[發明專利]一種2-氯-5-氯甲基吡啶的合成方法

有效

• 申請號: 201711012365.6
• 申請日: 2017-10-26
• 公開（公告）號: CN107628989B
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 陳洪龍;慕燈友;陳新春;薛誼;楊成;蔣劍華;王福軍
• 申請（專利權）人: 南京紅太陽生物化學有限責任公司;南京紅太陽股份有限公司
• 主分類號: C07D213/61
• 分類號: C07D213/61;B01J27/13;B01J29/44
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤;邢賢冬

本發明公開了一種2?氯?5?氯甲基吡啶的合成方法，3?甲基吡啶經汽化后，以氮氣作為載氣，與氯氣混合后通入裝有負載型氯化鈀催化劑的管式反應器中，進行氯化反應得到2?氯?5?氯甲基吡啶。本發明以3?甲基吡啶和氯氣為原料，選用負載型氯化鈀催化劑，一步反應得到2?氯?5?氯甲基吡啶，不僅可以加快反應速率，同時有助于提高目的產物選擇性，2?氯?5?氯甲基吡啶的摩爾收率達到50％左右。且反應產生三廢少，反應所用貴金屬鈀易于回收，綜合成本更低。

技術領域

本發明屬于有機合成領域，具體涉及一種2-氯-5-氯甲基吡啶的合成方法。

背景技術

2-氯-5-氯甲基吡啶(CCMP)是合成吡蟲啉、啶蟲脒、烯啶蟲胺等農藥的關鍵中間體，是國內外精細化工領域研究的熱點。

CCMP的合成路線主要包括兩大類。第一類是以3-甲基吡啶或其衍生物為起始原料的吡啶環路線，包括：①氧化法：以3-甲基吡啶為原料，經氧化、三氯氧磷氯化、氯氣氯化合成CCMP；②重氮化法：以3-甲基吡啶為原料與氨基鈉進行齊齊巴賓反應合成2-氨基-5-甲基吡啶，再進行重氮化、氯化反應得到CCMP。第二類是環合路線，如環戊二烯法，以環戊二烯、丙烯醛為原料，經過兩步加成、裂解、兩步氯化閉環得到CCMP。無論是吡啶環路線還是環合路線，均存在反應路線長、生產成本高、三廢多等問題。有鑒于此，有必要開發新工藝以克服現存問題。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術不足，提供一種2-氯-5-氯甲基吡啶的合成方法。

本發明的目的是通過如下技術方案實現的：

一種2-氯-5-氯甲基吡啶的合成方法，包括：3-甲基吡啶經汽化后，以氮氣作為載氣，與氯氣混合后通入裝有負載型氯化鈀催化劑的管式反應器中，進行氯化反應得到2-氯-5-氯甲基吡啶。

反應方程如下：

優選的，所述的3-甲基吡啶經預熱裝置汽化至150～250℃。

所述的氯氣和3-甲基吡啶的摩爾比為1～20:1，優選為5～10:1。

所述的氮氣和氯氣的體積比為0.5～2:1，當氮氣與氯氣的體積比超過1.2:1之后，2-氯-5-氯甲基吡啶的摩爾收率增加不顯著，因此優選氮氣和氯氣的體積比為0.5～1.2:1。

3-甲基吡啶和氯氣在250℃以內反應速率較慢，因此，所述的氯化反應的溫度選擇為260～320℃，優選為278～282℃。

所述的3-甲基吡啶和氯氣在催化劑層的停留時間為0.5～100s，優選為1～10s。停留時間由反應器和催化劑尺寸、催化劑填裝量、3-甲基吡啶和氯氣進料量、載體氣速等因素綜合確定。

所述的負載型氯化鈀催化劑中氯化鈀的負載量為0.2～1％，優選為0.80～1％。所述的負載型氯化鈀催化劑的載體選自氧化鋁、二氧化硅、活性炭、分子篩、硅藻土、高嶺土、硅灰石中的一種，優選為氧化鋁。所述的負載型氯化鈀催化劑的形狀選自球形、圓柱形、三葉草形、片狀中的一種，優選為球形；所述的球形催化劑的直徑為0.5～30mm。

所述的負載型氯化鈀催化劑采用浸漬法制備得到：將載體加入到氯化鈀溶液中，在室溫下浸漬12-36h，80-120℃烘干，200～300℃焙燒3～8h，即得催化劑；其中，所述的氯化鈀溶液中Pd²⁺濃度為0.01～1％(質量分數)，優選為0.1～0.5％。

所述的焙燒條件優選為：250℃焙燒5h。

所述的管式反應器的長徑比為6:1～300:1。具體的，管式反應器的直徑為1～50cm，長度為10～300cm。管式反應器的材質選自所有耐高溫氯氣和氯化氫腐蝕的材質如高硅玻璃、石英、鎳或鎳合金內襯石英等。