[发明专利]一种2-氯嘧啶的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及2-氯嘧啶制备的技术领域，尤其涉及一种备2-氯嘧啶的合成方法。

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2-氯嘧啶的合成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，本发明提供一种备2-氯嘧啶的合成方法，该制备工艺的产物的纯度较高、收率较高。

一种制备2-氯嘧啶的工艺，包括以下步骤：

(1)将双氰胺(式A)与在2～6℃下溶解于硫酸中，而后在50～60℃加热下使之水解反应4～6h，得到硫酸胍(式B)，反应式如下，

(2)(2)将硫酸胍与1-溴-1-乙酰基-3,3-二氯丙烷(式E)在质量浓度为94～96wt％硫酸存在下，于50～60℃下反应5～8h，得到2-氨基嘧啶(式C)和2-氨基-5-溴嘧啶(式F)，反应式如下，

同时将2-氨基-5-溴嘧啶以混合有钯炭催化剂和氧化镁的催化下通入氢气，于55～65℃下反应13～20h，得到2-氨基嘧啶，反应式如下，

(3)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，

上述制备工艺的步骤(1)中，硫酸的质量浓度优选为94～96wt％，更好地为95wt％。双氰胺与硫酸的摩尔比优选为1：1.5～6，更好地为1：3。双氰胺溶解于硫酸的加料方式可以为，将双氰胺在搅拌的同时向硫酸中缓慢加入。

上述制备工艺的步骤(2)中，第一步水解产物可以无需从中分离出硫酸胍，只需将水解产物冷却至室温，便进行本步反应。硫酸胍与1,1-二乙酰基-3,3-二甲氧基丙烷两者在94～96wt％的浓硫酸的存在下发生环化反应进行，更好地为95wt％的浓硫酸。环化反应的加热方式可为恒温式，即全程均恒温在55～65℃，除此还可为阶梯式，即先将温度调节至50～55℃并维持1～2h，然后升温至55～60℃并维持3～7h，且总共反应时间控制在5～8h。本发明优选为阶梯式加热。。硫酸胍与1-溴-1-乙酰基-3,3-二氯丙摩尔比优选为1.1～2.3：1，更好地为1.8：1。所得的产物中还包含副产物2-氨基-5-溴嘧啶。可以采取本领域通用的对2-氨基嘧啶的分离方法来分离，例如用例如甲苯的萃取剂萃取，冰水冷却。

所得的副产物2-氨基-5-溴嘧啶通过钯炭催化剂和氧化镁进行催化加氢还原。钯炭催化剂是将金属钯负载到活性炭里形成负载型加氢精制催化剂。相比于采用锌粉还原，本发明催化加氢可较为显著提高还原产物2-氨基嘧啶的收率，此外减少了锌粉的消耗而避免了环境的污染。催化加氢的压力优选为0.05～0.2MPa下。钯炭催化剂、氧化镁和2-氨基-5-溴嘧啶的质量比优选为0.1～0.4：0.8～1.5：1，更好地为0.3：1.1：1。催化加氢反应可在由醇和水组成的溶剂中，优选为乙醇和水，乙醇和水的体积比优选为1：2～5，更好地为1：3。至于溶剂的用量，本发明无特殊限制。

上述制备工艺的步骤(3)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。