3,5,6-三氯吡啶-2-醇钠的合成工艺研究

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3,5,6-三氯吡啶-2-醇钠(简称三氯吡啶醇钠)是有机磷杀虫剂O,O-二乙基-O-(3,5,6-三氯-2-吡啶基)硫代磷酸酯的重要中间体,本着绿色化学的原则选择合适的生产方案,降低成本,对其合成方法进行研究并为工业化生产提供基础数据,具有重要意义。本文综述了3,5,6-三氯吡啶-2-醇钠的各种合成方法,并通过理论分析和实验研究,设计了3,5,6-三氯吡啶-2-醇钠的合成路线。以氯乙酸生产过程中产生的废母液(主要成分为一氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸)为原料,经酰氯化、精馏得到合格的混合酰氯,混合酰氯再经氯化得到三氯乙酰氯。以三氯乙酰氯和丙烯腈为原料,CuCl和Cu粉为复合催化剂,经加成、环化得到中间体(3,3,5,6-四氯-3,4-二氢吡啶-2-酮),再经芳构化得到三氯吡啶醇钠产品。研究结果表明:在制备三氯乙酰氯的酰氯化过程中,n(氯酸母液):n(硫磺)=1:0.48,在45℃~70℃下反应10~12小时,得到混合酰氯,产品收率为80.41%,气相检测含量为97.14%;在氯化过程中m(吡啶):m(4-二甲基氨基吡啶)=1:0.03,在70℃~110℃下反应约12小时,得到三氯乙酰氯,产品收率为85.5%,GC纯度为99.12%;以三氯乙酰氯和丙烯腈为原料,n(三氯乙酰氯):n(丙烯腈)=1:1.3,催化剂CuCl的量为三氯乙酰氯的质量的2.64%,m(CuCl):m(Cu)=4:1,以邻二氯苯为溶剂,溶剂量为三氯乙酰氯质量的3倍,在140℃下,采用回流液回流到液面以下,进行加成、环化、芳构化,可得到3,5,6-三氯吡啶-2-醇钠,收率为78.6%,纯度为98.7%(HPLC);反应中的副产物2,3,5,6-四氯吡啶经过水解反应,n(四氯吡啶):n(NaOH)=1:4,在140℃下水解3h,得到3,5,6-三氯吡啶-2-醇钠,收率为84.6%。本合成方法是一条工艺简单,原料价格低廉、反应条件温和、后处理简单的工艺路线,有很好的应用前景。
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