一种2‑氟‑5‑三氟甲基吡啶的合成方法技术

本发明专利技术公开了一种2‑氟‑5‑三氟甲基吡啶的合成方法，属于有机合成技术领域。该方法首先向氟化试剂加入溶剂做除水工艺；然后向除水合格的混合液中加入催化剂和原料2‑氯‑5‑三氟甲基吡啶，一步直接合成2‑氟‑5‑三氟甲基吡啶，经过减压蒸馏得到高纯度的2‑氟‑5‑三氟甲基吡啶。工艺简单、后处理容易、无废水产生，适合于工业化生产。

A synthetic method of 2 fluorine 5 three fluorine methyl pyridine

The synthesis method of the invention discloses a 2 fluorine 5 three fluorine methyl pyridine, which belongs to the field of organic synthesis technology. This method first to do in addition to water fluoride reagent added to the solvent process; then in addition to adding 2 chlorine 5 three fluorine methyl pyridine catalyst and raw material mixture of water qualified, one-step direct synthesis of 2 fluorine 5 three fluorine methyl pyridine, after vacuum distillation to obtain 2 fluorine high purity 5 three fluorine methyl pyridine. The utility model has the advantages of simple process, easy post-treatment and no waste water production, and is suitable for industrial production.

【技术实现步骤摘要】
一种2-氟-5-三氟甲基吡啶的合成方法
本专利技术属于有机合成
，具体涉及一种2-氟-5-三氟甲基吡啶的合成方法。
技术介绍
2-氟-5-三氟甲基吡啶是一种重要的化工中间体原料，通过在吡啶环和吡啶侧链引入氟原子，使其拥有较强的亲脂性，可在农药和医药中发挥重要的作用，其应用价值和市场前景十分可观，目前国内尚无十分成熟的工艺技术报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种2-氟-5-三氟甲基吡啶的合成方法，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-5-三氟甲基吡啶的合成方法，该方法首先向氟化试剂加入溶剂进行除水处理；然后向除水处理后的混合液中加入催化剂和原料2-氯-5-三氟甲基吡啶进行氟化反应，一步直接合成2-氟-5-三氟甲基吡啶，经过减压蒸馏得到高纯度的2-氟-5-三氟甲基吡啶产品。对所述氟化试剂进行除水处理的过程为：向氟化试剂中加入溶剂，所得混合液升温至120～140℃，微负压条件下溶剂与氟化试剂中的水共沸，以去除氟化试剂中的水分，直至混合液中含水量＜500ppm后停止除水处理。所述氟化试剂为KF、NaF或SbF3，所述溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺或甲苯。所述除水处理过程中，所述氟化试剂的用量与2-氯-5-三氟甲基吡啶的摩尔比例为(1～10)：1，优选(1～5):1。所述除水处理过程中，所述溶剂的用量与2-氯-5-三氟甲基吡啶的重量比例为(1～15):1，优选为(1～5):1。所述催化剂为苄基三乙基氯化铵、四丁基氯化铵或十二烷基三甲基氯化铵等相转移催化剂。所述催化剂与2-氯-5-三氟甲基吡啶的摩尔比例为(0.01～0.1)：1，优选为(0.01～0.05):1。所述氟化反应的反应温度为80～200℃，优选100～150℃；反应时间为5～20h，优选10～15h。所述减压蒸馏过程为：将氟化反应后所得混合物料进行减压蒸馏，收集40～45℃和11mmHg条件下的馏分，得到无色液体，即为所述高纯度的2-氟-5-三氟甲基吡啶产品。所述2-氟-5-三氟甲基吡啶产品其纯度≥98.95％，收率≥95.56％。本专利技术的优点如下：本专利技术在特定溶剂和催化剂的存在下，加入氟化试剂一步合成2-氟-5-三氟甲基吡啶，通过减压蒸馏后，得到高纯度的产品。本专利技术工艺简单、后处理容易、无废水产生，适合于工业化生产。本专利技术的具体反应如下：附图说明图1为本专利技术实施例1合成的2-氟-5-三氟甲基吡啶1HNMR谱图。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-5-三氟甲基吡啶的合成方法，该方法首先对氟化试剂做除水处理，然后加入2-氯-5-三氟甲基吡啶进行氟化反应，获得高纯度的2-氟-5-三氟甲基吡啶产品。具体过程如下：1、除水工艺称取一定量的氟化试剂，加入一定量溶剂，微负压条件下溶剂与氟化试剂中的水共沸，以除去氟化试剂中的水分，至混合液中含水＜500ppm后停止除水处理。氟化试剂除水目的在于减少副反应的发生。利用溶剂与水的共沸特性，将水带出反应系统。溶剂选择N,N‐二甲基甲酰胺、N,N‐二甲基乙酰胺、甲苯。考虑到氟化反应体系，优选N,N‐二甲基乙酰胺。氟化试剂选择KF、NaF或SbF3，优选KF，氟化试剂的加入量与2‐氯‐5‐三氟甲基吡啶的摩尔比例为(1～10):1，优选的摩尔比例为(1～5):1。溶剂加入量与2‐氯‐5‐三氟甲基吡啶的重量比例为(1～15):1倍，优选(1～5):1。除水温度为120～140℃，当含水＜500ppm后，除水工艺结束。含水太高，氟化副反应较多，2‐氟‐5‐三氟甲基吡啶收率低；含水过低，除水时间长，能耗高，不经济。2、氟化反应向除水合格的混合液中加入催化剂和2-氯-5-三氟甲基吡啶，升温搅拌，反应得到2-氟-5-三氟甲基吡啶。催化剂选择苄基三乙基氯化铵、四丁基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵等相转移催化剂，优选苄基三乙基氯化铵。催化剂加入量与2-氯-5-三氟甲基吡啶的摩尔比例为(0.01～0.1)：1，优选(0.01～0.05):1。氟化反应温度为80～200℃，最好在100～150℃之间。反应温度低于80℃时，氟化不完全、反应速度慢；反应温度高于150℃后，环上-6位容易氟化取代，生成副产物2,6-二氟-5-三氟甲基吡啶。氟化时间为5～20h，优选10～15h。气相色谱跟踪反应，氟化结束后，直接减压蒸馏，收集40～45℃/11mmHg馏分，得到2-氟-5-三氟甲基吡啶，纯度98.95％(GC)以上。实施例1：1、向1L三口瓶加入KF46.20g(0.80mol)，N,N-二甲基乙酰胺500mL,升温至125℃，搅拌30分钟，连接蒸馏装置，微负压蒸馏，收集馏分，跟踪分析三口瓶内的含水量，含水＜500ppm时，停止蒸馏，待用。2、向三口瓶中加入苄基三乙基氯化铵7g(0.03mol)，2-氯-5-三氟甲基吡啶100g(0.55mol)。连接冷凝管，升温至135℃，搅拌，保温反应10小时。气相色谱跟踪反应，当反应液中2-氯-5-三氟甲基吡啶含量＜1％时，停止反应。反应液直接减压蒸馏，收集40～45℃/11mmHg馏分，得到2-氟-5-三氟甲基吡啶产品87.80g，纯度98.95％(GC)，收率95.56％。本实施例合成的2-氯-5-三氟甲基吡啶1HNMR谱图如图1所示，2-氟-5-三氟甲基吡啶的1HNMR数据如下：δ7.42～7.48(d,J＝8.4Hz，1H，-H-A)δ7.86～7.90(dd,J1＝2.4Hz，J2＝2.4Hz，1H，-H-B)δ8.68～8.85(d,J＝0.8Hz，1H，-H-C)实施例2：将实施例1中步骤1的KF46.20g(0.80mol)换为95.70g(1.65mol)，其他操作条件包括后处理步骤均匀实施例1相同。得到2-氟-5-三氟甲基吡啶产品86.85g，分析测得产品中的2-氟-5-三氟甲基吡啶的含量为97.57％(GC)，收率93.21％。实施例3：将实施例1中步骤1N,N-二甲基乙酰胺换为N,N-二甲基甲酰胺，其他操作条件包括后处理步骤均匀实施例1相同。得到2-氟-5-三氟甲基吡啶产品87.81g，分析测得产品中的2-氟-5-三氟甲基吡啶的含量为97.43％(GC)，收率94.11％。实施例4：将实施例1中步骤2苄基三乙基氯化铵换为四丁基氯化铵，其他操作条件包括后处理步骤均匀实施例1相同。得到2-氟-5-三氟甲基吡啶产品85.63g，分析测得产品中的2-氟-5-三氟甲基吡啶的含量为96.88％(GC)，收率91.25％。实施例5：将实施例1中步骤2苄基三乙基氯化铵7g(0.03mol)换为12g(～0.05mol)，其他操作条件包括后处理步骤均匀实施例1相同。得到2-氟-5-三氟甲基吡啶产品84.46g，分析测得产品中的2-氟-5-三氟甲基吡啶的含量为96.37％(GC)，收率89.53％。实施例6：将实施例1中步骤2氟化反应温度换为150℃，其他操作条件包括后处理步骤均匀实施例1相同。得到2-氟-5-三氟甲基吡啶产品89.58g，分析测得产品中的2-氟-5-三氟甲基吡啶的含量为92.18％(GC)，收率90.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种2‑氟‑5‑三氟甲基吡啶的合成方法，其特征在于：该方法首先向氟化试剂加入溶剂进行除水处理；然后向除水处理后的混合液中加入催化剂和原料2‑氯‑5‑三氟甲基吡啶进行氟化反应，一步直接合成2‑氟‑5‑三氟甲基吡啶，经过减压蒸馏得到高纯度的2‑氟‑5‑三氟甲基吡啶产品。

【技术特征摘要】
1.一种2-氟-5-三氟甲基吡啶的合成方法，其特征在于：该方法首先向氟化试剂加入溶剂进行除水处理；然后向除水处理后的混合液中加入催化剂和原料2-氯-5-三氟甲基吡啶进行氟化反应，一步直接合成2-氟-5-三氟甲基吡啶，经过减压蒸馏得到高纯度的2-氟-5-三氟甲基吡啶产品。2.根据权利要求1所述的2-氟-5-三氟甲基吡啶的合成方法，其特征在于：对所述氟化试剂进行除水处理的过程为：向氟化试剂中加入溶剂，所得混合液升温至120～140℃，微负压条件下溶剂与氟化试剂中的水共沸，以去除氟化试剂中的水分，直至混合液中含水量＜500ppm后停止除水处理。3.根据权利要求2所述的2-氟-5-三氟甲基吡啶的合成方法，其特征在于：所述氟化试剂为KF、NaF或SbF3，所述溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺或甲苯。4.根据权利要求1或2所述的2-氟-5-三氟甲基吡啶的合成方法，其特征在于：所述除水处理过程中，所述氟化试剂的用量与2-氯-5-三氟甲基吡啶的摩尔比例为(1～10):1。5.根据权利要求1或2所述的2-氟-5-三氟甲基...

【专利技术属性】
技术研发人员：柯有胜，王克勇，王立家，王小军，
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