吡啶N氧化物 2位 取代氯化反应
吡啶类化合物氧化制备吡啶N-氧化物研究进展
吡啶 Ⅳ＿ 氧 化物 是一类 重要 的吡 啶衍生 物【 ” 。这 些 Ⅳ＿ 氧 化物不 仅存在 于 天然产 物 中 ， 如 吕子 明等 已
从 陵水 暗 罗枝 、 叶 中提取 分离 得 到吡 啶一 Ⅳ＿ 氧化 物 、 ２ 一 巯基 吡 啶一 Ⅳ 一 氧化物 、 ２ 一 巯 基 吡啶一 Ⅳ 一 氧化 物一 ２ 一
（ 衢 州学院化 学与材 料 工程 学院 ， 浙江 衢 州 ３ ２ ４ ０ ０ ０ ）
摘 要 介 绍 了吡 啶 Ⅳ ＿ 氧 化 物 类化 合 物 作 为反 应 产 物 和 中 间体 等 的 应 用 ， 综 述 了吡 啶 类 化 合 物 经 氧 化 反 应 制备 吡啶 Ⅳ ＿ 氧 化 物 的研 究进 展 ， 总 结 了反 应 所 用 的 氧化 剂 、 催 化 剂 等 反
脱 去 氧 原子 ㈣； 与 芳 烃 在醋 酸 钯 、 碳 酸银 、 三 叔 丁基
膦、 氟硼 酸 催 化下 直 接 ２ 一 位偶联 ， 与烯 烃 在 类 似 条
件 下 发 生 位 置选 择 性 偶 联 ， 与格 氏试 剂 反 应再 以
醋 酸酐 处 理 得 到 ２ 一 烷基化 、 炔基 化 和 芳 基 化 的 吡
２ ０ １ ５年第 ２ ２卷 第 ３期
化 工生 产与技 术
Ｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｃ ａ ｌ Ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
・ ３ ３・
－ 氧 化 物研 究进 展
章 梦 帅 黄 湛媛 郑 土 才 吕 亮 金 伟 珍
吡 啶 Ⅳ一 氧 化 物具 有 许多 特 殊 的性 质 和化 学反
应【 ｌ ， ３ １ 。 例如， 硝化 反应 相 当容易 ， 并 且发 生在 对位 ； 与 三 氯 氧磷 等 氯 化 剂作 用 发 生 ２ 一 位或 ４ 一 位氯化 ． 同 时 脱去 氧 原子 ； 如果 ２ 一 位 为 甲基 ， 与 醋 酸 酐反 应 发 生 甲基 的氧化 生成 乙酰氧 甲基 ， 同时脱 去氧 原子 ： 与 硫 酸二 甲酯 反应 ， 再 与氰化 钠 反应 ， 发生 ２ 一 位氰 化 ， 同时脱去 氧原 子 ； ２ 一 位或 ４ 一 位 的氯 或硝 基容 易被 其 他 亲核试 剂置换 等 。此外 ， 吡啶 Ⅳ － 氧化 物 的氧 原子 也很 容易 与 ３价磷 试剂等 作用 而除去 ． 因此 吡 啶 Ⅳ一 氧化物也 是许 多吡 啶类杂 环化合 物合 成和转 化 的重
吡啶氯化反应中催化剂失活动力学的研究
121 催化剂失活动力学研究进展从理论上看，催化剂的作用是改变反应的动力学性质，在改变动力学性质的过程中自身不会出现损耗和变化。
但是从操作实际情况来看，受外界多种因素的影响，催化剂在参与化学反应之后自身的化学、物理性质会出现变化，由此影响了催化剂的活性选择。
结合近几年的研究进程将催化剂的失活具体可以归纳为中毒、烧结、热失活、结焦、堵塞。
其中，催化剂的结焦和堵塞现象发生比较频繁。
催化剂的结焦和热失活都是由高温而引起的催化剂结构和性能发生变化，在热失活的过程中，高温不仅会引起催化剂的烧焦，而且还会引发其他变化。
催化剂表面结焦产生的形式分为烟灰、焦油、表面炭。
不同机理的失活动力学方程包含平行失活、连串失活、并列失活、独立失活几种类型。
其中，平行失活是反应物生成沉积在催化剂表面而出现的催化剂失活副产物。
连串失活是反应产物分解之后的进一步反应，这种反应在催化剂的表面会形成沉积物。
并列失活主要是指杂质沉积在催化剂表面，最终导致催化剂失活。
2 吡啶氯化反应中催化剂失活动力学实验四氯吡啶和五氯吡啶是广泛应用在农药、医药以及染料合成的中间体，主要由吡啶深度氯化制作而成。
学者在关于这道工艺的研究拥有几十年的发展历史，其中包含气固相催化氯化法，之后在经过专门的公司改造之后PCP的总体纯度和收益率得到提升，在实验反应过程中可以发现伴随反应时间的增加，积炭将不断沉积在催化剂的表面，由此降低了催化剂的表面活性。
实验催化剂应用了活性炭负载一定特定的活性成分，主要是多种类型相关元素氧化物或者盐类成分组成的催化剂。
实验操作装置如图1所示。
根据图1发现，固定床反应器床层部分的内径大小在50mm左右，上部分填充了1000mm的催化剂，下部填充了200mm高的惰性瓷粒，反应器的外部用电热丝进行加热，反应温度应用精密仪器进行控制。
图1 实验装置简图吡啶汽化之后会由氮气带入到混合预热器，在预热到一定温度之后会进入到反应器混合器；氯气汽化后进入反应器混合器，两股物料混合后进入催化剂床层进行反应，由此生成的产物会在收集器的内部冷却结晶，尾气经过碱水槽吸收剩余的氯气和氯化氢，生产出的产品应用气相色谱法进行检测分析。
4-氯吡啶的制备
4-氯吡啶的合成一、制备原理1、 此反应属于无水反应，所以制备时要求原料、设备、管道不应有水。
2、 吡啶与氯气在硫磺（硫磺的催化作用在于能与氯生成氯化硫，而氯化硫为亲核试剂）的催化作用下于105~110℃下反应约10小时，得到4-氯吡啶；副产的氯化氢与未参加反应的吡啶生成盐酸盐，因此吡啶既是反应物，又是反应的催化剂，因为接收了副产的氯化氢，可以使反应更容易进行。
3、 反应方程式 N +Cl 2S N Cl+N H Cl79.55115.55114,554、 反应原理分析（1） 吡啶的氯取代反应属于亲核取代反应。
由于吡啶环内N 原子的强烈的吸引电子倾向，导致N 原子的邻位和对位电子云密度较低，因而，在邻位和对位更容易发生亲核取代反应。
（2） S 与Cl 生成SCl ，由氯作为中心原子进攻吡啶环上的C 原子，由于S 的原子半径较大，和N 原子的孤对电子产生空间效应，因此不容易产生2位的取代反应，而产生4位的取代反应。
（3） 吡啶氯化后，产生4-氯吡啶的同时，还产生氯化氢；因为吡啶的碱性比氯吡啶的碱性强，因此，氯化氢优先与未参加反应的吡啶发生中和反应，生成吡啶盐酸盐。
（4） 吡啶盐酸盐不发生氯化反应，因此当吡啶的摩尔转化率达到50%时，反应便不能进行；由于吡啶盐酸盐易溶于水，而4-氯吡啶难溶于水，所以加入水，由下层分离出油状的4-氯吡啶，进入下一工序；吡啶盐酸盐的水溶液通过中和、蒸馏、萃取精馏得到吡啶，继续使用。
（5） 氯化反应放热不强烈，氯化氢中和吡啶放热明显。
二、原制备方法1、 向反应瓶中加入535g （6.77mol ）吡啶；2、 边搅拌边加入3g 硫磺；3、 升温至100℃，开始通入氯气（10g/h ），当反应有明显温升时，换为冷却装置；4、 维持反应温度为100~105℃，稳定后加快通氯速度为25g/h ；5、 后期物料变得粘稠，应降低通氯速度；6、 通入190g （2.714mol ）氯气后，停止通氯；7、 直接转入下一工序----巯基乙酸基化工序。
2-氯烟酸的生产工艺
第一章绪论近年来随着农药和医药科学的发展,烟酸系列化学品越来越受到广泛地关注和应用。
其中2-氯烟酸作为农用和医用中间体被用于制备新型高效除草剂烟嘧磺隆(Nicosulfuron)、非甾体抗炎症药物高效消炎镇痛药尼氟灭酸(Niflumicacid)、普拉洛芬(Pranoprofen)和HIV逆转录酶抑制剂奈韦拉平(Nevirapine)等,这些产品在国内外供不应求。
因此,对2-氯烟酸制备的研究具有重要的意义。
第二章2-氯烟酸简介中文名2-氯烟酸；2-氯-3-吡啶羧酸；2-氯尼酸；2-氯-3-吡啶甲酸；2-氯吡啶-3-甲酸英文名2-chloro-3-pyridinecarboxylic acid；2-chloronicotinic acid；2-Chloro nicotinic acid；2-Chloropyridine-3-carboxylic acid 分子式(Formula)：C6H4ClNO2 分子量(Molecular Weight)：157.56 CAS No.：2942-59-8理化性质熔点176-180°C。
白色洁净粉末、不溶于冷水、稍溶于热水。
储运(Storeage) 密闭保存，储存于阴凉通风处。
远离火源、氧化剂、酸类、碱类。
用途(Useage)医药中间体。
农药中间体。
它可应用于高效低毒农药烟嘧磺隆(Nicosulfuron)和吡氟草胺(Diflufenican)的制备，其衍生物2-氯烟酸甲酯、2-氯-N，N-二甲基烟酰胺和2-巯基烟酸是重要的医药和农药中间体。
由它们出发，可合成许多医用抗菌素、治疗心血管病的药物以及农用杀菌剂、杀虫剂和除草剂等。
第三章2-氯烟酸合成工艺研究2.1 2-氯烟酸合成方法以２－氯－３－甲基吡啶为原料，通过高锰酸钾的氧化来制备２－氯烟酸，对影响产率的高锰酸钾和水用量，反应时间，相转移催化剂等作了探讨。
通过轮换变量法调优实验，找到了最佳工艺条件，使产率由文献报道的５０％提高到６５％。
吡啶化合物的合成技术与应用进展_徐兆瑜
一般而言，含 N、O 等杂原子的刚性芳香环分子 结构具有优异的热稳定性、化学稳定性；有的还具有 良好的极性和介电性能。它与苯环结构相类似，苯环 上卤素取代化合物的合成方法， 基本上都可以应用 于吡啶环上卤化物的合成上。 但由于吡啶环上含有 氮原子， 故吡啶环上卤素取代化合物的合成和特性 与苯环上的卤素化合物相比，存在较大的差异，难度 大。 一般情况下，4 位的反应活性较高，弱的亲核试 剂在温和的条件下就可以取代；其次是 2、6 位；最难 取代是 3，5 位， 需要像甲氧基这样强的亲核试剂方 能取代。
2－氯－3－氟－吡 啶 是 一 种 重 要 的 医 药 中 间 体 ， 是 治疗细菌感染性疾病药物依诺沙星的合成原料，又 可用来合成治疗心血管疾病的药物 N-（Pyri－2－yl） thiazolamines。 另外，用 2－氯－3-氟吡啶制备羟基化 2，2－联吡啶，在生物工程上有着广泛的用途。
如 ： 在 500mL 四 口 园 底 烧 瓶 中 ， 加 入 175mL
40％（1.05mol）的氟硼酸，在搅拌下分多批加入 38.6g （0.3mol）2－氯－3－氨 基 吡 啶 ， 冰 盐 浴 冷 却 至－10～5℃，滴 加 21.6g 亚 硝 酸 钠 （0.315mol）配 成 饱 和 水 溶 液, 控制温度在-10～-5℃，继续反应搅拌 1h, 有大量 白色固体析出。将重氮盐反应液置于冰箱中过夜，使 重氮盐充分沉淀。真空抽滤，所得沉淀依次用无水乙 醚、无水乙醇洗至几乎无色，置真空烘箱中烘干即得 重氮盐。
合成方法一般有两种，一是从煤焦油中提取，二 是从氨和甲醛、乙醛合成。 过去我国一直采用前者， 产量仅数百吨, 市场需求主要依靠进口， 最大的进
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专家论坛 精细化工原料及中间体
用微反应器连续合成吡啶-N-氧化物工艺
用微反应器连续合成吡啶-N-氧化物工艺WEI Yong-fei;HUANG Yong-sheng;FANG Hong-xin;YAO Hong-tao;WANG Zhi-cai【摘要】以吡啶为原料,在微反应器[1]中,研究连续合成吡啶-N-氧化物工艺.考查了氧化剂浓度、反应温度、反应物料摩尔比、原料进料停留时间对反应的影响,并优化了工艺.结果表明:最佳工艺条件为30％双氧水作氧化剂,吡啶:双氧水:乙酸的摩尔比为1:5:8,反应温度70℃,反应物料停留时间为41s,产物吡啶-N-氧化物粗品收率为96.6％.产物经质谱和1HNMR表征.【期刊名称】《安徽化工》【年(卷),期】2019(045)003【总页数】3页(P64-66)【关键词】微反应器;吡啶;吡啶-N-氧化物【作者】WEI Yong-fei;HUANG Yong-sheng;FANG Hong-xin;YAO Hong-tao;WANG Zhi-cai【作者单位】;;;;【正文语种】中文【中图分类】TQ457.2吡啶-N-氧化物为重要的有机合成中间体，在医药工业中常用于抗菌素如头孢匹林等药物的合成[1-4]，农药工业中主要用于合成下游产品敌草快的合成原料2-氯吡啶[5]。
近年来，随着百草枯和草甘膦市场的下滑，敌草快市场日益受到世界各国的广泛关注，其原料2-氯吡啶的需求量不断增加[6-7]。
目前，国内生产2-氯吡啶的方法主要在釜式反应器中进行，吡啶经氧化、氯化、还原得到，且产品收率不高[8-10]。
图1 以吡啶为原料经氧化、氯化、还原制备2-氯吡啶吡啶的双氧水氧化在常规的釜式反应器中腐蚀严重，收率偏低，工艺操作复杂，并且存在一定的安全隐患[11]。
为了对传统工艺进行连续化改造，在前人研究的基础上，作者采用G1型微反应器为实验装备，以吡啶、双氧水和乙酸为原料制备吡啶-N-氧化物，考查了双氧水浓度、反应温度、物料摩尔比、反应停留时间等对吡啶-N-氧化物收率的影响，优化了工艺参数，获得最佳的合成条件，为其今后工业化生产提供了参考。
制备高纯度吡啶碱氯化的工艺优化研究
制备高纯度吡啶碱氯化的工艺优化研究摘要：本文针对高纯度吡啶碱氯化的制备过程进行了工艺优化研究。
利用反应工程的基本原理，系统考虑了反应物质配比、反应温度、反应时间、催化剂种类和质量、溶剂选择等多个因素对反应的影响，分别进行了单因素实验和正交实验分析，并得到了最佳工艺方案。
在最佳方案下，成功制备出了高纯度吡啶碱氯化，其纯度可达99.5%以上，反应收率达到80%以上。
通过对实验数据的统计分析和工艺性能评估，验证了该工艺的可靠性和优越性。
关键词：吡啶碱；氯化；高纯度；工艺优化；正交实验引言吡啶碱作为一种重要的有机合成原料，在医药、化工等领域有着广泛的应用。
其常见的制备方法是氯化吡啶碱，但由于反应条件的限制，所制备的吡啶碱常常存在着杂质较多的问题，难以满足高纯度和高品质的要求。
因此，对吡啶碱氯化工艺的改进和优化，具有重要的理论和实践意义。
1氯化吡啶碱反应原理及工艺流程1.1 氯化吡啶碱反应原理氯化吡啶碱是指通过在较强酸性条件下，将吡啶碱与氯化剂进行反应，生成相应的氯化吡啶化合物。
通常使用的氯化剂有氯化氢（HCl）或三氯氢化铝（AlCl3）。
氯化反应是一种亲电取代反应，其中氯化剂通过向吡啶碱中的氮原子提供亲电氯离子，使其与吡啶环上的碳原子发生取代反应。
1.2 氯化吡啶碱工艺流程氯化吡啶碱的工艺流程主要包括以下步骤：准备反应体系：将吡啶碱和适量的氯化剂溶解在合适的溶剂中，形成反应物质溶液。
通常使用的溶剂有乙腈、二甲基亚砜等。
反应进行：将反应体系加热至适当的温度，保持一定时间进行反应。
此过程中，氯化剂将氯离子转移给吡啶碱分子，并发生亲电取代反应。
反应结束：反应完成后，通过控制温度或添加其他物质来停止反应。
产物分离和纯化：采用合适的方法如蒸馏、结晶等，将产物以高纯度从反应混合物中分离出来。
1.3 原料的选择和质量要求在氯化吡啶碱反应中，吡啶碱的选择要考虑其反应活性和稳定性。
原料吡啶碱的质量要求包括其纯度和含水量。
笛柏试剂网：吡啶及其衍生物
目录价 ￥167.00 ￥668.00 ￥361.00 ￥1,011.00 ￥338.00 ￥1,183.00 ￥107.00 ￥268.00 ￥476.00 ￥1,523.00 ￥
K403002
2-Chloropyridine 3-氯吡啶
109-09-1 500mL 25mL 626-60-8 3-Chloropyridine 2,5-二氯吡啶 100mL 5g 16110-09-1 2,5-Dichloropyridine 2,6-二氯吡啶 25g 25g 2402-78-0 2,6-Dichloropyridine 吡啶三唑酮 100g 25g 6969-71-7 1,2,4-Triazolo[4,3-a]pyridin-3(2H)-one 2-羟基吡啶 100g
K102112
K102113
K10224
K102125
K102126
N-octylpyridinium hexafluorophosphate 溴化 N-乙基吡啶
K220016
K228002
K369003
3/7
产品编号
2-氯吡啶
产品名称
CAS
包装 100mL
1/7
吡啶与强酸可以形成稳定的盐，某些结晶型盐可以用于分离、鉴定及精制工作中。吡啶的碱性在许多化学反应中用 于催化剂脱酸剂，由于吡啶在水中和有机溶剂中的良好溶解性，所以它的催化作用常常是一些无机碱无法达到的。 吡啶不但可与强酸成盐，还可以与路易斯酸成盐。此外，吡啶还具有叔胺的某些性质，可与卤代烃反应生成季铵盐， 也可与酰卤反应成盐。 吡啶是目前杂环化合物中开发应用范围最广的品种之一， 作为一种重要的精细化工原料， 其衍生物主要有烷基吡啶、 卤代吡啶、氨基吡啶等，其中农药占吡啶系列产品消费总量的 50％左右；饲料添加剂约为 30％；医药及其他领域 占 20％。
有机化学机理题
2较少，因为它无共轭烯键。3中间体碳正离子最稳定（既是烯丙，又是仲），所以3比1稍多。
29解释R-3-溴环己烯和溴加成后生成两个产物，一个有光学活性，另一个无光学活性。
解
产物1有光学活性,2无光学活性(有对称面)。
30解释将2-或3-氯戊烷置于溶解有ZnCl2的浓盐酸中都得到2：1的2-和3-氯戊烷的混合物
63
解：
说明：先后经过硼氢化-氧化，缩醛酸性条件水解，分子内生成半缩醛。
64
解：
65
酯缩合反应是可逆的。如果用乙醇钠-乙醇，产物是苯甲酸乙酯。
66
解
这是二苯羟乙酸重排。
67
解：
羰基α-氢与重水中氘的交换。涉及酮式-烯醇式互变。
68
解
涉及酯与1分子格氏试剂反应生成酮，酮式-烯醇式互变，分子内羟醛缩合。
解：
喹啉是苯环和吡啶环稠合，氮的电负性使吡啶环电子云密度比苯环小，亲电取代反应发生在苯环上，酸性条件下氮接受质子后更是如此。喹啉硝化时，硝酰正离子进攻5-或8-位碳，各有两个保留吡啶环系的稳定极限式参与共振；硝酰正离子进攻6-或7-位碳，各只有一个保留吡啶环系的稳定极限式参与共振。硝酰正离子进攻5-或8-位碳得到的中间体正离子稳定，过渡态势能低，所以硝化产物是5-硝基喹啉和8-硝基喹啉。
解因为亲电试剂进攻吡啶N-氧化物4-位得到的碳正离子中间体,所有原子全部满足8电子构型的极限式1参与共振,比较稳定,对杂化体贡献最大,进攻3-位得到的碳正离子中间体没有这种稳定的极限式,所以吡啶N-氧化物亲电取代在4-位发生而不在3-位发生。
19喹啉在进行硝化反应时会生成两个不同的单硝化产物，给出它们的结构并解释原因。
解：
中间体碳正离子存在共振，产物为CH3OCH2CH=CHCH3以及CH2=CHCH(OCH3)CH3
3_甲基吡啶_N_氧化物深度氯化以提高产品收率
第7卷第5期现代农药Vol.7 No.5研究与开发3-甲基吡啶-N-氧化物深度氯化以提高产品收率薛谊，徐强，刘奎涛，蒋剑华，江涛，胡容茂（红太阳集团有限公司，南京 210047）摘要：针对由3-甲基吡啶-N-氧化物与三氯氧磷生产2-氯-5-甲基吡啶过程存在的收率偏低问题，通过固体光气的深度氯化，使合成收率达到了76%，2-氯-5-甲基吡啶和2-氯-3-甲基吡啶合计总收率达95%，大幅度降低了生产成本。
关键词：2-氯-5-甲基吡啶；2-氯-3-甲基吡啶；3-甲基吡啶-N-氧化物；三氯化铝；氯化剂；固体光气中图分类号：TQ 031.8 文献标识码：A 文章编号：1671-5284(2008)05-0021-02Production Process Improvement of 2-Chloro-5-methylpyridineXUE Yi, XU Qiang, LIU Kui-tao, JIANG Jian-hua, JIANG Tao, HU Rong-mao（Red Sun Group Corporation, Nanjing 210047, China）Abstract: For the preparation of 2-chloro-5-methylpyridine from 3-methylpyridine-N-oxide, an improvement was studied to increase the reaction conversion to 76% by further chlorination. Triphosgene is proved to be a good chlorinating agent. The total yield of 2-chloro-5-methylpyridine and 2-chloro-3-methylpyridine was increased to 95%, and meanwhile reduced the production cost.Key words: 2-chloro-5-methylpyridine; 2-chloro-3-methylpyridine; 3-methylpyridine-N-oxide; aluminum trichloride;chlorination agent; triphosgene2-氯-5-甲基吡啶(简称CMP) 是一种重要的“三药”中间体，在农药上可用于合成吡虫啉、吡虫清等新烟碱类杀虫剂，也用于合成吡氟禾草灵、吡氟氯禾灵等除草剂[1-2]。