CN109232400B - 一种连续化合成2，3-二氯-5-三氟甲基吡啶的方法 - Google Patents
一种连续化合成2，3-二氯-5-三氟甲基吡啶的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种连续化合成2，3‑二氯‑5‑三氟甲基吡啶的方法，首先预热2，3‑二氯‑5‑三氯甲基吡啶,氟化氢加压，分别用泵和质量流量计将两种原料打入管式反应器中,控制反应温度150‑250℃，反应压力为3‑6mpa，将得到的反应液冷却后处理，得到产品2，3‑二氯‑5‑三氟甲基吡啶，收率大于80％，产品纯度大于98％，且本发明不使用催化剂，减少生产成本，相对以往的釜式反应，本发明采用了连续化的方式制备，因此具有操作简单，适合大规模工业化生产，采用本发明提供的方法，反应产生的废气可以回收，经过分离后处理可再循环利用，因此极大的减少了废气的排放。
Description
技术领域
本发明属于精细化工合成领域，具体涉及一种采用连续化法合成2，3-二氯-5-三氟甲基吡啶的方法。
背景技术
2，3-二氯-5-三氟甲基吡啶是合成农药和医药重要的有机中间体，目前报道的生产方法多以催化剂制备为主，广泛应用于农药、医药、精细化工合成领域，有广泛的市场前景，专利CN 104557683添加催化剂，釜式反应，产品收率小于70％，本发明除去催化剂的使用，采用管式反应，在一定压力和温度下，两种物料连续进料；提高收率，且反应产生废气可冷却回收；绿色环保。
发明内容
本发明提供一种连续化合成2，3-二氯-5-三氟甲基吡啶的方法，克服传统工艺的釜式反应，不采用催化剂，减少生产催化剂的成本，且反应后不用回收催化剂再生，采用管式反应，在一定的温度和压力下，两种物料连续反应，产品收率高，且反应产生的废气可经过低温冷却回收，减少污染，改善环境。
本发明的目的是连续化合成2，3-二氯-5-三氟甲基吡啶的方法，不使用催化剂，其合成方法如下：
(1)、预热原料2，3-二氯-5-三氯甲基吡啶；
(2)、氟化氢加压至5-8mpa；
(3)分别用计量泵和质量流量计将步骤(1)和(2)中两种物料打入管式反应器；
(4)、控制反应温度为150-250℃，反应压力为3-6mpa；停留时间为3-6h；
(5)、收集反应液到收集接收罐，控制接收罐温度为20-90℃，
反应液收集后精馏得纯品；废气收集至尾气吸收罐冷却分离。
在上述技术方案中，首先将原料2，3-二氯-5-三氯甲基吡啶预热和氟化氢加压，预热温度为100-150℃，优选预热温度为120-140℃；氮气给氟化氢加压，压力为5-8mpa，优选加压压力为6-8mpa。
在上述技术方案中，由于氟化氢腐蚀性较大，一般材质的反应管不能保证压力，本发明使用的反应管采用哈氏合金材质，反应管规格为DN20，长度5m的哈氏合金管。
在上述技术方案中，预热后的原料2，3-二氯-5-三氯甲基吡啶原料流量为400-700g/h，优选原料流量为550-650g/h。
在上述技术方案中，氟化氢的进料采用质量流量计，氟化氢流量为110-160g/h，优选进料流量为135-155g/h。
在上述技术方案中，两种原料2，3-二氯-5-三氯甲基吡啶和氟化氢栽反应摩尔比1：1-4，优选两种原料摩尔比为1:2.5-3.5。
在上述技术方案中，合成过程的反应温度为150-250℃，优选反应温度为170-180℃。
在上述技术方案中，优选反应压力为4-5mpa。
在上述技术方案中，反应产物的熔点8-9℃，故反应液接收器需要预热防止产品析出；反应液接收容器预热温度控制在20-90℃，优选预热温度为40-60℃。
在上述技术方案中，反应原料氟化氢和反应产生的氯化氢在预热的接收罐中逸出，收集到气体储罐中，将气体储罐冷却，回收氟化氢，分离出氯化氢。
本发明设计因了一种连续化合成2，3-二氯-5-三氟甲基吡啶的方法，不在使用催化剂，较少生产成本，减少催化剂再生环节，使工艺变得简单；克服传统的釜式反应，采用哈氏合金反应管，两种物料连续进料反应，控制原料停留时间；提高收率；收率大于80％，产品纯度大于98％，本发明方法操作简单；反应产生的废气可经过低温冷却回收。
具体实施方式
以下结合实施实例对本发明做进一步的说明。
实施例1
将原料2，3-二氯-5-三氯甲基吡啶预热到120℃，氟化氢用氮气加压到6mpa后，开始进料，2，3-二氯-5-三氯甲基吡啶用计量泵进料，流量：550g/h，氟化氢用质量流量计进料；流量:135g/h，两种物料摩尔比1:3.2，控制反应温度170℃，控制反应压力4mpa，反应液接收容器温度为40℃；反应液收集精馏；产物收率69％,纯度大于98.2％。
实施例2
将原料2，3-二氯-5-三氯甲基吡啶预热到140℃，氟化氢用氮气加压到7mpa后，开始进料，2，3-二氯-5-三氯甲基吡啶用计量泵进料，流量：550g/h，氟化氢用质量流量计进料；流量:135g/h，两种物料摩尔比1:3.2，控制反应温度170℃，控制反应压力3.5mpa，反应液接收容器温度为40℃；反应液收集精馏；产物收率66％,纯度98.1％。
实施例3
将原料2，3-二氯-5-三氯甲基吡啶预热到130℃，氟化氢用氮气加压到7mpa后，开始进料，2，3-二氯-5-三氯甲基吡啶用计量泵进料，流量：600g/h，氟化氢用质量流量计进料；流量:135g/h，两种物料摩尔比1:3，控制反应温度170℃，控制反应压力4mpa，反应液接收容器温度为40℃；反应液收集精馏；产物收率79％，纯度98.2％。
实施例4
将原料2，3-二氯-5-三氯甲基吡啶预热到130℃，氟化氢用氮气加压到6mpa后，开始进料，2，3-二氯-5-三氯甲基吡啶用计量泵进料，流量：600g/h，氟化氢用质量流量计进料；流量:160g/h，两种物料摩尔比1:3.5，控制反应温度190℃，控制反应压力5mpa，反应液接收容器温度为40℃；反应液收集精馏；产物收率79.5％，纯度98.5％。
实施例5
将原料2，3-二氯-5-三氯甲基吡啶预热到130℃，氟化氢用氮气加压到6mpa后，开始进料，2，3-二氯-5-三氯甲基吡啶用计量泵进料，流量：530g/h，氟化氢用质量流量计进料；流量:140g/h，两种物料摩尔比1:3.5，控制反应温度180℃，控制反应压力5mpa，反应液接收容器温度为40℃；反应液收集精馏；产物收率79％，纯度98.5％。
实施例6
将原料2，3-二氯-5-三氯甲基吡啶预热到140℃，氟化氢用氮气加压到7mpa后，开始进料，2，3-二氯-5-三氯甲基吡啶用计量泵进料，流量：550g/h，氟化氢用质量流量计进料；流量:135g/h，两种物料摩尔比1:3.2，控制反应温度170℃，控制反应压力4mpa，反应液接收容器温度为40℃；反应液收集精馏；产物收率80％，，纯度98.0％。
实施例7
将原料2，3-二氯-5-三氯甲基吡啶预热到140℃，氟化氢用氮气加压到6mpa后，开始进料，2，3-二氯-5-三氯甲基吡啶用计量泵进料，流量：550g/h，氟化氢用质量流量计进料；流量:135g/h，两种物料摩尔比1:3.2，控制反应温度200℃，控制反应压力4mpa，反应液接收容器温度为40℃；反应液收集精馏；产物收率80％，纯度98.0％。
Claims (6)
1.一种采用连续化合成2，3-二氯-5-三氟甲基吡啶的方法，其特征在于，不使用催化剂，包括如下步骤：
(1)、预热原料2，3-二氯-5-三氯甲基吡啶；
(2)、氟化氢加压至5-8mpa；2，3-二氯-5-三氯甲基吡啶与氟化氢的摩尔比为1:3-3.5；
(3)分别用计量泵和质量流量计将步骤(1)和(2)中两种物料打入管式反应器；
(4)、控制反应温度为180-200℃，反应压力为3-6mpa；
(5)、收集反应液收集到接收罐，控制接收罐温度为20-90℃，反应液收集后精馏得纯品；废气收集至尾气吸收罐冷却分离；接收罐的出来的气体经过冷却分离氟化氢与氯化氢，回收氟化氢循环使用。
2.根据权利要求1所述的采用连续化合成2，3-二氯-5-三氟甲基吡啶的方法，其特征在于：步骤(1)中，原料的预热温度为100-150℃。
3.根据权利要求1所述的采用连续化合成2，3-二氯-5-三氟甲基吡啶的方法，其特征在于：步骤(2)中，氟化氢采用氮气加压。
4.根据权利要求1所述的采用连续化合成2，3-二氯-5-三氟甲基吡啶的方法，其特征在于：步骤(3)中，管式反应器为DN20，长度5m的哈氏合金管。
5.根据权利要求1所述的采用连续化合成2，3-二氯-5-三氟甲基吡啶的方法，其特征在于：2，3-二氯-5-三氯甲基吡啶原料流量为400-700g/h。
6.根据权利要求1所述的采用连续化合成2，3-二氯-5-三氟甲基吡啶的方法，其特征在于：氟化氢流量为110-160g/h。
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