[发明专利]一种制备2-氯-3-三氟甲基吡啶的方法

说明书

本发明公开了一种制备2‑氯‑3‑三氟甲基吡啶的方法，以2‑氯‑3‑甲基吡啶为原料，溶解于3，4‑二氯三氟甲苯中，经过两个温度梯度，同时通入氯气氯代。氯代反应结束后，向氯代反应液加入催化剂后用于氟化反应，经过两个温度梯度，同时通入氟化氢氟化。氟化反应结束，回收过量氟化氢后，降温析晶获得2‑氯‑3‑三氟甲基吡啶。本发明公开的制备方法其氯代反应液无需进一步浓缩提纯，可以直接用于下一步的氟化反应。其氯代反应无需添加催化剂，氟化反应中的氟化氢用量少，反应条件比较温和，反应结束后直接降温析晶，获得2‑氯‑3‑三氟甲基吡啶的纯度为99.4％，收率为85％以上。

技术领域

本发明涉及有机化学技术领域，尤其涉及一种制备2-氯-3-三氟甲基吡啶的方法。

背景技术

2-氯-3-三氟甲基吡啶在农药医药领域有着广泛的应用，例如：其可以用作除草剂啶嘧磺隆、抗前列腺癌新药阿帕鲁胺的起始原料(参见：上海化工，2008，33，4；CN101454002)。

现有文献中已报道的合成2-氯-3-三氟甲基吡啶方法，主要有以下几种：

1)专利CN102712590，CN103601671报道的是以3-三氟甲基吡啶为原料，经过氧化生成N氧化物，进一步选择性氯代得到2-氯-3-三氟甲基吡啶。

2)专利CN112441966报道的是以生产2，3-二氯-5-三氟甲基吡啶(简称DCTF)过程中的副产物2，3，6-三氯-5-三氟甲基吡啶为原料，经过选择性还原、醚化保护、加氢还原脱氯、水解、氯化工艺，将2，3，6-三氯-5-三氟甲基吡啶定向转化为2-氯-3-三氟甲基吡啶。

3)专利CN108586334报道的是以2-羧基-3-三氟甲基吡啶为原料，使用三乙胺/氯化钠/偶氮二异丁腈体系，进行脱羧氯代选择性得到2-氯-3-三氟甲基吡啶。

4)专利CN111004172，CN101062915报道的是以2-氯-3-甲基吡啶为原料，经过氯代、氟化选择性制备2-氯-3-三氟甲基吡啶。

路线(1)、(3)虽然步骤少，但原料价格较贵，路线(2)虽然原料为生产DCTF过程的副产，但后续转化步骤长，效率不高，这些不足都会影响其大规模应用。

此外，还有使用3-甲基吡啶为原料的报道，但其经过氯化、氟化反应后所生成2-氯-3-三氟甲基吡啶占比不足20％，大部分生成的为2-氯-5-三氟甲基吡啶(参见：CN102875454、US4288599)。

总体上看，以2-氯-3-甲基吡啶为原料的路线(4)，可以有效兼顾原料廉价易得、反应步骤短、选择性好的优势。但现有工艺仍存在氯代反应需要使用催化剂(或光照)、多级氯代反应釜、所使用溶剂也可能被氯代影响反应效果，氟化反应氟化氢过量(7-30倍量)较多、压力较高(3.0-9.0MPa)、反应温度高(160-210℃)的不足。

因此，进一步研究开发出以2-氯-3-甲基吡啶为原料，经过氯化、氟化的高效反应工艺，对于大规模生产2-氯-3-三氟甲基吡啶显得很有必要。

发明内容

本发明提供一种制备2-氯-3-三氟甲基吡啶的方法，以解决氯代反使用催化剂，氟化反应氟化氢过量较多、压力较高，反应温度较高的问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种制备2-氯-3-三氟甲基吡啶的方法，包括以下步骤：

S1：将2-氯-3-甲基吡啶溶解于3，4-二氯三氟甲苯，持续搅拌升温至第一温度梯度，通入第一氯气进行氯化反应，随后升温至第二温度梯度，继续通入第二氯气进行氯化反应，得到2-氯-3-三氯甲基吡啶反应液；