一種2-氯-5-三氯甲基吡啶的合成方法
【專利摘要】一種2-氯-5-三氯甲基吡啶的合成方法，包括如下步驟：（1）N-氧-3-甲基吡啶合成：以3-甲基吡啶為原料，冰乙酸作溶劑，60%過氧化氫作氧化劑，反應(yīng)得到N-氧-3-甲基吡啶；（2）2-氯-5-甲基吡啶合成：以苯甲酰氯作氯化劑，定向氯化N-氧-3-甲基吡啶得到2-氯-5-甲基吡啶；（3）2-氯-5-三氯甲基吡啶合成：過氧化丁酮作引發(fā)劑，反應(yīng)得到2-氯-5-三氯甲基吡啶的粗產(chǎn)品；（4）2-氯-5-三氟甲基吡啶精制：采用過量氟化鉀作氟化劑、二甲基亞砜作溶劑、十六烷基三甲基溴化銨作相轉(zhuǎn)移催化劑進(jìn)行鹵素交換氟化反應(yīng)，精餾提純后得到2-氯-5-三氯甲基吡啶的精產(chǎn)品。
【專利說明】一種2-氯-5-三氯甲基吡啶的合成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種2-氯-5-三氯甲基吡啶的合成方法。
【背景技術(shù)】
[0002]2-氯-5-三氟甲基吡啶是一種重要的三氟甲基吡啶類化工原料，是用于制備醫(yī)藥品、農(nóng)用化學(xué)品及生物制劑的重要的中間體，以由它合成許多具有特殊用途的化合物，如:
2,3- 二氯-5- 二氟甲基吡唳、2-氨基-5- 二氟甲基吡唳、2-羥基-5- 二氟甲基吡唳、2-疏基-5-三氟甲基吡啶等。在農(nóng)藥方面，2-氯-5-三氟甲基吡啶是生產(chǎn)高效殺蟲劑定蟲隆、高效除草劑吡氟禾草靈以及高效殺菌劑氟啶胺等品種的關(guān)鍵中間體，它們都具有廣譜內(nèi)吸、高效低毒、用量少、持效期長、安全性好等優(yōu)點(diǎn)，目前均已發(fā)展成為國際市場上的骨干產(chǎn)品，在國外得到大面積的廣泛使用，具有廣闊的市場前景。
[0003]2-氯-5-三氟甲基吡啶就是非常重要的含氟雜環(huán)農(nóng)藥中間體，是生產(chǎn)高效殺蟲劑定蟲隆、聞效除草劑吡氣禾草靈以及聞效殺菌劑氣唳胺等品種農(nóng)藥的關(guān)鍵中間體。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]摶術(shù)問是頁
[0005]有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種收率高、生產(chǎn)成本低、安全性高的2-氯-5-三氯甲基吡啶的合成方法。
[0006]解決方案
[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種2-氯-5-三氯甲基吡啶的合成方法，其特征在于，包括如下步驟:
[0008](I)N-氧-3-甲基吡啶合成:以3-甲基吡啶為原料，冰乙酸作溶劑，60%過氧化氫作氧化劑，反應(yīng)得到N-氧-3-甲基吡啶；
[0009](2)2-氯-5-甲基吡啶合成:以苯甲酰氯作氯化劑，定向氯化N-氧-3-甲基吡啶得到2-氯-5-甲基吡唳；
[0010](3) 2-氯-5-三氯甲基吡啶合成:過氧化丁酮作引發(fā)劑，反應(yīng)得到2-氯-5-三氯甲基吡卩定的粗廣品；
[0011](4) 2-氯-5-三氟甲基吡啶精制:采用過量氟化鉀作氟化劑、二甲基亞砜作溶劑、十六烷基三甲基溴化銨作相轉(zhuǎn)移催化劑進(jìn)行鹵素交換氟化反應(yīng)，精餾提純后得到2-氯-5-三氯甲基吡啶的精產(chǎn)品。
[0012]優(yōu)選地，步驟(3)中過氧化丁酮的加入量為所述2-氯-5-甲基吡啶質(zhì)量的5%，在140°C下攪拌反應(yīng)20小時(shí)。
[0013]優(yōu)選地，步驟(1)中，原料摩爾比為3-甲基吡啶:60%過氧化氫=1:1~1.5，反應(yīng)溫度70~80°C，反應(yīng) 時(shí)間為18~24小時(shí)。
_4] 有益.效果
[0015]本發(fā)明提供了一種反應(yīng)條件安全溫和，產(chǎn)率高的2-氯-5-三氯甲基吡啶的合成方法。
【具體實(shí)施方式】
[0016]實(shí)施例
[0017]向裝有攪拌器、溫度計(jì)、冷凝管、恒壓滴液漏斗的500mL四口燒瓶中加入46.6g(0.5mol)3-甲基吡啶和120mL冰乙酸，電動(dòng)攪拌，升溫至75°C，逐滴加入77.3mL(0.75mol)的60%過氧化氫,滴加時(shí)間為45min,保溫反應(yīng)24h。反應(yīng)后產(chǎn)品經(jīng)減壓蒸出過量的冰醋酸和水，用35%氫氧化鈉溶液中和至弱堿性，用三氯甲烷萃取，然后用無水硫酸鎂干燥有機(jī)相。過濾，最后減壓蒸出溶劑，得N-氧-3-甲基吡啶。
[0018]向裝有攪拌器、溫度計(jì)、冷凝管、恒壓滴液漏斗的500mL四口燒瓶中加入28.9g(0.25mol) 94.2%的N-氧-3-甲基吡啶，52mL (0.375mol)三乙胺和150mL 二氯甲烷，攪拌加熱至微回流狀態(tài)下，逐滴加入用50mL 二氯甲烷稀釋的苯甲酰氯49.2g (0.35mol)，滴加時(shí)間為30min。滴加完畢，繼續(xù)保溫回流3小時(shí)。反應(yīng)完畢，過濾，用二氯甲烷洗滌濾餅，合并洗滌液與濾液。脫去溶劑后，用35%氫氧化鈉溶液中和至pH=6~7，然后進(jìn)行水蒸氣蒸餾，餾出液分出油層，水層用IOOmL 二氯甲烷萃取，合并油層和萃取液，用無水硫酸鎂干燥后，減壓脫溶后 得到21.Sg淺黃色油狀液體。經(jīng)氣相色譜分析，2-氯-5-甲基吡啶含量為81.5%，2-氯-3-甲基吡啶含量為16.3%。2-氯-5-甲基吡啶收率為55.7%。
[0019]純化分離過程采用氯化銅配合物法。取20.0g2_氯-5-甲基吡啶粗產(chǎn)品溶于50mL無水乙醇中，另取8.5g CuC12.2H20溶于30mL無水乙醇中。將兩者混合后，加熱回流15min，冷卻至室溫，過濾，干燥，得到16.6g紫色晶體。再將此紫色晶體倒入40mL去離子水，加熱沸騰20min，配合物完全水解。用二氯甲烷萃取冷卻的油水混合物。減壓脫溶，得到2-氣_5_甲基吡唳。
[0020]向裝有溫度計(jì)、冷凝管、進(jìn)氣口、反口橡皮塞的IOOmL四口燒瓶中加入15.6g(0.lmol)81.5%的2-氯-5-甲基吡啶，0.1g過氧化丁酮，50mL鄰二氯苯，通入氮?dú)?，攪拌，升溫?0°C，停止通氮?dú)獠⑶袚Q通入氯氣，繼續(xù)升溫至140°C，恒溫下，氯氣鼓泡反應(yīng)。反應(yīng)過程中，每隔2小時(shí)補(bǔ)加0.07g過氧化丁酮。反應(yīng)20小時(shí)后，停止加熱，關(guān)閉氯氣進(jìn)樣閥，通入氮?dú)猓呐葳s氯I小時(shí)。反應(yīng)液減壓蒸餾脫溶后，用硅膠GF254進(jìn)行柱層析分離，洗脫劑的組成為V (乙酸乙酯):V (石油醚)=1:20。用無水乙醇對(duì)得到的產(chǎn)品進(jìn)行重結(jié)晶后，真空干燥，得到白色固體19.3g，m.p.52.4~53°C。經(jīng)氣相色譜分析，2-氯-5-三氯甲基吡啶含量為99.0%,收率為82.7%。
[0021]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種2-氯-5-三氯甲基吡啶的合成方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)N-氧-3-甲基吡啶合成:以3-甲基吡啶為原料，冰乙酸作溶劑，60%過氧化氫作氧化劑，反應(yīng)得到N-氧-3-甲基吡啶； (2)2-氯-5-甲基吡啶合成:以苯甲酰氯作氯化劑，定向氯化N-氧-3-甲基吡啶得到2-氯-5-甲基吡卩定； (3)2-氯-5-三氯甲基吡啶合成:過氧化丁酮作引發(fā)劑，反應(yīng)得到2-氯-5-三氯甲基吡啶的粗產(chǎn)品； (4)2-氯-5- 二氟甲基吡唳精制:米用過量氟化鉀作氟化劑、二甲基亞砜作溶劑、十六烷基三甲基溴化銨作相轉(zhuǎn)移催化劑進(jìn)行鹵素交換氟化反應(yīng)，精餾提純后得到2-氯-5-三氯甲基吡卩定的精廣品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述步驟(3)中過氧化丁酮的加入量為所述2-氯-5-甲基吡啶質(zhì)量的5%，在140°C下攪拌反應(yīng)20小時(shí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述步驟(1)中，原料摩爾比為3-甲基吡啶:60%過氧 化氫=1:1~1.5，反應(yīng)溫度70~80°C，反應(yīng)時(shí)間為18~24小時(shí)。
【文檔編號(hào)】C07D213/61GK103787960SQ201410069430
【公開日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2014年2月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月27日
【發(fā)明者】孔繁蕾, 張旺庚, 丁武松, 張今越 申請(qǐng)人:江蘇省激素研究所股份有限公司