專利名稱：一種微通道內連續(xù)化制備2-氯-5-氯甲基吡啶的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種2-氯-5-氯甲基吡啶的制備方法，特別涉及一種在微通道反應器內連續(xù)化制備2-氯-5-氯甲基吡啶的方法。
背景技術：
2_ 氯 _5_ 氯甲基卩比唳(2-chloro-5_chloromethylpyridine,簡稱 CCMP)是新型高效農藥吡蟲啉(Imidacloprid)和吡蟲清(NI-25)的關鍵中間體，也是這一類農藥分子中最具殺蟲活性的部分。且通過它的烷基化反應、與雜環(huán)N — H的縮合反應以及氨化后與I-硝基-2，2-雙(硫甲基)乙烯的反應，可制備一系列新的殺蟲殺螨劑。至今為止開發(fā)出的合成工藝已有10余條之多，但可用于工業(yè)化生產(chǎn)的不多。其合成路線主要可以歸為兩類直接從吡啶及其衍生物氯化或直接環(huán)合反應得到。由吡啶及 其衍生物直接氯化的路線，最主要的就是2-氯-5-甲基吡啶的氯化甲基法，該合成方法工藝成熟，反應步驟少，原料成本低，但其容易被深度氯化，生成2-氯-5- 二氯、三氯甲基吡啶。而直接環(huán)合法是由美國瑞利公司開發(fā)的一條工藝路線，主要是以環(huán)戊二烯和丙烯醛為原料，經(jīng)一系列反應得到。但該合成方法反應步驟長，原料價格較高，且環(huán)合反應收率不是很理想。因此，如果能在原本成熟的工藝路線基礎上，克服氯化深度即產(chǎn)物選擇性的問題，得到大批量、質量更優(yōu)異的產(chǎn)品，同時實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，這將對今后農藥和醫(yī)藥的發(fā)展有很大的推動作用。微反應技術作為一項新興的強化反應技術，是用建立在連續(xù)流動基礎上的微通道反應器替代傳統(tǒng)間歇釜式反應器。微通道反應器的特征尺寸通常在10 2000 i! m之間。由于微反應器內工藝流體的通道尺寸非常小，相對于常規(guī)管式反應器而言，其比表面積體積比非常大，因此具有高的混合效率(毫秒級范圍實現(xiàn)徑向完全混合)、強的換熱能力和窄的停留時間分布，在化學合成、化學動力學研究和工藝開發(fā)等領域具有廣闊的應用前景。主要具有以下優(yōu)勢(I)無放大效應，無需中試直接可以放大；(2)對反應溫度、時間、物料配比等可以精確控制；(3)比表面積大，傳質效率聞，物料以精確比例瞬間均勻混和；(4)比傳熱效率高，證生產(chǎn)過程的安全性；(5)具有良好的可操作性?，F(xiàn)已被越來越多用于強放熱快速反應、烴類催化氧化、有機金屬催化耦合等常規(guī)條件下難以控制反應研究。因此，在傳統(tǒng)的2-氯-5-甲基吡啶為原料的氯甲基法基礎上，借助微反技術的優(yōu)點，克服釜式反應器的缺點，開發(fā)微通道反應器內連續(xù)化制備2-氯-5-氯甲基吡啶的技術，可簡化工藝、提高選擇性、降低合成成本、減少污染物質排放。

發(fā)明內容
本發(fā)明目的是提供一種利用微反應技術，在微通道反應器中連續(xù)化制備2-氯-5-氯甲基吡唳的方法，簡化工藝、提高選擇性、降低合成成本、減少污染物質排放。本發(fā)明采用的技術方案是
一種微通道內連續(xù)化制備式(I )所示2-氯-5-氯甲基吡啶的方法，所述方法為以2-氯-5-甲基吡啶為原料，以磺酰氯為氯化試劑，以偶氮二異丁腈為引發(fā)劑，以有機溶劑為反應介質，于微通道反應器內，在8(T130°C條件下進行氯化反應，通過控制反應液的進料流速來控制反應的停留時間，反應完全后，收集微通道反應器流出液，獲得所述2-氯-5-氯甲基吡啶；所述有機溶劑為氯苯、二氯甲烷、三氯甲烷或四氯化碳中的一種(優(yōu)選氯苯)，所述微通道反應器聚四氟乙烯管微通道反應器；所述2-氯-5-甲基吡啶與偶氮二異丁腈和磺酰氯的投料物質的量之比為I :0. 006 0.012:0. 5 I (優(yōu)選I :0. 012:0. 5)，所述2-氯-5-甲基吡啶終濃度為2. 5 5mol/L (優(yōu)選3mol/L)。
權利要求
1.一種微通道內連續(xù)化制備2-氯-5-氯甲基吡啶的方法，其特征在于所述方法為以2-氯-5-甲基吡啶為原料，以磺酰氯為氯化試劑，以偶氮二異丁腈為引發(fā)劑，以有機溶劑為反應介質，于微通道反應器內，在8(T13(TC條件下進行氯化反應，通過控制反應液的進料流速來控制反應液停留時間，反應完全后，收集微通道反應器流出液，獲得所述2-氯-5-氯甲基吡啶；所述有機溶劑為氯苯、二氯甲烷、三氯甲烷或四氯化碳；所述微通道反應器為聚四氟乙烯管微通道反應器；所述2-氯-5-甲基吡啶與偶氮二異丁腈和磺酰氯的投料物質的量之比為1:0. 006 O. 012:0. 5 1，所述2-氯-5-甲基吡啶終濃度為2. 5 5mol/L。
2.如權利要求I所述的微通道內連續(xù)化制備2-氯-5-氯甲基吡啶的方法，其特征在于所述微通道反應器的內徑為5(Γ1500微米時，停留時間15 75s，所述反應液在微通道反應器內的流速O. 5^2. 5m/min。
3.如權利要求I所述的微通道內連續(xù)化制備2-氯-5-氯甲基吡啶的方法，其特征在于微通道反應器的內徑為60(Γ1200微米，所述反應液進入微通道反應器的流速為I. (Γ2. Om/min，停留時間為45 60s，反應溫度ll(Tl20°C。
4.如權利要求I所述的微通道內連續(xù)化制備2-氯-5-氯甲基吡啶的方法，其特征在于所述方法按如下步驟進行將2-氯-5-甲基吡啶和偶氮二異丁腈混合后溶于氯苯a中配制成2-氯-5-甲基吡啶終濃度2. 5^5mol/L的樣液A，將磺酰氯溶于氯苯b中配制成磺酰氯終濃度I. 25^2. 5mol/L的樣液B，所述2-氯-5-甲基吡啶與偶氮二異丁腈和磺酰氯的投料物質的量之比為I :0. 012 :0. 5，將樣液A和樣液B分別以I. (Γ2. Om/min的速度形成進料流并以相同的速度注射到微通道反應器內，反應溫度為11(T120°C、停留時間45飛Os，收集微通道反應器流出的反應液，獲得所述的2-氯-5-氯甲基吡啶；所述微通道反應器為內徑600^1000微米的聚四氟乙烯管，長度為I. (Γ2. Om。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種微通道內連續(xù)化制備2-氯-5-氯甲基吡啶的方法以2-氯-5-甲基吡啶為原料，以磺酰氯為氯化試劑，以偶氮二異丁腈為引發(fā)劑，以有機溶劑為反應介質，于微通道反應器內，在80~130℃條件下進行氯化反應，通過控制反應液的流速來控制反應的停留時間，反應結束后，收集微通道反應器流出液，獲得所述2-氯-5-氯甲基吡啶；本發(fā)明方法大大縮短了反應時間，提高反應效率和產(chǎn)品質量，使得產(chǎn)物選擇性高達97.88%；本發(fā)明反應系統(tǒng)無放大效應，可以通過并聯(lián)實現(xiàn)數(shù)倍放大，具有連續(xù)反應的穩(wěn)定性，操作簡便、生產(chǎn)周期短、原料便宜易得、生產(chǎn)工藝簡單等優(yōu)點，適用于工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號C07D213/61GK102796039SQ20121029266
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月16日 優(yōu)先權日2012年8月16日
發(fā)明者余武斌, 高建榮, 鄭明明, 陳曉萍, 葉青 申請人:浙江工業(yè)大學