得產品2-氨基-3-氯-5-三氟甲基吡啶，含量99%，收率85%。
權利要求
1.一種制備2_氨基-3_氯_5_ 二氟甲基批唳的方法，包括如下步驟(1)在濃度為2(Γ50%的氨水中加入2，3-二氯-5-三氟甲基吡啶和能在氨水相和吡啶油相間起到傳遞作用的水溶性助劑，升溫到6(Tl20°C，壓力O. 5^1. 5MPa下氨化反應 8^20hr ;所述的水溶性助劑為有機溶劑或相轉移催化劑中的任意一種或兩種的混合物；(2)將步驟(I)得到的反應液回收氨氣和助劑后，離心得到產品2-氨基-3-氯-5-三氟甲基吡啶。
2.權利要求I所述的方法，其特征在于所述的有機溶劑選自C1-C8的小分子醇類、 C1-C8的小分子醚類、C1-C8的小分子酰胺類或C1-C8的小分子腈類中的任意一種或兩種的混合物。
3.權利要求2所述的方法，其特征在于所述的有機溶劑中，C1-C8的小分子醇類為甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、叔丁醇、乙二醇或丙三醇中的任意一種或兩種的混合物；C1-C8的小分子醚類為乙醚、甲基叔丁基醚或四氫呋喃中的任意一種或兩種的混合物；C1-C8的小分子酰胺類為二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺中的任意一種或兩種的混合物；C1-C8的小分子腈類為乙腈、丙腈或丁腈中的一種或兩種以上混合物。
4.權利要求I所述的方法，其特征在于所述的有機溶劑選自甲醇、乙醇、異丙醇或叔丁醇。
5.權利要求I所述的方法，其特征在于所述的相轉移催化劑為聚醚類、季銨鹽類或季磷鹽類相轉移催化劑的一種或兩種以上混合物。
6.權利要求5所述的方法，其特征在于所述的相轉移催化劑中，聚醚類相轉移催化劑為聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇600或聚乙二醇800 ;季銨鹽類相轉移催化劑為三乙基芐基氯化銨、三甲基芐基氯化銨、四丁基氯化銨、四丁基溴化銨、四丁基硫酸銨、四乙基氯化銨、四乙基溴化銨、三辛基甲基氯化銨或十二烷基三甲基氯化銨；季鱗鹽類相轉移催化劑為二苯基甲基漠化鱗、二苯基乙基漠化鱗、二苯基乙基鵬化鱗、二苯基丙基漠化鱗、二苯基丁基溴化鱗、芐基三苯基氯化鱗、芐基三苯基溴化鱗、甲氧甲基三苯基氯化鱗或四苯基溴化鱗。
7.權利要求I所述的方法，其特征在于所述的相轉移催化劑選自聚乙二醇600、聚乙二醇800、三乙基芐基氯化銨、四丁基溴化銨、三苯基甲基溴化鱗或芐基三苯基氯化鱗。
8.權利要求I所述的方法，其特征在于所述的助劑選自甲醇、乙醇、異丙醇、叔丁醇、 聚乙二醇600、聚乙二醇800、三乙基芐基氯化銨、四丁基溴化銨、三苯基甲基溴化鱗或芐基三苯基氯化鱗中的任意一種或兩種以上的混合物。
9.權利要求I所述的方法，其特征在于步驟(I)中2，3-二氯-5-三氟甲基吡啶與氨的摩爾比為1:2 10。
10.權利要求I所述的方法，其特征在于步驟(I)中，相對于100克2，3-二氯-5-三氟甲基吡啶，所加入助劑的量為O. 5^100克。
全文摘要
本發(fā)明提供一種制備2-氨基-3-氯-5-三氟甲基吡啶的方法，包括(1)在濃度為20～50%的氨水中加入2,3-二氯-5-三氟甲基吡啶和能在氨水相和吡啶油相間起到傳遞作用的水溶性助劑，升溫到60～120℃，壓力0.5～1.5MPa下氨化反應8～20hr；所述的水溶性助劑為有機溶劑或相轉移催化劑中的任意一種或兩種的混合物；(2)將步驟(1)得到的反應液回收氨氣和助劑后，離心得到產品2-氨基-3-氯-5-三氟甲基吡啶。本發(fā)明通過在氨水中加入能在氨水相和吡啶油相間起到傳遞作用的水溶性助劑，可在較溫和的反應條件下，高產率得到所需要的產品，產品純度≥99%，收率≥97%，過程基本無污染，環(huán)保壓力較低。
文檔編號C07D213/73GK102911115SQ20121046938
公開日2013年2月6日 申請日期2012年11月19日 優(yōu)先權日2012年11月19日
發(fā)明者戚明珠, 馮廣軍, 孫迎東, 丁劍劍, 陽坤, 尹衛(wèi)東 申請人:江蘇揚農化工股份有限公司