2,3-二氯吡啶是一种广泛应用于医药和农药等化工领域的重要化工中间体，是合成氯虫苯甲酰胺杀虫剂的主要原料，该杀虫剂是一种作用机制独特、广谱高效低毒、专一性高、对环境友好，并且和其它杀虫剂没有交互抗性，因此使得其应用和开发的前景非常宽广。故对此类杀虫剂的主要原料—2,3-二氯吡啶的合成工艺进行研究具有非常重要的现实意义。本文详细阐述了2,3-二氯吡啶的几种比较常见的合成方法，对这些合成方法进行理论分析和在一定的实验研究基础上，设计出了一条2,3-二氯吡啶的相对较优的合成路线。即在低温状态下用氢气还原2,3,6-三氯吡啶，以钯碳作为催化剂，以甲醇为溶剂，以吡啶为缚酸剂，在常压、10℃下反应1.5h，得到的2,3-二氯吡啶纯度高达95%，原料转化率超过90%，生产效率极高。本合成方法是一条工艺简单，原料简单易得、价格相对较低、并且反应条件简单、实验装置容易操作、后处理简单的工艺路线，具有比较良好的工业开发前景。关键词 2,3-二氯吡啶，加氢反应，催化，合成，工艺优化
目 录
1 引言 1
1.1 2,3二氯吡啶物性和用途简介 1
1.2 2,3二氯吡啶合成工艺研究 1
1.3 本课题研究目的和内容 4
2 实验部分 4
2.1 仪器与药品 4
2.2 分析方法 5
2.3 实验内容 9
3 结果与讨论 11
3.1 分析结果 11
3.2 反应条件优化结果 13
结论 17
致谢 18
参考文献 19
1 引言
1.1 2,3二氯吡啶物性和用途简介
2,3二氯吡啶是一种微溶于水的白色粉状固体，它的熔程为65～68℃，沸点为192.5℃[1]。2,3二氯吡啶是一种广泛应用于医药和农药等化工领域的重要化工中间体，经常被用于合成氯虫苯甲酰胺杀虫剂和HGW86[2]。其中在新型杀虫剂氯虫苯甲酰胺的合成过程中，2,3二氯吡啶是其关键中间体。氯虫苯甲酰胺是杜邦公司发现并开发的一类作用于鱼尼丁受体的邻苯二甲酞胺杀虫剂,该杀虫剂结构新颖,作用方式独特,对鳞翅目害虫有特效,对哺乳动物的毒性很低,而且其具有高效、广 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072* 
谱、与现有农药无互抗性等优点,适合于抗性治理与害虫综合防治[3]。而且2,3二氯吡啶还有许多其他方面的用处，比如2,3二氯吡啶还可以用来合成抗生素、治疗心血管等疾病的药物、农用杀虫剂、除草剂、杀菌剂等。2,3二氯吡啶的结构式见式1：
/
式1 2,3二氯吡啶
1.2 2,3二氯吡啶合成工艺研究
1.2.1 2,3,6三氯吡啶还原法
现最早报导的是Hebel 等[4]在低温下用氢气还原2,3,6三氯吡啶，以Pd/C为催化剂，乙酸为溶剂，乙酸钠为缚酸剂，在常压、50℃下反应14h，尽管得到2,3二氯吡啶选择性高达88%，但原料转化率只有33%，生产效率较低。以甲酸铵为供氢体，利用催化氢转移加氢的方法制备2,3二氯吡啶，但收率只有40.83%。
龚亚军等[5]以2,3,6三氯吡啶为原料，通过催化加氢的方法制备2,3二氯吡啶对缚酸剂进行筛选，对溶剂甲醇水体积配比、反应温度、压力及催化剂投量等进行考察。在以甲酸钠为缚酸剂、反应温度40℃、氢气压力0.4MPa、催化剂投量0.25%、溶剂甲醇/水体积比3∶2条件下，反应2 h，原料转化率为89.0%，2,3二氯吡啶最高摩尔收率达到70.5%。该工艺主要存在产物选择性及收率低的问题，从而制约了其工业化应用。反应路线见式2:
/
式2 2,3,6三氯吡啶加氢反应制备2,3二氯吡啶反应路线
1.2.2 2氯吡啶合成法
这种方法文献报道的比较少[6]，可以通过三步反应得到的确是2,3二氯吡啶和2,5二氯吡啶的混合物，反应路线见式3：
/
式3 2氯吡啶合成反应制备2,3二氯吡啶反应路线
该反应由于2,3二氯吡啶和2,5二氯吡啶分离困难，并且收率比较低，不具备工业化的生产价值。
1.2.3 3氯吡啶合成法
以3氯吡啶为原料，有两种方法可以合成2,3二氯吡啶[6]。
Hebel 报道了原料3氯吡啶在乙酰氟酸条件下，可以生成一对具有NF键的共振体，这个共振体不稳定，通过脱去HF和经过二氯甲烷氯化反应，可以选择性的生产 2,3二氯吡啶[7]。这种方法也有一定的缺陷性，由于吡啶的3号位不容易进行亲电取代反应，造成反应原料3氯吡啶的价格昂贵，生产成本增加，难于实现工业化生产。反应路线见式4：
/
式4 3氯吡啶合成反应制备2,3二氯吡啶反应路线
Choppin 报道了以3氯吡啶为原料，溶剂分别为正己烷或四氢呋喃，氯化试剂为C2Cl6，并且在Bu Li/Me2N(CH2)OLi为催化剂的条件下进行氯化反应可以生成2,3二氯吡啶的方法，但是目标产物的收率只有60%[8]。由于反应产率不高而且试剂价格昂贵，不适宜进行大规模工业生产。反应式见式5：
/
式5 3氯吡啶合成反应制备2,3二氯吡啶反应路线
1.2.4 3氨基吡啶合成法
赵桃林等[9]探索了一条以3氨基吡啶为原料，经过氯化、重氮化和Sandmeyer 反应，中间体不分离，一锅法合成2,3二氯吡啶的经济合理的路线，对反应的机理进行了探讨，并对副产物进行了分离与表征。其最终产物收率达到了66.9%，含量98%以上。
陈璐[10]研究了以3氨基吡啶合成2,3二氯吡啶反应在间歇反应釜与微反应器中的不同反应效果，以及操作条件，如物料摩尔配比、混合效果、进料流速、过氧化氢的用量和浓度、停留时间、反应温度和催化剂种类对结果的影响。以浓盐酸为溶剂，原料先与过氧化氢发生氯化反应，再加入亚硝酸钠进行重氮化反应，最后在催化剂作用下经自由基反应生成2,3二氯吡啶。在最优条件下，反应在微反应器中连续合成，收率可达75%，高于间歇反应的收率65%。刘伟等[11]在 NaClO溶液和NaOH溶液中经霍夫曼降级反应得到3氨基吡啶，3氨基吡啶在浓盐酸/双氧水条件下进行氯化反应制得2氯3氨基吡啶，最后，2氯3氨基吡啶在低温和浓盐酸条件下经过重氮化反应和Sandmeyer 反应制得2,3二氯吡啶。最优条件下，产物总收率达到了73.7%。合成路线见式6：

原文链接：http://www.jxszl.com/yxlw/zygc/67558.html