[发明专利]2‑氟‑3‑氯‑5‑三氟甲基吡啶的制备方法

说明书

（一）技术领域

本发明涉及化学合成技术领域，特别涉及一种2-氟-3-氯-5-三氟甲基吡啶的制备方法。

（二）背景技术

含氟化合物具有较高的膜渗透性、抗代谢稳定性及与脂膜的亲和力、热稳定性和化学稳定性等特点，已广泛应用于农药中，含氟农药是十分重要的含氟精细化学品，具有高选择性、高适广谱、高附加值、低用量、成本低、低毒、低残留、对环境友好等特点，符合现代农药发展趋势，近10年来国内外含氟农药得到了迅速发展。目前世界上的1300余个农药品种中含氟农药约占12%，含氟农药中的除草剂约占45%，杀虫剂占33%，杀菌剂约占15%，其它占7%。含氟除草剂是近年来开发最多的，近10年里开发出的除草剂含氟化合物占50%，除草剂是未来农药发展的方向，含氟农药已经成为世界农药工业发展的重点。

2-氟-3-氯-5-三氟甲基吡啶，是含氟吡啶杂环类一种很有价值的化学品，主要用于于合成杀虫剂氟啶脲（啶虫隆）、杀菌剂氟啶胺（福农帅）、除草剂高效盖草能（高效氟吡甲禾灵）、杀虫杀螨剂啶蜱脲（吡虫隆），也用于一些医药合成的中间体。氟啶脲、氟啶胺、高效盖草能等都是现阶段含氟农药的主要品种，占有农药市场的较大份额。

目前，2-氟-3-氯-5-三氟甲基吡啶的合成方法主要有几种：一是由2-氯-5-三氟甲基吡啶合成2，3-二氯-5-三氟甲基吡啶(2.3.5DCTF)再进行氟化；二是先制备2，3-二氯-5-三氯甲基吡啶(2.3.5DCTC)，再经氟化制备2-氟-3-氯-5-三氟甲基吡啶。上述两种方法中，氟化剂一般用氟化钾、氟化钠、氟化氢等。

（1）合成2,3-二氯-5-三氟甲基吡啶的方法有：

①采用活性炭催化剂

此法主要是在2-氯-5-三氟甲基吡啶的3位上氯化，催化剂是活性炭，最高收率为74.1%，缺点是异构体较多，难于分离。

②吡啶酮法

文献报道，2-氯-5-三氟甲基吡啶在FeC1₃催化下，进行氯化，可以得到2,3,5-DCTF。但此法的收率以及选择性都不够理想。改进的方法，是2-氯-5-三氟甲基吡啶在碱和三甲基甲醇的作用下，脱掉2位的氯，变成5-三氟甲基吡啶-2-酮，其目的是为了激活3位，使下一步能在3位上氯化，然后进一步在2位氯化，总收率43.2%.

此法的优点是反应条件比较温和，缺点是步骤多，尚有待考察各个步骤，以提高反应收率。

上述合成后2,3-二氯-5-三氟甲基吡啶，再经氟化反应制备2-氟-3-氯-5-三氟甲基吡啶，国内有相关报道，氟化剂选用氟化钾。但本工艺的原料2-氯-5-三氟甲基吡啶和2,3-二氯-5-三氟甲基吡啶价格较高，此法生产的2-氟-3-氯-5-三氟甲基吡啶成本高，无市场竞争力。

另一方法就是先合成2,3-二氯-5-三氯甲基吡啶，再氟化制得2-氟-3-氯-5-三氟甲基吡啶，这条工艺路线中合成2,3-二氯-5-三氯甲基吡啶有多方法：

①环化法

环化法是以全卤代醛与不饱和腈为原料，合成2,3-二氯-5-三氯甲基吡啶，此工艺收率76%，由于原料卤代醛的合成与分离提纯相对较难，尚有待于进一步深人研究；

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②由2-氨基-5-甲基吡啶先溴代再氯化制取，这种路线工艺简单，但分离异构体较难；

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上述方法都存在着副产物多，难分离，收率低等缺点，难于工业化生产。

（三）发明内容

本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种操作简单、产品收率高、适于工业化生产的2-氟-3-氯-5-三氟甲基吡啶的制备方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种2-氟-3-氯-5-三氟甲基吡啶的制备方法，包括如下步骤：

（1）以2-氯-5-三氯甲基吡啶为原料，采用六氯化钨为催化剂，加热通氯气进行氯化反应，得到2,3-二氯-5-三氯甲基吡啶；

（2）将2,3-二氯-5-三氯甲基吡啶投入氟化釜，并加入五氟化锑和无水氟化氢，搅拌升温反应，反应结束后降温、水洗、分层，送至精馏釜，经减压精馏制得2-氟-3-氯-5-三氟甲基吡啶。

本发明采用2-氯-5-三氟甲基吡啶为原料，选用定位催化剂，在一定的反应条件下进行氯化反应，制备2,3-二氯-5-三氯甲基吡啶，然后在催化剂存在的条件下，用污水氟化氢做孵化机，制备2-氟-3-氯-5-三氟甲基吡啶。

本发明的反应方程式如下：

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本发明的更优技术方案为：