本发明涉及4-氯吡唑合成技术领域，具体涉及一种4-氯吡唑的工业化合成方法。
背景技术：
4-氯吡唑，结构式如下：
可以作为控制癫痫病状的药物活性物质，也是杀生物剂(de-a-3,412,080)的中间体，且在新型除草剂(us8680012)的合成中也有重要用途。4-氯吡唑不仅广泛应用于农药及医药上，而且还应用于感光材料方面(us4310619,us4857444)。目前常见的4-氯吡唑合成方法主要有以下几种。
西德年化学年报在1956年598(186-197)文献中，公开了两种4-氯吡唑合成方法：一种是在吡唑的四氯化碳溶剂中通入氯气进行反应，得到4-氯吡唑，该方法的缺点是选择性不好、产率极低，产率只有55％；另一种是吡唑与9％浓度的naocl溶液在乙酸作用下进行反应，得到4-氯吡唑，该方法的缺点是使用乙酸且产率仍然较低，产率最高为70％。
德国专利de1670060中公开了一种4-氯吡唑合成方法，将水合肼与氯丙二醛二缩苯胺盐酸盐在水溶液中进行反应，该方法的缺点是原料氯丙二醛二缩苯胺盐酸盐价格昂贵。
德国专利de3840342中将吡唑在水中与浓度8.7％的naocl水溶液反应，反应结束后，加入浓度35％的硫酸，并用乙酸乙酯萃取，在减压下除去溶剂，得到4-氯吡唑浅黄色晶体。该方法与西德年化学年报在1956年598(186-197)文献中公开的第二种制备方法一样，也是用吡唑与naocl溶液作为原料进行反应，其产率不高。
现有的4-氯吡唑合成方法产率均不高，在用于工业化生产时不仅成本较高，而且中间副产物较多，废水产量较大，对环境影响较大。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是：提供一种4-氯吡唑的工业化合成方法，原材料易得，成本较低，选择性好，产率较高。
本发明所述的4-氯吡唑的工业化合成方法，以吡唑为原料，以盐酸和过氧化氢为氯化剂，进行氯化反应，得到4-氯吡唑。
所述4-氯吡唑的工业化合成方法，步骤如下：
(1)将吡唑溶解在盐酸中，升温至40-60℃，再滴加过氧化氢溶液进行氯化反应；
(2)反应结束后，在混合液中加入碱液使其ph值为6-8，冷却结晶，得到浅黄色晶体，即为4-氯吡唑。
盐酸的质量浓度为20-36％，优选为30-36％。
以盐酸中所含hcl的质量计，hcl和吡唑的摩尔比1.0-5.0:1。
过氧化氢溶液的质量浓度为15-50％，优选为35-50％。
过氧化氢和吡唑的摩尔比为1.0-3.0:1。
氯化反应温度为30-90℃，优选为50-70℃。
氯化反应时间为2-10h，优选为2-5h。
步骤(1)中过氧化氢溶液的滴加时间为1-5h。
步骤(2)中碱液为10-30wt％的氢氧化钠或10-25wt％的氨水。
合成4-氯吡唑的化学反应方程式如下：
该反应为吡唑环上4位上的氢被氯置换而生成4-氯吡唑。
优选地，所述4-氯吡唑的工业化合成方法，具体步骤如下：
(1)在反应釜中加入盐酸，在搅拌下加入吡唑，反应釜夹套内开少量蒸汽加热使反应釜内混合物的料温达到40-60℃，然后滴加过氧化氢水溶液，滴加时间1-5h，过氧化氢水溶液滴完后，在30-90℃温度下进行反应，反应时间为2-10h，用hplc分析跟踪反应至反应结束；
(2)反应结束后，反应釜夹套内通入冷却水冷却反应混合物，把反应混合物放入中和釜中，中和釜夹套用冷却水冷却，滴加碱液使混合液的ph值为6-8，然后冷却、结晶、离心，得到滤渣，真空干燥后得到浅黄色晶体，即为4-氯吡唑。
与现有技术相比，本发明有以下有益效果：
(1)本发明的4-氯吡唑的工业化合成方法，以吡唑为原料，以盐酸与过氧化氢反应生成的氯为氯化剂，经过氯化反应制备4-氯吡唑，其原材料易得，成本较低，选择性好，产率达到80％以上，纯度达到98％以上；
(2)本发明的合成方法适合工业化生产4-氯吡唑，产品4-氯吡唑的产率高于80％，纯度高于98.0％。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步说明，但本发明的保护范围不仅限于此，该领域专业人员对本发明技术方案所作的改变，均应属于本发明的保护范围内。
实施例1
(1)在220ml浓度30wt％盐酸中加入68g(1.0mol)吡唑，在连续搅拌下水浴加热，使反应混合物的温度达到50±2℃，然后滴加82g(1.2mol)浓度50wt％的过氧化氢水溶液，滴加时间90min，控制反应温度控制在60±2℃，用hplc分析跟踪反应。
(2)反应结束后，加入15wt％氢氧化钠水溶液，使混合液的ph值为7，然后冷却结晶得到85g浅黄色晶体，即为4-氯吡唑。
经hplc分析，4-氯吡唑纯度为98％；经计算，4-氯吡唑产率为83％。
实施例2
(1)在180ml浓度36wt％盐酸中加入68g(1.0mol)吡唑，在连续搅拌下水浴加热，使反应混合物的温度达到50±2℃，然后滴加82g(1.2mol)浓度50wt％的过氧化氢水溶液，控制反应温度控制在70±2℃，用hplc分析跟踪反应。
(2)反应结束后，加入15wt％氨水使混合液的ph值为7，然后冷却结晶得到82.5g浅黄色晶体，即为4-氯吡唑。
经hplc分析，4-氯吡唑纯度为98％；经计算，4-氯吡唑产率为80.5％。
实施例3
(1)在220ml浓度30wt％盐酸中加入68g(1.0mol)吡唑，在连续搅拌下水浴加热，使反应混合物的温度达到50±2℃，然后滴加118g(1.21mol)浓度35wt％的过氧化氢水溶液，控制反应温度控制在50±2℃，用hplc分析跟踪反应。
(2)反应结束后，加入15wt％氨水使混合液的ph值为7，然后冷却结晶得到82g浅黄色晶体，即为4-氯吡唑。
经hplc分析，4-氯吡唑纯度为98％；经计算，4-氯吡唑产率为80％。
实施例4
(1)在180ml浓度36wt％盐酸中加入68g(1.0mol)吡唑，在连续搅拌下水浴加热，使反应混合物的温度达到50±2℃，然后滴加118g(1.21mol)浓度35wt％的过氧化氢水溶液，控制反应温度控制在65±2℃，用hplc分析跟踪反应。
(2)反应结束后，加入20wt％氨水使混合液的ph值为7，然后冷却结晶得到83g浅黄色晶体，即为4-氯吡唑。
经hplc分析，4-氯吡唑纯度为98％；经计算，4-氯吡唑产率为81％。
实施例5
(1)在反应釜中加入300kg浓度36wt％的盐酸，开搅拌下加入95kg吡唑，反应釜夹套内开少量蒸汽加热使反应釜内混合物的料温达到50±2℃，开始滴加115kg浓度50wt％的过氧化氢水溶液，滴加时间3-4h，过氧化氢水溶液滴完后，在65±2℃温度下进行反应，用hplc分析跟踪反应至反应结束。
(2)反应结束后，反应釜夹套内通入冷却水冷却反应混合物，把反应混合物放入中和釜中，中和釜夹套用冷却水冷却，滴加15wt％氢氧化钠水溶液使混合液的ph值为7，然后冷却、结晶、离心，得到滤渣122kg，真空干燥后得到115kg浅黄色晶体，即为4-氯吡唑。
经hplc分析，4-氯吡唑纯度为98％；经计算，4-氯吡唑产率为80.3％。
对比例1
(1)在200ml水中加入68g(1.0mol)吡唑，在连续搅拌下滴加850g(1.0mol)浓度8.7wt％的次氯酸钠水溶液，控制反应温度控制为30±2℃，用hplc分析跟踪反应。
(2)反应结束后，加入35wt％硫酸，使混合液的ph值为11，然后用600ml乙酸乙酯萃取，分离出有机相，进行减压蒸馏，将溶剂乙酸乙酯分离出来，然后蒸出4-氯吡唑粗品92g，离心后滤渣真空干燥后，得到75g浅黄色晶体，即为4-氯吡唑。
经hplc分析，4-氯吡唑纯度为97.2％；经计算，4-氯吡唑产率为73.2％。
对比例2
(1)在反应容器中加入1500ml四氯化碳，再加入68g(1.0mol)吡唑进行溶解，然后将反应容器放在冰盐水中冷却到0℃，通入250g干燥的氯气进行反应，生成4-氯吡唑盐酸盐沉淀。
(2)反应结束后，将4-氯吡唑盐酸盐沉淀进行抽滤，将滤渣加入水中进行溶解，在搅拌状态下加入15wt％的氢氧化钠水溶液使混合液的ph值为7，使4-氯吡唑沉淀，将沉淀进行抽滤，并用石油醚重结晶，得到56g浅黄色晶体，即为4-氯吡唑。
经hplc分析，4-氯吡唑纯度为97.8％；经计算，4-氯吡唑产率为55％。
1.一种4-氯吡唑的工业化合成方法，其特征在于：以吡唑为原料，以盐酸和过氧化氢为氯化剂，进行氯化反应，得到4-氯吡唑。
2.根据权利要求1所述的4-氯吡唑的工业化合成方法，其特征在于：步骤如下：
(1)将吡唑溶解在盐酸中，升温至40-60℃，再滴加过氧化氢溶液进行氯化反应；
(2)反应结束后，在混合液中加入碱液使其ph值为6-8，冷却结晶，得到浅黄色晶体，即为4-氯吡唑。
3.根据权利要求1或2所述的4-氯吡唑的工业化合成方法，其特征在于：盐酸的质量浓度为20-36％。
4.根据权利要求1或2所述的4-氯吡唑的工业化合成方法，其特征在于：过氧化氢溶液的质量浓度为15-50％。
5.根据权利要求1或2所述的4-氯吡唑的工业化合成方法，其特征在于：氯化反应温度为30-90℃，反应时间为2-10h。
6.根据权利要求1或2所述的4-氯吡唑的工业化合成方法，其特征在于：以盐酸中所含hcl的质量计，hcl和吡唑的摩尔比为1.0-5.0:1。
7.根据权利要求1或2所述的4-氯吡唑的工业化合成方法，其特征在于：过氧化氢和吡唑的摩尔比为1.0-3.0:1。
8.根据权利要求2所述的4-氯吡唑的工业化合成方法，其特征在于：步骤(1)中过氧化氢溶液的滴加时间为1-5h。
9.根据权利要求2所述的4-氯吡唑的工业化合成方法，其特征在于：步骤(2)中碱液为10-30wt％的氢氧化钠或10-25wt％的氨水。
技术总结