2-氯-5-甲基吡啶(簡稱CMP)是生產(chǎn)吡蟲清和吡蟲啉等高效、低毒和低殘留煙堿類農(nóng)藥的重要中間體,具有廣闊的應(yīng)用前景。目前,公開報道工業(yè)化生產(chǎn)2-氯5-甲基吡啶的方法包括嗎啉-丙醛法、芐胺-丙醛法以及3-甲基吡啶氧化法。其中嗎啉-丙醛法合成2-氯-5- 甲基吡啶被國家列為清潔生產(chǎn)工藝,國內(nèi)僅江蘇揚(yáng)農(nóng)化工集團(tuán)有限公司采用該工藝,但是該工藝存在收率低的問題;芐胺-丙醛法合成CMP存在工藝流程長、原料生產(chǎn)成本較高、廢棄物污染嚴(yán)重、氯芐分離困難等缺點(diǎn);3-甲基吡啶氧化法合成CMP具有操作簡單、原料投資費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn),但是存在同分異構(gòu)體分離難、中間產(chǎn)物熱不穩(wěn)定、容易爆炸等不安全因素。
因此,開發(fā)一種工藝簡單、環(huán)保、產(chǎn)品收率高和有利于工業(yè)化生產(chǎn)的CMP合成方法具有非常重要的研究價值。采用N,N,5-三甲基-2-吡啶胺為原料,經(jīng)季銨化和氯化反應(yīng)合成2-氯-5-甲基吡啶,合成路線見圖。該路線與其他3種工業(yè)化路線相比,具有工藝簡單,設(shè)備投資少,產(chǎn)品收率高且易分離等優(yōu)點(diǎn),適合工業(yè)化生產(chǎn)。
以N,N,5-三甲基-2-吡啶胺為原料,經(jīng)季胺化和加壓氯化反應(yīng)合成了2-氯-5-甲基吡啶,對其合成工藝進(jìn)行了優(yōu)化。確定了2-氯-5-甲基吡啶的合成工藝:以芐基三乙基氯化銨作為季銨化反應(yīng)的相轉(zhuǎn)移催化劑,其用量為N,N,5-三甲基-2-吡啶胺質(zhì)量的10%;加壓氯化的反應(yīng)溫度為90℃,反應(yīng)時間為4h,起始反應(yīng)壓力為0.20MPa,2-氯-5-甲基吡啶收率為85.08%,提純后產(chǎn)品含量為99.95%。2-氯-5-甲基吡啶合成新路線與其他3種工業(yè)化路線相比,避免了含磷、高鹽有機(jī)廢水難以處理的難題,解決了產(chǎn)品收率低、原子經(jīng)濟(jì)性差的問題,獲得了高含量的產(chǎn)品,彌補(bǔ)了目前生產(chǎn)方法的諸多不足,開發(fā)了一條安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的合成2-氯-5-甲基吡啶新路線,將進(jìn)一步推動我國農(nóng)藥事業(yè)的發(fā)展。