一种2,3-二氟-5-氯吡啶的合成方法技术

本发明专利技术公开了一种２，３－二氟－５－氯吡啶的合成方法，在有机溶剂中，以２，３，５－三氯吡啶和氟化钾为原料，以四苯基溴化膦或四丁基溴化膦为相转移催化剂，在惰性气体保护下，１８０～１９０℃保温５～１０小时，２００～２１０℃保温１０～１５小时后制备得到２，３－二氟－５－氯吡啶。本发明专利技术的２，３－二氟－５－氯吡啶的合成方法采用廉价易得的氟化钾作为氟化试剂，通过加入相转移催化剂和控制反应温度的方法可以得到较高产率的２，３－二氟－５－氯吡啶，既避免使用氟化铯等较昂贵的氟化试剂，也解决了直接以氟化钾进行氟化产物收率不高的缺点。本方法操作简单，适合规模化生产２，３－二氟－５－氯吡啶。

【技术实现步骤摘要】
,3-二氟-5-氯吡啶的合成方法
本专利技术属于化工领域，具体涉及，3-二氟-5-氯吡啶的合成方法。
技术介绍
2,3-二氟-5-氯吡啶是合成高效农药炔草酯的重要中间体-。由于氟的极性很强，所以氟 分子很难被极化，因而，生成氟正离子十分困难，所以亲电取代氟化不易发生。而且氟分 子比较活泼，很容易离解成游离基，与有机烃类发生十分激烈的游离基反应，放出大量的 热量，并且往往发生断键或破环等副反应，反应十分复杂，难以控制。因此，直接氟化有 发生爆炸的危险。为了制备所需的氟化物， 一般采用置换氟化或者重氮基转化的方法引入氟基。 US4831148采用重氮基转化的方法，以2，5-二氯-3-硝基吡啶为起始原料。在重氮化反 应步骤中，最好是在过量的氟化氢存在下进行反应。可以采用一些惰性的溶剂，比如环丁 砜或二甲亚砜。因为氟化氢的沸点比较低，为了在适宜的温度下进行反应，需要采用高压 釜反应器。重氮化试剂可以采用亚硝酸鉀或亚硝酸钠。该反应需要特殊的起始原料2，5-二 氯-3-硝基吡啶，原料本身不易得到，成本高；反应中需要重氮化，需要用到强腐蚀性物质 氟化氢，操作比较复杂。另一种主要的方法是卤素置换氟化法。US4565568采用氟化铯为氟化剂，以二甲亚砜 为溶剂，反应温度控制在13(M40'C，反应7小时，通过反复蒸馏得到产物，收率为29%。 US4822887采用N-甲基吡咯烷酮为溶剂，氟化钾和氟化铯的混合物作为氟化剂，收率为 24%。所有上述卤素置换反应不仅需要用到价格较高的氟化铯，而且收率最多只有30%左右。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供，3-二氟-5-氯吡啶的合成方法。 2,3-二氟-5-氯吡啶具有如下结构式的化合物3<formula>formula see original document page 4</formula>本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的,3-二氟-5-氯吡啶的合成方法，该方法是在有机溶剂中，以2,3,5-三氯吡啶和氟 化钾为原料，以四苯基溴化膦或四丁基溴化膦为相转移催化剂，在惰性气体保护下， 180 190。C保温反应5~10小时后，200 210。C保温反应10~15小时制备得到2，3-二氟-5-氯 吡啶。所述的2,3,5-三氯吡啶和氟化钾的投料摩尔比为1: 2.2~4.0,优选摩尔比为1: 3.0~4.0。 本专利技术采用的氟化钾优选经过真空高温干燥的氟化钾，含水量小于0.3%。所述的相转移催化剂用量为每摩尔2，3,5-三氯吡啶加入8-20 g相转移催化剂，优选每 摩尔2,3，5-三氯吡啶加入8-10 g相转移催化剂。所述的有机溶剂优选N-甲基吡咯烷酮或环丁砜，其加入量使反应物溶解即可。本专利技术所述的惰性气体为氮气或氩气。本专利技术的制备方法可以用下述反应式来表示 <formula>formula see original document page 4</formula>本专利技术采用的氟化反应是首先生成单氟取代产物即2-氟-3,5-二氯吡啶，再进一步生成 2,3-二氟-5-氯吡啶。反应初始控制在180~190'C，可以大量积累单氟代吡啶，再升高温度 控制在200 210'C反应得到二氟代吡啶。氟化反应的实质是首先生成单氟取代产物即2-氟-3，5-二氯吡啶，再进一步生成2,3-二 氟-5-氯吡啶。反应初始控制适宜的温度，可以大量积累单氟代吡啶，再升高温度反应得到 二氟代吡啶。原料2，3,5-三氯吡啶的转化率最高可以达到100%，产物二氟吡啶的收率也可 以达到40%左右。专利技术人也在筛选相转移催化剂时曾尝试了诸如冠醚，四丁基溴化铵等铵盐，但对提高 收率没有明显效果，只有采用膦盐催化剂，不仅避免使用氟化铯，还能显著提高收率。有益效果本专利技术的2,3-二氟-5-氯吡啶的合成方法采用廉价易得的氟化钾作为氟化试 剂，通过加入相转移催化剂和控制反应温度的方法得到收率大于39%的2，3-二氟-5-氯吡啶， 既避免使用氟化铯等较昂贵的氟化试剂，也解决了直接以氟化钾进行氟化产物收率低的缺 点。本方法操作简单，适合规模化生产2,3-二氟-5-氯吡啶。具体实施方式-根据下述实施例，可以更好地理解本专利技术。然而，本领域的技术人员容易理解，实施 例所描述的具体的物料配比、工艺条件及其结果仅用于说明本专利技术，而不应当也不会限制 权利要求书所详细描述的本专利技术。 实施例l:2,3,5-三氯吡啶(18.2g， O.lmol)，氟化钾(13.9g， 0.24mol，预先于140'C真空干燥 12小时)溶于50mL环丁砜中，氮气保护，加热到120'C，加入四苯基溴化膦1.2 g， 180 。C维持5小对后，再200'C维持12小时。气相分析2,3-二氟-5-氯吡啶的收率为39.1%, 2,3,5-三氯吡啶的转化率是多少99%。实施例2:2，3，5-三氯吡啶(18.2 g， 0.1 mol),氟化钾(17.4 g， 0.3 mol，预先于140。C真空干燥 12小时)溶于100mLN-甲基吡咯垸酮中，氩气保护。加热到12(TC，加入四丁基溴化膦 2.0 g， 185'C维持7小时后，再205'C维持15小时。气相分析2,3-二氟-5-氯吡啶的收率为 42%， 2，3,5-三氯吡啶的转化率是多少100%。实施例3: -2，3，5-三氯吡啶(18.2 g, 0.1 mol)，氟化钾(23.1 g， 0.4 mol，预先于140。C真空干燥 12小时)溶于100mLN-甲基吡咯垸酮中，氩气保护，加热到120'C，加入四丁基溴化膦 1.0 g， 190'C维持10小时后，再205'C维持10小时，气相分析2,3-二氟-5-氯吡啶的收率为 40%， 2,3,5-三氯吡啶的转化率是多少100%。权利要求1.，3-二氟-5-氯吡啶的合成方法，其特征在于该方法是在有机溶剂中，以2，3，5-三氯吡啶和氟化钾为原料，以四苯基溴化膦或四丁基溴化膦为相转移催化剂，在惰性气体保护下，180～190℃保温反应5～10小时后，再200～210℃保温反应10～15小时。2. 根据权利要求l所述的2,3-二氟-5-氯吡啶的合成方法，其特征在于所述的2，3,5-三氯吡 啶和氟化钾的投料摩尔比为1: 2.2~4.0。3. 根据权利要求1所述的2,3-二氟-5-氯吡啶的合成方法，其特征在于所述的相转移催化 剂用量为每,2，3,5-三氯吡啶加入8-20 g相转移催化剂。4. 根据权利要求1所述的2，3-二氟-5-氯吡啶的合成方法，其特征在于所述的有机溶剂为 N-甲基吡咯烷酮或环丁砜。5. 根据权利要求1所述的2,3-二氟-5-氯吡啶的合成方法，其特征在于所述的惰性气体为 氮气或氩气。全文摘要本专利技术公开了，3-二氟-5-氯吡啶的合成方法，在有机溶剂中，以2，3，5-三氯吡啶和氟化钾为原料，以四苯基溴化膦或四丁基溴化膦为相转移催化剂，在惰性气体保护下，180～190℃保温5～10小时，200～210℃保温10～15小时后制备得到2，3-二氟-5-氯吡啶。本专利技术的2，3-二氟-5-氯吡啶的合成方法采用廉价易得的氟化钾作为氟化试剂，通过加入相转移催化剂和控制反应温度的方法可以得到较高产率的2，3-二氟-5-氯吡啶，既避免使用氟化铯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种２，３－二氟－５－氯吡啶的合成方法，其特征在于该方法是在有机溶剂中，以２，３，５－三氯吡啶和氟化钾为原料，以四苯基溴化膦或四丁基溴化膦为相转移催化剂，在惰性气体保护下，１８０～１９０℃保温反应５～１０小时后，再２００～２１０℃保温反应１０～１５小时。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：薛谊，李维思，徐强，蒋剑华，王述刚，
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[]