背景技术
五氯吡啶具有较高的生物活性和内吸性,可用作农药、医药及染料合成的中间体。五氯吡啶以吡啶为原料经深度氯化而制得。Marinak等首先提出以吡啶为原料,经液相非催化反应获取五氯吡啶的工艺,但是反应工艺复杂,反应产物为二氯吡啶-五氯吡啶的混合物,致使分离困难,并且五氯吡啶的收率和纯度均不高。Boudakin等提出气固相催化氯化法,五氯吡啶纯度大大提高,后经BASF公司改进,收率也达到90%左右,但其所用的流化床反应器不宜控制,并且反应温度太高(773~873K)。
由五氯吡啶开发合成的一系列农药具有广谱、高效和低毒的特点,对农业发展和生态保护具有重要的意义,随着其需求量不断增加,市场潜力非常广阔。目前五氯吡啶主要用于农药毒死蜱的合成。
肖国民等公开了制备五氯吡啶用的催化剂及其制备方法(涉及生产五氯吡啶使用的催化剂及其制备方法)，该催化剂以活性炭为载体,由在活性炭上负载金属氯化物如氯化钴、氯化镧、氯化钡的一种或几种所组成,五氯吡啶收率为92%。韩志仁等公开了一种五氯吡啶的制备方法,吡啶到五氯吡啶经过三个阶段,初级氯化、中级氯化和高级氯化,此反应工艺复杂且五氯吡啶收率不高,同时后期分离麻烦。
制备方法
1、催化剂制备
将SbCl3、LaCl3和ZrCl4按计量配成溶液,再加入活性炭,80℃下浸溃10h,然后逐渐升温，充分蒸去水分。浸溃后的活性炭120℃烘干4~5h,然后400℃下焙烧7h。
2、五氯吡啶的制备
(1)将Sb-La-Zr/C催化剂装入固定床微型反应器的反应管恒温区,200C~250℃,氯气流速20~30mL/min条件下活化1~3h,然后降温至反应温度，并将活化后的Sb-La-Zr/C催化剂置于固定末微型反应器的催化剂床层。
(2)用计量泵将吡啶连续注入固定床微型反应器的催化剂床层,通入氯气，控制反应温度230℃~300℃，常压制备五氯吡啶。通过对催化剂金属含量、催化剂用量、原料摩尔比、反应温度进行研究,筛选出合成五氯吡啶的最佳反应条件:Sb、La、Zr含量分别为0.5%、2.5%、5%,反应温度280℃,催化剂用量6%,吡啶:氯气=1:6.2，此时五氨吡啶的收率达到99%以上[1]。
参考文献
[1] 杨志红,刘彬,张强,等. 五氯吡啶的合成工艺研究[J]. 安徽化工,2022,48(1):80-82. DOI:10.3969/j.issn.1008-553X.2022.01.021.