2,3-二氯吡啶的合成工艺研究

发布时间：2017-06-26 09:03

  本文关键词：2,3-二氯吡啶的合成工艺研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：2,3-二氯吡啶是一种非常重要的化工中间体,广泛的应用于农药和医药等化工领域,是合成氯虫苯甲酰胺杀虫剂的重要的原料之一。氯虫苯甲酰胺杀虫剂作用机制独特、广谱高效低毒、专一性高、对环境友好以及和其它杀虫剂没有交互抗性,使得这类杀虫剂应用和开发的前景非常宽广。因此,对于合成此类杀虫剂的主要原料—2,3-二氯吡啶的合成工艺研究具有非常重要的理论基础和现实意义。本文详细介绍了2,3-二氯吡啶的各种合成方法,并通过理论分析和研究,设计出了一条适合2,3-二氯吡啶工业化的合成路线。以烟酰胺为反应原料,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。研究结果表明:在霍夫曼酰胺降级反应过程中,投料比为n(烟酰胺):n(次氯酸钠):n(氢氧化钠)=1:1.2:2.5,反应温度85~90℃,收率达96.7%;在双氧水/浓盐酸氯化反应过程中,反应温度15~20℃,配料比为n(3-氨基吡啶):n(过氧化氢):n(盐酸)=1:1.25:11,收率达86.1%;最后,2-氯-3-氨基吡啶经过低温重氮化和Sandmeyer反应,重氮化反应温度为0~5℃,投料比为n(2-氯-3-氨基吡啶):n(亚硝酸钠):n(盐酸)=1:1:4,催化剂CuCl的用量为2-氯-3-氨基吡啶的0.2倍当量,Sandmeyer反应温度为10~15℃,收率达88.5%;并且对催化剂CuCl的回收套用做了考察,最终确定了套用次数为6次,大大减少了含铜废水的排放,减少了对环境的污染。综上所述,以烟酰胺计算,合成2,3-二氯吡啶的总收率达73.7%。本合成方法是一条工艺简单,原料简单、易得并且价格便宜、反应条件简单容易操作、后处理简单的工艺路线,具有良好的工业开发前景。
【关键词】：2 3-二氯吡啶 氯虫苯甲酰胺 霍夫曼酰胺降级反应 Sandmeyer反应 重氮化反应
【学位授予单位】：河北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TQ253.2
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 绪论10-28
• 1.1 引言10-11
• 1.2 杀虫剂概述11-13
• 1.2.1 杀虫剂的发展时期11
• 1.2.2 含杂环类杀虫剂11-13
• 1.2.3 杀虫剂的未来发展13
• 1.3 吡啶类化合物概述13-19
• 1.3.1 吡啶及其衍生物的定义13-14
• 1.3.2 吡啶类化合物的研究概况14-19
• 1.3.2.1 吡啶及其衍生物在医药上的应用14-15
• 1.3.2.2 吡啶类化合物在农药上的应用15-19
• 1.4 新型邻苯二甲酰胺类农药—氯虫苯甲酰胺19-23
• 1.4.1 氯虫苯甲酰胺简介19-20
• 1.4.2 氯虫苯甲酰胺作用机理20
• 1.4.3 氯虫苯甲酰胺的杀虫特性20
• 1.4.4 氯虫苯甲酰胺的合成方法20-23
• 1.5 氯虫苯甲酰胺的重要中间体—2,3-二氯吡啶23-25
• 1.5.1 2,3-二氯吡啶的简介23
• 1.5.2 2,3-二氯吡啶的合成方法23-25
• 1.5.2.1 2,3,6-三氯吡啶催化还原法合成 2,3-二氯吡啶23
• 1.5.2.2 2-氯吡啶合成 2,3-二氯吡啶23-24
• 1.5.2.3 3-氯吡啶合成 2,3-二氯吡啶24-25
• 1.5.2.4 3-氨基吡啶合成 2,3-二氯吡啶25
• 1.6 本课题主要研究内容及意义25-28
• 1.6.1 本课题主要研究内容25-26
• 1.6.2 本课题的研究意义26-28
• 第二章 实验试剂及仪器28-32
• 2.1 化学原料及试剂28-29
• 2.2 实验仪器及设备29
• 2.3 分析方法简介29-32
• 2.3.1 定性分析方法29-30
• 2.3.1.1 熔点测定法30
• 2.3.1.2 薄层色谱法30
• 2.3.1.3 红外色谱法30
• 2.3.1.4 核磁共振法30
• 2.3.2 定量分析方法30-32
• 2.3.2.1 气相色谱法30
• 2.3.2.2 高效液相色谱法30-32
• 第三章 2,3-二氯吡啶的合成研究32-50
• 3.1 2,3-二氯吡啶的合成路线设计32
• 3.2 实验研究与结果讨论32-50
• 3.2.1 3-氨基吡啶的合成研究32-39
• 3.2.1.1 反应方程式32
• 3.2.1.2 反应机理32-33
• 3.2.1.3 实验步骤33-34
• 3.2.1.4 工艺框图34
• 3.2.1.5 结果讨论34-39
• 3.2.2 2-氯3氨基吡啶的合成研究39-42
• 3.2.2.1 反应方程式39
• 3.2.2.2 反应机理39-40
• 3.2.2.3 实验步骤40
• 3.2.2.4 工艺框图40
• 3.2.2.5 结果讨论40-42
• 3.2.3 2,3-二氯吡啶的合成研究42-50
• 3.2.3.1 反应方程式42-43
• 3.2.3.2 反应机理43-45
• 3.2.3.3 实验步骤45
• 3.2.3.4 工艺框图45
• 3.2.3.5 结果讨论45-50
• 第四章 结构表征与分析50-56
• 4.1 3-氨基吡啶的表征与分析50-51
• 4.1.1 熔点的测定50
• 4.1.2 核磁鉴定50-51
• 4.1.3 红外鉴定51
• 4.2 2-氯3氨基吡啶的表征与分析51-53
• 4.2.1 熔点的测定51
• 4.2.2 核磁鉴定51-52
• 4.2.3 红外鉴定52-53
• 4.3 2,3-二氯吡啶的表征与分析53-56
• 4.3.1 熔点的测定53
• 4.3.2 核磁鉴定53-54
• 4.3.3 红外鉴定54-56
• 第五章 结论56-58
• 参考文献58-62
• 攻读硕士期间所获得的科研成果62-64
• 致谢64

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：485523