[发明专利]一种氯甲基吡啶衍生物的工业化生产方法

权利要求书

1. 一种氯甲基吡啶衍生物的工业化生产方法，其特征在于它采用以下生产原料、工艺流程：

1）氧化反应：将2, 3-二甲基吡啶用乙酸稀释，滴加一定量的浓硫酸，升温到80~100℃，滴加质量浓度为28~32%的双氧水，滴加完毕保温反应4~5 h，反应完毕，用还原剂淬灭，减压蒸馏回收溶剂，残留液——吡啶氮氧化物直接进行下步反应；蒸馏出来的乙酸和水用共沸精馏法分离，得到的乙酸重复利用；

2）硝化反应：将氧化反应所得的吡啶氮氧化物在温度<10℃下加入浓硫酸，随后升温至80~90℃，缓慢滴加浓硫酸与浓硝酸体积比2.5~3.5：1的混酸，在该反应步骤注意添加NO₂尾气吸收设备以利于环境保护，滴加完毕保温反应4 ~8h，以6h为佳，中控终点；反应结束将反应液冷却后倒入冰水中，搅拌下用碱中和至pH=8~10，加入乙酸乙酯或其他利于工业化的有机溶剂萃取并分离出有机相，干燥并减压蒸干有机相，得到黄色固体粗产物，用乙醇重结晶，即得纯品2,3-二甲基-4-硝基吡啶-N-氧化物；萃取剂经减压蒸馏可重复利用，水相进一步处理得到Na₂SO₄、NaNO₃及其它无机盐。

3）取代反应：将硝化反应中得到的2,3-二甲基-4-硝基吡啶-N-氧化物加入到K₂CO₃、醇、乙腈和TBAB的混合溶液中，60~80℃反应5~6 h，中控终点；反应完全后，冷却并减压蒸馏，所得馏分确定醇含量后可重复利用；减压蒸馏后得到的粘稠物用甲苯萃取并过滤，滤液减压蒸馏，得到4-烷氧基吡啶氮氧化物，回收的甲苯重复利用，滤饼为无机盐，与硝化反应中的废水合并处理；

4）重排水解反应：向取代反应得到的4-烷氧基吡啶氮氧化物中加入乙酸酐和浓H₂SO₄，90~105℃反应8~12h，TLC检测反应终点，减压蒸馏得到重排产物和少量残留乙酸与乙酸酐的混合溶液，向其中加入NaOH溶液调节PH至中性，再加入3eq的10~15%NaOH溶液进行水解反应，55~65℃反应7~15h，TLC检测反应终点，反应完全后，冷却并用乙酸乙酯萃取，萃取液干燥、过滤、滤液减压蒸馏，得2-羟甲基-4-烷氧基吡啶化合物。减压蒸馏所得的乙酸和乙酸酐的混合液通过分馏分离回收，重复利用；萃取剂乙酸乙酯亦重复利用；得到的醋酸钠废水，做进一步环保处理后排放；

5）氯甲基化反应：将重排水解反应得到的2-羟甲基-4-烷氧基吡啶化合物溶于二氯甲烷中，并加入催化量的DMF，添加碱液吸收装置，在-10~10℃条件下加入氯化亚砜，保温反应3~6 h，反应完全后，蒸馏浓缩到五分之一到七分之一的体积，向其中滴加乙酸乙酯，慢慢析出白色晶状固体，过滤，滤饼用丙酮-乙醇重结晶，得到精制的本发明氯甲基吡啶衍生物产品，滤液加入冷的NaOH溶液处理排放，乙酸乙酯亦可通过减压蒸馏进行回收；蒸馏回收的氯化亚砜和二氯甲烷的混合物，再加入适量的氯化亚砜确定比例后重复利用。

2. 如权利要求1所述的一种氯甲基吡啶衍生物的工业化生产方法，其特征在于：在硝化步骤滴加混酸的工艺流程中，设有NO₂尾气吸收设备。

3.如权利要求2所述的一种氯甲基吡啶衍生物的工业化生产方法，其特征在于：在氧化反应步骤滴加的双氧水的质量浓度为30%；在硝化反应步骤滴加的混酸中浓硫酸的质量浓度为98%、浓硝酸的质量浓度为65%，混酸中浓硫酸与浓硝酸体积比为2.5~3.5：1。 

4.如权利要求1、2或3所述的一种氯甲基吡啶衍生物的工业化生产方法，其特征在于：在氯甲基化步骤，反应温度为-10~10℃，反应完全后，蒸馏浓缩到五分之一到七分之一的体积后再滴加乙酸乙酯析晶。