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2,3-二氟-5-氯吡啶是合成高效農藥炔草酯的一種重要中間體。近十年來含氟農藥得到迅速發展,已經成為世界農藥工業發展的重點,其中開發與應用較多的有含氟擬除蟲菊酯類與含氟苯甲酰脲類殺蟲劑。因為氟原子半徑小,略大于氫原子半徑,具有極大的電負性,接近于羥基,其所形成的c-F鍵能比c-H鍵能要大,能使氟化物保持高的穩定性;又由于氟原子(尤其是cF基)的引入,使分子內電子云密度降低,提高了抗分解的能力,從而使化合物表現出持久效能;同時,氟原子或含氟基團的引入,能提高化合物的脂溶性,即增強疏水性,易于滲透生物膜而迅速達到作用部位,與生物體內的酶結合,使之受到抑制,從而使生物體喪失機能而致死亡。所以氟原子和含氟基團(如三氟甲基、三氟甲氧基、二氟甲基、二氟甲氧基)代替農藥芳環上的其它基團,能夠顯著的提高農藥的活性,含氟農藥的生物活性往往能比其對應的非氟農藥增大數倍。很多含氟農藥在性能上相對具有用量少、毒性低、藥效高、代謝能力強等特點,這使它在新農藥品種中所占比例越來越高。
一種2,3-二氟-5-氯吡啶的制備方法,2,3-二氟-5-氯吡啶的制備方法,步驟如下,
(1)將環丁砜、氟化鉀和四苯基溴化膦加入反應釜中,升溫,溫度為130℃,壓力為為0.1MPa,脫水,脫水操作后反應釜內的物料的含水量0.03wt%,得到混合物A;
(2)向混合物A中加入2,3,5-三氯吡啶,加入反應釜中的2,3,5-三氯吡啶:四苯基溴化膦:氟化鉀的投料摩爾比為1:0.2:2.1,升溫,溫度為200℃,反應時間為1h,得到混合物B;
(3)將混合物B降溫,溫度為150℃,保溫3h,抽真空,升溫蒸餾,收集釜頂餾分,冷卻,得到粗產品;
(4)將混合物B降溫,溫度為50℃,放入脫溶釜,回收溶劑,得到溶劑A;
(5)將粗產品降溫,溫度為-10℃,攪拌,過濾,得到第一次濾液和第一次結晶固體,將一次濾液降溫,溫度為-30℃,攪拌,過濾,得到第二次濾液和第二次結晶固體;
(6)將一次結晶固體和二次結晶固體混合,加入溶劑A,加熱溶解,降溫,攪拌,過濾,得到第三次結晶固體和第三次濾液;
(7)將第二次濾液和第三次濾液混合,降溫,溫度為為-35℃,攪拌,過濾,得到第四次結晶固體和廢液;
(8)將第四次結晶固體加熱,融化,降溫,溫度為為-10℃,攪拌,過濾,得到廢液和混合物C;
(9)將混合物C與第三次結晶固體混合,即為2,3-二氟-5-氯吡啶。
一種制備5-氯-2,3-二氟吡啶的方法,采用2-氨基吡啶為起始原料;首先通過對2-氨基吡啶的氯化生成2-氨基- 3,5-二氯吡啶,然后再有鹽酸存在條件下加亞硝酸鈉溶液重氮化后,發生桑德邁爾反應生成2,3,5-三氯吡啶和3,5-二氯吡啶-2-酮的混合物,然后用氯化亞砜進行再次氯化,經處理得到2,3,5-三氯吡啶;最后以制得的2,3,5-三氯吡啶為原料,用環丁砜和二甲亞砜為溶劑,加入氟化銫和氟化鉀的混合物作為氟化劑,反應溫度控制在145℃,保溫17h,之后升溫至190℃,保溫19h,催化效果好,連續移出產物,可以得到所需的產品2,3-二氟-5-氯吡啶。
安裝好減壓蒸鎦裝置,稱取400g環丁砜和400g二甲亞砜快速加到1000mL燒瓶中,在200℃,0.07 MPa(負壓)脫水到0.05%以下;稱取96g(1.66mol) 氟化銫,96g(1.66mol)氟化鉀,120g(0.67mol)三氯吡啶,2g18-冠醚,3g碳酸鉀于120度加入反應瓶中,升溫至200度保溫3h;升溫,通入氮氣鼓泡,約3h收集完產物;得產物95g(0.51mol),收率90%;通過氣相色譜測得純度96.8%。
紅外光譜圖圖譜分析數據:3078.2cm是c:c-H的伸縮振動,1598.3,1470.3cm分別是C:C、C=N的伸縮振動,1173.3,1245.0,1419.1cm是C.F伸縮振動,927.5,896.7,794.3,732.9cm是c=c-H的彎曲振動和C-C1的伸縮振動,符合5-氯-2,3-二氟吡啶的結構。
[1] [中國發明] CN202011191160.0 一種2,3-二氟-5-氯吡啶的制備方法
[2] [中國發明] CN201610151939.7 一種制備5-氯-2,3-二氟吡啶的方法