[发明专利]一种2-氯-5-氯甲基吡啶的合成方法

说明书

本发明公开了一种2‑氯‑5‑氯甲基吡啶的合成方法，3‑甲基吡啶经汽化后，以氮气作为载气，与氯气混合后通入装有负载型氯化钯催化剂的管式反应器中，进行氯化反应得到2‑氯‑5‑氯甲基吡啶。本发明以3‑甲基吡啶和氯气为原料，选用负载型氯化钯催化剂，一步反应得到2‑氯‑5‑氯甲基吡啶，不仅可以加快反应速率，同时有助于提高目的产物选择性，2‑氯‑5‑氯甲基吡啶的摩尔收率达到50％左右。且反应产生三废少，反应所用贵金属钯易于回收，综合成本更低。

技术领域

本发明属于有机合成领域，具体涉及一种2-氯-5-氯甲基吡啶的合成方法。

背景技术

2-氯-5-氯甲基吡啶(CCMP)是合成吡虫啉、啶虫脒、烯啶虫胺等农药的关键中间体，是国内外精细化工领域研究的热点。

CCMP的合成路线主要包括两大类。第一类是以3-甲基吡啶或其衍生物为起始原料的吡啶环路线，包括：①氧化法：以3-甲基吡啶为原料，经氧化、三氯氧磷氯化、氯气氯化合成CCMP；②重氮化法：以3-甲基吡啶为原料与氨基钠进行齐齐巴宾反应合成2-氨基-5-甲基吡啶，再进行重氮化、氯化反应得到CCMP。第二类是环合路线，如环戊二烯法，以环戊二烯、丙烯醛为原料，经过两步加成、裂解、两步氯化闭环得到CCMP。无论是吡啶环路线还是环合路线，均存在反应路线长、生产成本高、三废多等问题。有鉴于此，有必要开发新工艺以克服现存问题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术不足，提供一种2-氯-5-氯甲基吡啶的合成方法。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的：

一种2-氯-5-氯甲基吡啶的合成方法，包括：3-甲基吡啶经汽化后，以氮气作为载气，与氯气混合后通入装有负载型氯化钯催化剂的管式反应器中，进行氯化反应得到2-氯-5-氯甲基吡啶。

反应方程如下：

优选的，所述的3-甲基吡啶经预热装置汽化至150～250℃。

所述的氯气和3-甲基吡啶的摩尔比为1～20:1，优选为5～10:1。

所述的氮气和氯气的体积比为0.5～2:1，当氮气与氯气的体积比超过1.2:1之后，2-氯-5-氯甲基吡啶的摩尔收率增加不显著，因此优选氮气和氯气的体积比为0.5～1.2:1。

3-甲基吡啶和氯气在250℃以内反应速率较慢，因此，所述的氯化反应的温度选择为260～320℃，优选为278～282℃。

所述的3-甲基吡啶和氯气在催化剂层的停留时间为0.5～100s，优选为1～10s。停留时间由反应器和催化剂尺寸、催化剂填装量、3-甲基吡啶和氯气进料量、载体气速等因素综合确定。

所述的负载型氯化钯催化剂中氯化钯的负载量为0.2～1％，优选为0.80～1％。所述的负载型氯化钯催化剂的载体选自氧化铝、二氧化硅、活性炭、分子筛、硅藻土、高岭土、硅灰石中的一种，优选为氧化铝。所述的负载型氯化钯催化剂的形状选自球形、圆柱形、三叶草形、片状中的一种，优选为球形；所述的球形催化剂的直径为0.5～30mm。

所述的负载型氯化钯催化剂采用浸渍法制备得到：将载体加入到氯化钯溶液中，在室温下浸渍12-36h，80-120℃烘干，200～300℃焙烧3～8h，即得催化剂；其中，所述的氯化钯溶液中Pd²⁺浓度为0.01～1％(质量分数)，优选为0.1～0.5％。

所述的焙烧条件优选为：250℃焙烧5h。

所述的管式反应器的长径比为6:1～300:1。具体的，管式反应器的直径为1～50cm，长度为10～300cm。管式反应器的材质选自所有耐高温氯气和氯化氢腐蚀的材质如高硅玻璃、石英、镍或镍合金内衬石英等。