本發(fā)明涉及精細化工合成技術(shù)領域，具體涉及一種生產(chǎn)2-氯-4-三氟甲基吡啶的方法。
背景技術(shù)：
2-氯-4-三氟甲基吡啶，分子式為c6h3clf3n，分子量181.54，結(jié)構(gòu)式如下式(1)。2-氯-4-三氟甲基吡啶是一種重要的農(nóng)藥中間體、醫(yī)藥中間體、化學試劑，其應用十分廣泛，加之合成困難，一直無法實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，市場價一直居高不下。因此，實現(xiàn)2-氯-4-三氟甲基吡啶的工業(yè)化生產(chǎn)，成為目前亟需解決的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種生產(chǎn)2-氯-4-三氟甲基吡啶的方法。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：
一種生產(chǎn)2-氯-4-三氟甲基吡啶的方法，該方法是以2-氨基-4-甲基吡啶為原料，依次進行重氮化、氯化和氟化反應過程獲得2-氯-4-三氟甲基吡啶。該方法具體包括以下步驟：
(1)重氮化反應：以2-氨基-4-甲基吡啶為原料，2-氨基-4-甲基吡啶、亞硝酸鈉和氯化氫在反應釜中經(jīng)重氮化反應，獲得2-氯-4-甲基吡啶；
該重氮化反應中，控制反應溫度為-10℃～50℃。
該重氮化反應中，2-氨基-4-甲基吡啶、亞硝酸鈉和氯化氫投料摩爾比例為1：(1～4)：(1～4)。
(2)氯化反應：以步驟(1)得到的2-氯-4-甲基吡啶作為氯化反應的原料，在裝有2-氯-4-甲基吡啶的反應釜中通入氯氣進行氯化反應，經(jīng)氯化反應得到主產(chǎn)物2-氯-4-三氯甲基吡啶和副產(chǎn)品氯化氫；
該氯化反應中，控制反應溫度為100℃～200℃；氯化反應中，2-氯-4-甲基吡啶與氯氣的摩爾比例為1：(5～20)。
(3)氟化反應：以步驟(2)得到的2-氯-4-三氯甲基吡啶作為氟化反應的原料，將其投入高壓反應釜中，然后加入無水氟化氫進行氟化反應；反應后得到主產(chǎn)物2-氯-4-三氟甲基吡啶和副產(chǎn)品2-氟-4-三氟甲基吡啶。
該氟化反應中，控制反應溫度為160℃～240℃，控制反應壓力為2mpa～10mpa。
該氟化反應中，2-氯-4-三氯甲基吡啶與無水氟化氫的摩爾比例為1：(3～10)。
所得副產(chǎn)品2-氟-4-三氟甲基吡啶，可以再次經(jīng)過重氮化反應，獲得2-氯-4-三氟甲基吡啶。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明生產(chǎn)方法的有益效果如下：
1、本發(fā)明生產(chǎn)2-氯-4-三氟甲基吡啶時，僅需要重氮化、氯化、氟化這三個反應步驟，簡化了生產(chǎn)流程，且使得產(chǎn)品的合成可以進行工業(yè)化生產(chǎn)，大大節(jié)省了成本，提高了產(chǎn)量和生產(chǎn)規(guī)模。
2、本發(fā)明第一步重氮化反應是以2-氨基-4-甲基吡啶為原料與亞硝酸鈉和氯化氫在反應釜中反應，反應得到2-氯-4-甲基吡啶。第二步以2-氯-4-甲基吡啶為第二步氯化反應的原料在反應釜中通入氯氣進行反應，反應得到主產(chǎn)物2-氯-4-三氯甲基吡啶和副產(chǎn)品氯化氫，副產(chǎn)品氯化氯可以回收利用；第三步以2-氯-4-三氯甲基吡啶為第三步氟化反應的原料在高壓釜中反應，將物料投入反應釜中后加入無水氟化氫，反應后得到主產(chǎn)物2-氯-4-三氟甲基吡啶和副產(chǎn)品2-氟-4-三氟甲基吡啶，副產(chǎn)品2-氟-4-三氟甲基吡啶可以再次經(jīng)過重氮化反應生成2-氯-4-三氟甲基吡啶。本發(fā)明方法副產(chǎn)品可以全部重復利用，成本低。
3、本發(fā)明方法制備的2-氯-4-三氟甲基吡啶純度≥93％，收率≥95％。
附圖說明
圖1為實施例1制備的2-氯-4-三氟甲基吡啶的fid圖。
具體實施方式
下面將通過具體實施例對本發(fā)明做進一步的具體描述，但不能理解為是對本發(fā)明保護范圍的限定。
實施例1：
首先以2-氨基-4-甲基吡啶為原料投入100公斤反應釜中，再在反應釜中加入亞硝酸鈉150公斤，之后持續(xù)通入氯化氫100公斤，反應溫度調(diào)節(jié)在20℃下進行反應。反應生成初產(chǎn)后簡蒸分離得到2-氯-4-甲基吡啶120公斤(含量98％)。待反應完成后準備進行第二步反應。
第二步反應為氯化反應。將第一步簡蒸分離后的初產(chǎn)進入氯化反應釜進行氯化反應，持續(xù)通入氯氣1噸。氯化反應控制釜溫為180℃進行反應。反應控制2-氯-4-甲基吡啶和氯氣摩爾比為1：5到1：20之間，本次反應投料比例控制在1：15下進行反應。反應初產(chǎn)進入初產(chǎn)接收罐，重量為230公斤(含量95％)。準備進行下步氟化反應。
第三步反應將第二步氯化初產(chǎn)從初產(chǎn)接收罐轉(zhuǎn)入高壓釜中并加入無水氟化氫進行氟化。通入氟化氫120公斤，控制釜溫為200℃之間，控制壓力為5mpa進行反應。這一步反應生成主要產(chǎn)物2-氯-4-三氟甲基吡啶和副產(chǎn)物2-氟-4-三氟甲基吡啶。副產(chǎn)物2-氟-4-三氟甲基吡啶可以通過重氮化再次反應生成2-氯-4-三氟甲基吡啶。之后進行簡蒸分離得到產(chǎn)品2-氯-4-三氟甲基吡啶180公斤(含量93％)。本實施例制備產(chǎn)品2-氯-4-三氟甲基吡啶中的fid圖如圖1。
實施例2：
首先以2-氨基-4-甲基吡啶為原料投入188克進入圓底燒瓶，再在圓底燒瓶中加入亞硝酸鈉250克，之后持續(xù)通入氯化氫150克公斤，反應溫度控制在20℃。反應生成初產(chǎn)，簡蒸分離得到2-氯-4-甲基吡啶229.3克(含量99％)。
然后進行第二步氯化反應。將第一步簡蒸分離后的初產(chǎn)進入多口圓底燒瓶進行氯化反應，持續(xù)通入氯氣共計1.5公斤?？刂茰囟葹?50℃進行反應。反應初產(chǎn)完成后初產(chǎn)重量為450克(含量96％)。準備進行下步氟化反應。
第三步反應將第二步氯化初產(chǎn)從圓底燒瓶轉(zhuǎn)入高壓釜中并通入無水氟化氫進行氟化。通入氟化氫250克，控制釜溫為200℃之間，控制壓力為5mpa進行反應。這一步反應生成主要產(chǎn)物2-氯-4-三氟甲基吡啶和副產(chǎn)物2-氟-4-三氟甲基吡啶。副產(chǎn)物2-氟-4-三氟甲基吡啶可以通過重氮化再次反應生成2-氯-4-三氟甲基吡啶。之后進行簡蒸分離得到產(chǎn)品2-氯-4-三氟甲基吡啶345克(含量99％)。