一種高純度2?氯?5?三氟甲基吡啶的制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種高純度2?氯?5?三氟甲基吡啶的制備方法，屬于有機(jī)合成技術(shù)領(lǐng)域。該方法首先制備2?氯?5?三氯甲基吡啶，再以備2?氯?5?三氯甲基吡啶為原料經(jīng)一步氟化反應(yīng)合成2?氯?5?三氟甲基吡啶；氟化反應(yīng)后獲得的反應(yīng)液依次經(jīng)過水洗、中和、水汽蒸餾和減壓精餾得到高純度的2?氯?5?三氟甲基吡啶。本發(fā)明專利技術(shù)具有工藝簡單、生產(chǎn)成本低，適合于工業(yè)化生產(chǎn)。

A preparation method of high purity chlorine 2 5 three fluorine methyl pyridine

The invention discloses a method for preparing a high purity of 2 chlorine 5 three fluorine methyl pyridine, which belongs to the field of organic synthesis technology. Firstly, the preparation of 2 chlorine 5 three chloromethylpyridine, again for 2 chlorine 5 three chloromethylpyridine was prepared by one step reaction synthesis of 2 chlorine 5 three fluorine methyl pyridine; reaction solution obtained after fluorination followed by neutralization, washing, distillation and vacuum distillation of 2 chlorine high purity 5 three fluorine methyl pyridine. The invention has the advantages of simple process and low production cost, and is suitable for industrial production.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種高純度2-氯-5-三氟甲基吡啶的制備方法
：本專利技術(shù)涉及有機(jī)合成
，具體涉及一種高純度2-氯-5-三氟甲基吡啶的制備方法。
技術(shù)介紹
：2-氯-5-三氟甲基吡啶是一種重要的化工中間體原料，是合成除草劑氟禾草靈的中間體，目前含氟農(nóng)藥中間體需求量較大，其應(yīng)用價(jià)值和市場(chǎng)前景十分可觀。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
：本專利技術(shù)的目的是提供一種高純度2-氯-5-三氟甲基吡啶的制備方法，該方法簡單、后處理易行，可制備高純度產(chǎn)品，適合于工業(yè)化生產(chǎn)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)所采用的技術(shù)方案如下：一種高純度2-氯-5-三氟甲基吡啶的制備方法，該方法首先制備2-氯-5-三氯甲基吡啶，然后以2-氯-5-三氯甲基吡啶為原料，經(jīng)一步氟化反應(yīng)直接合成2-氯-5-三氟甲基吡啶，氟化反應(yīng)后獲得含2-氯-5-三氟甲基吡啶粗品的反應(yīng)液；再對(duì)含2-氯-5-三氟甲基吡啶粗品的反應(yīng)液進(jìn)行純化處理，獲得高純度2-氯-5-三氟甲基吡啶產(chǎn)品。所述氟化反應(yīng)中用到的氟化試劑為無水HF、KF、NaF或SbF3。所述氟化反應(yīng)中，所述氟化試劑與2-氯-5-三氯甲基吡啶的摩爾比為(1～8):1。所述氟化反應(yīng)中，反應(yīng)溫度為100～250℃，反應(yīng)壓力為1.0MPa～5.5MPa，氟化時(shí)間為15～30小時(shí)。所述純化處理包括如下步驟：(1)水洗：將氟化反應(yīng)后獲得的含2-氯-5-三氟甲基吡啶粗品的反應(yīng)液水洗2～3次，將水洗后的水從上層分出后，得到有機(jī)料層；(2)中和處理：向步驟(1)得到的有機(jī)料中加入30wt.％的氫氧化鉀溶液或30wt.％的氫氧化鈉溶液，用于將有機(jī)料中的氟化氫和氯化氫進(jìn)行中和得到鉀鹽或鈉鹽(中和產(chǎn)物為KF和KCl，或者為NaF和NaCl)，直至將有機(jī)料層的PH調(diào)節(jié)為7-8；(3)水汽蒸餾：將步驟(2)進(jìn)行中和處理后的有機(jī)料層轉(zhuǎn)移至水汽蒸餾設(shè)備(水蒸汽蒸餾設(shè)備)內(nèi)，補(bǔ)加新水，進(jìn)行水汽蒸餾，得到2-氯-5-三氟甲基吡啶粗品。(4)減壓精餾：將步驟(3)得到的2-氯-5-三氟甲基吡啶粗品進(jìn)行減壓蒸餾，經(jīng)過減壓精餾即得到高純度2-氯-5-三氟甲基吡啶產(chǎn)品。上述步驟(2)中使用的中和試劑為30wt.％的氫氧化鉀溶液，目的是水汽蒸餾后產(chǎn)生的固體釜?dú)埩勘仁褂?0wt.％％氫氧化鈉溶液產(chǎn)生的固體釜?dú)埩可佟Ｉ鲜霾襟E(4)中，所述減壓精餾過程為：將水汽蒸餾后得到2-氯-5-三氟甲基吡啶粗品投入到精餾塔進(jìn)行減壓精餾，通過粗品中不同組分沸點(diǎn)的不同分離得到高純度2-氯-5-三氟甲基吡啶產(chǎn)品，該高純度2-氯-5-三氟甲基吡啶產(chǎn)品在30℃以上為無色液體，低于30℃為無色結(jié)晶體。采用本專利技術(shù)方法制備的高純度2-氯-5-三氟甲基吡啶產(chǎn)品的純度≥99.00％，收率≥90％。本專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)如下：本專利技術(shù)的氯化反應(yīng)為2-氯-5-氯甲基吡啶在150～160℃的條件下與氯氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不用加任何催化劑，氟化反應(yīng)采用無水HF，也不用加任何催化劑或溶劑。本專利技術(shù)后處理簡單，通過減壓精餾后，提高了產(chǎn)品純度；本專利技術(shù)工藝簡單、生產(chǎn)成本低、適合于工業(yè)化生產(chǎn)。具體實(shí)施方式：下面將通過具體實(shí)施方案對(duì)本專利技術(shù)作進(jìn)一步的具體描述，但不能理解為是對(duì)本專利技術(shù)保護(hù)范圍的限定。本專利技術(shù)為2-氯-5-三氟甲基吡啶的制備方法，該方法首先制備2-氯-5-三氯甲基吡啶，然后經(jīng)過一步氟化反應(yīng)獲得含2-氯-5-三氟甲基吡啶粗品的反應(yīng)液，對(duì)含粗品的反應(yīng)液進(jìn)行純化處理，獲得高純度的2-氯-5-三氟甲基吡啶產(chǎn)品。具體過程如下：(1)2-氯-5-三氯甲基吡啶的制備：以2-氯-5-氯甲基吡啶為原料，一步氯化合成2-氯-5-三氯甲基吡啶；其中：氯化反應(yīng)溫度為140-160℃之間，優(yōu)選在150-155℃之間，反應(yīng)溫度低于140℃時(shí)，氯化反應(yīng)不完全，反應(yīng)速度慢；反應(yīng)溫度高于160℃后，吡啶環(huán)上-6位容易氯化取代，生成副產(chǎn)物2，6-二氯-5-三氯甲基吡啶或2,3-二氯-5-三氯甲基吡啶，反應(yīng)壓力為常壓反應(yīng)。反應(yīng)時(shí)間為直至2-氯-5-氯甲基吡啶完全轉(zhuǎn)化為2-氯-5-三氯甲基吡啶。氯化反應(yīng)的原理如下：(2)2-氯-5-三氟甲基吡啶的氟化反應(yīng)：以2-氯-5-三氯甲基吡啶為原料，一步氟化合成2-氯-5-三氟甲基吡啶，氧化反應(yīng)后得到含2-氯-5-三氟甲基吡啶粗品的反應(yīng)液。氧化反應(yīng)中：氟化試劑為無水HF、KF、NaF或SbF3等，考慮到氟化效率和經(jīng)濟(jì)因素，采用無水HF更佳。該反應(yīng)過程中，HF既是氟化試劑，又是溶劑。氟化溫度為100-250℃，優(yōu)選在150-200℃之間，反應(yīng)溫度低于150℃時(shí)，氟化不完全，反應(yīng)時(shí)間長；反應(yīng)溫度高于200℃，吡啶環(huán)-6位容易氟化取代，生成副產(chǎn)物2-氯-6-氟-5-三氟甲基吡啶或2,6-二氟-5-三氟甲基吡啶。反應(yīng)壓力范圍1.0-10MPa之間，考慮到反應(yīng)效率和設(shè)備成本，反應(yīng)壓力范圍優(yōu)選在5.0-5.5MPa之間，氟化時(shí)間為15-30小時(shí)，優(yōu)選為20-25小時(shí)。采用無水HF進(jìn)行氟化反應(yīng)的原理如下：(3)水洗、中和、水汽蒸餾：將進(jìn)行氟化反應(yīng)后的物料(含2-氯-5-三氟甲基吡啶粗品的反應(yīng)液)轉(zhuǎn)移到耐氟化氫腐蝕的容器內(nèi)，加入1倍量的水進(jìn)行2-3次的水洗，將水洗后的水從物料上層分出，再向耐氟化氫腐蝕容器內(nèi)加入30％氫氧化鉀溶液少量，并不斷攪拌，直至將物料的PH值調(diào)在7-8，靜置30min后，將物料轉(zhuǎn)至水汽蒸餾裝置，進(jìn)行水汽蒸餾，獲得2-氯-5-三氟甲基吡啶粗品。進(jìn)行水洗、中和的目的是將氟化后物料里溶解的氯化氫、氟化氫通過水洗、中和除去，避免對(duì)后續(xù)設(shè)備造成嚴(yán)重腐蝕現(xiàn)象。(4)精餾提純：將水汽蒸餾分離出的物料投入到減壓精餾塔，進(jìn)行減壓精餾，收集2-氯-5-三氟甲基吡啶含量≥98％的餾分，得到無色液體，其純度可達(dá)到99.00％以上，收率達(dá)到98.00％以上。實(shí)施例1：1、在200mL高壓釜內(nèi)，加入2-氯-5-三氯甲基吡啶23g(0.1mol)，上好釜蓋，充氮?dú)?.0MPa，保持壓力3h，在保壓期間，對(duì)反應(yīng)釜試漏。確認(rèn)反應(yīng)釜不漏氣后，將釜內(nèi)壓力排成常壓，然后將反應(yīng)釜至于冰鹽浴中進(jìn)行冷卻，當(dāng)釜內(nèi)溫度降至-5℃以下時(shí)，向釜內(nèi)加入無水HF16g(～0.8mol)，無攪拌條件下，將反應(yīng)釜溫度升至150℃，保溫反應(yīng)15h。2、反應(yīng)完畢后，降溫至25℃，將反應(yīng)釜內(nèi)的壓力泄成常壓，排出的氣體通過10％的氫氧化鈉溶液進(jìn)行吸收，在耐氫氟酸腐蝕的容器內(nèi)加入一定量的水，將氟化后的物料轉(zhuǎn)入該容器，并向容器內(nèi)加30％的氫氧化鉀溶液調(diào)節(jié)PH＝8，將中和后的物料進(jìn)行水汽蒸餾，最終得到2-氯-5-三氟甲基吡啶粗品17.6g，氣相色譜檢測(cè)其2-氯-5-三氟甲基吡啶含量為95％。3、將得到的17.6g粗品進(jìn)行減壓蒸餾，當(dāng)采出餾分中2-氯-5-三氟甲基吡啶含量≥98.0％，開始采收，當(dāng)采收餾分中2-氯-5-三氟甲基吡啶含量≤98.0％停止采收，最終得到2-氯-5-三氟甲基吡啶產(chǎn)品15.2g,分析測(cè)得產(chǎn)品中的2-氯-5-三氟甲基吡啶的含量為99.00％(GS)，收率為90.00％。實(shí)施例2：將實(shí)施例1中的反應(yīng)溫度換為200℃,其他操作條件包括后續(xù)處理步驟均與實(shí)施例1相同。得到2-氯-5-三氟甲基吡啶粗品17.4g，氣相色譜檢測(cè)其2-氯-5-三氟甲基吡啶的含量為96％。精餾后得到含量為99.02％的2-氯-5-三氟甲基吡啶15.52g，收率為92.00％。實(shí)施例3：將實(shí)施例1中的反應(yīng)溫度換為180℃,其他操本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種高純度2?氯?5?三氟甲基吡啶的制備方法，其特征在于：該方法首先制備2?氯?5?三氯甲基吡啶，然后以2?氯?5?三氯甲基吡啶為原料，經(jīng)一步氟化反應(yīng)直接合成2?氯?5?三氟甲基吡啶，氟化反應(yīng)后獲得含2?氯?5?三氟甲基吡啶粗品的反應(yīng)液；再對(duì)含2?氯?5?三氟甲基吡啶粗品的反應(yīng)液進(jìn)行純化處理，獲得高純度2?氯?5?三氟甲基吡啶產(chǎn)品。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種高純度2-氯-5-三氟甲基吡啶的制備方法，其特征在于：該方法首先制備2-氯-5-三氯甲基吡啶，然后以2-氯-5-三氯甲基吡啶為原料，經(jīng)一步氟化反應(yīng)直接合成2-氯-5-三氟甲基吡啶，氟化反應(yīng)后獲得含2-氯-5-三氟甲基吡啶粗品的反應(yīng)液；再對(duì)含2-氯-5-三氟甲基吡啶粗品的反應(yīng)液進(jìn)行純化處理，獲得高純度2-氯-5-三氟甲基吡啶產(chǎn)品。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高純度2-氯-5-三氟甲基吡啶的制備方法，其特征在于：所述氟化反應(yīng)中用到的氟化試劑為無水HF、KF、NaF或SbF3。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高純度2-氯-5-三氟甲基吡啶的制備方法，其特征在于：所述氟化反應(yīng)中，所述氟化試劑與2-氯-5-三氯甲基吡啶的摩爾比為(1～8):1。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高純度2-氯-5-三氟甲基吡啶的制備方法，其特征在于：所述氟化反應(yīng)中，反應(yīng)溫度為100～250℃，反應(yīng)壓力為1.0MPa～5.5MPa，氟化時(shí)間為15～30小時(shí)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高純度2-氯-5-三氟甲基吡啶的制備方法，其特征在于：所述純化處理包括如下步驟：(1)水洗：將氟化反應(yīng)后獲得的含2-氯-5-三氟甲基吡啶粗品的反應(yīng)液水洗2～3次，將水洗后的水從上層分出后，得到有機(jī)料層；(2)中和處理：向步驟(1)得到的有機(jī)料中加入30wt.％的氫氧化鉀溶液或30wt.％的氫氧化鈉溶液，...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王小軍，柯有勝，張樹田，尉齊公，司永利，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：內(nèi)蒙古佳瑞米精細(xì)化工有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：內(nèi)蒙古,15