一种2,3-二氯吡啶的制备方法技术

本发明专利技术提供一种2,3‑二氯吡啶的制备方法。本发明专利技术方法经由中间产物2‑羟基‑3‑氯吡啶制备2,3‑二氯吡啶；利用2‑哌啶酮为原料，经氯代反应制备3,3‑二氯‑2‑哌啶酮，然后经消除和氧化反应制备2‑羟基‑3‑氯吡啶，最后利用所得2‑羟基‑3‑氯吡啶和氯代试剂作用，经取代反应制备2,3‑二氯吡啶。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 preparation method of 2,3-dichloropyridine

【技术实现步骤摘要】
一种2,3-二氯吡啶的制备方法
本专利技术涉及一种2,3-二氯吡啶的制备方法，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，如2,3-二氯吡啶可制备新型杀虫剂氯虫苯甲酰胺(Chlorantraniliprole)，相关化合物结构式如下所示。目前，2,3-二氯吡啶(Ⅰ)的制备方法主要有以下3种：1、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，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。2、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，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。3、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。综上现有技术，目前2,3-二氯吡啶工业化方法主要为以烟酰胺为原料，经霍夫曼降解反应、重氮化及桑德迈耳反应的合成路线2，但存在原料稳定性差、操作安全性差、环保性差、副反应多、产品纯度低、成本高以及收率低的不足。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种2.3-二氯吡啶的制备方法，该方法经由2-羟基-3-氯吡啶制备2,3-二氯吡啶。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：3,3-二氯-2-哌啶酮；式Ⅳ化合物：3-氯-5,6-二氢吡啶-2-酮；式V化合物：2-羟基-3-氯吡啶；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(Ⅰ)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；然后经消除反应制备式Ⅳ化合物；通过使式Ⅳ化合物和氧化剂经氧化反应制备式V化合物；以上反应为“一锅法”进行；(2)通过使式Ⅴ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2-5:1。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，所述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1.0-2.0％根据本专利技术优选的，步骤(1)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为氯气或盐酸-双氧水；所述氯代试剂1中含氯化合物和式Ⅱ化合物的摩尔比为(2.0-2.5):1；优选的，所述氯代试剂1中含氯化合物和式Ⅱ化合物的摩尔比为(2.0-2.3):1。根据本专利技术优选的，步骤(1)所述氯代反应温度为0-100℃；优选的，所述氯代反应温度为30-60℃。氯代反应时间为2-8小时；优选的，氯代反应时间为3-5小时。根据本专利技术优选的，步骤(1)所述消除反应是于碱作用下进行的。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(1.0-2.0):1。根据本专利技术优选的，步骤(1)所述消除反应温度为0-100℃；优选的，所述消除反应温度为40-60℃。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)所述氧化剂为过氧化叔丁醇、质量浓度为20-30％的双氧水、3-氯过氧化苯甲酸、次氯酸钠或硝酸；所述氧化剂和式Ⅱ化合物的摩尔比为(1.1-2.0):1；优选的，所述氧化剂和式Ⅱ化合物的摩尔比为(1.1-1.5):1。根据本专利技术优选的，步骤(1)所述氧化反应温度为20-80℃；优选的，所述氧化反应温度为30-50℃。氧化反应时间为1-5小时；优选的，氧化反应时间为2-4小时。根据本专利技术优选的，步骤(2)中，式Ⅴ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Ⅴ化合物的质量比为0-10:1。根据本专利技术优选的，步骤(2)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Ⅴ化合物的摩尔比为(0本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种2,3-二氯吡啶(Ⅰ)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；然后经消除反应制备式Ⅳ化合物；通过使式Ⅳ化合物和氧化剂经氧化反应制备式V化合物；以上反应为“一锅法”进行；/n

【技术特征摘要】
1.一种2,3-二氯吡啶(Ⅰ)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；然后经消除反应制备式Ⅳ化合物；通过使式Ⅳ化合物和氧化剂经氧化反应制备式V化合物；以上反应为“一锅法”进行；



(2)通过使式Ⅴ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(Ⅰ)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(Ⅰ)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2-5:1；
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％；优选的，所述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1.0-2.0％。


4.根据权利要求1所述的2,3-二氯吡啶(Ⅰ)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为氯气或盐酸-双氧水；所述氯代试剂1中含氯化合物和式Ⅱ化合物的摩尔比为(2.0-2.5):1；优选的，所述氯代试剂1中含氯化合物和式Ⅱ化合物的摩尔比为(2.0-2.3):1；
b、所述氯代反应温度为0-100℃；优选的，所述氯代反应温度为30-60℃。


5.根据权利要求1所述的2,3-二氯吡啶(Ⅰ)的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：戚聿新，孙玉龙，张明峰，常仁义，王涛，
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