[发明专利]一种2－氯－5－氨基嘧啶的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种嘧啶衍生物的合成方法，具体涉及一种2-氯-5-氨基嘧啶的合成方法。

背景技术

2-氯-5-氨基嘧啶是一个非常有用的嘧啶衍生物，也是一个非常重要的中间体化合物。关于2-氯-5-氨基嘧啶的合成方法的报道很少，公知的方法是以2-呋喃甲酸为起始原料，包括如下6个步骤：①2-呋喃甲酸与液溴反应，得到二溴丁二酸；②二溴丁二酸与亚硝酸钠反应，得到硝基丙二醛；③硝基丙二醛与碳酸胍反应，以哌啶为催化剂，得到2-氨基-5-硝基嘧啶；④2-氨基-5-硝基嘧啶在含有0.5mol/L的氢氧化钠的乙醇溶液中发生水解反应，得到2-羟基-5-硝基嘧啶；⑤2-羟基-5-硝基嘧啶与三氯氧磷发生氯代反应，得到2-氯-5-硝基嘧啶；⑥2-氯-5-硝基嘧啶在还原铁粉的存在下硝基被还原，得到2-氯-5-氨基嘧啶。主要合成路线如下所示：

然而，上述合成路线中，存在如下几个缺点：1)需要经过6步反应才能得到目标物，步骤长，总收率低，不适合工业化生产；2)反应过程中需要用到液溴、亚硝酸钠等毒性较大的原料，不仅对工人的身体有毒害，而且对环境也会造成污染，不符合现在倡导的绿色化学的主题。

发明内容

本发明目的是提供一种2-氯-5-氨基嘧啶的合成方法，以解决现有技术中合成路线长、收率低、原料毒性大、环境污染的缺点。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种2-氯-5-氨基嘧啶的合成方法，包括如下步骤：

1)将5-硝基脲嘧啶、三氯氧磷和有机碱按质量比1∶5～10∶3～7的配比混合并进行氯化反应，在30～105℃下反应2～6小时，将混合物冷却后减压浓缩除去多余的三氯氧磷，加水后再用有机溶剂萃取，干燥、浓缩后得到中间产物2，4-二氯-5-硝基嘧啶；其中，所述有机碱选自三乙胺、二异丙基乙基胺、三异丙基胺、N，N-二甲基苯胺、N，N-二甲基吡啶基胺、吡啶、1，8-二氮杂-双环(5，4，O)十一碳烯-7(DBU)、二环[4.3.0]-1，5-二氮-5-十一烯(DBN)或它们的混合物；

2)将上述中间产物2，4-二氯-5-硝基嘧啶和锌粉按质量比1∶0.5～3的配比混合，在弱酸性水溶液中加热回流7～15小时，反应温度为30～100℃，反应产物过滤洗涤后，合并水层，用有机溶剂萃取，干燥浓缩后重结晶，即得到所需的2-氯-5-氨基嘧啶；所述弱酸性水溶液选自甲酸、乙酸、氯化氨、磷酸二氢铵或磷酸二氢钠的水溶液，质量浓度为3～20％。

上述技术方案的反应式可以表示为：

本发明的原理如下：第一步，以5-硝基脲嘧啶为起始原料，采用常用的氯代方法用三氯氧磷取代2个羟基，得到2，4-二氯-5-硝基嘧啶；第二步，创造性地将所述2，4-二氯-5-硝基嘧啶的硝基还原和选择脱氯两步反应合二为一，得到目标物，并通过优化工艺条件取得了良好的收率。

其中，步骤1)得到的氯代产物在弱酸性水溶液中的浓度在5～20％为宜。

上述技术方案中，所述萃取用的有机溶剂选自二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、乙酸乙酯、乙酸异丙酯、乙酸丁酯、苯、甲苯、乙醚、异丙醚或甲基叔丁基醚；所述重结晶的溶剂选自石油醚、正己烷、正庚烷、乙酸乙酯、乙酸异丙酯、乙酸丁酯、异丙醚、甲基叔丁基醚或它们的混合物。

所述氯化反应的步骤为，将5-硝基脲嘧啶分散到三氯氧磷中，冷却至-5～10℃，滴加有机碱，加完后加热反应。

为获得更好的反应效果，所述加热反应为加热回流反应。

上述技术方案中，所述原料5-硝基脲嘧啶是现有商业化供应的产品，它也可以通过如下方法制备：将发烟硝酸和冰醋酸混合并冷却，分批加入脲嘧啶，常温搅拌3小时，所述发烟硝酸、冰醋酸和脲嘧啶的摩尔比为2～4∶1～2∶1，然后冷却混合物并倒入冰水中，搅拌、过滤，先后用冷水、乙醇、乙醚洗涤数次，干燥即得5-硝基脲嘧啶。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

1.本发明方法只需2步即可得到目标物，总产率高，时间短，操作简单；同时，采用5-硝基脲嘧啶为起始原料，由于该原料有大量商业供应，廉价易得，可明显降低成本，具有良好的工业化应用前景。

2.本发明所用的原料及溶剂等辅料可回收利用，大大降低了生产成本，适合工业化应用。

3.由于本发明选用了合适的原料及辅料，避免了生产过程中有毒物质对环境的污染，也提高了操作过程的安全性。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述：

实施例一