專利名稱：合成2－氯－5－三氟甲基吡啶的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種含氟、雜環(huán)有機(jī)中間體的制備方法，尤其是2-氯-5-三氟甲基吡啶的合成方法。
背景技術(shù)：
2-氯-5-三氟甲基吡啶是一種含氟、雜環(huán)關(guān)鍵有機(jī)中間體，在農(nóng)藥、醫(yī)藥等精細(xì)化工領(lǐng)域有著廣泛的用途。中國(guó)專利公開號(hào)CN1342648A的文獻(xiàn)述及2-氯-5-三氟甲基吡啶的合成方法，該方法經(jīng)過氯化、氟化步驟，合成2-氯-5-三氟甲基吡啶。其氯化反應(yīng)以2-氯-5-甲基吡啶為原料，在80℃～200℃溫度下進(jìn)行，由于2-氯-5-甲基吡啶原料難以得到，反應(yīng)溫度較高，加之所用溶劑、引發(fā)劑和蒸餾提純溫度的影響，致使2-氯-5-三氟甲基吡啶產(chǎn)品的收率低、成本高、反應(yīng)選擇性差、反應(yīng)中間體易聚合和結(jié)焦、副產(chǎn)物較多，難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種原料易得、成本低，反應(yīng)具有高選擇性、高收率的合成2-氯-5-三氟甲基吡啶的方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是分氯化反應(yīng)和氟化反應(yīng)兩步進(jìn)行1、氯化反應(yīng)以2-氯-5-氯甲基吡啶為原料，在有機(jī)溶劑和氯氣存在的條件下，經(jīng)引發(fā)劑引發(fā)，一步氯化合成2-氯-5-三氯甲基吡啶，反應(yīng)溫度為60℃≤t＜80℃，溫度低于60℃時(shí)，反應(yīng)速度慢，反應(yīng)不完全，溫度高于80℃時(shí)，在吡啶環(huán)上氯化反應(yīng)的副產(chǎn)物含量較多，主產(chǎn)物選擇性低。所用有機(jī)溶劑可以是芳香族氯化物，也可以是脂肪族氯化物，優(yōu)選采用四氯化碳，溶劑加入量為原料2-氯-5-氯甲基吡啶的1.0～5.0倍重量，最好為2.5～3.5倍重量。所用引發(fā)劑為有機(jī)化合物、無機(jī)化合物和光輻射同時(shí)引發(fā)，優(yōu)先采用偶氮二異丁腈、三氯化磷及碘鎢燈的光輻射同時(shí)引發(fā)，其中有機(jī)化合物、無機(jī)化合物的加入量為原料2-氯-5-氯甲基吡啶的0.03～0.06倍重量，最好為0.04～0.05倍重量。
將氯化反應(yīng)的混合物通過減壓蒸餾的方法，蒸餾溫度不高于160℃，直接得到提純的2-氯-5-三氯甲基吡啶，蒸餾釜溫度過高容易引起產(chǎn)物結(jié)焦。
2、氟化反應(yīng)以氯化純化后的2-氯-5-三氯甲基吡啶為原料，加入無水氟化氫試劑，加入量為原料的1.5～20倍(mol)，最好為5～15倍(mol)，在140℃～190℃溫度下，一步合成2-氯-5-三氟甲基吡啶。
采用以上技術(shù)方案，本發(fā)明的顯著優(yōu)點(diǎn)是原料易得，成本低，轉(zhuǎn)化率高，反應(yīng)選擇性好，中間體無聚合和結(jié)焦，容易分離，產(chǎn)品純度高，收率高。
具體實(shí)施例方式
下面通過實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。
實(shí)施例1在1L的反應(yīng)瓶中加入2-氯-5-氯甲基吡啶250g(1.54mol)，四氯化碳750g，開啟碘鎢燈加熱至75℃，加入三氯化磷7.5g，偶氮二異丁腈1g，通入氯氣，繼續(xù)攪拌加熱至回流，在回流狀態(tài)下通氯氣鼓泡反應(yīng)。反應(yīng)進(jìn)行到6小時(shí)以后開始進(jìn)行取樣分析，當(dāng)反應(yīng)液中2-氯-5-二氯甲基吡啶的含量＜0.5％，關(guān)閉氯氣通氣閥，停止加熱，結(jié)束反應(yīng)。然后將反應(yīng)體系降溫至60℃，常壓蒸餾除去溶劑四氯化碳，釜溫不超過160℃，然后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下減壓蒸餾，直到真空度達(dá)到3mmHg，釜溫達(dá)到160℃，蒸餾得到，2-氯-5-三氯甲基吡啶340g，分析2-氯-5-二氯甲基吡啶0.13％(GC)，2-氯-5-三氯甲基吡啶99.87％(GC)；收率95.25％。
在100毫升高壓釜中，加入2-氯-5-三氯甲基吡啶23.1g(0.1mol)，再將10mgω-氯-直鏈全氟辛基磺酰氟催化劑加入反應(yīng)釜中，上好釜蓋，向釜中充入30g氟化氫(1.5mol)，攪拌下將反應(yīng)釜加熱到150℃，壓力3.0MPa～5.0MPa，在該條件下反應(yīng)4小時(shí)，反應(yīng)后得到黃色油狀物，減壓精餾得到2-氯-5-三氟甲基吡啶17.4g，收率95.34％。
實(shí)施例2將實(shí)施例1中的氯化溫度改為65℃，其它不變，反應(yīng)24小時(shí)后，蒸餾得到，2-氯-5-三氯甲基吡啶313.7g，分析2-氯-5-二氯甲基吡啶0.51％(GC)，2-氯-5-三氯甲基吡啶99.33％(GC)；收率88.18％。
氟化反應(yīng)過程同實(shí)施例1。
權(quán)利要求
1.一種合成2-氯-5-三氟甲基吡啶的方法，分氯化反應(yīng)和氟化反應(yīng)兩步進(jìn)行，氯化反應(yīng)以甲基吡啶為原料，在有機(jī)溶劑和氯氣存在的條件下，經(jīng)引發(fā)劑引發(fā)，一步氯化合成2-氯-5-三氯甲基吡啶，再以蒸餾提純后的2-氯-5-三氯甲基吡啶為原料，以無水氟化氫為試劑，一步氟化合成2-氯-5-三氟甲基吡啶，其特征是所述氯化反應(yīng)以2-氯-5-氯甲基吡啶為原料，氯化反應(yīng)溫度為60℃≤t＜80℃，所用引發(fā)劑為有機(jī)化合物、無機(jī)化合物和光輻射同時(shí)引發(fā)。
2.按權(quán)利要求1所述的合成2-氯-5-三氟甲基吡啶的方法，其特征是所述引發(fā)劑為偶氮二異丁腈、三氯化磷及碘鎢燈的光輻射同時(shí)引發(fā)。
3.按權(quán)利要求1所述的合成2-氯-5-三氟甲基吡啶的方法，其特征是氯化反應(yīng)所用有機(jī)溶劑為四氯化碳，溶劑加入量為2-氯-5-氯甲基吡啶的2.5～3.5倍重量。
4.按權(quán)利要求1所述的合成2-氯-5-三氟甲基吡啶的方法，其特征是2-氯-5-三氯甲基吡啶的蒸餾提純溫度不高于160℃。
全文摘要
一種合成2－氯－5－三氟甲基吡啶的方法，分氯化反應(yīng)和氟化反應(yīng)兩步進(jìn)行，第一步合成2－氯－5－三氯甲基吡啶，第二步合成2－氯－5－三氟甲基吡啶，其特征是氯化反應(yīng)以2－氯－5－氯甲基吡啶為原料，反應(yīng)溫度為60℃≤t＜80℃，所用引發(fā)劑為偶氮二異丁晴、三氯化磷及碘鎢燈的光輻射同時(shí)引發(fā)，所用有機(jī)溶劑為四氯化碳，蒸餾提純不高于160℃。本發(fā)明用于制備廣泛用于農(nóng)藥、醫(yī)藥等精細(xì)化工領(lǐng)域作為有機(jī)中間體的2－氯－5－三氟甲基吡啶，具有原料易得、成本低、轉(zhuǎn)化率高、反應(yīng)選擇性好，產(chǎn)品收率高的顯著優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C07D213/00GK1778794SQ20041006550
公開日2006年5月31日 申請(qǐng)日期2004年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月19日
發(fā)明者張京 申請(qǐng)人:姜堰市康鵬農(nóng)化有限公司