[发明专利]一种合成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，尤其涉及一种合成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℃。现有技术合成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，本发明提供一种合成2-氯嘧啶的方法，该合成方法的产物的纯度较高、收率较高。

一种合成2-氯嘧啶的方法，包括以下步骤：

(1)将四烷氧基缩丙二醛(式A)与胍盐(式B)在极性溶剂中以强酸型离子交换树脂为催化剂在-5～0℃下进行环化反应2～6h，将环化反应的产物采用碱调节pH至7～8，而后减压蒸馏，得到2-氨基嘧啶(式C)，反应式如下，

其中，式A中R选自C_1～4烷烃，式B中HX选自硫酸、盐酸、硝酸和磷酸中的一种或至少两种；

(2)将2-氨基嘧啶以NaNO2、HCl和ZnCl2为催化剂，在-10～5℃下被还原，得到2-氯嘧啶(式D)，反应式如下，

上述合成方法的步骤(1)中，强酸型离子交换树脂可以为磺酸型离子交换树脂、盐酸型离子交换树脂或硫酸型离子交换树脂。于本发明中，对离子交换树脂具体型号、规格以及组成离子交换树脂的高分子树脂材料无特定限制，本领域从市售的各种规格和型号的离子交换树脂均适用于本合成方法。四烷氧基缩丙二醛与胍盐的摩尔比优选为1：1.1～1.4。环化反应优选为异丁醇溶剂中进行，当然其它本领域通用的用于有机反应的溶剂也可适用于本方法。减压蒸馏的温度和压力可根据2-氨基嘧啶的沸点等相关的物理属性来选择，也可参考现有技术中关于对2-氨基嘧啶的减压蒸馏的手段。

上述合成方法的步骤(2)中，2-氨基嘧啶、NaNO₂、HCl和ZnCl₂的摩尔比优选为1：2.4～2.8：2.5～3.5：3.2～4。还原反应在二氯甲烷的溶剂中进行。反应完毕后，可采用常规的手段对反应产物中的2-氯嘧啶进行分离提纯，例如，可以首选将反应产物用冷水使之形成水相和有机相，用二氯甲烷多次萃取水相而保留水相中的有机相，混合全部的有机相，对其加入干燥剂进行干燥和过滤，滤液蒸干即可得到产品2-氯嘧啶。

本发明首先将四烷氧基缩丙二醛与胍盐在极性溶剂中以强酸型离子交换树脂为催化剂在-5～0℃下进行环化反应2～6h，将环化反应的产物采用碱调节pH至7～8，而后减压蒸馏，得到2-氨基嘧啶，然后将2-氨基嘧啶以NaNO2、HCl和ZnCl₂为催化剂，在-10～5℃下被还原即得到产品。通过上述的合成路线，获得了纯度较高、收率较高的2-氯嘧啶。

具体实施方式

下面结合实施例来进一步说明本发明的技术方案。

以下实施所涉及的化工原料均为市售或本领域技术人员所熟知的方式来制得。限于篇幅，以下省去了这些化工原料具体来源途径，对此不应视为对本发明方案实施方式的质疑。

实施例1

将1mol四烷氧基缩丙二醛、1.1mol盐酸胍盐及0.1～0.2g磺酸型离子交换树脂加入四口瓶，在异丁醇溶剂中，搅拌，冰盐浴冷至-5℃，环合反应6h小时后，加入氢氧化钠调节pH至7，减压蒸馏后得到产品2-氨基嘧啶。

向250mL的反应器中加入2.5mol盐酸和80g二氯甲烷，然后在搅拌下加入1mol2-氨基嘧啶。在10～15℃下加入3.2mol ZnCl₂，反应30min后，生成深黄色的悬浮物。然后冷却到-10℃，在氮气保护下在4h内缓慢加入2.4mol亚硝酸钠。继续通入氮气1h后，终止反应。将反应物倒入150mL水中冷却。分液，水相用40mL二氯甲烷萃取4～6次以收集其中的有机相，最后将所有的有机相用6～10g硫化钠干燥后过滤；在常压，45～50℃下浓缩滤液，回收二氯甲烷。然后减压(3.3kPa)浓缩，过滤后在40℃下干燥1～2h。最后得到淡黄色晶体，即为产品2-氯嘧啶。

实施例2

将1mol四烷氧基缩丙二醛、1.4mol盐酸胍盐及0.1～0.2g磺酸型离子交换树脂加入四口瓶，在异丁醇溶剂中，搅拌，冰盐浴冷至0℃，环合反应2h小时后，加入氢氧化钠调节pH至8，减压蒸馏后得到产品2-氨基嘧啶。