[发明专利]一种6-氯-2-三氯甲基吡啶的生产方法

说明书

技术领域

本发明属于农作物生产领域，具体涉及一种氮肥增效剂6-氯-2-三氯甲基吡啶的规模化大生产方法。

背景技术

6-氯-2-三氯甲基吡啶是一种能有选择性地抑制土壤中的硝化作用或反硝化作用、提高氮肥利用率的氮肥增效剂，代号为CP，含氮6％，白色结晶固体，现在国外普遍应用、效果最好。我国在多种作物上也作过试验，证明有一定的增产效果，其施用量为所施纯氮量的1％左右，当它在土壤中的浓度为l～10毫克/千克时，对土壤硝化作用有明显的抑制作用，有效期约30天。对水稻、玉米、小麦、高粱、棉花、油菜等作物，一般可增产10％左右，并可减少氮肥施用量1/3～1/2，提高氮肥利用率，降低农业面源污染。

目前国内外已有一些合成6-氯-2-三氯甲基吡啶的制备方法的报导，如美国专利US3424754，名称为“6-氯-2-三氯甲基吡啶的制备”报导的制备方法是通过将 2-甲基吡啶盐酸盐通入氯气，在200℃ 条件下反应得到75% 挥发型混合物，含有90% 6-氯-2-三氯甲基吡啶，其中6-氯-2-三氯甲基吡啶收率为68%，总收率50%，该方法的缺点是氯化过程中易产生焦油聚合物，很难处理；专利号为 US3420833的美国专利，名称为“气相法生产多氯代吡啶化合物”的方法是将 2-甲基吡啶蒸汽同氯气在400℃ 下，在稀释剂存在下反应后得到 6-氯-2-三氯甲基吡啶富集的混合物，由于该方法是气相反应，反应物料必须气化，因此它的缺点是能耗高；专利号为 US3418323的美国专利，名称为“2-氯-6-三氯甲基吡啶化合物”的方法是通过氯气与 2-三氯甲基吡啶在 120℃~135 ℃下，在紫外灯光照射下液相进行反应制备6-氯-2-三氯甲基吡啶，该方法的缺点是反应的选择性不高；专利号为 US4577027的美国专利，名称为“2-甲基吡啶直接液相氯化法生产多氯化吡啶混合物”和公开号为CN101314588A、名称为“2-氯-6-三氯甲基吡啶的制备方法” 中国发明申请的方法是以2-甲基吡啶的多氯化混合物为反应起始物料，在 100℃～250℃下，连续加入氯气和2-甲基吡啶合成2-氯-6-三氯甲基吡啶，这两个发明提供的方法的缺点其一是，所用2-甲基吡啶的多氯化混合物是通过氯化2-甲基吡啶盐酸盐制得，制备过程易产生焦油聚合物，产品总收率仅为49%，另一缺点是，由于2-甲基吡啶的氯化物多数具有挥发性，生产过程易造成物料管道堵塞，操作控制要求较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种新的6-氯-2-三氯甲基吡啶的生产方法，以解决现有生产方法中存在的产品收率低、易生成焦油聚合物、物料堵塞管道等问题，从而实现提高反应选择性和产物收率，减少废物排放，更易于工业化生产的目的。

本发明采用的技术方案是：

本发明是以2-甲基吡啶为起始原料，在氯苯、二氯苯、氯代三氟甲苯、硝基苯等溶剂存在下，在130℃-205℃温度下通入过量氯气进行氯化反应，一步氯化直接得到含量≥90%的6-氯-2-三氯甲基吡啶粗品，再经过精馏方法提纯粗品，得到纯度≥99.0%的6-氯-2-三氯甲基吡啶产品。

由于2-甲基吡啶的氯化反应是放热的，反应过程中若移热不及时极易产生局部过热现象，使2-甲基吡啶生成焦油聚合物，从而导致反应选择性和产物收率不高；同时2-甲基吡啶的氯化物具有挥发性，挥发性物质被反应生成的氯化氢和过量的氯气带出，在管道壁上沉积，就会引起管道堵塞，所以对生产操作控制要求较高。发明人经过大量研究实验发现，通过在2-甲基吡啶的氯化反应过程中加入适当的溶剂，其一可以将反应产生的热量及时移出，避免2-甲基吡啶由于局部过热生成焦油聚合物，其二溶剂部分气化后随反应生成的氯化氢和过量的氯气排出，会在管道壁上冷凝并溶解沉积物，因此，本发明克服了现有生产方法中存在的产品收率低、易生成焦油聚合物、物料堵塞管道等缺点，从而实现了提高反应选择性和产物收率，减少废物排放，更易于工业化生产的目的。

具体来说本发明提供的一种6-氯-2-三氯甲基吡啶的生产方法，其生产过程包括以下步骤：

（1）用部分溶剂将2-甲基吡啶配制成溶液，反应釜内加入余量的溶剂并通入过量氯气，然后将2-甲基吡啶溶液连续加入到反应釜内，于130℃~205℃下进行氯化反应，GC检测到6-氯-2-二氯甲基吡啶含量≤0.5%时，停止反应，得到6-氯-2-三氯甲基吡啶粗品，本步的反应方程式如下：

主反应：

副反应：

，

（2）采用精馏方法提纯步骤（1）粗品，得到6-氯-2-三氯甲基吡啶产品，