7.31(1)2,3,5-三氯吡啶合成的研究

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2020年07月30日 08:11
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2004年3月 
Mar.20O4 
CHEMICAI 
学 I.业 与工程 
第2l卷 第2期 
Vo1.2l < br>No.2 
INDUSTRY AND ENGINEERING 
文章编号:1004 —9533(2004)02—0146—03 
2,3,5一三氯吡啶合成的研究 
杨祥宇  ,宋 健 ,楼科侠 ,冯荣秀 ,廖化学 ,段文君 
(1.天津大学药物科学与技术学院,天津30 0072;2.河北工业大学化上学院,天津300130 
3.天津医科大学,天津300070) 
摘要:本文主要研究了重要的农药中间体2,3,5一三氯吡啶的合成条件。以五氯吡啶为原料,在碱 
性条件下与锌粉反应制得三氯吡啶 研究了反应温度、时间、锌粉用量及碱液质量分数等条件对 
2,3,5一三氯吡啶收率的影响,并且采用了自制的精馏塔分离反应产物,使得后处理的步骤减少,得 到比较满意的结果,制得三氯吡啶纯度97%以上,熔点480C 490C。 
关键词:2,3, 5一三氯吡啶;五氯吡啶;合成 
中图分类号:TQ253.21 文献标识码:B 
Synt hesis of 2,3,5一Trichloropyridine 
YANG Xiang—yu  ,SONG Jian ,LOU Kc—xia ,FENG Rong—xiu ,LIAO Hua—x ue ,DUAN Wen—jun 
(1.College of Pharmaceuticals &Bioteehnology,Tianjin University,Tia in 300072,Ch ina; 
2 School of"Chemical Engineering,Hebei Un iversity of Technology,Ti in 300130,China; 
3.T ianjin Medical University、Tianjin 300070.China) Abstract:2,3,5一trichloropyridine is a valuable i ntermediate for producing herbicidally effective c ompounds. 
In this paper,the process for produc ing 2,3,5一trichloropyfidine from pentachl0r0py din e was studied.In the 
process,2,3,5一trichloropy ridine was obtained by reacting pentachloropyridin e with zinc powder in an alkaline 
medium at 75  0C.The effect factors such as temperature,time.th e amount of zinc powder etc were studied.Self 

made Oldershaw column was employed to separat e the resulting products and it can shorten the wo rk—up 
procedures.The purity of 2,3,5一trichloro pyridine was up to 97%,mp 480C一490C. 
Key words :2,3,5一trichloropyridine;pentachloropyridine;synth esis 
2,3,5一三氯吡啶是白色针状晶体,熔点48 ℃ 

应的温度为34 00C~4000C,反应深度不易控制,副产 
48.50C,是一种重要的农药中间体。可用于制备  
物多,作为起始反应物的3,5一二氯吡啶也是不容 
易获得的,因而造成生产成本高,不利 于实现工业 毒死蜱,杀虫螨等农药 。;2,3,5一三氯吡啶还可用 
于制备近年投放市场的除草剂 嗯草醚。 
Sell最先提出将吡啶与五氯化磷在密闭试管中 
2100C~2200C反应制 备2,3,5一三氯吡啶;其后有人 
提出将吡啶盐酸盐与氯气在气相条件来制备2,3,5 
化;Kalama Chemical公司则进一步提出液相法制备 
2,3,5一三氯吡啶的工艺,该 工艺采用高压条件下先 
将吡啶制成相应的盐酸盐,其后与液氯反应制备三 
氯吡啶 ,反应中 温度为150 ̄C(温度过低或过高将 
三氯吡啶,该方法要求以3,5,一二氯吡啶为起始 使收率降 低,副产物增加),反应每隔4h左右需要停 
止反应将反应中比重大的产物移出,该工艺需要在 反应物才能够较高产率得到2,3,5一三氯吡啶,反 
收稿日期:2003—03—03 
作者简介:杨祥宇(1975一),男,上£宁鞍山人,硕士生,主要从事药物中间的研究 
联系人: 宋健,电话:(022)27401450,Email:songjian@tju.edu.cn。 


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第21卷第2期 杨祥宇等:2,3,5一三氯吡啶合成的研 究 
高压条件下进行反应,对设备的要求比较高,操作复 
杂,收率较低,不利于实现工业化; Dow公司 和 
Ciba Geigy 公司相继在1978年和1981年提出了以 
2, 3,5,6一四氯吡啶或者五氯吡啶为原料在碱性条 
件下用锌粉还原制备三氯吡啶的工艺,该工艺具有  
操作相对简便,安全性高的优点。在1979年Ciba 
Geigy公司又开发了以三氯乙 醛和丙烯腈为原料,催 
化闭环法制备三氯吡啶的工艺,收率也是比较令人 
满意的 ,该工艺 对设备的要求比较高,反应中压力 
上升较快,反应不易控制。本文可从操作性、安全 
性、设 备等角度考虑,选用锌粉还原法制备2,3.5一 
三氯吡啶。 
1锌粉还原法的研究 
1.1试验方法 
称量五氯吡啶12.55g(0.05too1)溶于30mL甲苯 
中, 然后与一定量的锌粉和配制好的氢氧化钠溶液 

起置于装有机械搅拌、温度计、回流冷凝器的 四口 
瓶中,开动搅拌升温到一定温度,保温若干小时后停 
止加热。降温,抽滤,用甲苯洗涤 滤饼3次~4次, 
合并滤液,减压除去甲苯,得到粗产品,用气相色谱 
分析产品的各组分含 量。然后通过自制的精馏塔进 
行分离,得到高纯度的2,3,5一三氯吡啶,熔点48℃ 

49%,色质联机分析证明所得为目的产物: 
1.2结果与讨论 
影响本反应的因素 比较多,主要涉及锌粉用量、 
NaOH含量、反应温度、反应时间和后处理方式等一 
1)锌 粉用量对反应的影响:锌粉影响反应速度 
及反应深度。锌粉用量对反应的影响见表1(反应 
温度94%,保温时间10h,氢氧化钠溶液质量分数为 
25%)。 
表1锌粉用量对反应的 影响 
锌粉/五 
二氯毗啶二氯毗啶四氯吡啶 
五氯毗啶 
序号氯吡啶 质量 分数质量分数质量分数 质量分数 
(摩尔比) 
% 
% % 
% 
3.158 
25.198 52 150 
10 703 
2 3:1 10.I2 2 49.IO2 34.5I2 0.197 
3 4:1 15.275 54.754 23.9 04 0.095 
从表1数据看出,随着锌粉量的增加,三氯吡啶 
的含量是逐渐上升,二氯 吡啶的含量也呈上升趋势, 
锌粉与五氯吡啶的摩尔比为4:1是比较适宜的。 
2)碱液含量 对反应的影响:碱溶液为反应介质. 
碱溶液也可能影响到锌粉的还原性,因而其碱性的 
强弱 直接影响着反应的速度,因此考察了氢氧化钠 
水溶液浓度对反应的影响,见表2(反应温度90℃, 
保温时间6h,锌粉与五氯吡啶的摩尔比为6:1) 
表2碱液质量分数对反应的影响 
碱液质量二氯吡啶三氯吡啶阴氯吡啶五氯吡啶 
序号 分数 匝量分数质量分数质量分数质量分数 < br>% % % % % 
从表2中数据可以看到.随着NaOH质量分数 
的提高,二氯吡 啶的含量是呈上升趋势而三氯吡啶 
的含量呈下降趋势,说明碱的浓度影响着反应深度 
NaO H质量分数为13%~25%是比较适宜的一 
3)反应温度对反应的影响:五氯吡啶还原生成 
三氯吡啶的反应是一个分步反应.反应温度影响着 
反应的深度和反应速度 如果反应温度过高,将使  
副产物二氯吡啶及氯代吡啶的含量升高一反应温度 
对反应的影响见表3(保温时间6h,氢 氧化钠溶液质 
量分数为25%,锌粉与五氯吡啶的摩尔比为4:1) 
表3反应温度对反应的 影响 
从表3随着反应温度的降低.反应速度变慢.二 
氯吡啶的含量会降低,同时四氯吡啶的 转化率也降 
低了 所以采用反应温度为75{℃是比较适宜一 
4)反应时间对反应的影响: 延长反应时间可以 
促使反应更加完全,而过长的反应时间有两个显著 
的弊端,一是发生深度 还原副反应.二是生产效率大 
大降低。反应时间的影响见表4(氢氧化钠溶液质 
量分数为2 5%,锌粉与五氯吡啶 尔比为4:1.反应 
温度为75℃)。 
从表4可以看出在当前反应 的条件下.反J立时 
间为10h是比较适宜的。 


维普资讯 http: < br>l48 
表4反应时问对反应的影响 
化学工业与工程 2004年3月 
为, 采用质量分数为13%~25%的氢氧化钠碱溶液 
作为反应介质,加入与五氯吡啶摩尔比为4:1的锌  
粉,在75℃反应1O小时,得到粗产品,然后进行减 
压精馏制得产品。 
本工艺 路线,具有操作简单,原料易得,易于实 
现工业化的特点。 
参考文献: 
5)后处 理方法的改进:文献报道的后处理方法, 
是将粗产品通过15块理论塔块的精馏塔进行了减 
压精馏,再进一步在环己烷中进行重结晶,才能得到 
含量在97%以上的产品,两步的总收率为42% 。采 
rl rl 
用如上步骤,具有操作复杂,物料损失大,生产效率 
l 2 < br>1J 1J 
低的缺点。本试验通过自制的精馏塔,采用自制的 
填料(因涉及技术保密 ,详情略。),在2.66kPa条件 
下控制适当的回流比进行减压精馏,收集100℃~ 
105℃馏分,即可得到含量在97%以上产品,收率为 
51.2%。与文献相比缩短了反应步骤,减 少了物料 
的损失,因而具有很大的优势。 
3 结论 
通过以上试验的研究,本反应 的最佳反应条件 
RAYMOND H RIGTERINK.O—Py—dyl phosphate s and 
phosphorotilloateslP J.US:3 244 586,1966 一o4一O5. 
MICHAEL J MARINAK.Production of polych lorinated 
pyridine mixtures by liquid phase ch lorination of pyridine or 
pyridine hydrochlori de[P].US:4 515 953,1985一O5—0r7. 
CLAVSD WEIS.Pr ocess for pr
 
oducing 2,3,5一 
4 
tric hloropyr
5 
idinelPj.US:4 258 194,1981—03—24 . 
CARL T REDEMANN.Preparation of 2,3,5一 
tr ichloropyridine[Pj.US:4 111 938,1978—09一O5 
EGI NHARD STEINER.Process for producing 2,3,5一 
tri eMoropyridine 2.4.4一meMow一4一formoyl— 
butyroni  le as a novel compound and a process for 
produ cing it[Pj.US:4 245 098,1981一Ol—o4. 
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3 1 

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