[发明专利]一种催化电解制备4‑氨基‑3,6‑二氯吡啶‑2‑甲酸的方法

说明书

技术领域

本发明属于化工产品的生产领域，特别涉及一种催化电解制备4-氨基-3,6-二氯吡啶-2-甲酸的方法。

背景技术

4-氨基-3,6-二氯吡啶-2-甲酸，商品名为氨草啶、氯氨吡啶酸、二氯氨基吡啶酸，是一种吡啶羧酸类除草剂，它能迅速进入植物体内，易被茎、叶吸收，从而导致生长中断并迅速死亡，主要用于牧场、种植园和非农作物区的杂草控制，及用于甜菜田和荞麦田的除草。

4-氨基-3,6-二氯吡啶-2-甲酸的合成方法目前有化学合成法和电解法。化学合成4-氨基-3,6-二氯吡啶-2-甲酸是以3,6-二氯吡啶-2-甲酸酯为原料，经过硝化、还原、水解、提纯等步骤完成。但化学合成法存在使用原料昂贵，反应难控制，转化率不高，三废处理量大，对环境十分不友好等不足，难于实现工业化。电解法是以4-氨基-3,5,6-三氯吡啶-2-甲酸为原料，通过电解、酸化、提纯等步骤完成。但该方法存在反应时间长，电能利用率低，存在羟基化与氨基被氧化，以及过度电解的副反应，合成目标物纯度不高，仅90％，如使用于工业化，需去除的杂质多，三废处理量大，收率偏低。

目前4-氨基-3,6-二氯吡啶-2-甲酸的制备工艺存在诸多缺陷。一是，化学法使用混酸硝化，废酸量大且难处理，对环境十分不友好。二是，电解法中电解槽存在缺陷，电极应用中寿命短、须频繁替换。三是，分离过程污染严重，操作繁琐。因此，现有生产工艺已不能满足化工产业可持续发展的需要，急需先进的清洁生产工艺来替代。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的缺点与不足，提供一种催化电解制备4-氨基-3,6-二氯吡啶-2-甲酸的方法。本发明采用4-氨基-3,5,6-三氯吡啶-2-甲酸催化电解制备4-氨基-3,6-二氯吡啶-2-甲酸，是一种收率高、效率高、成本低的，适合工业化生产4-氨基-3,6-二氯吡啶-2-甲酸的生产方法。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种催化电解制备4-氨基-3,6-二氯吡啶-2-甲酸的方法，包括以下步骤：

a.往5％氢氧化钠水溶液中逐渐加入4-氨基-3,5,6-三氯吡啶-2-甲酸，将料液调节到pH＝10.0～13.8，再加入4-氨基-3,5,6-三氯吡啶-2-甲酸质量2～9％的催化剂；

b.开启换热装置，开启循环装置，料液升温至5～90℃；

c.开启恒压直流电源，调节槽电压1.5-5.0V，随着电解进行，pH值不断降低，补加30％氢氧化钠水溶液，维持反应液pH＝10.0～13.8，直到4-氨基-3,5,6-三氯吡啶-2-甲酸含量降至≤0.2％，停止反应，获得反应液；

d.对步骤c中的反应液进行过滤获得滤液I和滤饼I，将滤液I酸化，过滤，获得滤饼II，烘干得到4-氨基-3,6-二氯吡啶-2-甲酸；

e.滤饼I用8％-20％盐酸洗涤，过滤，得滤液II和滤饼Ⅲ，滤饼Ⅲ即为回收催化剂，套用到a步骤；滤液II即为回收盐酸，重复使用，直到盐酸含量＜8％。

上述步骤a中催化剂的用量为4-氨基-3,5,6-三氯吡啶-2-甲酸质量的2～9％，优选4～6％；

上述步骤a中所用的催化剂为Pd/C、Pt/C、Ru/C、Rh/C、Ri-Ni中的一种或多种组合；

上述步骤b中的物料升温至5-90℃，优选40～55℃；

上述步骤c中的pH值为10-13.8，优选12.5-13.5；

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

本发明中的4-氨基-3,6-二氯吡啶-2-甲酸的催化电解制备方法，生产过程不用还原剂肼、二氯甲烷等剧毒危险品，反应条件温和。通过添加催化剂，大大加快电解减少副反应，减少电极的消耗，提高了电能使用效率，降低后处理难度和三废排放量，提高了生产效率，降低了生产成本。对促进吡啶类中间体、农药和医药的发展，加快进口替代具有重要意义。

(1)本发明用清洁环保的催化电解工艺，高选择性地将4-氨基-3,5,6-三氯吡啶-2-甲酸电解还原成4-氨基-3,6-二氯吡啶-2-甲酸；

(2)本发明只需在原有电解制备工序中增加一道过滤催化剂的装置，催化剂可以循环套用。设备简单、操作简便、成本低，适合工业化生产；

(3)本发明适用于4-氨基-3,5,6-三氯吡啶-2-甲酸催化电解，制备纯度较高的4-氨基-3,6-二氯吡啶-2-甲酸，三废比普通电解方法少，具有明显的经济优势和环保优势。

具体实施方式