一种2-氟-3-氯-5-三氟甲基吡啶的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种2‑氟‑3‑氯‑5‑三氟甲基吡啶的制备方法，属于有机合成技术领域。该方法首先以2,3‑二氯‑5‑三氯甲基吡啶为原料，一步直接氟化合成2‑氟‑3‑氯‑5‑三氟甲基吡啶；然后向处理后的反应液中加入胺化试剂，去除2‑氟‑3‑氯‑5‑三氟甲基吡啶前杂；经水洗后的油层，经过减压蒸馏得到高纯度的2‑氟‑3‑氯‑5‑三氟甲基吡啶。本发明专利技术具有工艺简单、生产成本低，适合于工业化生产。

Preparation of 2- fluoro -3- chloro -5- three fluoromethyl pyridine

The invention discloses a preparation method of 2 - Fluoro - 3 - chloro - 5 - three fluoromethyl pyridine, which belongs to the field of organic synthesis technology. The method first uses two chloro three chloromethyl pyridine as raw material, one step direct fluoridation of 2 fluorine 3 chloride 5, three fluoromethyl pyridine, and then amidation reagent is added to the treated reacting solution to remove 2 fluorine, 3 chloride, 5, 5, three fluoromethyl pyridine, and the oil layer after washing is distilled by vacuum distillation. The purity of 2 fluorine 3, chloro 5, three fluoromethyl pyridine. The invention has the advantages of simple process and low production cost, and is suitable for industrial production.

【技术实现步骤摘要】
一种2-氟-3-氯-5-三氟甲基吡啶的制备方法
：本专利技术属于有机合成
，具体涉及一种2-氟-3-氯-5三氟甲基吡啶的制备方法。
技术介绍
：2-氟-3-氯-5三氟甲基吡啶是一种重要的化工中间体原料，是合成新型杀菌剂氟啶胺、除草剂吡氟氯禾灵的关键中间体，其应用价值和市场前景十分可观。美国专利US4567273报道了以2，3-二氯-5-三氯甲基吡啶为原料，采用HgF2、HgO、HgCl2、AgF等为活化剂，以HF为氟化剂，低温反应下，得到2-氟-3-氯-5三氟甲基吡啶，该方法采用HgF2、HgO等为活化剂，毒性大，污染严重，工业生产技术难度大。国内有报道采用KF为氟化剂，KF与溶剂回流脱水活化，加入相转移催化剂，收率约90％，纯度98％，但是产品中有近2％的杂质，分离难度大，该方法很难得到高纯度的2-氟-3-氯-5三氟甲基吡啶。
技术实现思路
：本专利技术的目的是提供一种2-氟-3-氯-5三氟甲基吡啶的制备方法，该方法简单、后处理易行，可制备高纯度产品，适合于工业化生产。为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：一种2-氟-3-氯-5-三氟甲基吡啶的制备方法，该方法首先制备2-氟-3-氯-5三氟甲基吡啶粗品，然后对粗品进行纯化处理，获得高纯度的2-氟-3-氯-5-三氟甲基吡啶产品。所述2-氟-3-氯-5三氟甲基吡啶粗品的制备过程为：以2,3-二氯-5-三氯甲基吡啶为原料，经一步直接氟化反应直接合成2-氟-3-氯-5-三氟甲基吡啶，获得2-氟-3-氯-5-三氟甲基吡啶粗品的反应液。所述氟化反应中用的氟化试剂为无水HF、KF、NaF或SbF3。所述氟化试剂与2,3-二氯-5-三氯甲基吡啶的摩尔比例为(1～5)：1，优选为(5～15)：1。所述氟化反应中，反应温度为100～250℃，优选150～200℃；反应压力为1.0～15.0MPa，优选4.0～10.0MPa之间；氟化时间为5～20h，优选10～15h。所述纯化处理包括如下步骤：(1)胺化反应：向所述2-氟-3-氯-5三氟甲基吡啶粗品反应液中加入胺化试剂，用于去除2-氟-3-氯-5-三氟甲基吡啶前杂，获得氟化料；(2)水洗：将步骤(1)所得氟化料水洗2-5次，将氟化料中的油层(有机相)分离出来；(3)减压蒸馏：将水洗后的油层，经过减压蒸馏得到高纯度的2-氟-3-氯-5-三氟甲基吡啶产品。所述纯化处理步骤(1)中，所述胺化试剂为氨水、正丁胺、己胺、辛胺或苄胺，所述氨水的浓度为10～30wt.％。所述纯化处理步骤(1)中，所述胺化试剂与2，3-二氯-5-三氟甲基吡啶的摩尔比例为(1～50)：1，优选为(5～15)：1；所述胺化反应的反应温度为50～100℃(优选30～50℃)，反应时间为10～20小时(优选10～15h)，反应压力为常压或负压。所述纯化处理步骤(3)中，所述减压蒸馏过程为：将水洗后的油层投入精馏塔进行减压蒸馏，收集50～55℃、11mmHg馏分，得到无色液体，即为所述高纯度的2-氟-3-氯-5-三氟甲基吡啶产品。采用上述方法所制备的高纯度的2-氟-3-氯-5-三氟甲基吡啶产品其纯度≥99.95％，收率≥97.56％。本专利技术的优点如下：本专利技术采用无水HF一步氟化，不加任何催化剂，后处理简单；本专利技术采用胺化除杂，通过减压蒸馏后，提高了产品纯度；本专利技术工艺简单、生产成本低，适合于工业化生产。具体实施方式：下面将通过具体实施例对本专利技术做进一步的具体描述，但不能理解为是对本专利技术保护范围的限定。本专利技术为2-氟-3-氯-5-三氟甲基吡啶的制备方法，该方法首先制备2-氟-3-氯-5三氟甲基吡啶粗品，然后对粗品进行纯化处理，获得高纯度的2-氟-3-氯-5-三氟甲基吡啶产品。具体过程如下：(1)2,3-二氯-5-三氯甲基吡啶的氟化反应以2,3-二氯-5-三氯甲基吡啶为原料，一步直接氟化合成2-氟-3-氯-5-三氟甲基吡啶。氟化试剂为无水HF，也可以采用KF、NaF、SbF3等氟化试剂，考虑到氟化效率和经济因素，采用无水HF更佳。在该反应过程中，HF既是氟化试剂，又是溶剂。氟化反应温度为100～250℃之间，最好是在150～200℃之间，反应温度低于150℃时，氟化不完全、反应速度慢；反应温度高于200℃后，环上-6位容易氟化取代，生成副产物2,3-二氯-6-氟-5-三氟甲基吡啶或2,6-二氟-3-氯-5-三氟甲基吡啶。反应压力范围在1.0～15.0MPa之间，考虑反应特性和设备成本，反应压力范围最好为4.0～10.0MPa之间；氟化时间为5～20h，最好为10～15h。采用无水HF进行氟化反应的原理如式(1)。(2)胺化反应除杂向2-氟-3-氯-5-三氟甲基吡啶粗品中加入胺化试剂，常压反应，除去与2-氟-3-氯-5-三氟甲基吡啶沸点相近的杂质，便于精馏分离。胺化试剂的加入有两个目的：一个目的为中和过量的HF；另一个目的为副产物与胺化试剂反应而除去。胺化试剂可以为氨水，也可以为正丁胺、正辛胺、苄胺等有机胺，考虑到经济因素，优选氨水，氨水浓度为10～30％。胺化试剂加入量为2-氟-3-氯-5-三氟甲基吡啶的1.0～50.0倍摩尔，最好是5～15倍。反应温度为10～100℃，最好是30～50℃。反应时间为5～20h，最好是10～15h，时间太短，杂质去除不彻底，时间太长，影响产量和不经济性。(3)精馏提纯胺化反应后的水层回收利用，油层投入精馏塔，减压蒸馏，收集50～55℃/11mmHg馏分，得到无色液体，为2-氟-3-氯-5-三氟甲基吡啶产品，其纯度可达99.95％，收率达到97.56％。实施例1：1、在200mL高压釜中，加入2,3,-二氯-5-三氯甲基吡啶23.0g(0.1mol)，上好釜盖，充氮气10.0MPa保持压力5h，对反应釜试漏。确认反应釜不漏气后，放空釜内压力。然后将反应釜置于冰盐浴中进行冷却，当釜内温度降至-5℃以下时，向釜内充无水HF40.0g(～2.0mol)，搅拌条件下，将反应体系加热至180℃，保温反应12h。2、反应完毕后，降温至25℃，向反应釜内通氮气置换半小时(置换出来的气体通入10％氢氧化钠水溶液中进行中和吸收)，将反应液压入到250mL圆底烧瓶中，加入70g(～1.0mol)25％的氨水溶液，35℃下常压反应12h。3、反应完毕后，收集油层，水洗三次至中性。向油状液体中加入10g无水硫酸钠干燥6h，过滤掉其中的固体物，再进行减压蒸馏，收集沸点在50～55℃/11mmHg馏分，得到2-氟-3-氯-5-三氟甲基吡啶产品16.0g，分析测得产品中的2-氟-3-氯-5-三氟甲基吡啶的含量为99.95％(GC)，收率97.56％。实施例2：将实施例1中的反应体系温度换为200℃，其他操作条件包括后处理步骤均与实施例1相同。得到2-氟-3-氯-5-三氟甲基吡啶产品15.6g，分析测得产品中的2-氟-3-氯-5-三氟甲基吡啶的含量为98.65％(GC)，收率95.12％。实施例3：将实施例1中的氨化反应温度换为50℃，其他操作条件包括后处理步骤均与实施例1相同。得到2-氟-3-氯-5-三氟甲基吡啶产品14.8g，分析测得产品中的2-氟-3-氯-5-三氟甲基吡啶的含量为98.88％(GC)，收率90.24％。实施例4：将实施例1中的70本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种2‑氟‑3‑氯‑5‑三氟甲基吡啶的制备方法，其特征在于：该方法首先制备2‑氟‑3‑氯‑5三氟甲基吡啶粗品，然后对粗品进行纯化处理，获得高纯度的2‑氟‑3‑氯‑5‑三氟甲基吡啶产品。

【技术特征摘要】
1.一种2-氟-3-氯-5-三氟甲基吡啶的制备方法，其特征在于：该方法首先制备2-氟-3-氯-5三氟甲基吡啶粗品，然后对粗品进行纯化处理，获得高纯度的2-氟-3-氯-5-三氟甲基吡啶产品。2.根据权利要求1所述的2-氟-3-氯-5-三氟甲基吡啶的制备方法，其特征在于：所述2-氟-3-氯-5三氟甲基吡啶粗品的制备过程为：以2,3-二氯-5-三氯甲基吡啶为原料，经一步直接氟化反应直接合成2-氟-3-氯-5-三氟甲基吡啶，获得2-氟-3-氯-5-三氟甲基吡啶粗品的反应液。3.根据权利要求2所述的2-氟-3-氯-5-三氟甲基吡啶的制备方法，其特征在于：所述氟化反应中用的氟化试剂为无水HF、KF、NaF或SbF3。4.根据权利要求3所述的2-氟-3-氯-5-三氟甲基吡啶的制备方法，其特征在于：所述氟化反应中，所述氟化试剂与2,3-二氯-5-三氯甲基吡啶的摩尔比例为(1～5)：1。5.根据权利要求2所述的2-氟-3-氯-5-三氟甲基吡啶的制备方法，其特征在于：所述氟化反应中，反应温度为100～250℃，反应压力为1.0～15.0MPa，氟化时间为5～20h。6.根据权利要求2所述的2-氟-3-氯-5-三氟甲基吡啶的制备方法，其特征在于：所述纯化处理包括如下步骤：(1)胺化反应：向所述2-氟-3-氯-5三氟甲基吡啶...

【专利技术属性】
技术研发人员：司永利，王克勇，柯有胜，王小军，张树田，
申请(专利权)人：内蒙古佳瑞米精细化工有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古,15