一种2,3-二氯吡啶的简便制备方法技术

本发明专利技术提供一种2,3‑二氯吡啶的简便制备方法，利用2‑哌啶酮(Ⅱ)为原料，经氯代反应制备1,3,3‑三氯‑2‑哌啶酮(Ⅲ)，然后消除氯化氢得到3‑氯‑2‑羟基吡啶(Ⅳ)，再和氯代试剂经取代反应制备2,3‑二氯吡啶(Ⅰ)。本发明专利技术方法原料价廉易得，成本低，反应中间体和原料稳定，操作安全简便，废水产生量少，绿色环保，反应选择性高，副反应少，产品收率和纯度高，适于工业化生产。

A simple method for the preparation of 2,3-dichloropyridine

【技术实现步骤摘要】
一种2,3-二氯吡啶的简便制备方法
本专利技术涉及一种2,3-二氯吡啶的简便制备方法，属于精细化工

技术介绍
2,3-二氯吡啶(Ⅰ)是一种重要的精细化工中间体，广泛用于医药与农药的制备，是新型杀虫剂氯虫苯甲酰胺(Chlorantraniliprole)的关键中间体。氯虫苯甲酰胺是杜邦公司开发的一类作用于鱼尼丁受体的邻苯二甲酰胺杀虫剂，该杀虫剂结构新颖，作用方式独特，对鳞翅目害虫有特效，具有高效、广谱、与现有农药无交互抗性等优点，对哺乳动物的毒性很低，适合于害虫的治理与综合防治。中国专利文献CN103145609A以2,3,6-三氯吡啶为起始原料，于醇溶剂和钯碳催化剂存在下，以甲酸盐为供氢体，经选择性氢化还原脱氯制备2,3-二氯吡啶，反应过程描述为以下合成路线1。该合成路线1所用钯碳催化剂量大(为2,3,6-三氯吡啶质量的7-9％)，2,3,6-三氯吡啶的转化率低于50％，同时氢化还原脱氯选择性差，生成2,3-二氯吡啶的同时，产生2-氯吡啶、3-氯吡啶、2,5-二氯吡啶、2,6-二氯吡啶等副产物，分离纯化困难，不适于工业化生产。现有技术中，如专利文献W02005070888(美国杜邦公司)、CN103570609A和期刊文献“山东化工，2015年23期，26-27”均以烟酰胺为原料，和次氯酸钠经霍夫曼降解反应得到3-氨基吡啶，经蒸馏除去水，二氯甲烷萃取回收3-氨基吡啶，用工业盐酸反萃取二氯甲烷中3-氨基吡啶，3-氨基吡啶盐酸溶液与双氧水经氯代反应制备含2-氯-3-氨基吡啶的盐酸溶液，然后经重氮化及桑德迈耳反应制备2,3-二氯吡啶，总收率为50.1-69％。另外中国专利文献CN100357272A和CN101302190A以3-氨基吡啶为原料，和氯代试剂(氯气或盐酸-双氧水)经氯代反应制备含2-氯-3-氨基吡啶，然后经重氮化及桑德迈耳反应制备2,3-二氯吡啶，总收率为55.5-71.5％。上述反应过程描述为以下合成路线2。但合成路线2所用原料烟酰胺或3-氨基吡啶价格高，重氮化涉及重氮盐的稳定性差，易于分解和爆炸，安全操作性差，霍夫曼降解反应和重氮化产生大量废水，不利于环保；并且各步反应均存在副反应：如霍夫曼降解反应存在烟酰胺的水解反应，产生烟酸；3-氨基吡啶活性较强，氯代反应易产生2,6-二氯-3-氨基吡啶副产物，经重氮化及桑德迈耳反应生成2,3,6-三氯吡啶杂质；因此该合成路线产品纯度低，需要进一步精制，产品成本高，不适于工业化。中国专利文献CN102086174A以2-氯烟酰胺为起始原料，经霍夫曼降解反应得到2-氯-3-氨基吡啶，然后经重氮化反应和桑德迈耳反应制备2,3-二氯吡啶，总收率为64.6-69.2％。反应过程描述为以下合成路线3。尽管合成路线3可以避开2-位氯化极易产生副反应的难题，提高了2-氯-3-氨基吡啶的纯度和简化了后处理操作，但是合成路线3所用原料2-氯烟酰胺价格高，不适于工业化。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种2,3-二氯吡啶的简便制备方法。本专利技术方法原料价廉易得，成本低，反应中间体和原料稳定，操作安全简便，废水产生量少，绿色环保，反应选择性高，副反应少，产品收率和纯度高，适于工业化生产。术语说明：式Ⅱ化合物：2-哌啶酮；式Ⅲ化合物：1,3,3-三氯-2-哌啶酮；式Ⅳ化合物：3-氯-2-羟基吡啶；式Ⅰ化合物：2,3-二氯吡啶。本专利技术的技术方案如下：一种2,3-二氯吡啶的制备方法，包括步骤：(1)通过使式Ⅱ化合物和氯代试剂1经氯代反应制备式Ⅲ化合物；然后经消除反应，盐酸酸化制备式Ⅳ化合物；(2)通过使式Ⅳ化合物和氯代试剂2经取代反应制备2,3-二氯吡啶(Ⅰ)。根据本专利技术优选的，步骤(1)中，式Ⅱ化合物和氯代试剂1的氯代反应是于溶剂A中，催化剂的作用下进行的。优选的，所述溶剂A为二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、1,2-二氯乙烷、三氯乙烷、环己烷、沸程为60-90℃的石油醚、正己烷或氯苯中的一种或两种以上的组合；所述溶剂A和式Ⅱ化合物的质量比为2-15:1；优选的，所述溶剂A和式Ⅱ化合物的质量比为2-8:1。优选的，所述催化剂为有机磷亚磷酸酯或有机胺，所述催化剂是式Ⅱ化合物质量的0.1-5.0％；进一步优选的，有机磷亚磷酸酯选自亚磷酸三甲酯、亚磷酸三乙酯、亚磷酸三丙酯、亚磷酸三丁酯或亚磷酸三苯酯中的一种或两种以上的组合；有机胺选自三正丁胺、4-二甲基氨基吡啶、N-甲基哌啶或吡啶中的一种或两种以上的组合；所述催化剂是式Ⅱ化合物质量的0.5-3.0％。根据本专利技术优选的，步骤(1)中所述氯代试剂1为氯气、N-氯代丁二酰亚胺、盐酸-次氯酸钠、盐酸-双氧水、盐酸-氯酸钠或三氯异氰尿酸；优选的，所述氯代试剂1为氯气；所述氯代试剂1和式Ⅱ化合物的摩尔比为(3.0～7.0):1；优选的，所述氯代试剂1和式Ⅱ化合物的摩尔比为(3.2～4.5):1。根据本专利技术优选的，步骤(1)中所述氯代反应温度为20～100℃；优选的，所述氯代反应温度为30～80℃。氯代反应时间为2～8小时；优选的，氯代反应时间为3～6小时。根据本专利技术优选的，步骤(1)中所述消除反应是于碱存在下进行的。优选的，所述碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、碳酸钠、碳酸钾或氢氧化锂；所述碱和式Ⅱ化合物的摩尔比为(2.0～4.0):1。根据本专利技术优选的，步骤(1)中所述消除反应温度为0～100℃；优选的，所述消除反应温度为40～70℃。消除反应时间为1～6小时；优选的，消除反应时间为2～4小时。根据本专利技术优选的，步骤(1)中所述盐酸酸化是使用质量浓度为20-35％的盐酸酸化至体系的pH为2.0-5.0。根据本专利技术优选的，步骤(2)中，式Ⅳ化合物和氯代试剂2的取代反应是于溶剂B中进行的。优选的，所述溶剂B为二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、1,2-二氯乙烷、三氯乙烷、氯代试剂2或氯苯中的一种或两种以上的组合，所述氯代试剂2为氯化亚砜、三氯氧磷、五氯化磷、双光气或三光气中的一种或两种以上的组合；所述溶剂B和式Ⅳ化合物的质量比为0-10:1。根据本专利技术优选的，步骤(2)中所述氯代试剂2为氯化亚砜、三氯氧磷、五氯化磷、双光气或三光气中的一种或两种以上的组合；所述氯代试剂2和式Ⅳ化合物的摩尔比为(0.5～20):1；优选的，所述氯代试剂2和式Ⅳ化合物的摩尔比为(1～10):1。氯代试剂2的用量可过量，过量时，氯代试剂2可以起溶剂作用。根据本专利技术优选的，步骤(2)中所述取代反应温度为40～160℃；优选的，所述取代反应温度为60～150℃。取代反应时间为2-18小时。本专利技术的方法描述为以下合成路线4：本专利技术的技术特点和有益效果：1、本专利技术提供了一种新的2,3-二氯吡啶的制备方法，利用2-哌啶酮(Ⅱ)为原料，经氯代反应制备1,3,3-三氯-2-哌啶酮(Ⅲ)，然后消除氯化氢得到3-氯-2-羟基吡啶(Ⅳ本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种2,3-二氯吡啶的制备方法，包括步骤：/n(1)通过使式Ⅱ化合物和氯代试剂1经氯代反应制备式Ⅲ化合物；然后经消除反应，盐酸酸化制备式Ⅳ化合物；/n

【技术特征摘要】
1.一种2,3-二氯吡啶的制备方法，包括步骤：
(1)通过使式Ⅱ化合物和氯代试剂1经氯代反应制备式Ⅲ化合物；然后经消除反应，盐酸酸化制备式Ⅳ化合物；



(2)通过使式Ⅳ化合物和氯代试剂2经取代反应制备2,3-二氯吡啶(Ⅰ)。


2.根据权利要求1所述的2,3-二氯吡啶的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，式Ⅱ化合物和氯代试剂1的氯代反应是于溶剂A中，催化剂的作用下进行的。


3.根据权利要求2所述的2,3-二氯吡啶的制备方法，其特征在于，包括以下条件中的一项或多项：
a、所述溶剂A为二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、1,2-二氯乙烷、三氯乙烷、环己烷、沸程为60-90℃的石油醚、正己烷或氯苯中的一种或两种以上的组合；所述溶剂A和式Ⅱ化合物的质量比为2-15:1；优选的，所述溶剂A和式Ⅱ化合物的质量比为2-8:1；
b、所述催化剂为有机磷亚磷酸酯或有机胺，所述催化剂是式Ⅱ化合物质量的0.1-5.0％；进一步优选的，有机磷亚磷酸酯选自亚磷酸三甲酯、亚磷酸三乙酯、亚磷酸三丙酯、亚磷酸三丁酯或亚磷酸三苯酯中的一种或两种以上的组合；有机胺选自三正丁胺、4-二甲基氨基吡啶、N-甲基哌啶或吡啶中的一种或两种以上的组合；所述催化剂是式Ⅱ化合物质量的0.5-3.0％。


4.根据权利要求1所述的2,3-二氯吡啶的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，包括以下条件中的一项或多项：
a、所述氯代试剂1为氯气、N-氯代丁二酰亚胺、盐酸-次氯酸钠、盐酸-双氧水、盐酸-氯酸钠或三氯异氰尿酸；优选的，所述氯代试剂1为氯气；所述氯代试剂1和式Ⅱ化合物的摩尔比为(3.0～7.0):1；优选的，所述氯代试剂1和式Ⅱ化合物的摩尔比为(3.2～4.5):1；
b、所述氯代反应温度为20～100℃；优选的...

【专利技术属性】
技术研发人员：戚聿新，张明峰，鞠立柱，王全龙，
申请(专利权)人：新发药业有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37