[发明专利]一种制备2-氯嘧啶的方法

说明书

技术领域

本发明涉及2-氯嘧啶制备的技术领域，尤其涉及一种制备2-氯嘧啶的方法。

背景技术

2-氯嘧啶又名2-氯吡啶啉，分子式为C₄H₃ClN₂，其分子量为114.53，CAS号为1722-12-9，其为一种白色或淡黄色粉末，熔点为63～66℃，沸点为75～76℃，闪点为98℃。现有技术制备2-氯嘧啶的方法存在物的收率较低和产品纯度较低的技术缺陷。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种制备2-氯嘧啶的方法，该制备方法的产物的纯度较高、收率较高。

一种制备2-氯嘧啶的方法，包括以下步骤：

(1)将丙二酸二乙酸乙酯与尿素在以甲醇钠为催化剂的条件下反应，得到巴比妥酸，如反应式Ⅰ，

(2)将巴比妥酸在以N,N-二甲基苯胺为催化剂的条件下，与三氯氧磷反应，得到2,4,6-三氯嘧啶，如反应式Ⅱ，

(3)将摩尔比为1：(1～1.2)的2,4,6-三氯嘧啶与锌粉在甲醇和水的溶剂中、碱性条件下通过氧化还原反应得到2-氯嘧啶，如反应式Ⅲ，

上述制备的方法中，步骤(1)中所述反应的温度为65～75℃。

其中，步骤(1)中所述反应中，本发明对甲醇钠的形式无限制，例如可以选用甲醇钠的甲醇溶液，例如15～30wt％。反应物的加料方式无特殊限定，例如可以采用尿素向丙二酸二乙酸乙酯中连续滴加。反应在较强酸性条件下进行，优选为pH值为1.5～3。调节pH的酸无特定的限定，例如可以用质量百分浓度为38wt％的浓盐酸。丙二酸二乙酸乙酯、尿素和甲醇钠的摩尔比优选为1:1.05～1.15:1.15～1.25，更好地为1:1.1:1.2。该摩尔比高于反应的理论摩尔比1:1:1，这样可保证获得较好收率的巴比妥酸。值得说明的是，可根据现有技术中报道的巴比妥酸的熔点和溶解度，选择对该步反应的反应产物中的巴比妥酸进行提纯，例如重结晶等，在此就不在赘述其具体的提纯的过程。

步骤(2)中，所述反应的温度优选为为40～50℃，进一步优选为45℃。巴比妥酸与三氯氧磷的摩尔比为1：5.1～5.5，更好地为1：5.3。在满足上述较优的反应温度及巴比妥酸与三氯氧磷的摩尔比的情况下，可获得较大的收率的2,4,6-三氯嘧啶。反应完毕后，可以该步反应产物的温度提高到100～110℃，并不断搅拌。然后向其中加入例如冰块进行降温，静置分层，取下层固体即为粗产品。然后用碱液进行洗涤干燥，即可得到2,4,6-三氯嘧啶产品。

步骤(3)中所述氧化还原反应中，在锌粉足够或过量的前提下，2,4,6-三氯嘧啶的嘧啶环上2,4,6位上的氯是均可以被还原的。但由于2,4,6位上氯的还原活性使不一样的，具体而言，4,6位上的氯的还原活性相同，要远远大于，2位上的氯，因而在4,6位上的氯优选被还原，只有当4,6位上的氯被还原后，2位上氯开开始被还原。基于此，将锌粉的反应摩尔数控制在4,6位上氯恰好被还原，即锌粉的摩尔数为2,4,6-三氯嘧啶等量，则能保证2位上氯不被还原。本发明2,4,6-三氯嘧啶与锌粉摩尔比优选为1：(1～1.2)，这个摩尔比要略大于1:1，这样可使得锌粉略超出还原2,4,6-三氯嘧啶的嘧啶环上4,6位上的氯所需理论值，充分消除了锌粉因副反应产生的消耗，充分保证了4,6位上的氯被还原，提高了2-氯嘧啶的收率。反应的温度优选为76～84℃，更好地为80℃。反应的时间优选为6～8h，更好地为7h。为了减少反应产物挥发，该反应的装置可配备回流装置。甲醇与水的体积比为1：1.5～3，更好地为1：2.5。可提供碱性条件的物质本发明不作限制，例如可以为苛性钠。该步反应完毕后，可将反应产物冷却至78～82℃，热水洗涤滤饼。滤液及部分洗液合并,加入粒状苛性钠,在50以下碱析1h。加入乙酸乙酯后分出胶状物，用盐酸调节pH＝7.5～8,再分出油状物,回收乙酸乙酯,析出白色晶体,熔点为123～124℃，即2-氯嘧啶，最后将产品在40～50℃烘干。