[发明专利]一种微通道内连续化制备2-氯-5-氯甲基吡啶的方法

说明书

（一）技术领域

本发明涉及一种2-氯-5-氯甲基吡啶的制备方法，特别涉及一种在微通道反应器内连续化制备2-氯-5-氯甲基吡啶的方法。

（二）背景技术

2-氯-5-氯甲基吡啶(2-chloro-5-chloromethylpyridine，简称CCMP)是新型高效农药吡虫啉(Imidacloprid)和吡虫清(NI-25)的关键中间体，也是这一类农药分子中最具杀虫活性的部分。且通过它的烷基化反应、与杂环N－H的缩合反应以及氨化后与1-硝基-2,2-双(硫甲基)乙烯的反应，可制备一系列新的杀虫杀螨剂。

至今为止开发出的合成工艺已有10余条之多，但可用于工业化生产的不多。其合成路线主要可以归为两类：直接从吡啶及其衍生物氯化或直接环合反应得到。由吡啶及其衍生物直接氯化的路线，最主要的就是2-氯-5-甲基吡啶的氯化甲基法，该合成方法工艺成熟，反应步骤少，原料成本低，但其容易被深度氯化，生成2-氯-5-二氯、三氯甲基吡啶。而直接环合法是由美国瑞利公司开发的一条工艺路线，主要是以环戊二烯和丙烯醛为原料，经一系列反应得到。但该合成方法反应步骤长，原料价格较高，且环合反应收率不是很理想。

因此，如果能在原本成熟的工艺路线基础上，克服氯化深度即产物选择性的问题，得到大批量、质量更优异的产品，同时实现连续化生产，这将对今后农药和医药的发展有很大的推动作用。

微反应技术作为一项新兴的强化反应技术，是用建立在连续流动基础上的微通道反应器替代传统间歇釜式反应器。微通道反应器的特征尺寸通常在10～2000μm之间。由于微反应器内工艺流体的通道尺寸非常小，相对于常规管式反应器而言，其比表面积体积比非常大，因此具有高的混合效率(毫秒级范围实现径向完全混合)、强的换热能力和窄的停留时间分布，在化学合成、化学动力学研究和工艺开发等领域具有广阔的应用前景。主要具有以下优势：（1）无放大效应，无需中试直接可以放大；（2）对反应温度、时间、物料配比等可以精确控制；（3）比表面积大，传质效率高，物料以精确比例瞬间均匀混和；（4）比传热效率高，证生产过程的安全性；（5）具有良好的可操作性。现已被越来越多用于强放热快速反应、烃类催化氧化、有机金属催化耦合等常规条件下难以控制反应研究。

因此，在传统的2-氯-5-甲基吡啶为原料的氯甲基法基础上，借助微反技术的优点，克服釜式反应器的缺点，开发微通道反应器内连续化制备2-氯-5-氯甲基吡啶的技术，可简化工艺、提高选择性、降低合成成本、减少污染物质排放。

（三）发明内容

本发明目的是提供一种利用微反应技术，在微通道反应器中连续化制备2-氯-5-氯甲基吡啶的方法，简化工艺、提高选择性、降低合成成本、减少污染物质排放。

本发明采用的技术方案是：

一种微通道内连续化制备式（Ⅰ）所示2-氯-5-氯甲基吡啶的方法，所述方法为：以2-氯-5-甲基吡啶为原料，以磺酰氯为氯化试剂，以偶氮二异丁腈为引发剂，以有机溶剂为反应介质，于微通道反应器内，在80~130℃条件下进行氯化反应，通过控制反应液的进料流速来控制反应的停留时间，反应完全后，收集微通道反应器流出液，获得所述2-氯-5-氯甲基吡啶；所述有机溶剂为氯苯、二氯甲烷、三氯甲烷或四氯化碳中的一种（优选氯苯），所述微通道反应器聚四氟乙烯管微通道反应器；所述2-氯-5-甲基吡啶与偶氮二异丁腈和磺酰氯的投料物质的量之比为1：0.006~0.012:0.5~1（优选1：0.012:0.5），所述2-氯-5-甲基吡啶终浓度为2.5~5mol/L（优选3mol/L）。

进一步，所述微通道反应器的内径为50~1500微米时，停留时间（反应液流经微通道的时间）15~75s，相应反应液进入微通道反应器的速度为0.5~2.5m/min。

进一步，所述反应液在微通道反应器内的反应温度为110~120℃。

进一步，优选反应液以1.0~2.0m/min（优选2m/min）的速度进入微通道反应器，在微通道反应器内的较佳停留时间为45~60s，对应微通道反应器的内径为600~1200微米，长度0.5~2.5m，反应温度为110~120℃。