CN101519377A - 一种取代二氯嘧啶的生产方法 - Google Patents
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Abstract
一种2－取代－4，6－二氯嘧啶的生产方法，它是将2－取代－4，6－二羟基嘧啶悬浮在非质子极性有机溶剂中，在叔胺类有机碱存在下，在30－155℃，搅拌下通入光气，反应4－16小时，反应结束后，用氮气赶去过量的光气，冷却后过滤，滤液用水洗至中性，用干燥剂干燥后，蒸馏或减压蒸馏回收溶剂，即得到2－取代－4，6－二氯嘧啶。本发明的有益效果是：(1)本发明的合成2－取代－4，6－二氯嘧啶的方法，使用叔胺催化剂对反应起催化作用，促进了反应的进行。(2)本发明的合成2－取代－4，6－二氯嘧啶的方法，在反应过程中由于使用了光气代替三氯氧磷杜绝了含磷废水的排放，保护了水资源，同时也降低了成本。(3)本方法使反应在非质子极性有机溶剂中进行，由于良好的相容性提高了反应的收率。
Description
技术领域
本发明涉及一种取代二氯嘧啶的生产方法，具体地说，是一种2位取代的4，6-二氯嘧啶的生产方法。
背景技术
2位取代的4，6-二氯嘧啶是已知嘧啶水杨酸类除草剂(如：日本组合化学工业株式会社的双草醚bispyribac-sodium、日本组合化学公司嘧草硫醚Pyrithiobac-sodium、先正达公司的环酯草醚pyriftalid等)、三唑并酰胺类除草剂(如：Dow Agroscience公司双氯磺草胺diclosulam、氯酯磺草胺cloransulam—Methyl、双氟磺草胺florasulam的重要中间体和酰胺类除草剂的安全剂和染料中间体—解草啶Fenclorim。2位取代的4，6-二氯嘧啶已知的合成是以2位取代的4，6-二羟基嘧啶为原料氯化得到的。而2位取代的4，6-二羟基嘧啶可以方便的从以下两种路线得到：①由烷基眯盐和丙二酸二乙酯反应；②丙二酸二乙酯与脲(硫脲/异硫脲)反应，有时需要用硫酸烷基酯烷基化得到。如：US5463055报道了2—乙氧基—4，6-二羟基嘧啶合成；2—甲(乙)硫基—4，6-二羟基嘧啶和2—乙基—4，6-二羟基嘧啶已经是规模化的商业产品。4，6-二羟基—2苯基嘧啶方便的由US3940395制得。
CN88108904.4、CN92112271.3、JP1040470、WO9105781、CN00128918.7、CN02102675.0、EP547411、EP24200和CN92112424.4报道了2-甲硫基-4，6-二氯嘧啶的合成方法。
EP0343752和马亚团等人在西北农业学报2007年16卷5期上公开“2—乙氧基—4，6-二氯嘧啶的合成方法。”
US3940395公开2—苯基—4，6—二羟基嘧啶氯化得到解草啶的方法。
他们都是用2位取代的4，6-二羟基嘧啶经过与三氯氧磷反应得到2位取代的4，6-二氯嘧啶。为了使反应顺利进行，需使用过量的三氯氧磷，一次产生大量的含磷废水，环保处理困难；同时随着磷资源的消耗，产品成本将越来越高。
PCT Int.Appl.，2000046212，10 Aug 2000公开了一种光气催化氯化2—取代—4，6二羟基嘧啶的方法(WO 00/46212)，同时使用5％摩尔的三苯基氧膦和5％摩尔季胺盐作为催化剂在二甲苯中得到80％收率的目标化合物。三苯基氧膦的使用仍然没有解决含磷废水的排放问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种新的2位取代的4，6-二氯嘧啶催化合成方法。
2-取代基-4，6-二氯嘧啶的特征是：2位取代基包括烷基(如甲基或乙基等)、烷氧基(如：甲氧基或乙氧基等)以及烷硫基(如：甲硫基或乙硫基等)。
经过大量的研究，我们发现使用光气(包括使用双光气、三光气)可以方便的将2-取代—4，6-二羟基嘧啶转化成2-取代-4，6-二氯嘧啶，上述的2-取代基的存在，在本发明的生产方法条件下不受干扰。
本发明的技术方案如下：
一种2-取代基-4，6-二氯嘧啶的合成方法，它由下列步骤组成：
步骤1.将2-取代基-4，6-二羟基嘧啶加到悬浮在非质子极性有机溶剂中，溶剂的用量为每摩尔的2-取代基-4，6-二羟基嘧啶用溶剂2000-3000ml。
步骤2.在步骤1得到的溶液中加入叔胺类有机碱，叔胺类有机碱的加入量为每摩尔的2-取代基-4，6-二羟基嘧啶加叔胺类有机碱0.01-1.5摩尔
步骤3.将步骤2得到的反应体系，在40-155℃，搅拌下通入光气，反应4-16小时，光气的通入量为每摩尔2-取代基-4，6-二羟基嘧啶通入光气1-8摩尔。
步骤4.反应结束后，用氮气赶去过量的光气，冷却后过滤，滤液用水洗至中性，用干燥剂干燥后，蒸馏或减压蒸馏回收溶剂，即得到2-取代基-4，6-二氯嘧啶。
上述的2-取代基-4，6-二氯嘧啶的生产方法，所述的2-取代基是2-烷基、2-烷氧基或2-烷硫基。
上述的2-取代基-4，6-二氯嘧啶的生产方法，其特征是：所述的2-烷基是2-甲基或2-乙基；所述的2-烷氧基是甲氧基或乙氧基；所述的烷硫基是甲硫基或乙硫基。
上述的2-取代基-4，6-二氯嘧啶的生产方法，所用光气可用双光气或三光气替代，一摩尔三光气相当于3摩尔光气；一摩尔双光气相当于2摩尔光气，如此步骤2和步骤3改用如下步骤，其它步骤不变：
步骤2*.在步骤1得到的溶液中加入双光气或三光气，双光气加入的量为每摩尔2-取代基-4，6-二羟基嘧啶加入双光气0.5-4摩尔，三光气加入的量为每摩尔2-取代基-4，6-二羟基嘧啶加入三光气0.4-3摩尔；
步骤3*.将步骤2*得到的反应体系加热到30℃-155℃，搅拌下，滴加叔胺类有机碱，叔胺类有机碱滴加入的量为每摩尔2-取代基-4，6-二羟基嘧啶滴加叔胺类有机碱0.01-1.5摩尔，反应4-18小时。
上述的2-取代基-4，6-二氯嘧啶的生产方法，所述的非质子极性有机溶剂可以是氯代烷、氯代芳烃、烷基醚、腈或酯类。
上述的2-取代基-4，6-二氯嘧啶的生产方法，所述的叔胺类有机碱可以是三烷基胺、N，N-二烷基芳胺或碱性的含氮杂环化合物。
本发明的有益效果是：(1)本发明的合成2-取代基-4，6-二氯嘧啶的方法，使用叔胺催化剂对反应起催化作用，促进了反应的进行。(2)本发明的合成2-取代基-4，6-二氯嘧啶的方法，在反应过程中由于使用光气代替三氯氧磷杜绝了含磷废水的排放，保护了水资源，同时也降低了成本。(3)本方法使反应在非质子极性有机溶剂中进行，由于良好的相容性提高了反应的收率。
具体实施方式
反应方程式如下：
下列合成实施例可用来进一步说明本发明，并不意味着限制本发明。
实施例1
在通风良好的通风柜中，在500毫升的反应瓶上装上搅拌、温度计、冷凝管、通气管，再准备尾气吸收洗气瓶，瓶中装上液碱，浓度10％—20％，用来吸收尾气。在烧瓶中依次投入15.8g 2-甲硫基-4，6-二羟基嘧啶(99％)、氯苯250ml和1—甲基咪唑2g，升温回流，以约0.1L/min的速率经导气管通入光气，取样跟踪，直至高压液相色谱(HPLC)显示二羟基嘧啶消失，约需16小时完成。停止反应，用氮气赶走过量的光气，冷却，过滤，滤液用水洗至中性，无水硫酸钠干燥后脱去氯苯，得到2-甲硫基-4，6-二氯嘧啶18.0g，含量96.0％。
实施例2
在通风良好的通风柜中，在500毫升的反应瓶上装上搅拌、温度计、冷凝管、通气管，再准备尾气吸收洗气瓶，瓶中装上液碱，浓度10％—20％，用来吸收尾气。在烧瓶中依次投入14.2g 2-甲氧基-4，6-二羟基嘧啶(99％)、1，2—二氯乙烷200ml和N，N-二甲基苯胺19g，升温回流，以约0.1L/min的速率经导气管通入光气，取样跟踪，直至HPLC显示二羟基嘧啶消失，约需15小时完成。停止反应，用氮气赶走过量的光气，冷却，脱去溶剂二氯乙烷，加入300ml甲苯，用100ml水洗涤，分层，无水硫酸钠干燥后脱去甲苯，得到2-甲氧基-4，6-二氯嘧啶16.5g。含量95.5％。
实施例3
在通风良好的通风柜中，在500毫升的反应瓶上装上搅拌、温度计、冷凝管、通气管，再准备尾气吸收洗气瓶，瓶中装上液碱，浓度10％—20％，用来吸收尾气。在烧瓶中依次投入14.0g 2-乙基-4，6-二羟基嘧啶(99％)、二氯甲烷300ml和4-二甲氨基吡啶6.4g，升温回流，以约0.1L/min的速率经导气管通入光气，取样跟踪，直至HPLC显示二羟基嘧啶消失，约需10小时完成。停止反应，用氮气赶走过量的光气，冷却，过滤，滤液用水洗至中性，无水硫酸钠干燥后脱去二氯甲烷，得到2-乙基-4，6-二氯嘧啶15.6g。含量97.3％。
实施例4
在通风良好的通风柜中，在500毫升的反应瓶上装上搅拌、温度计、冷凝管、通气管，再准备尾气吸收洗气瓶，瓶中装上液碱，浓度10％—20％，用来吸收尾气。在烧瓶中依次投入15.8g 2-甲硫基-4，6-二羟基嘧啶(99％)、乙二醇二甲醚250ml和N，N-二异丙基乙胺2.6g，升温回流，以约0.1L/min的速率经导气管通入光气，取样跟踪，直至HPLC显示二羟基嘧啶消失，约需13小时完成。停止反应，用氮气赶走过量的光气，脱去溶剂乙二醇二甲醚，加入300ml甲苯，用100ml水洗涤，分层，无水硫酸钠干燥后脱去甲苯，得到2-甲硫基-4，6-二氯嘧啶18.8g。含量98.0％。
实施例5
在通风良好的通风柜中，在500毫升的反应瓶上装上搅拌、温度计、冷凝管、通气管，再准备尾气吸收洗气瓶，瓶中装上液碱，浓度10％—20％，用来吸收尾气。在烧瓶中依次投入15.6g 2-乙氧基-4，6-二羟基嘧啶(99％)、乙酸乙酯250ml和N-甲基吡咯烷1.6g，升温回流，以约0.1L/min的速率经导气管通入光气，取样跟踪，直至HPLC显示二羟基嘧啶消失，约需16小时完成。停止反应，用氮气赶走过量的光气，脱去溶剂得到2-乙氧基-4，6-二氯嘧啶18.5g。含量98.2％。
实施例6
在通风良好的通风柜中，在500毫升的反应瓶上装上搅拌、温度计、冷凝管、通气管，再准备尾气吸收洗气瓶，瓶中装上液碱，浓度10％—20％，用来吸收尾气。在烧瓶中依次投入17.2g中间体2-乙硫基-4，6-二羟基嘧啶(99％)、乙腈250ml和三光气43g，升温到60℃，慢慢滴加入三乙胺2.3g，加完后回流直至HPLC显示二羟基嘧啶消失，约需13小时完成。停止反应，用氮气赶走过量的光气，脱去乙腈，加入300ml甲苯，用100ml水洗涤，分层，无水硫酸钠干燥后脱去甲苯，得到2-乙硫基-4，6-二氯嘧啶19.5g。含量96.1％。
实施例7
在通风良好的通风柜中，在500毫升的反应瓶上装上搅拌、温度计、冷凝管、通气管，再准备尾气吸收洗气瓶，瓶中装上液碱，浓度10％—20％，用来吸收尾气。在烧瓶中依次投入15.8g 2-甲硫基-4，6-二羟基嘧啶(99％)、乙酸乙酯250ml和双光气26g，升温到60℃，慢慢滴加入三乙胺2.5g，加完后回流直至HPLC显示二羟基嘧啶消失，约需14小时完成。停止反应，用氮气赶走过量的光气，冷却，过滤，滤液用水洗至中性，无水硫酸钠干燥后脱去乙酸乙酯，得到2-甲硫基-4，6-二氯嘧啶17.8g。含量96.2％。
Claims (8)
1.一种2-取代基-4，6-二氯嘧啶的合成方法，其特征是它由下列步骤组成：
步骤1.将2-取代基-4，6-二羟基嘧啶加到悬浮在非质子极性有机溶剂中，溶剂的用量为每摩尔的2-取代基-4，6-二羟基嘧啶用溶剂2000-3000ml。
步骤2.在步骤1得到的溶液中加入叔胺类有机碱，叔胺类有机碱的加入量为每摩尔的2-取代基-4，6-二羟基嘧啶加叔胺类有机碱0.01-1.5摩尔
步骤3.将步骤2得到的反应体系，在40-155℃，搅拌下通入光气，反应4-16小时，光气的通入量为每摩尔2-取代基-4，6-二羟基嘧啶通入光气1-8摩尔。
步骤4.反应结束后，用氮气赶去过量的光气，冷却后过滤，滤液用水洗至中性，用干燥剂干燥后，蒸馏或减压蒸馏回收溶剂，即得到2-取代基-4，6-二氯嘧啶。
2.根据权利要求1所述的2-取代基-4，6-二氯嘧啶的生产方法，其特征是：所述的2-取代基是2-烷基、2-烷氧基或2-烷硫基。
3.根据权利要求2所述的2-取代基-4，6-二氯嘧啶的生产方法，其特征是：所述的2-烷基是2-甲基或2-乙基；所述的2-烷氧基是甲氧基或乙氧基；所述的烷硫基是甲硫基或乙硫基。
4.根据权利要求1或2所述的2-取代基-4，6-二氯嘧啶的生产方法，其特征是：所用光气也可以用双光气或三光气替代，一摩尔三光气相当于3摩尔光气；一摩尔双光气相当于2摩尔光气，如此步骤2和步骤3改用如下步骤，其它步骤不变：
步骤2*.在步骤1得到的溶液中加入双光气或三光气，双光气加入的量为每摩尔2-取代基-4，6-二羟基嘧啶加入双光气0.5-4摩尔，三光气加入的量为每摩尔2-取代基-4，6-二羟基嘧啶加入三光气0.4-3摩尔；
步骤3*.将步骤2*得到的反应体系加热到30℃-155℃，搅拌下，滴加叔胺类有机碱，叔胺类有机碱滴加入的量为每摩尔2-取代基-4，6-二羟基嘧啶滴加叔胺类有机碱0.01-1.5摩尔，反应4-18小时。
5.根据权利要求1或2所述的2-取代基-4，6-二氯嘧啶的生产方法，其特征是：所述的非质子极性有机溶剂是氯代烷、氯代芳烃、烷基醚、腈或酯类。
6.根据权利要求4所述的2-取代基-4，6-二氯嘧啶的生产方法，其特征是：所述的非质子极性有机溶剂是氯代烷、氯代芳烃、烷基醚、腈或酯类。
7.根据权利要求1或2所述的2-取代基-4，6-二氯嘧啶的生产方法，其特征是：所述的叔胺类有机碱是三烷基胺、N，N-二烷基芳胺或碱性的含氮杂环化合物。
8.根据权利要求4所述的2-取代基-4，6-二氯嘧啶的生产方法，其特征是：所述的叔胺类有机碱是三烷基胺、N，N-二烷基芳胺或碱性的含氮杂环化合物。
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