3-氯吡啶的制备及应用

背景及概述

3-氯吡啶为透明无色至淡黄色透明液体，为常见的有机合成中间体，也是重要的医药与农药中间体，特别是在农药领域，它是合成新型杀虫剂氯虫苯甲酰胺的重要中间体，具有广阔的应用前景。3-氯吡啶分子中含有氯及吡啶活性基团，应存放在密封容器内，并放在阴凉、干燥处，储存的地方需远离氧化剂。

制备

以2，3，6-三氯吡啶为原料通过催化加氢的方法制备3-氯吡啶，具有原料价格便宜、工艺简单、生产清洁等优点，是一条极具应用前景的合成路线。该方法最早见于日本专利JP1193246[1]，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14 h，但得到3-氯吡啶选择性低，原料转化率只有33%，生产效率较低。

现以实验室自制H-C01(5% Pd/C催化剂)为催化剂，主要对缚酸剂进行筛选，并对甲醇-水溶剂配比，反应温度、压力及催化剂投量等工艺条件进行考察，得到较好的3-氯吡啶的制备结果，具有重要的工业化意义。

图1  3-氯吡啶合成反应式

实验操作：

准确称取4.0 g 2，3，6-三氯吡啶，一定质量H-C01催化剂及缚酸剂于100 mL高压釜中，再分别加入12 mL甲醇与8 mL蒸馏水，上好釜，检查气密性，先用氮气置换釜内空气3次，再用氢气置换氮气3次，采用内循环水浴加热至一定温度后，通氢至指定压力，进行加氢反应。反应完后，泄氢，开釜，过滤出催化剂，母液进行GC外标定量分析。对2，3，6-三氯吡啶选择性加氢制3-氯吡啶反应进行了研究，得到在反应温度40 ℃、压力0.4 MPa、混合甲醇/水体积比3∶2下，反应2.0 h，原料转化率为89.0%，3-氯吡啶最高摩尔收率达70.5%。

参考文献

[1] JP1193246