本发明专利技术公开了一种3,5‑二氯‑2,4,6‑三氟吡啶的制备方法，属于精细化工技术领域。所述方法是将无水氟化钾与1,3‑二甲基‑2‑咪唑啉酮混合均匀，减压蒸馏后，加入五氯吡啶，在80～120℃下发生取代反应，将反应液过滤后，得到滤液和滤渣；用溶剂洗涤滤渣，并抽滤后，得到洗涤液，然后将滤液和洗涤液合并后，经精馏得到3,5‑二氯‑2,4,6‑三氟吡啶。本发明专利技术具有生产成本低，产品纯度和得率高的优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种3,5-二氯-2,4,6-三氟吡啶的制备方法，属于精细化工
技术介绍
3,5-二氯-2,4,6-三氟吡啶是制备吡啶氧乙酸类激素型除草剂氟草烟的重要中间体。目前普遍的制备方法是以五氯吡啶（PCP）为原料，无水KF作为氟化剂，加入一定量的相转移催化剂，在N,N-二甲基甲酰胺（DMF）或N-甲基吡咯烷酮（NMP）或二甲亚砜（DMSO）等极性非质子性溶剂中反应得到3,5-二氯-2,4,6-三氟吡啶。由于上述反应为非均相反应，故需要加入相转移催化剂、极性非质子溶剂反应才能发生，并且该反应存在氟原子利用率低，反应温度较高，溶剂用量大，收率不高等不足。1,3-二甲基-2-咪唑啉酮是一种非质子强极性溶剂，具备特殊的物理及化学性能，广泛应用于医药、炼化、染料/颜料、微电子、工程塑料、清洗与表面处理等领域。现有技术中公开的1,3-二甲基-2-咪唑啉酮作用均是作为溶剂使用，如铁云峰、吴达俊、孙荣奇等，合成化学，第8卷第4期，公开的DMI即1,3-二甲基-2-咪唑啉酮也是作溶剂使用，未见有DMI作溶剂时还起到相转移催化作用的报道。
技术实现思路
本专利技术旨在解决现有技术中3,5-二氯-2,4,6-三氟吡啶的制备方法存在氟原子利用率低，反应温度较高，溶剂用量大，收率不高的问题，提供一种采用具有相转移催化剂作用的DMI作非质子强极性溶剂，来制备3,5-二氯-2,4,6-三氟吡啶的方法，具有成本低、收率高、环境压力小的优点。为了实现上述专利技术目的，本专利技术的技术方案如下：一种3,5-二氯-2,4,6-三氟吡啶的制备方法，其特征在于：所述方法是将无水氟化钾与1,3-二甲基-2-咪唑啉酮混合均匀，减压蒸馏后，加入五氯吡啶，在80～120℃下发生取代反应，将反应液过滤后，得到滤液和滤渣；用溶剂洗涤滤渣，并抽滤后，得到洗涤液，然后将滤液和洗涤液合并后，经精馏得到3,5-二氯-2,4,6-三氟吡啶。反应式如下：为了更好地实现本专利技术，进一步地，所述1,3-二甲基-2-咪唑啉酮的添加量为：1mol五氯吡啶添加1000～1200mL1,3-二甲基-2-咪唑啉酮。所述无水氟化钾为粒度为20～50μm的粉末状的无水氟化钾。所述氟化钾与五氯吡啶的投料摩尔比为4：1。所述取代反应的时间为1～2h。所述减压蒸馏后，将体系的含水量控制在1000ppm以内。所述精馏后，收集65～70℃，5kPa的馏分，即得到最终产物3,5-二氯-2,4,6-三氟吡啶，溶剂沸点与产物沸点相差大，该精馏温度、压力下收集的馏分纯度高。所述溶剂为DMI。本专利技术的有益效果：（1）现有技术中可采用DMF、DMSO、NMP作取代反应的溶剂，但其各自存在以下不足：DMF沸点152.8℃，与产物沸点160℃相差太小，精馏分离时难以彻底分开，产物中混有少量DMF，所以产品纯度稍低；另DMF减压下容易分解生成二甲胺和甲酸，DMF回收率降低的同时，生成的甲酸也会严重腐蚀生产设备；DMSO熔点较低（仅为18.4℃），在环境温度低于其熔点温度时凝固而不利于转移及投、出料，尤其是冬天；NMP作溶剂效果虽然好，但收率不够高。本专利技术通过选用在氟化钾与五氯吡啶发生亲核取代时，选择具有相转移催化能力的1,3-二甲基-2-咪唑啉酮作溶剂，具有以下三方面的优点：第一，1,3-二甲基-2-咪唑啉酮优越的阴离子亲核取代自催化作用可将反应温度大大降低，降低了能耗（常规方法的取代反应温度在140℃左右）；第二，1,3-二甲基-2-咪唑啉酮的沸点与最终产品3,5-二氯-2,4,6-三氟吡啶的沸点相差大，反应完全后，可更好地将二者分离，而1,3-二甲基-2-咪唑啉酮可回收再次利用，提高了原料利用率；第三，体系中使用1,3-二甲基-2-咪唑啉酮作溶剂后，氟化钾的用量明显减少，氟原子利用率变高的同时，产品3,5-二氯-2,4,6-三氟吡啶收率仍得到了提高，大大减少了废渣的堆积量，降低生产成本和环境治理成本。（2）本专利技术中，1,3-二甲基-2-咪唑啉酮的添加量为：1mol五氯吡啶添加1000～1200mL1,3-二甲基-2-咪唑啉酮，由于投入1mol五氯吡啶进行反应时，最少需要3mol的无水KF，KF的用量比较大且不溶于溶剂中，所以KF在体系中的分散性决定了反应的好坏，当溶剂的添加量为1000～1200mL/mol(相对于五氯吡啶)时，KF在体系中分散效果最好，有利于反应进行；若溶剂用量太少，KF在体系中有可能聚集，从而影响整个反应的速率，加大 KF原料的用量，反之，溶剂太多各反应物浓度太小，反应速率也会减慢，故1mol五氯吡啶添加1000～1200mL1,3-二甲基-2-咪唑啉酮是为反应效果达到最佳的特定选择。（3）本专利技术中，选用的无水氟化钾为粒度为20um～50um的粉末状无水氟化钾，粒度过大，比表面积减小，反应生成的KCl就会附着在KF表面使少部分KF无法参与反应，最终导致反应中KF用量的增加；粒度过小，原料成本高，故优选粒度为20um～50um的无水氟化钾。（4）本专利技术中，氟化钾与五氯吡啶的投料摩尔比为4：1，满足反应需要该比值为3～5:1即可，经多次试验验证，综合考虑反应时间、收率以及原料消耗的问题，投料比为4：1时为最佳比例。（5）本专利技术中，取代反应的时间控制在1～2h，该时间范围内终止取代反应，可保证反应完全，且无其他多氟取代物生成，从而提高原料转化率、产品得率。（6）本专利技术中，经减压蒸馏后，体系的含水量控制在1000ppm以内，超过1000ppm，体系中的质子会影响亲核取代反应中亲核试剂的亲核性，使原料发生副反应，大大降低最终产品的得率。（7）本专利技术中，用溶剂洗涤滤渣，所用的溶剂可以有多种如： DMF，DMAC，NMP，DMSO，等非质子性溶剂，为了简化精馏操作，更好地实现清洁化生产，将溶剂回收利用，本专利技术选用反应溶剂DMI即1,3-二甲基-2-咪唑啉酮作为溶剂洗涤滤渣。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步地详细说明，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例1一种3,5-二氯-2,4,6-三氟吡啶的制备方法，所述方法是将无水氟化钾与1,3-二甲基-2-咪唑啉酮混合均匀，减压蒸馏，减压蒸馏的条件是130～135℃，60mmHg；减压蒸馏后，加入五氯吡啶，在80℃下发生取代反应，将反应液过滤后，得到滤液和滤渣；用溶剂洗涤滤渣，并抽滤后，得到洗涤液，然后将滤液和洗涤液合并后，经精馏得到3,5-二氯-2,4,6-三氟吡啶。实施例2一种3,5-二氯-2,4,6-三氟吡啶的制备方法，所述方法是将无水氟化钾与1,3-二甲基-2-咪唑啉酮混合均匀，减压蒸馏后，加入五氯吡啶，在120℃下发生取代反应，将反应液过滤后，得到滤液和滤渣；用溶剂洗涤滤渣，并抽滤后，得到洗涤液，然后将滤液和洗涤液合并后，经精馏得到3,5-二氯-2,4,6-三氟吡啶。本实施例中，1,3-二甲基-2-咪唑啉酮的添加量为：1mol五氯吡啶添加1000mL1,3-二甲基-2-咪唑啉酮。实施例3一种3,5-二氯-2,4,6-三氟吡啶的制备方法，所述方法是将无水氟化钾与1,3-二甲基-2-咪唑啉酮混合均匀，减压蒸馏后，加入五氯吡啶，在80℃下发生取代反应，将反应液过滤后，得到滤液和滤渣；用溶剂洗涤滤渣，并抽滤后，得到洗涤液，然后将滤液和洗本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种3,5‑二氯‑2,4,6‑三氟吡啶的制备方法，其特征在于：所述方法是将无水氟化钾与1,3‑二甲基‑2‑咪唑啉酮混合均匀，减压蒸馏后，加入五氯吡啶，在80～120℃下发生取代反应，将反应液过滤后，得到滤液和滤渣；用溶剂洗涤滤渣，并抽滤后，得到洗涤液，然后将滤液和洗涤液合并后，经精馏得到3,5‑二氯‑2,4,6‑三氟吡啶。
【技术特征摘要】
1.一种3,5-二氯-2,4,6-三氟吡啶的制备方法，其特征在于：所述方法是将无水氟化钾与1,3-二甲基-2-咪唑啉酮混合均匀，减压蒸馏后，加入五氯吡啶，在80～120℃下发生取代反应，将反应液过滤后，得到滤液和滤渣；用溶剂洗涤滤渣，并抽滤后，得到洗涤液，然后将滤液和洗涤液合并后，经精馏得到3,5-二氯-2,4,6-三氟吡啶。2.如权利要求1所述的一种3,5-二氯-2,4,6-三氟吡啶的制备方法，其特征在于：所述1,3-二甲基-2-咪唑啉酮的添加量为：1mol五氯吡啶添加1000～1200mL1,3-二甲基-2-咪唑啉酮。3.如权利要求1所述的一种3,5-二氯-2,4,6-三氟吡啶的制备方法，其特征在于：所述无水氟化钾为粒度为20～50μm的粉末状无水氟化...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗茜，彭舟，李舟，王蕾，张华，皮亚威，
申请(专利权)人：四川福思达生物技术开发有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川;51
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。