[发明专利]2-氯-5-三氟甲基吡啶的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及2-氯-5-三氟甲基吡啶的制备方法。

背景技术

2-氯-5-三氟甲基吡啶是一种非常有应用价值的含氟、杂环有机中间体，是生产除草剂吡氟禾草灵和羟戊禾灵，以及杀菌剂啶氧菌酯等品种的关键中间体。同时还可用来开发重要的精细化工中间体如2,3-二氯-5-三氟甲基吡啶、2-羟基-5-三氟甲基吡啶、2-羟基-3-氯-5-三氟甲基吡啶以及2-氨基-5-三氟甲基吡啶等。

目前，已报道的2-氯-5-三氟甲基吡啶的合成方法主要有以下三种：

一、以3-甲基吡啶为原料，经过氯化（CN1772380、CN102452977和US2005240024）和氟化（GB1599123、US4567273和US4680406）获得2-氯-5-三氟甲基吡啶；

二、以环戊二烯为原料，经与丙烯醛缩合，再在碱性条件下与丙烯腈缩合，裂解得4-醛基-4-戊烯腈，再经氯化，环合可得2-氯-5-氯甲基吡啶（CN101948424），最后进一步氯化和氟化后得2-氯-5-三氟甲基吡啶；

三、以苄胺为原料，与丙醛缩合后，经乙酰化和合环后可得2-氯-5-甲基吡啶（CN102285913、US5304651、《农药》,2004,43(10):458-459和《浙江化工》,2005,36(6):19-20），最后经氯化和氟化后得2-氯-5-三氟甲基吡啶。

以上三种方法中，方法一采用3-甲基吡啶为原料，由于原料成本较高，所以该工艺路线相对方法二和方法三并不具备成本优势；方法二所使用的环戊二烯闪点（0°C）低，操作过程中危险性较大，而丙烯醛又属于易挥发的剧毒化学品，裂解过程中会产生30%左右粘性大具有醛基和腈基物的特殊气味的高沸物，同时由于该方法反应条件相对苛刻，整个产品生产过程电能耗用大，在环保、安全和能耗方面均不具备优势；方法三的工艺过程中虽然会将大量产生的苄氯作为副产物回收，但回收的苄氯除会占据生产场地外，长期积存还可能导致潜在的危险（CN102285913、US5304651和《农药》,2004,43(10):458-459）。

《浙江化工》（2005,36(6):19-20）报道的方法在合环步骤中采用了三氯氧磷作为合环试剂，导致合环步骤的后处理中有大量的磷酸盐产生，增加了固废处理的成本。

现有技术中报道的氟化工艺（如GB1599123和CN1342648）需要使用昂贵的三价卤代锑化物（GB1599123）和五价卤代锑化物（CN101062914），而卤代锑化物成本较高、不宜久置、易潮解、车间生产投料易引发人员安全事故等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是为了克服现有2-氯-5-三氟甲基吡啶的制备方法原料价格高，成本高，反应原料毒性大，操作危险，反应副产物多，原子经济性差，后处理困难，环境污染严重等缺陷，而提供了一种2-氯-5-三氟甲基吡啶的制备方法。本发明的制备方法，原料廉价易得，成本低，反应副产物少，后处理简单，操作安全，环境友好，适合于大规模工业化生产。

本发明提供了2-氯-5-三氟甲基吡啶的制备方法，其包括以下步骤：在密闭体系中，催化剂存在的条件下，将2-氯-5-三氯甲基吡啶与氟化氢进行反应，得到2-氯-5-三氟甲基吡啶；所述的催化剂为三氧化二锑和/或五氧化二锑，

所述的制备2-氯-5-三氟甲基吡啶的方法可以为本领域中进行该类反应的常规方法，本发明中特别优选下述反应方法和条件：

在所述的制备2-氯-5-三氟甲基吡啶的方法中，所述的催化剂的质量与所述的2-氯-5-三氯甲基吡啶质量的百分比优选0.1%～10%，进一步优选0.1%～2%。

在所述的制备2-氯-5-三氟甲基吡啶的方法中，所述的氟化氢可以为氟化氢气体或者无水氟化氢；所述的氟化氢与所述的2-氯-5-三氯甲基吡啶的摩尔比优选3：1～15：1，进一步优选3：1～5：1。

在所述的制备2-氯-5-三氟甲基吡啶的方法中，所述的反应的温度优选150℃～250℃，进一步优选160℃～210℃，再进一步优选180℃～200℃。

在所述的制备2-氯-5-三氟甲基吡啶的方法中，所述的反应的压强优选2MPa～10MPa，进一步优选4MPa～6MPa。

在所述的制备2-氯-5-三氟甲基吡啶的方法中，所述的反应的进程可以采用本领域中的常规测试方法（如GC）确定，以GC检测2-氯-5-三氟甲基吡啶含量大于90%为反应终点，反应时间优选5h～15h，进一步优选5h～10h。