2-氯-6-三氯甲基吡啶的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种２－氯－６－三氯甲基吡啶的制备方法。以２－甲基吡啶为起始原料，经水气化后，以负载铁、锌等金属离子化合物的活性炭作催化剂，以氮气作载气，与氯气反应后生产２－氯－６－三氯甲基吡啶，然后通过精馏得到产品，总收率大于７５％。本发明专利技术采用连续化反应，操作十分安全、便利，同时由于所用原材料少，反应产生的氯化氢用水吸收成盐酸，过量的氯气与氢氧化钠反应制成次氯酸钠，所以三废排放量少，对环境友好，大大减少了产品的生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，具体地说，涉及一种2-氯-6-三氯甲基吡啶的化学制备方法。
技术介绍
氯啶是一种硝化抑制剂，又称氣肥增效剂， 一类对硝化细菌有毒的有机化合物。1962年Goring首次报道氯啶具有硝化抑制特性，1974年美国DOW化学公司才利用氯啶的硝化抑制特性开发生产出一种硝化抑制剂产品，并在农业上推广应用。它们能够选择性地抑制土壤中硝化细菌的活动，从而阻缓土壤中铵态氮转化为硝态氮的反应速度。铵态氮可被土壤胶体吸着而不易流失，但是在土壤透气条件下，铵态氮在微生物作用下可转化为硝态氮，该过程称硝化。反应的速度取决于土壤湿度和温度。低于10° C时，硝化反应速度很慢；20。 C以上时，反应速度很快。除水稻等某些作物在灌水条件下能够直接吸收铵态氮外，多数作物吸收硝态氮。但硝态氮在土壤中容易流失，合理使用硝化抑制剂以控制硝化反应速度，能够减少氮素的损失，提高氣肥的利用率，因而在农业生产中具有很强的实用价值。文献分别报道了以2-甲基他嚏(US3420883/US4483993/US4487935/US4564681/JP2005255560/EP0557967)和2-甲基吡嗖盐酸盐(US3424754)以及2-吡啶羧酸(US4419514)为原料合成的方法，制得2-氯-6-三氯甲基吡啶。可是以上方法不是原料不易得，比如2-吡啶羧酸，就是反应收率不理想，还有的用到了对环境不友好的四氯化碳，从而导致原料成本很高，没有巿场竟争力；因此从环境保护和生产成本等方面来说都有必要进行改进
技术实现思路
本专利技术旨在克服上述方法的缺陷。提供一种收率高，操作安全，生产成本更低，三废排放量少，对环境友好的2-氯-6-三氯甲基吡啶的制备方法。本专利技术的目的是釆用以下的技术方案来实现的 一种2-氯-6-三氯甲基吡^^的制备方法，由经水气化后的2-甲基吡啶与氯气在催化剂作用下反应，制得产物。本专利技术的目的还可以采用以下的技术方案来进一步实现。前述的制备方法，以2-甲基吡啶为起始原料，在催化剂作用下，经氯化反应制得产物，包括步骤2-甲基吡啶经水气化后与经过预热的氯气及载气混合，在催化剂的作用下，在一定温度下发生反应，反应产物经冷凝、精馏后得到2 -氯-6 -三氯甲基吡啶。前述的制备方法，其中所述载气为氮气、氦气或氩气。前述的制备方法，其中所述2-甲基吡啶的气化包括先将2-甲基吡啶与水按一定比例混合，然后进行瞬间气化。前述的制备方法，其中所述水为蒸馏水或去离子水。前述的制备方法，其中所述催化剂为负载金属离子化合物的活性炭。前述的制备方法，其中所述金属离子化合物包括氯化铁、氯化锌、氯化钴、氯化钡、氯化铜或氯化稀土。前述的制备方法，其中所述金属离子化合物占活性炭的重量百分比为1%-30%。前述的制备方法，其中所述2-甲基吡啶与水的摩尔比为l: 5-20，优选l: 10。前述的制备方法，其中所述2-甲基吡啶与氯气的摩尔比为l:10-30，优选l: 20。前述的制备方法，其中所述反应温度为180-320° C，优选220 260° C。化学反应过程:<formula>formula see original document page 5</formula>借由上述技术方案，本专利技术至少具有下列优点及有益效果1、 本专利技术釆用2-甲基吡啶与氯气在催化剂作用下反应，然后通过精馏得到产品，反应条件温和，容易操作，符合安全生产的要求。2、 本专利技术釆用负载金属离子的活性炭做催化剂，使得反应的选择性大大提高，因此收率高，成本低。3、 本专利技术釆用水蒸气对2-甲基吡啶进行气化并以氮气作为载气，使得反应产生的少量焦油在反应中被洗脱，延长催化剂的使用寿命。4、 本专利技术产生的氯化氢和过量的氯气都做了回收处理，没有废水产生，做到了清洁生产，节能降耗。具体实施例方式以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。实施例l本实施例合成2-氯-6-三氯甲基吡啶的方法主要是釆用气态的2-甲基吡P定和水的混合气体为原料，以氮气为载气，同氯气通过载有催化剂的固定床设备进行连续化反应。反应操作步骤首先是对催化剂的活化。将氯化铁与活性炭按照重量比l: 99进行混合后置于固定床上，开启加热系统将催化剂升温并保温到29(TC,以每秒0.6L的速度通入氮气活化30分钟后，停氮气改通入氯气，以每秒0.9L的速度活化1小时，催化剂活化完毕后，将固定床设备降温到25(TC,准备进行氯化反应。在混合器中加入200克2-甲基吡啶(2.13mol，含量99% )、去离子水383克(21.3moI)进行混合以备进行反应。开启固定床尾气吸收系统，保持氮气以每秒0.6L的速度、氯气以每秒0.9L的速度通过预热器温度达到15(TC以上时，接入固定床反应设备。混合好的2-甲基吡啶水溶液经汽化器加热后以完全汽化的方式进入固定床反应设备，保持以每分钟5.0克的速度均匀平稳的进行反应，约2.5小时2-甲基吡啶 水溶液滴加完毕，反应结束。关闭加热系统和氯气，等固定床温度降 为室温后，再关闭氣气系统。反应得到的产品经接收容器冷凝后准备 进行精制、分离。反应过程中过量的氯气用碱吸收后生成次氯酸钠。 反应过程中生成的盐酸气经尾气吸收系统制成工业盐酸。该条件下固定床反应所得产品定性分析含2-氯-6-三氯甲基吡啶 84.2%，余下的是未反应完全的低沸点三氯混合物及反应过头的高沸 物。用相当于35块理论塔板的精馏柱，加入不锈钢填料，在7mmHg 真空条件下，液温170。C,先分离出少量低沸点的2-三氯甲基吡啶， 然后接收顶温约145。C的主馏份，余下的是一些高沸点的重组分产物 3， 6-二氯-2-三氯甲基吡啶，可作为农药除草剂的中间体。分离后得 到产品388克，含量在95%以上，收率大于75%。 实施例2本实施例合成2-氯-6-三氯甲基吡啶的方法与实施例l的方法和反 应步骤基本一样，釆用固定床连续化反应。催化剂改为氯化锌与活性 炭按照重量比3: 17进行混合，反应配比中2-甲基吡啶与水的导入量 改为15: lmol，固定床反应温度也调整为280。C,在混合器中加入200 克2-甲基吡^^ U.13mo1,含量99%)、去离子水575克(3L95mo1)进 行混合以备进行反应。开启固定床尾气吸收系统，保持氮气以每秒 0.5L的速度、氯气以每秒0.8L的速度通过预热器温度达到150。C以上 时，接入固定床反应设备。混合好的2-甲基吡啶水溶液经汽化器加热 后以完全汽化的方式进入固定床反应设备，保持以每分钟4.0克的速 度均勻平稳的进行反应，约2小时2-甲基吡啶水溶液滴加完毕，反应 结束。该条件下固定床反应所得产品定性分析含2-氯-6-三氯甲基吡啶 88.4%，余下的是未反应完全的低沸点三氯混合物及反应过头的高沸 物。经精馏分离后得到产品381克，含量在95%以上，收率大于73%。实施例3本实施例合成2-氯-6-三氯甲基吡啶的方法与实施例l的方法和反 应步骤基本一样，釆用固定床连续化反应。催化剂改为氯化铜与活性 炭按照重量比3: 7进行混合，反应配比中2-甲基吡啶与水的导入量改 为15: lmol，固定床反应温度也调整为300。C,在混合器中加入200 克2-甲基吡嚏(2.13mol，含量99%)、去离子水5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种２－氯－６－三氯甲基吡啶的制备方法，其特征在于，由经水气化后的２－甲基吡啶与氯气在催化剂作用下反应，制得产物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张永忠，谭徐林，邢文龙，倪肖元，赵太峰，王磊，
申请(专利权)人：北京颖泰嘉和科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：11[]