本發(fā)明屬于有機合成領域,具體涉及一種2-氯煙酸的合成方法。
背景技術:
近年來,隨著農(nóng)藥和醫(yī)藥的發(fā)展,煙酸系列化學品越來越受關注,應用范圍廣闊。其中,2-氯煙酸作為重要的農(nóng)藥和醫(yī)藥中間體,主要用于制備新型高效除草劑煙嘧磺隆、消炎鎮(zhèn)痛藥尼氟滅酸、普拉洛芬和HIV逆轉酶抑制劑奈韋拉平。這些產(chǎn)品在國內(nèi)外均供不應求。因此,對2-氯煙酸制備及生產(chǎn)工藝的研究具有重要意義。
另一方面,2-氯-5-氯甲基吡啶是合成農(nóng)藥吡蟲啉的關鍵中間體,以3-甲基吡啶為原料合成2-氯-5-氯甲基吡啶的過程中,會副產(chǎn)市場需求量很小的異構體2-氯-3-氯甲基吡啶。以吡蟲啉的副產(chǎn)物2-氯-3-氯甲基吡啶為原料制備2-氯煙酸,不僅可以節(jié)約成本,同時也使得副產(chǎn)物2-氯-3-氯甲基吡啶得到充分利用,提高了資源利用率,減少了污染物的排放。目前,以2-氯-3-甲基吡啶或其甲基氯代物為原料合成2-氯煙酸的報道較少,主要如下:
以2-氯-3-甲基吡啶為原料,經(jīng)氧化合成2-氯煙酸。該方法主要有混酸氧化法(ES5011982)和高錳酸鉀氧化法?;焖嵫趸ㄒ髼l件苛刻(190~210℃),設備投資大;高錳酸鉀法收率較低(65%),所使用氧化劑高錳酸鉀價格昂貴,并且產(chǎn)生大量的含錳廢水,造成環(huán)境污染,因此不適合2-氯煙酸的生產(chǎn)。
2-氯-3-三氯甲基吡啶由2-氯-3-氯甲基吡啶進一步氯化得到,專利US4504665和專利JP58213760利用2-氯-3-三氯甲基吡啶在100%磷酸中加熱水解制備2-氯煙酸,收率80%左右。該方法原子經(jīng)濟利用效率低,產(chǎn)品收率不高,酸用量大,后處理較麻煩。
專利CN101602717A以2-氯-3-氯甲基吡啶為原料,經(jīng)水解、次氯酸鈉氧化兩步反應得到2-氯煙酸。該方法有大量的廢水和鹽產(chǎn)生,對工業(yè)化生產(chǎn)不利。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術反應條件苛刻、產(chǎn)品收率低、成本高的不足,提供了一種合成2-氯煙酸的方法。該方法以廉價的亞硝酸鈉/醋酸體系為氧化劑,具有反應條件溫和,工藝簡單,收率高,成本低的優(yōu)點。
一種2-氯煙酸的合成方法,該方法以2-氯-3-氯甲基吡啶為原料,以亞硝酸鈉/醋酸體系為氧化劑,在反應溫度為0~100℃條件下反應制備得到2-氯煙酸。
在一些實施例中:亞硝酸鈉和2-氯-3-氯甲基吡啶的摩爾比為1~5:1,醋酸和2-氯-3-氯甲基吡啶的摩爾比為1~5:1。
在一些優(yōu)選的實施例中:亞硝酸鈉和2-氯-3-氯甲基吡啶的摩爾比為2~3:1,醋酸和2-氯-3-氯甲基吡啶的摩爾比為1~3:1。
在一些實施例中:反應溶劑選自二甲基亞砜、二甲基甲酰胺、丙酮、乙醇和呋喃中的任意一種。
在一些優(yōu)選的實施例中:反應溶劑為二甲基亞砜或二甲基甲酰胺。
本發(fā)明技術方案中:所述的溶劑和2-氯-3-氯甲基吡啶的質(zhì)量比為2~4:1。
在一些實施例中:反應溫度為20~50℃。
在一些優(yōu)選的實施例中:反應溫度為20~35℃。
本發(fā)明的有益效果:
(1)本發(fā)明的原料來源于生產(chǎn)農(nóng)藥吡蟲啉過程中所產(chǎn)生的副產(chǎn)物,節(jié)約了成本,減少了污染物的排放。
(2)本發(fā)明以廉價的亞硝酸鈉/醋酸體系為氧化劑,成本低,反應條件溫和,工藝簡單,收率高,克服了現(xiàn)有技術的不足。
具體實施方式
下面結合實施例對本發(fā)明做進一步說明,但本發(fā)明的保護范圍不限于此:
實施例1
在裝有機械攪拌和干燥管的500ml四口燒瓶中,加入103.5g(1.5mol)亞硝酸鈉,81g(0.5mol)2-氯-3-氯甲基吡啶,45g(0.75mol)醋酸和200g二甲基甲酰胺,啟動攪拌,控溫在20℃反應,液相色譜監(jiān)測。反應4h,2-氯-3-氯甲基吡啶完全轉化,反應結束。減壓蒸餾出大部分溶劑,加水洗去殘余溶劑和鹽,過濾得黃色2-氯煙酸粗品,甲醇/水(V:V=2:1)重結晶、干燥得71.6g白色固體2-氯煙酸,純度98.1%,收率89.0%。
實施例2
在裝有機械攪拌和干燥管的500ml四口燒瓶中,加入72.4g(1.05mol)亞硝酸鈉,81g(0.5mol)2-氯-3-氯甲基吡啶,45g(0.75mol)醋酸和162g二甲基亞砜,啟動攪拌,控溫在30℃反應,液相色譜監(jiān)測。反應12h,2-氯-3-氯甲基吡啶完全轉化,反應結束。減壓蒸餾出大部分溶劑,加水洗去殘余溶劑和鹽,過濾得淡黃色2-氯煙酸粗品,甲醇/水(V:V=2:1)重結晶、干燥得75.2g白色固體2-氯煙酸,純度98.5%,收率94.0%。
實施例3
在裝有機械攪拌和干燥管的500ml四口燒瓶中,加入86.2g(1.25mol)亞硝酸鈉,81g(0.5mol)2-氯-3-氯甲基吡啶,67.4g(1.1mol)醋酸和162g二甲基亞砜,啟動攪拌,控溫在20℃反應,液相色譜監(jiān)測。反應8h,2-氯-3-氯甲基吡啶完全轉化,反應結束。減壓蒸餾出大部分溶劑,加水洗去殘余溶劑和鹽,過濾得淡黃色2-氯煙酸粗品,甲醇/水(V:V=2:1)重結晶、干燥得76.0g白色固體2-氯煙酸,純度98.6%,收率95.1%。
實施例4
在裝有機械攪拌和干燥管的500ml四口燒瓶中,加入72.4g(1.05mol)亞硝酸鈉,81g(0.5mol)2-氯-3-氯甲基吡啶,45g(0.75mol)醋酸和162g二甲基亞砜,啟動攪拌,控溫在50℃反應,液相色譜監(jiān)測。反應3h,2-氯-3-氯甲基吡啶完全轉化,反應結束。減壓蒸餾出大部分溶劑,加水洗去殘余溶劑和鹽,過濾得黃色2-氯煙酸粗品,甲醇/水(V:V=2:1)重結晶、干燥得74.0g白色固體2-氯煙酸,純度98.0%,收率92.0%。
實施例5
在裝有機械攪拌和干燥管的500ml四口燒瓶中,加入72.4g(1.05mol)亞硝酸鈉,81g(0.5mol)2-氯-3-氯甲基吡啶,45g(0.75mol)醋酸和240g二甲基甲酰胺,啟動攪拌,控溫在35℃反應,液相色譜監(jiān)測。反應4h,2-氯-3-氯甲基吡啶完全轉化,反應結束。減壓蒸餾出大部分溶劑,加水洗去殘余溶劑和鹽,過濾得黃色2-氯煙酸粗品,甲醇/水(V:V=2:1)重結晶、干燥得74.8g白色固體2-氯煙酸,純度98.3%,收率93.4%。
實施例6
反應條件同實施例1,僅僅將溶劑換為乙醇,得到68.8g白色固體2-氯煙酸,純度78.3%,收率68.3%。
實施例7
反應條件同實施例1,僅僅將溶劑換為丙酮,得到66.4g白色固體2-氯煙酸,純度80.3%,收率67.7%。
實施例8
反應條件同實施例5,僅僅將反應溫度降低為10℃,得到75.4g白色固體2-氯煙酸,純度76.3%,收率73.9%。
實施例9
反應條件同實施例5,僅僅將反應溫度降低為100℃,得到74.6g白色固體2-氯煙酸,純度80.3%,收率76.0%。