[发明专利]一种2‑氟‑5‑三氟甲基吡啶的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种2-氟-5-三氟甲基吡啶的制备方法。

背景技术

2-氟-5-三氟甲基吡啶是一种重要的化工中间体原料，通过在吡啶环和吡啶侧链引入氟原子，使其拥有较强的亲脂性，可在农药和医药中发挥重要的作用，其应用价值和市场前景十分可观，目前国内尚无十分成熟的工艺技术报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种2-氟-5-三氟甲基吡啶的制备方法，本发明转化率高，反应选择性好，生产成本低，适合于工业化生产。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种2-氟-5-三氟甲基吡啶的制备方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

(1)以3-甲基吡啶为原料，一步氯化合成2-氯-5-三氯甲基吡啶粗品，对2-氯-5-三氯甲基吡啶粗品进行纯化处理后，获得高纯度的2-氯-5-三氯甲基吡啶；

(2)以步骤(1)所得高纯度的2-氯-5-三氯甲基吡啶为原料，以无水HF为氟化试剂，一步氟化合成2-氟-5-三氟甲基吡啶粗品；

(3)将步骤(2)所得2-氟-5-三氟甲基吡啶粗品依次进行碱洗和水洗，所得油层经过减压精馏即得到高纯度的2-氟-5-三氟甲基吡啶产品。

上述步骤(1)中，合成2-氯-5-三氯甲基吡啶粗品的过程为：以3-甲基吡啶为原料，通入氯气一步氯化合成2-氯-5-三氯甲基吡啶粗品；其中：所述氯化反应中，反应温度为140～180℃，氯化时间为15～20小时。

上述步骤(1)中，对2-氯-5-三氯甲基吡啶粗品进行纯化处理时，是通过有机溶剂重结晶得到高纯度的2-氯-5-三氯甲基吡啶，其纯度大于92％；重结晶采用的有机溶剂为甲醇、乙醇或异丙醇。

上述步骤(2)中，所述氟化试剂与2-氯-5-三氯甲基吡啶的摩尔比例为(1～5)：1。所述氟化反应中，反应温度为100～250℃，反应压力为1.0～15.0MPa，氟化时间为5～20h。

上述步骤(3)中，所述减压精馏过程为：将碱洗、水洗后的油层投入精馏塔进行减压蒸馏，收集40～45℃和11mmHg条件下的馏分，得到无色液体，即为所述高纯度的2-氟-5-三氟甲基吡啶产品。

所述制备的高纯度的2-氟-5-三氟甲基吡啶产品其纯度达98.77％以上，收率达85.45％以上。

本发明的优点及有益效果如下：

1、本发明提供了一种2-氟-5-三氟甲基吡啶的制备方法，以3-甲基吡啶为原料，通过氯化、氟化两步反应，高选择性合成高纯度的2-氟-5-三氟甲基吡啶。

2、本发明转化率高，反应选择性好，生产成本低，适合于工业化生产。

本发明的具体反应如下式：

附图说明

图1为实施例1制备2-氟-5-三氟甲基吡啶¹HNMR谱图。

具体实施方式

下面将通过具体实施例对本发明做进一步的具体描述，但不能理解为是对本发明保护范围的限定。

本发明为2‐氟‐5‐三氟甲基吡啶的制备方法，该方法首先制备2‐氯‐5三氯甲基吡啶粗品，对粗品进行纯化处理，获得高纯度的2‐氯‐5‐三氯甲基吡啶产品。然后2‐氯‐5‐三氯甲基吡啶进行氟化反应，经过碱洗、水洗后，减压精馏有机相，得到高纯度的2‐氟‐5‐三氟甲基吡啶。具体过程如下：

(1)3-甲基吡啶的氯化反应：

以3-甲基吡啶为原料，通氯气一步直接合成2-氯-5-三氯甲基吡啶。氯化反应的温度可以在100～250℃内；温度低于100℃时，反应不完全，反应速度慢；反应高于250℃后，吡啶环上的氯化取代副反应加剧，副产物含量增大，最好的温度范围在140～180℃。持续通氯反应15～20小时后即可得到含2-氯-5-三氯甲基吡啶的混合物。

氯化反应后的混合物通过重结晶的方法提纯2-氯-5-三氯甲基吡啶。重结晶的溶剂可以选择甲醇、乙醇、异丙醇等，考虑到经济性和安全性，可选择乙醇作为重结晶溶剂。

(2)2-氯-5-三氯甲基吡啶的氟化反应：