硫酸催化下制备4,6-二氯嘧啶的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及化工,特别是一种硫酸催化下制备4,6_二氯嘧啶的方法。
【背景技术】
[0002]4,6-二氯嘧啶是重要的化工中间体,在农药和医药工业具有广泛的用途,例如可以用来制备杀菌剂嘧菌酯、核苷类似物和生物活性药物。
[0003]其现有的主要合成方法有:
以4,6-二羟基嘧啶为原料与膦酰氯或二氯亚砜反应(美国专利5583226、5723612,中国专利102936224等)。该方法虽然收率较好,在工业中最常用,但由于反应后产生大量的磷酸或硫化物难以处理,三废排放大,严重污染环境,因而正在逐渐被淘汰。
[0004]以4,6-二羟基嘧啶为原料,以有机胺如三乙胺或N,N-二甲基苯胺(中国专利1687036,101898925,美国专利5750694)或N,N-二甲基甲酰胺为催化剂与光气或固体光气反应。该方法主要的副产物二氧化碳,理论上具有绿色环保的特点。但是有机胺价格较高,大量使用很不经济,而且回收困难;N,N-二甲基甲酰胺由于催化活性低,反应收率很低,难以工业化。
【发明内容】
[0005]针对上述情况,为克服现有技术之缺陷,本发明之目的就是提供一种硫酸催化下制备4,6-二氯嘧啶的方法,可有效解决4,6-二氯嘧啶收率低,成本高,难以工业化生产的问题。
[0006]本发明解决的技术方案是,本发明方法反应式如图1所示,在硫酸存在下,用三光气或双光气与4,6-二羟基嘧啶反应,具体方法是,将4,6-二羟基嘧啶、硫酸和N,N-二甲基甲酰胺混合在一起,混合均匀,加热升温至80-100°C,成混合溶液,将三光气或双光气溶于溶剂中,在1-2小时内缓慢滴加入混合溶液中,滴加完后,继续保温搅拌3小时,再冷却至室温,倒入冰水中,分出有机溶剂层,有机溶剂层水洗,用无水硫酸镁干燥,即得4,6-二氯嘧啶;
所述的4,6_ 二羟基嘧啶与三光气的摩尔比为1:0.5-5 ;4,6_ 二羟基嘧啶与双光气的摩尔比为1:1-10;
所述的硫酸的质量浓度为90-98%,硫酸与N,N-二甲基甲酰胺的体积比为20-40: 1;
所述的4,6-二羟基嘧啶与硫酸的摩尔比为1:1 -100;
所述的溶剂为二氯苯、硝基苯或其混合物。
[0007]本发明方法简单,易操作,原料丰富,成本低,产品质量好,得率高,有机物易回收,无环境污染,易于工业化生产,经济和社会效益巨大。
【附图说明】
[0008]图1为本发明的结构反应式图。
【具体实施方式】
[0009]以下结合实施例对本发明的【具体实施方式】作详细说明。
[0010]本发明在具体实施中,可由以下实施例给出。
[0011]实施例1
在反应容器(如试验平底玻璃的反应瓶)中加入4,6-二羟基嘧啶11.2克、硫酸20毫升、N,N-二甲基甲酰胺0.5毫升,混合均匀,加热升温至80°C,成混合溶液,将30克三光气溶于二氯苯50毫升中,1.2小时内缓慢滴加入混合溶液中,滴加完后继续保温搅拌3小时后,冷却至室温,倒入冰水中,分出有机溶剂层,有机溶剂层水洗,再用无水硫酸镁干燥,即得4,6_二氯嘧啶,得率97%,质量含量大于99%(高效液相法测定);
产品经核磁共振氢谱分析:^NMRC400MHz,CDC13)57.51 (s,1H),8.89(s,1H);质谱分析:ES1-MS,m/z: 149.1[]?—!1],确定为4,6-二氯嘧啶。
[0012]实施例2
在反应容器中加入4,6-二羟基嘧啶11克、硫酸10毫升、N,N-二甲基甲酰胺0.5毫升,混合均匀,加热升温至90°C,成混合溶液,将30克三光气溶于硝基苯50毫升中,1.5小时内缓慢滴加入混合溶液中,滴加完后继续保温搅拌3小时后,冷却至室温,倒入冰水中,分出有机溶剂层,有机溶剂层水洗,再用无水硫酸镁干燥,即得4,6_ 二氯嘧啶,得率93%,质量含量大于99%(高效液相法测定);
产品经核磁共振氢谱分析:々NMRUOOMHz,CDC13)S7.51 (s,1Η),8.89(s,1Η);低分辨质谱分析:ES1-MS,m/z: 149.1 [M—Η],确定为4,6-二氯嘧啶。
[0013]实施例3
在反应容器中加入4,6_ 二羟基嘧啶11克、硫酸12毫升、Ν,Ν-二甲基甲酰胺0.5毫升,混合均匀,加热升温至98°C,成混合溶液,将30克三光气溶于体积比1:1的二氯苯和硝基苯的混合液50毫升中,2小时内缓慢滴加入混合溶液中,滴加完后继续保温搅拌3小时后,冷却至室温,倒入冰水中,分出有机溶剂层,有机溶剂层水洗,再用无水硫酸镁干燥,即得4,6_二氯嘧啶,得率92%,质量含量大于99%(高效液相法测定);
核磁共振氢谱分析:^NMRC400MHz,CDC13)S7.51 (s,1H),8.89( s,1H);低分辨质谱分析:ES1-MS,m/z: 149.1[]?—!1],确定为4,6-二氯嘧啶。
[0014]上述实施例经反得多次试验,均取得了相同或相近似的结果,表明方法稳定可靠,具有实际应用意义,有效用于工业化生产。
[0015]由上述可知,本发明产品经核磁共振氢谱分析和质谱分析,确定为4,6_二氯嘧啶,且产品质量好,质量含量99%以上,制备方法简单,原料丰富,成本低,得率高达97%,与现有技术相比,本发明采用价廉易得的硫酸作为催化剂,避免了使用昂贵难以回收的有机碱(三乙胺或N,N-二甲基苯胺)做催化剂(工业级浓硫酸报价一般在每吨在800元以下,三乙胺每吨报价在1.2万左右,二甲基苯胺每吨报价在1.5万左右),单纯使用N,N-二甲基甲酰胺催化,一般收率不超过30%,远远低于本发明的收率(本发明收率最低为92%),也就是说,本发明的收率远远高于现有技术,且在生产实践中,催化剂及溶剂易回收,既无环境污染,又大大降低了生产成本,经济和社会效益巨大。
【主权项】
1.一种硫酸催化下制备4,6-二氯嘧啶的方法,其特征在于,将4,6-二羟基嘧啶、硫酸和N,N-二甲基甲酰胺混合在一起,混合均匀,加热升温至80-100°C,成混合溶液,将三光气或双光气溶于溶剂中,在1-2小时内缓慢滴加入混合溶液中,滴加完后,继续保温搅拌3小时,再冷却至室温,倒入冰水中,分出有机溶剂层,有机溶剂层水洗,用无水硫酸镁干燥,即得4,6-二氯嘧啶; 所述的4,6_二羟基嘧啶与三光气的摩尔比为1:0.5-5 ;4,6_二羟基嘧啶与双光气的摩尔比为1:1-10; 所述的硫酸的质量浓度为90-98%,硫酸与N,N-二甲基甲酰胺的体积比为20-40: 1; 所述的4,6-二羟基嘧啶与硫酸的摩尔比为1:1 -100; 所述的溶剂为二氯苯、硝基苯或其混合物。2.根据权利要求1所述的硫酸催化下制备4,6_二氯嘧啶的方法,其特征在于,在反应容器中加入4,6_ 二羟基嘧啶11.2克、硫酸20毫升、N,N-二甲基甲酰胺0.5毫升,混合均匀,加热升温至80°C,成混合溶液,将30克三光气溶于二氯苯50毫升中,1.2小时内缓慢滴加入混合溶液中,滴加完后继续保温搅拌3小时后,冷却至室温,倒入冰水中,分出有机溶剂层,有机溶剂层水洗,再用无水硫酸镁干燥,即得4,6-二氯嘧啶。3.根据权利要求1所述的硫酸催化下制备4,6_二氯嘧啶的方法,其特征在于,在反应容器中加入4,6_ 二羟基嘧啶11克、硫酸10毫升、N,N-二甲基甲酰胺0.5毫升,混合均匀,加热升温至90°C,成混合溶液,将30克三光气溶于硝基苯50毫升中,1.5小时内缓慢滴加入混合溶液中,滴加完后继续保温搅拌3小时后,冷却至室温,倒入冰水中,分出有机溶剂层,有机溶剂层水洗,再用无水硫酸镁干燥,即得4,6-二氯嘧啶。4.根据权利要求1所述的硫酸催化下制备4,6_二氯嘧啶的方法,其特征在于,在反应容器中加入4,6_ 二羟基嘧啶11克、硫酸12毫升、N,N-二甲基甲酰胺0.5毫升,混合均匀,加热升温至98°C,成混合溶液,将30克三光气溶于体积比1:1的二氯苯和硝基苯的混合液50毫升中,2小时内缓慢滴加入混合溶液中,滴加完后继续保温搅拌3小时后,冷却至室温,倒入冰水中,分出有机溶剂层,有机溶剂层水洗,再用无水硫酸镁干燥,即得4,6-二氯嘧啶。
【专利摘要】本发明涉及硫酸催化下制备4,6-二氯嘧啶的方法,可有效解决4,6-二氯嘧啶收率低,成本高,难以工业化生产的问题,方法是,在硫酸存在下,用三光气或双光气与4,6-二羟基嘧啶反应,具体方法是,将4,6-二羟基嘧啶、硫酸和N,N-二甲基甲酰胺混合在一起,混合均匀,加热升温至80-100℃,成混合溶液,将三光气或双光气溶于溶剂中,在1-2小时内缓慢滴加入混合溶液中,滴加完后,继续保温搅拌3小时,再冷却至室温,倒入冰水中,分出有机溶剂层,有机溶剂层水洗,用无水硫酸镁干燥,即得4,6-二氯嘧啶;本发明方法简单,易操作,原料丰富,成本低,产品质量好,得率高,有机物易回收,无环境污染,易于工业化生产,经济和社会效益巨大。
【IPC分类】C07D239/30
【公开号】CN105439963
【申请号】CN201610062437
【发明人】钟铮, 张京玉, 杨怀霞, 王新灵, 密霞
【申请人】河南中医学院
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2016年1月29日