2,4-二氯-5-甲氧基嘧啶的制备方法
技术领域
本发明属于农药中间体的制备技术领域,具体涉及一种2,4-二氯-5-甲氧基嘧啶的制备方法。
背景技术
2-氨基-5,8-二甲氧基[1,2,4]三唑[1,5-c]嘧啶(简称DAT)是一种高效新型高效、低毒新型除草剂的重要中间体,公知的DAT的制备过程中,需要以2,4-二氯-5-甲氧基嘧啶为其起始原料。例如中国发明专利授权公告号CN1172934C(ZL01811169.6)中描述了由2,4-二氯-5-甲氧基嘧啶为起始原料,经过肼化,环合重排得到DAT,但是该专利没有描述2,4-二氯-5-甲氧基嘧啶的合成方法,目前国内该产品(2,4-二氯-5-甲氧基嘧啶)主要依赖进口,价格昂贵,导致DAT价格高。申请人进行了全面检索,在文献中未检取有关于合成2,4-二氯-5-甲氧基嘧啶的技术启示。从产业自主的角度出发,有必要摆脱依赖进口的局面,探索一种原料易得、合成方便并且能满足工业化生产要求的合成方法。
发明内容
本发明的任务在于提供一种原料易得、合成方便并且能满足工业化生产要求的2,4-二氯-5-甲氧基嘧啶的制备方法。
本发明的任务是这样完成的,一种2,4-二氯-5-甲氧基嘧啶的制备方法,它包括如下步骤:
A)制备2,4-二羟基-5-甲氧基嘧啶,将甲酸乙酯和固体甲醇钠投入反应装置中搅拌,降温后加入甲氧基乙酸甲酯进行缩合反应,得到化合物I,而后向化合物I中加入甲醇和尿素,回流反应,经浓缩,加水溶解,冷却,中和,过滤,干燥得化合物II;
B)制备2,4-二氯-5-甲氧基嘧啶,向化合物II中加入氯化剂和缚酸剂,升温反应,然后稀释,过滤,得到粗品2,4-二氯-5-甲氧基嘧啶,对粗品精制得纯品2,4-二氯-5-甲氧基嘧啶。
在本发明的一个具体的实施例中,步骤A)中所述的甲氧基乙酸甲酯与甲酸乙酯的摩尔比为1:1.2~10,所述的甲氧基乙酸甲酯与固体甲醇钠的摩尔比为1:1.05~2。
在本发明的另一个具体的实施例中,步骤A)中所述的缩合反应的反应时间为200~600min,缩合反应的温度为0~50℃。
在本发明的再一个具体实施例中,步骤A)中所述的甲氧基乙酸甲酯与尿素的摩尔比为1:1~5。
在本发明的又一个具体的实施例中,步骤A)中所述的回流的回流时间为100~600min,所述的中和为采用酸中和,所述的酸为盐酸、硫酸或醋酸,中和时的pH值控制为pH2~8。
在本发明的还一个具体的实施例中,步骤B)中所述的化合物II与氯化剂的摩尔比为1:2~5;化合物II与缚酸剂的摩尔比为1:1~3;
在本发明的进而一个具体的实施例中,所述的氯化剂为三氯氧磷,所述的缚酸剂为三乙胺或N,N-二甲基苯胺。
在本发明的进而一个具体的实施例中,步骤B)中所述的升温反应的反应温度为70~110℃,反应时间为120~480min。
在本发明的进而一个具体的实施例中,步骤B)中所述的稀释所用的稀释剂为水,水的温度为0~30℃。
在本发明的又进而一个具体的实施例中,步骤B)中所述的精制为采用溶剂精制,所述的溶剂为石油醚或正己烷。
本发明提供的技术方案的优点在于:所有原料易得,合成简便并且工艺条件不苛刻,总收率可达到57%~67%,纯度可达99.6%以上,适合于工业化生产。
具体实施方式:
本发明的2,4-二氯-5-甲氧基嘧啶的结构式为
本发明的2,4-二氯-5-甲氧基嘧啶的合成路线为:
实施例1:
A 制备2,4-二羟基-5-甲氧基嘧啶,将甲酸乙酯222g(3.0mol)和固体甲醇钠81.0g(1.5mol)投入一个装有温度计、回流冷凝器、滴液漏斗及机械搅拌的1000ml的三颈瓶中,于30℃搅拌60分钟,降温到20℃后,加入甲氧基乙酸甲酯104g(1mol)在20℃下进行缩合反应,滴加完毕后反应240min,得到化合物I,而后向化合物I中加入300ml甲醇和尿素90g(1.5mol),回流反应300min,经浓缩至1/2体积,加入300ml水溶解,冷却至15℃,用6N盐酸中和至pH值为3,过滤,用100ml水洗涤滤饼两次,于100℃干燥8小时得96.5g化合物II,产率为68%,HPLC纯度99.7%;
B 制备2,4-二氯-5-甲氧基嘧啶,在装有温度计、回流冷凝器及机械搅拌的500ml三颈瓶中,向化合物II71g(0.5mol)中依次投入N,N-二甲基苯胺90.8g(0.75mol)及三氯氧磷230.2g(1.5mol),升温至100℃反应480min,冷却至室温,然后在另一2000ml烧杯中,加入250ml水及适量碎冰稀释,搅拌下滴加上述反应液,控制温度不超过5℃,析出固体物料,过滤,滤饼用水洗涤至中性得到粗品2,4-二氯-5-甲氧基嘧啶,真空干燥得69.1g,产率为92.2%,纯度为98.6%,用石油醚进行精制得67g纯品2,4-二氯-5-甲氧基嘧啶,纯度为99.8%,纯品熔点为67~68℃。
实施例2:
A 制备2,4-二羟基-5-甲氧基嘧啶,将甲酸乙酯444g(6.0mol)和固体甲醇钠56.7g(1.05mol)投入一个装有温度计、回流冷凝器、滴液漏斗及机械搅拌的1000ml的三颈瓶中,于30℃搅拌60分钟,降温到20℃后,加入甲氧基乙酸甲酯104g(1mol)在0℃下进行缩合反应,滴加完毕后反应400min,得到化合物I,而后向化合物I中加入300ml甲醇和尿素120g(2mol),回流反应100min,经浓缩至1/2体积,加入300ml水溶解,冷却至15℃,用2N硫酸中和至pH值为3,过滤,用100ml水洗涤滤饼两次,于100℃干燥8小时得93.6g化合物II,产率为66%,HPLC纯度99.7%;
B 制备2,4-二氯-5-甲氧基嘧啶,在装有温度计、回流冷凝器及机械搅拌的500ml三颈瓶中,向化合物II 71g(0.5mol)中依次投入三乙胺101g(1mol)及三氯氧磷384g(2.5mol),升温至70℃反应120min,冷却至室温,然后在另一2000ml烧杯中,加入250ml水及适量碎冰稀释,搅拌下滴加上述反应液,控制温度为0℃,析出固体物料,过滤,滤饼用水洗涤至中性得到粗品2,4-二氯-5-甲氧基嘧啶,真空干燥得68g,产率为91.2%,纯度为98.6%,用正己烷进行重结晶精制得66.5g纯品2,4-二氯-5-甲氧基嘧啶,纯度为99.8%,纯品熔点为67~68℃。
实施例3:
A 制备2,4-二羟基-5-甲氧基嘧啶,将甲酸乙酯296g(4.0mol)和固体甲醇钠108g(2mol)投入一个装有温度计、回流冷凝器、滴液漏斗及机械搅拌的1000ml的三颈瓶中,于30℃搅拌60分钟,降温到20℃后,加入甲氧基乙酸甲酯104g(1mol)在10℃下进行缩合反应,滴加完毕后反应600min,得到化合物I,而后向化合物I中加入300ml甲醇和尿素240g(4mol),回流反应500min,经浓缩至1/2体积,加入300ml水溶解,冷却至15℃,用醋酸中和至pH值为8,过滤,用100ml水洗涤滤饼两次,于100℃干燥8小时得90.8g化合物II,产率为64%,HPLC纯度99.7%;
B 制备2,4-二氯-5-甲氧基嘧啶,在装有温度计、回流冷凝器及机械搅拌的500ml三颈瓶中,向化合物II71g(0.5mol)中依次投入N,N-二甲基苯胺90.8g(0.75mol)及三氯氧磷153.5g(1mol),升温至110℃反应300min,冷却至室温,然后在另一2000ml烧杯中,加入250ml水及适量碎冰稀释,搅拌下滴加上述反应液,控制温度不超过10℃,析出固体物料,过滤,滤饼用水洗涤至中性得到粗品2,4-二氯-5-甲氧基嘧啶,真空干燥得63.9g,产率为90%,纯度为98.6%,用石油醚进行重结晶精制得62.6g纯品2,4-二氯-5-甲氧基嘧啶,纯度为99.8%,纯品熔点为67~68℃。
实施例4:
A 制备2,4-二羟基-5-甲氧基嘧啶,将甲酸乙酯666g(9.0mol)和固体甲醇钠94.5g(1.75mol)投入一个装有温度计、回流冷凝器、滴液漏斗及机械搅拌的1000ml的三颈瓶中,于30℃搅拌60分钟,降温到20℃后,加入甲氧基乙酸甲酯104g(1mol)在35℃下进行缩合反应,滴加完毕后反应200min,得到化合物I,而后向化合物I中加入300ml甲醇和尿素300g(5mol),回流反应600min,经浓缩至1/2体积,加入300ml水溶解,冷却至15℃,用6N盐酸中和至pH值为3,过滤,用100ml水洗涤滤饼两次,于100℃干燥8小时得98g化合物II,产率为69%,HPLC纯度99.7%;
B 制备2,4-二氯-5-甲氧基嘧啶,在装有温度计、回流冷凝器及机械搅拌的500ml三颈瓶中,向化合物II71g(0.5mol)中依次投入N,N-二甲基苯胺90.8g(0.75mol)及三氯氧磷307g(2mol),升温至105℃反应280min,冷却至室温,然后在另一2000ml烧杯中,加入250ml水及适量碎冰稀释,搅拌下滴加上述反应液,控制温度不超过10℃,析出固体物料,过滤,滤饼用水洗涤至中性得到粗品2,4-二氯-5-甲氧基嘧啶,真空干燥得70.7g,产率为95%,纯度为98.6%。用石油醚进行重结晶精制得67g纯品2,4-二氯-5-甲氧基嘧啶,纯度为99.8%,纯品熔点为67~68℃。