2,6-二氟吡啶的合成

背景及概述

2,6-二氟吡啶是一种重要的农药中间体，可用合成除草剂，如： 炔草酯，氧氟乙禾灵，吡氟氯禾灵等，其合成一直是二氯吡啶和氟化钾(或氟化铯)亲核取代反应，用非质子性溶剂如二甲亚砜，环丁砜，四甲基环丁砜等作为溶剂，加入碳酸钾和相转移催化剂，在200℃以上反应10～15个小时。尽管DMSO和DMF等具有良好的加速亲核取代反应的能力，但它们相对高的沸点。热不稳定性及臭味和其与水溶液和有机相的相溶能力，使得产物的分离相当困难，且溶剂回收变得几乎不可能。

近十几年来，室温离子液体作为“清洁”溶剂和新催化体系正在被化学工作者接受和关注。室温离子液体系指在常温下呈液态的熔盐体系，通常由烷基吡啶或双烷基咪唑季铵阳离子与氯铝酸根、氟硼酸根及氟磷酸根等阴离子组成。且离子液体具有优异的化学和热稳定性，蒸汽压低，能溶解许多有机无机化合物及金属配合物等。

合成

本实验方法，利用室温离子液体1-丁基-3-甲基-咪唑六氟磷酸盐，1-丁基-3-甲基-咪唑四氟硼酸盐作为极性非质子溶剂，2，6-二氯吡啶和氟化钾(或氟化铯)在200℃左右发生亲核取代反应[1]，保持10～15小时。实验表明，室温离子液体作溶剂，不但兼有相催化作用，而且产物产率较高，易分离，溶剂能重复使用及整个反应不污染环境等优点。

图1 2,6-二氟吡啶的合成反应式

实验操作：

在一个100mL三口瓶中加入50mL离子液体，0.12mol KF,0.02mol CsF,0.06mol的2，6-二氯氯吡啶和0.5克碳酸钾，反应混合物在剧烈搅拌下加热升温至200℃，保持10～15个小时后，停止加热，冷却后用无水乙醚萃取，减压蒸去乙醚，柱层析，旋蒸除去溶剂得到产物2,6-二氟吡啶。

参考文献

[1]US4071521 A1, 1978 ;