1003-73-2 / 3-甲基吡啶氧化物的主要應用

背景及概述^{[1] [2]}

3-甲基吡啶-N-氧化物(3-METHYLPYRIDINE N-OXIDE)通常為白色至淡黃色晶體，是吡蟲啉、乙蟲脒等重要藥物合成的中間體。目前，經過3-甲基吡啶-N-氧化物與三氯氧磷反應合成的2-氯-3-甲基吡啶和2-氯-5-甲基吡啶在農藥、醫藥合成方面都有廣泛的應用。

3-甲基吡啶氧化物是一種有機化合物，可用于制備2-氯-5-甲基吡啶化合物。2?氯?5?甲基吡啶是生產農藥吡蟲啉、吡蟲清的重要中間體。吡蟲啉和吡蟲清是一種氯代煙堿類殺蟲劑，對害蟲具有觸殺和胃毒作用，并具有卓越的內吸活性， 是一種高效、廣譜、安全、作用機理新穎的殺蟲劑，對有機磷類，氨基甲酸酯類 以及合成擬除蟲菊酯類具有嚴重抗藥性的害蟲具有特效。

應用^[1]

一種2?氯?5?甲基吡啶(I)化合物的制備方法，其特征在于包括如下步驟：

(1)先將式(II)化合物3?甲基吡啶氧化物加入到稀釋劑中，冷卻后，先慢速 滴加親電試劑，然后是有機氮堿，加入時應有攪拌，稀釋劑與親電試劑和有機氮 堿的摩爾比為1∶1?10∶1?10，在?60?100℃條件下反應，得到式(III)化合物，式(III)中，X代表脫氯的親電試劑或脫羧的相應基團；(2)將式(III)化合物與氯化劑以摩爾比為1∶0.1?20的比例作為反應物，以稀釋劑或另外過量的氯化劑為溶劑，在常壓或高壓，40?200℃條件下反應，得到式 2?氯?5?甲基吡啶化合物(I)。

舉例：

將80g，0.7339mol 3?甲基吡啶氧化物加入到550g二氯甲烷中，混合物降溫 冷卻至?10℃，緩慢滴加206g，1.4679mol苯甲酰氯和148.2g，1.4679mol三乙胺，滴加完畢后，回流攪拌1小時，抽濾，濾液蒸餾除去二氯甲烷，蒸餾分離出 5?甲基吡啶?2?苯甲酸酯。

向上述混合物中加入600ml氯苯，滴加42g，0.2736mol三氯氧磷，升溫至回流反應，時間6小時。反應結束，水解，用液堿中和，水蒸氣蒸餾，得到式(I) 化合物，收率82.2％。

制備^[2]

圖1為工藝流程圖。

圖中：1--A儲罐；2-B儲罐；3-3-甲基吡啶和催化劑輸運泵；4-雙氧水輸運泵；5-微 混合器；6-微反應器高溫反應段；7-微反應器低溫冷卻段；8-閃蒸分離器；9-3-甲基吡啶-N- 氧化物產品；10-催化劑回用。

1)稱取240g的3-甲基吡啶與2.4g催化劑配制為料液A，稱取275g35wt％過氧化氫溶液，用磷酸緩沖液穩定至pH＝4，配制為料液B；其中催化劑為磷鉬酸和三氧化鉬按質量比 2：1混合而成。

2)控制微反應器高溫反應段6的加熱溫度為75℃，步驟1)中得到的料液A和料液B 分別以50mL/min和2mL/min的流量通入微混合器5中，其中A為連續相，B為分散相，微混合器 5的結構參見專利CN200510012114.9，含有5個平行通道，以10微米的不銹鋼多孔介質為分散介質。混合液C在微反應器高溫反應段6內的停留時間為4min。經過約2h完成混合及反應 過程，使用超高效液相色譜標定A儲罐1中的產品溶液，3-甲基吡啶-N-氧化物的收率達到 82.4％。

主要參考資料

[1] [中國發明,中國發明授權] CN201110101138.7 一種2-氯-5-甲基吡啶化合物的制備方法

[2] From Faming Zhuanli Shenqing, 108164460, 15 Jun 2018