CN101486684B - 2,4-二氯-5-甲氧基嘧啶的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种2，4-二氯-5-甲氧基嘧啶的制备方法，属于农药中间体的制备技术领域。包括的步骤：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；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。优点：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。
Description
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II 71g(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II 71g(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II 71g(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℃。
Claims (10)
1.一种2，4-二氯-5-甲氧基嘧啶的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：
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α-甲氧基-β-乙氧基丙烯酸甲酯，而后向α-甲氧基-β-乙氧基丙烯酸甲酯中加入甲醇和尿素，回流反应，经浓缩，加水溶解，冷却，中和，过滤，干燥得2，4-二羟基-5-甲氧基嘧啶；
B)制备2，4-二氯-5-甲氧基嘧啶：向2，4-二羟基-5-甲氧基嘧啶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。
2.根据权利要求1所述的2，4-二氯-5-甲氧基嘧啶的制备方法，其特征在于步骤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。
3.根据权利要求1所述的2，4-二氯-5-甲氧基嘧啶的制备方法，其特征在于步骤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℃。
4.根据权利要求1所述的2，4-二氯-5-甲氧基嘧啶的制备方法，其特征在于步骤A)中所述的甲氧基乙酸甲酯与尿素的摩尔比为1∶1～5。
5.根据权利要求1所述的2，4-二氯-5-甲氧基嘧啶的制备方法，其特征在于步骤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pH 2～8。
6.根据权利要求1所述的2，4-二氯-5-甲氧基嘧啶的制备方法，其特征在于步骤B)中所述的2，4-二羟基-5-甲氧基嘧啶与氯化剂的摩尔比为1∶2～5；2，4-二羟基-5-甲氧基嘧啶与缚酸剂的摩尔比为1∶1～3。
7.根据权利要求1或6所述的2，4-二氯-5-甲氧基嘧啶的制备方法，其特征在于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。
8.根据权利要求1所述的2，4-二氯-5-甲氧基嘧啶的制备方法，其特征在于步骤B)中所述的升温反应的反应温度为70～110℃，反应时间为120～480min。
9.根据权利要求1所述的2，4-二氯-5-甲氧基嘧啶的制备方法，其特征在于步骤B)中所述的稀释所用的稀释剂为水，水的温度为0～30℃。
10.根据权利要求1所述的2，4-二氯-5-甲氧基嘧啶的制备方法，其特征在于步骤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。
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