一種2，3-二氟-5-氯吡啶的合成方法

2023-06-11 20:18:26 3

專利名稱：一種2，3-二氟-5-氯吡啶的合成方法
技術領域：
本發明屬於化工領域，具體涉及一種2，3- 二氟-5-氯吡啶的合成方法。
背景技術：
2，3_ 二氟-5-氯吡啶是手性、高效、低毒、廣譜除草劑炔草酯的必備中間體，這種除草劑能有效地防治棉花、油菜、大豆，特別在小麥田雜草，有廣闊的應用前景。本發明的參考文獻均是合成2，3-二氟-5-氯吡啶的相關專利，他們都是以2，3，5-三氯吡啶和含氟鹽為主要起始原料合成2，3-二氟-5-氯吡啶。中國專利(公開號為CN1830963A)內容涉及以2，3，5-三氯吡啶和氟化鉀、氟化銫為起始原料，以離子溶液為溶齊U，在催化劑存在下製得2，3-二氟-5-氯吡啶。中國專利(公開號為CN101648904A)內容涉及以2，3，5_三氯吡啶和氟化鉀為起始原料，以環丁碸為溶劑，在四苯基溴化磷為催化劑存在下，製得2，3- 二氟-5-氯吡啶。所有上述滷素鹽反應不僅需要用到價格較高的氟化銫，而且收率最多只有30%左右。

發明內容
本發明的目的是提供一種製備成本低，收率高的2，3- 二氟-5-氯吡啶的合成方法。本發明的目的是通過以下技術方案實現的一種2，3-二氟-5-氯吡啶的合成方 法，該方法是在有機溶劑中，催化劑存在下以2，3，5-三氯吡啶和無水氟化鉀為原料，在惰性氣體保護下，20(T21(TC保溫反應1(T20小時後，繼續減壓精餾得粗品，粗品再經精餾得成品，其特徵在於所述催化劑為N-雙(二甲胺基)亞甲基-I. 3-二甲基咪唑啉-2-氯化亞銨鹽。所述2，3，5-三氯吡啶和無水氟化鉀投料摩爾比為I :2. 2^5. 0，優選摩爾比為I :3，氟化鉀優選經過噴霧乾燥高溫處理的無水氟化鉀。所述催化劑用量為每摩爾2，3，5-三氯吡啶加入5 20g催化劑，優選每摩爾2，3，5-三氯吡啶加入IOg相轉移催化劑。所述有機溶劑為環丁碸，每摩爾2，3，5-三氯吡啶加入5 10摩爾環丁碸，優選每摩爾2，3，5-三氯吡啶加入8摩爾環丁碸。反應和減壓精餾相結合同步進行。所述惰性氣體為氮氣。
本發明採用的氟化反應屬於固液非均相反應，需要相轉移催化劑作為F —離子在固液兩相傳遞介質，增加F—離子在液相中的溶解度，提高反應收率；採用N-雙(二甲胺基)亞甲基-I. 3- 二甲基咪唑啉-2-氯化亞銨鹽為催化劑，催化效果最優，此催化劑耐高溫，使用溫度較寬，能發揮較好活性，收率能達到80%，相比有機磷、冠醚及其它催化劑的收率只能達到30%，較大地提高了收率，降低製備成本。本發明採用邊反應邊精餾，一方面移走產品促使反應進行，提高反應物的濃度加快化學反應進行，另一方面減少產品在高溫下時間，減少掉氟和焦化的可能，進一步提高反應收率。本發明的2，3- 二氟-5-氯吡啶的合成方法採用廉價易得的高活性無水氟化鉀作為氟化試劑，通過加入高效催化劑，採用反應和精餾相結合的邊移出產品的方法，得到收率大於82%的2，3- 二氟-5-氯吡啶，既避免氟化銫等較昂貴的氟化試劑，也解決了氟化收率低的缺點。本方法操作簡單，適合規模化工業生產。
具體實施例方式根據下述實例，可以更好地理解本發明。然而，本領域的技術人員容易理解，實施例所描述的具體的物料配比、工藝條件及其結果僅用於說明本發明，而不應當也不會限制權利要求書所詳細描述的本發明。實施例I :
在一升皿頸燒瓶上安裝好60cm精餾柱和回流控制裝置及電動攪拌器，並接好真空系統，把2，3，5-三氯吡啶182. 5g (Imol)、氟化鉀174g(3mol)溶於800g(8mol)環丁碸中，同時加甲苯150ml、3g碳酸鉀，加入催化劑10g，氮氣保護，先在11(T150°C脫去甲苯，繼續升溫至205°C之間的反應14h後，減壓精餾得粗品2，3- 二氟-5-氯吡啶，然後再去精餾得成品，氣相色譜分析含量98. 5%，收率達到95%。實施例2:
在一升皿頸燒瓶上安裝好60cm精餾柱和回流控制裝置及電動攪拌器，並接好真空系統，把 2，3，5-三氯吡啶 182. 5g (Imol)、氟化鉀 127. 4g(2. 2mol)溶於 500g(5mol)環丁碸中，同時加甲苯150ml、3g碳酸鉀，加入催化劑5g，氮氣保護，先在11(T150°C脫去甲苯，繼續升溫至200°C之間的反應IOh後，減壓精餾得粗品2，3- 二氟-5-氯吡啶，然後再去精餾得成品，氣相色譜分析含量95%，收率達到75%。實施例3:
在一升皿頸燒瓶上安裝好60cm精餾柱和回流控制裝置及電動攪拌器，並接好真空系統，把 2，3，5-三氯吡啶 182. 5g (Imol)、氟化鉀 289. 6g (5mol)溶於 IOOOg (IOmol)環丁碸中，同時加甲苯150ml、3g碳酸鉀，加入催化劑8g，氮氣保護，先在11(T150°C脫去甲苯，繼續升溫至210°C之間的反應20h後，減壓精餾得粗品2，3- 二氟-5-氯吡啶，然後再去精餾得成品，氣相色譜分析含量97. 5%，收率達到82%。
權利要求
1.一種2，3-二氟-5-氯吡啶的合成方法，該方法是在有機溶劑中，催化劑存在下以2,3,5-三氯吡啶和無水氟化鉀為原料，在惰性氣體保護下，20(T210°C保溫反應10 20小時後，繼續減壓精餾得粗品，粗品再經精餾得成品，其特徵在於所述催化劑為N-雙(二甲胺基)亞甲基-I. 3-二甲基咪唑啉-2-氯化亞銨鹽。
2.根據權利I所述的一種2，3-二氟-5-氯吡啶的合成方法，其特徵在於所述2，3，5-三氯吡啶和無水氟化 鉀投料摩爾比為I :2. 2^5. O。
3.根據權利I所述的一種2，3-二氟-5-氯吡啶的合成方法，其特徵在於所述催化劑用量為每摩爾2，3，5-三氯吡啶加入5 20g催化劑。
4.根據權利I所述的一種2，3-二氟-5-氯吡啶的合成方法，其特徵在於所述有機溶劑為環丁碸，每摩爾2，3，5-三氯吡啶加入5 10摩爾環丁碸，優選每摩爾2，3，5-三氯吡啶加入8摩爾環丁碸。
5.根據權利I所述的一種2，3-二氟-5-氯吡啶的合成方法，其特徵在於反應和減壓精餾相結合同步進行。
全文摘要
本發明涉及一種2，3-二氟-5-氯吡啶的合成方法，該方法是在有機溶劑中，催化劑存在下以2，3，5-三氯吡啶和無水氟化鉀為原料，在惰性氣體保護下，200~210℃保溫反應10~20小時後，繼續減壓精餾得粗品，粗品再經精餾得成品，其特徵在於所述催化劑為N-雙(二甲胺基)亞甲基-1.3-二甲基咪唑啉-2-氯化亞銨鹽。該方法工藝簡單、反應溫和、周期短、產率高。
文檔編號C07D213/61GK102702087SQ20121017613
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月31日 優先權日2012年5月31日
發明者任愛國, 楊新生, 趙炳南, 陳小明 申請人:泰興市遠東化工有限公司