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2-氯-5-三氟甲基吡啶的合成研究

王爽米

  2-氯-5-三氟甲基吡啶是合成农药及医药的重要有机化工中间体。本文在探讨合成2-氯-5-三氟甲基吡啶的关键中间体2-氯-5-三氯甲基吡啶合成路线的基础上,确定了以3-甲基吡啶为原料的四步法合成工艺,即:N-氧化、吡啶环氯化、侧链氯化、氟化四步反应,分别得到中间体N-氧-3-甲基吡啶、2-氯-5-甲基吡啶、2-氯-5-三氯甲基吡啶和终产物2-氯-5-三氟甲基吡啶,通过对各步反应影响因素的考察,得到了较佳的小试合成工艺条件,以起始原料3-甲基吡啶计,反应的总收率为30.5%。该合成路线具有原料便宜易得、反应条件较为温和、反应过程易于控制等优点。各步合成反应条件为: 1. N-氧-3-甲基吡啶合成:用30%过氧化氢为氧化剂,以冰乙酸为溶剂,在酸性下反应,3-甲基吡啶与30%过氧化氢的摩尔比为1:1.5,反应温度70℃,反应时间为24小时,粗产品中N-氧-3-甲基吡啶的含量为93.9%,收率为84.8%; 2. 2-氯-5-甲基吡啶合成:用苯甲酰氯为氯化剂,以二氯甲烷作溶剂,三乙胺作吸酸剂,N-氧-3-甲基吡啶与苯甲酰氯的摩尔比为1:1.4,电动搅拌,微回流状态下反应3小时,粗产品中2-氯-5-甲基吡啶的含量为81.5%,收率为54.4%; 3. 2-氯-5-三氯甲基吡啶合成:用氯气作氯化剂,偶氮二异丁腈作引发剂,邻二氯苯作溶剂,偶氮二异丁腈加入量为2-氯-5-甲基吡啶质量的5%,温度140℃,电动搅拌下反应20小时,粗产品中2-氯-5-三氯甲基吡啶的含量为78.3%,经硅胶柱分离后得到纯品,收率为82.7%; 4. 2-氯-5-三氟甲基吡啶合成:用无水氟化钾作氟化剂,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作相转移催化剂,二甲基亚砜作溶剂,2-氯-5-三氯甲基吡啶与无水氟化钾的摩尔比为1:2,CTAB的加入量为2-氯-5-三氯甲基吡啶质量的8%,电动搅拌,微回流状态下反应6小时,2-氯-5-三氟甲基吡啶含量达99%以上,收率为80.0%。 各步反应的中间体及最终产物均用GC-MS和1H NMR表征了其结构。……   
[关键词]:2-氯5-三氟甲基吡啶;3-甲基吡啶;2-氯-5-甲基吡啶;2-氯-5-三氯甲基吡啶
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:宁波大学2010年