2-氯-5-甲基吡啶的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种式（Ⅰ）化合物２－氯－５－甲基吡啶的制备方法，包括如下步骤：先以式（Ⅲ）化合物３－甲基吡啶氧化物为原料，在稀释剂的存在下，与亲电试剂和有机氮碱在－６０～１００℃下反应，得到式（Ⅳ）化合物；再将式（Ⅳ）化合物与氯化剂在４０～２００℃下进行反应，得到式（Ⅰ）化合物２－氯－５－甲基吡啶。本发明专利技术生产工艺简便，收率高，以３－甲基吡啶－１－氧化物计收率可达到７８％左右。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于有机化学领域，具体的说涉及一种。
技术介绍
2-氯-5-甲基吡啶是生产农药吡虫啉(imidacloprid)、吡虫清(acetamiprid)的重要中间体。吡虫啉和吡虫清是一种氯代烟碱类杀虫剂，对害虫具有触杀和胃毒作用，并具有卓越的内吸活性，是一种高效、广谱、安全、作用机理新颖的杀虫剂，对有机磷类、氨基甲酸酯类以及合成拟除虫菊酯类具有严重抗药性的害虫有特效。 2-氯-5-甲基吡啶现有的合成方法主要有的氯化法，2-氨基-5-甲基吡啶氯化法，环合氯化法，3-甲基吡啶直接氯化法等。 美国专利US4897488介绍了以3-甲基吡啶-1-氧化物为原料，以三氯氧磷为氯化剂，在二异丙胺、二氯甲烷存在下，于-10℃反应制备2-氯-5-甲基吡啶的方法。但是该方法收率55～62％。 美国专利US5099025介绍了以3-甲基吡啶-1-氧化物为原料，以三氟甲基磺酰氯为氯化剂，在三乙胺、二氯甲烷存在下，于40℃左右反应制备2-氯-5-甲基吡啶的方法。但是该方法收率仅50％左右。 美国专利US5010201介绍了以3-甲基吡啶-1-氧化物为原料，以氯化磷酰胺为氯化剂，在二异丙胺、二氯甲烷存在下，于室温反应制备2-氯-5-甲基吡啶的方法。但是该方法需要制备氯化磷酰胺，同时收率也只有57～68％。 美国专利US5103011介绍了以3-甲基吡啶-1-氧化物为原料，以二氯甲撑二甲基氯化铵为氯化剂，在三乙胺、二氯甲烷存在下，于0～30℃左右反应制备2-氯-5-甲基吡啶的方法。但是该方法氯吡啶的收率只有73％。 欧洲专利EP0438691介绍了以3-甲基吡啶-1-氧化物为原料，以邻苯二甲酰氯为氯化剂，在三乙胺、二氯甲烷存在下，于40℃左右反应制备2-氯-5-甲基吡啶的方法。该方法的收率只有71％。 欧洲专利EP0556683介绍了以3-甲基吡啶-1-氧化物为原料，通过在0℃左右生成铵盐中间体，再在100℃左右经光气氯化等步骤反应制备2-氯-5-甲基吡啶的方法。但是该方法转化率小于30％。 欧洲专利EP0508217介绍了以2-氨基-5-甲基吡啶为原料，通过与氯化氢和亚硝酸甲酯反应制备2-氯-5-甲基吡啶的方法。但是该方法所用原料价格昂贵，难于获得，不便于工业化生产。 日本专利JP7-149726介绍了以3-甲基吡啶为原料，以氯化钯为催化剂，氯气为氯化剂，直接氯化反应制备2-氯-5-甲基吡啶的方法。但是该方法氯吡啶的收率只有63％，催化剂氯化钯价格昂贵又难于套用，不能用于工业化生产。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有合成2-氯-5-甲基吡啶技术中收率偏低的问题，提供一种。 本专利技术的目的可以通过以下措施达到 式(I)化合物，包括如下步骤 A、以式(III)化合物3-甲基吡啶氧化物为原料，在稀释剂的存在下，与亲电试剂和有机氮碱以摩尔比为1∶1～10∶1～10的比例(优选1∶1.5～5∶1.5～5)，在-60～100℃，优选为-40～10℃下反应，得到式(IV)化合物， 式(IV)中，X代表亲电试剂脱氯或脱羧后的相应基团；B、将式(IV)化合物与氯化剂以摩尔比为1∶0.1～20的比例(优选1∶0.2～5)，以稀释剂或另外过量的氯化剂为溶剂，在40～200℃，优选100～140℃下进行反应，得到式(I)化合物2-氯-5-甲基吡啶。 稀释剂为惰性非质子有机溶剂，优选脂肪族或芳香族卤代烃，如二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿、四氯化碳、氯苯或二氯苯。 亲电试剂为酰氯、酸酐、磷氧氯化物或磷酰氯，优选乙酰氯、丙酰氯、乙酸酐、丙酸酐、苯甲酰氯、苯磺酰氯、C1-C4烷基取代苯磺酰氯、三氯化磷、三氯氧磷、五氯化磷、亚硫酰氯或硫酰氯。 有机氮碱为三(C1-C4烷基)胺、N，N-二(C1-C4烷基)苄胺、N，N-二(C1-C4烷基)胺、N，N-二(C1-C4烷基)环己胺或C1-C4烷基取代或无取代的吡啶，优选三甲胺、三乙胺、三丙胺、三丁胺、二异丙胺、N，N-二甲基苄胺、N，N-二乙基苄胺、吡啶、C1-C4烷基取代吡啶。 氯化剂包括那些能使羟基取代为氯的物质，优选为三氯化磷、三氯氧磷、五氯化磷、亚硫酰氯、硫酰氯、光气、双光气或固体光气。 本专利技术中，式(IV)可以以中间体的形式从反应液中分离出来，也可以不分离，直接进行下一步的氯化反应。 按照本专利技术可以得到高收率的式(I)2-氯-5-甲基吡啶。因此，按本专利技术方法代表了对现有技术的有价值的改进。 若使用三氯氧磷作为亲电试剂和第二步的氯化剂，以二异丙胺为有机氮碱，则反应方程式可以如下式表示 式(IV)的化合物迄今尚未有文献披露过，所以是构成本专利技术主题的新化合物。 本专利技术的目的具体可以通过以下措施达到 本专利技术的第一步是使用一种有机氮碱进行反应。二异丙胺是本专利技术方法的最优选的有机碱。 本专利技术的第一步中还使用了一种亲电试剂，优选的亲电试剂是酰氯和磷酰氯，例如乙酰氯、丙酰氯、乙酸酐、丙酸酐、苯甲酰氯、苯磺酰氯、取代苯磺酰氯、三氯化磷、三氯氧磷、五氯化磷、亚硫酰氯、硫酰氯。本专利技术最优选的亲电试剂是三氯氧磷。 本专利技术第一步稀释剂实际包括一切惰性非质子有机溶剂，其中优选的是脂肪族和芳香族卤代烃，如二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿、四氯化碳、氯苯、二氯苯。特别优选二氯甲烷。 本专利技术第二步是使用一种氯化试剂进行反应。优选的氯化试剂包括三氯化磷、三氯氧磷、五氯化磷、亚硫酰氯、硫酰氯、光气、双光气、固体光气。特别优选的氯化试剂为固体光气。 本专利技术第二步反应可以在稀释剂存在下反应，也可以在过量的氯化剂存在下反应，优选的稀释剂为脂肪族或芳香族卤代烃。如氯苯、二氯苯。特别优选氯苯。 第一步反应温度为-60～100℃，优选-40～10℃。 第二步反应温度为40～200℃，优选100～140℃。 第一步反应一般为常压反应，反应通常为0.5～5小时。 第二步反应可以是常压反应，也可以在加压条件下进行，反应通常为3～10小时。 在本专利技术方法的第一步的一个优选方案中，先将3-甲基吡啶-1-氧化物加入到稀释剂中，冷却后，先慢速滴加亲电试剂，然后是有机氮碱，加入时应有搅拌。 反应结束，可先蒸出易挥发组分。所得的中间体主要包含式(IV)化合物，可以进行纯化，也可以以粗品形式用于第二步反应。 优选方式是把该粗制中间体直接用于第二步反应。 本专利技术第二步反应温度为40～200℃，优选100～140℃。可以是常压反应，也可以在加压条件下进行。 可采用水蒸气蒸馏的方式提取式(I)产物。 本专利技术方法所制备的2-氯-5-甲基吡啶已知是一种杀虫剂的中间体(见DE-A-2630046)，也是一种药物中间体(见DE-A-2812585)。 本专利技术生产工艺简便，收率高，以3-甲基吡啶-1-氧化物计收率可达到78％左右。 具体实施例方式 实例1制备化合物(IV) 将80g，0.7339mol 3-甲基吡啶-1-氧化物加入到550克二氯甲烷中，混合物降温冷却至-10℃，缓慢滴加206g，1.4679mol苯甲酰氯和148.2g，1.4679mol三乙胺，滴加完毕后，回流搅拌1小时，抽滤，滤液蒸馏除去二氯甲烷，蒸馏分离出5-甲基吡啶-2-苯甲酸酯。 实例2制备化合物(IV) 本文档来自技高网...

【技术保护点】
式（Ⅰ）化合物２－氯－５－甲基吡啶的制备方法，包括如下步骤：　　　　＊＊＊　　（Ⅰ）　　　　Ａ、以式（Ⅲ）化合物３－甲基吡啶氧化物为原料，以稀释剂为溶剂，与亲电试剂和有机氮碱以摩尔比为１∶１～１０∶１～１０的比例，在－６０～１００℃下反应，得到式（Ⅳ）化合物，　　　　＊＊＊　　　　式（Ⅳ）中，Ｘ代表亲电试剂脱氯或脱羧后的相应基团；　　　　Ｂ、将式（Ⅳ）化合物与氯化剂以摩尔比为１∶０．１～２０的比例，以稀释剂或另外过量的氯化剂为溶剂，在４０～２００℃下进行反应，得到式（Ⅰ）化合物２－氯－５－甲基吡啶。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：薛谊，吴焘，张兰平，江涛，陈志中，陶兴标，孔少华，
申请(专利权)人：南京第一农药集团有限公司，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]