[发明专利]一种3-三氟甲基吡啶气相催化氯化制备2-氯-5-三氟甲基吡啶的方法

说明书

本发明提供了一种2‑氯‑5‑三氟甲基吡啶的制备方法，在选自ZSM‑5、5A、β和13X分子筛中的至少一种催化剂的作用下，3‑三氟甲基吡啶和氯气气相反应，得到2‑氯‑5‑三氟甲基吡啶。本发明提供的制备方法，具有原料转化率高、目标产物选择性高、反应温度低、能耗低、分离简单等优点。

技术领域

本发明涉及一种2-氯-5-三氟甲基吡啶的制备方法，特别是涉及一种以3-三氟甲基吡啶为原料气相制备2-氯-5-三氟甲基吡啶的方法。

背景技术

2-氯-5-三氟甲基吡啶是一种十分重要的含氟吡啶类化工原料，可用于制备2-氨基-5-三氟甲基吡啶、2-羟基-5-三氟甲基吡啶、2-巯基-5-三氟甲基吡啶和2,3-二氯-5-三氟甲基吡啶等三氟甲基吡啶类中间体，也是合成杀虫剂啶虫丙醚、高效除草剂精吡氟禾草灵(商品名精稳杀得)和羟戊禾灵以及高效杀菌剂氟啶胺等产品的关键中间体。这些含氟农药都具有广谱内吸、高效低毒﹑安全性好、持效期长等优点，在国外得到大面积的广泛使用，具有广阔的市场前景。

对于2-氯-5-三氟甲基吡啶的制备，以3-三氟甲基吡啶为原料的，现有技术中有以下公开：

(1)欧洲专利EP0013474中报道以3-三氟甲基吡啶为原料进行热氯化或光氯化反应制备2-氯-5-三氟甲基吡啶的方法，收率达67％。此方法若使用热氯化方法，其反应温度需保持在380℃以上，能耗高且部分原料易结焦。若使用光氯化方法，需要配置专用的光氯化反应器设备，还需要加入自由基引发剂和有机稀释剂等协助反应，不仅增加设备投入，还增加了产物分离难度；

(2)中国专利CN104610137中报道以3-三氟甲基吡啶为原料、以活性炭固载三氯化铁为催化剂、经催化氯化制备2-氯-5-三氟甲基吡啶的方法，反应温度420℃，未披露目标产物2-氯-5-三氟甲基吡啶的收率。此方法反应温度过高、能耗高，导致部分原料易结焦，且需要使用四氯化碳作为溶剂，增加了汽化及分离的能耗。

因此，有必要对2-氯-5-三氟甲基吡啶的制备方法做进一步改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种2-氯-5-三氟甲基吡啶的制备方法，具有原料转化率高、目标产物选择性高、反应温度低、能耗低、分离简单、无需使用有机溶剂、引发剂和光氯化反应器设备等特点。

本发明提供2-氯-5-三氟甲基吡啶的制备方法，化学反应式如下：

本发明提供如下技术方案：

一种2-氯-5-三氟甲基吡啶的制备方法，所述方法包括：

在催化剂存在下，保持反应温度为150～350℃，使3-三氟甲基吡啶和氯气气相反应，得到2-氯-5-三氟甲基吡啶；

所述催化剂选自ZSM-5、5A、β和13X分子筛中的至少一种，

所述ZSM-5分子筛，其Si/Al为50～300、平衡阳离子选自H⁺、Na⁺、K⁺、Ca²⁺中的至少一种。

本发明提供的制备方法，使用的催化剂选自ZSM-5、5A、β和13X分子筛中的至少一种。

当所述催化剂为ZSM-5分子筛时，作为一种优选的方式，其Si/Al为50～300、平衡阳离子选自H⁺、Na⁺、K⁺、Ca²⁺中的至少一种。

作为进一步优选的方式，所述ZSM-5分子筛，其Si/Al为80～200、平衡阳离子选自H⁺、Na⁺和K⁺中的至少一种。

本发明提供的制备方法，反应温度满足使反应顺利进行即可。