CN102442954B - 利用丙烯腈副产氢氰酸制备4，6-二羟基嘧啶的方法 - Google Patents

利用丙烯腈副产氢氰酸制备4，6-二羟基嘧啶的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种4，6-二羟基嘧啶的合成方法，属于有机合成领域，首先由脂肪醇、氯化氢、氢氰酸、乙酸铵和氨气反应，其特征在于生成的醋酸甲脒与醇盐和丙二酸酯发生环合反应，生成4，6-二羟基嘧啶。使用副产的氢氰酸为起始原料，首先制备醋酸甲脒，再与醇钠和丙二酸酯合成4，6-二羟基嘧啶，原料单耗低，收率高，产品成本低。“三废”生成少，环境污染小。

Description

利用丙烯腈副产氢氰酸制备4,6-二羟基嘧啶的方法
技术领域
本发明属于有机合成领域，特别涉及一种4，6-二羟基嘧啶的合成方法。
背景技术
4，6-二羟基嘧啶可用于医药及农药的生产，在医药工业中用来生产磺胺类药磺胺莫托辛、维生素B4、抗肿瘤药及辅助药类的中间体，还可以用于合成甲氧基丙烯酸酯类(β-methoxyacrylates)杀菌剂嘧菌酯的中间体4，6-二氯嘧啶。已经公开的合成工艺，US6096892（JP2000-510864，CN1214044），US2003/0060628（US6693195，CN1406934，CN1224617），US5847139（JP10-67755，CN1175576），原料都是由甲酰胺、甲醇钠和丙二酸酯反应，制备4，6-二羟基嘧啶，国内外现在普遍采用此工艺，生产成本较高。
WO9708152(US6248571，JP2000507911，ES2152563，EP0852580)是由氰乙酸酯代替丙二酸酯合成4，6-二羟基嘧啶，氰乙酸乙酯先水解为丙二酸酰胺单乙酯，没有实现工业化生产。
R．Hull,在文献J.Chem.Soc.,1951,2214和C.Hennart、E.Merlin,在文献Bull.Soc.Chem.,1959,741中提出使用丙二酰胺和甲酸乙酯，在甲醇钠作用下，合成4，6-二羟基嘧啶，收率低，并且丙二酰胺价格高，不适合工业化生产。
Figure GDA00003618110500021
还没有文献报道，使用醋酸甲脒合成4,6-二羟基嘧啶。
醋酸甲脒的合成，文献Organic Syntheses，Coll.Vol.5，p.582(1973)；Vol.46，p.39(1966)报道是有原甲酸三乙酯和醋酸及氨气合成，价格较高，原甲酸三乙酯是由氢氰酸和氯化氢以及乙醇生产的，我们利用生产原甲酸三乙酯的中间体与醋酸铵和氨气合成醋酸甲脒，使醋酸甲脒的成本大大降低，从而为低成本合成4，6-二羟基嘧啶提供了条件。
发明内容
根据现有技术不足，本发明所要解决的技术问题是：提供一种利用丙烯腈副产氢氰酸制备4，6-二羟基嘧啶的方法，使用丙烯腈副产的氢氰酸为起始原料，首先合成醋酸甲脒，再与丙二酸酯在醇钠的作用下合成4，6-二羟基嘧啶，工艺比较简单、收率高，成本比现有的工艺低。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种利用丙烯腈副产氢氰酸制备4,6-二羟基嘧啶的方法，由脂肪醇、氯化氢、氢氰酸、乙酸铵和氨气反应，其特征在于生成的醋酸甲脒与醇盐和丙二酸酯发生环合反应，生成4，6-二羟基嘧啶。
所述反应物料摩尔比为丙二酸酯：醋酸甲脒：醇钠=1.0：1.0～1.5：2.0～2.5。
所述环合反应温度0～65℃，反应时间4～12小时。
所述的脂肪醇ROH中R为C1～4的烷基。
所述醇盐ROM中R为C1～4的烷基，M为碱金属钠和钾。
所述的丙二酸酯为丙二酸二甲酯或丙二酸二乙酯。
本发明的有益效果：使用副产的氢氰酸为起始原料，首先制备醋酸甲脒，再与醇钠和丙二酸酯合成4，6-二羟基嘧啶，原料单耗低，收率高，产品成本低。“三废”生成少，环境污染小。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
500ml反应瓶中，加入溶剂甲苯200ml，甲醇37g，搅拌降温到-20℃以下，加入27g氢氰酸，开始通入干燥的氯化氢气体42g，控制温度不超过0℃反应8小时，过滤，得到亚胺基甲基甲醚盐酸盐。
上步得到的亚胺基甲基甲醚盐酸盐，于-5℃以下分次加入93g醋酸铵溶于200ml无水甲醇的溶液中，剧烈搅拌1小时，升温到室温反应2小时，升温到40℃继续反应1小时，逐渐析出白色沉淀氯化铵，降温，过滤。
滤液升温到回流，同时开始按照一定的速度通入干燥的氨气2到2.5小时，通入氨气约85g，反应瓶中逐渐析出白色固体，降温，过滤，少量无水甲醇洗涤，得到高纯度的醋酸甲脒99g，熔点161～162℃，收率95%。
1000ml四口反应瓶中，加入216g质量分数为30%的甲醇钠，降温到0℃一下，分次加入57.5g醋酸甲脒，加完后，慢慢升温到60℃，滴加丙二酸二甲酯66.7g，在滴加后期，慢慢有白色固体物析出，加完后，保温反应6h，降至室温，加水至白色固体物溶解，加盐酸酸化至pH2～3，过滤，水洗，干燥，得到淡黄色固体物53g，收率94.5%。
实施例2
500ml反应瓶中，加入溶剂甲苯200ml，乙醇46g，搅拌降温到-15℃以下，加入27g氢氰酸，开始通入干燥的氯化氢气体40g，控制温度不超过-5℃反应6小时，过滤，得到亚胺基甲基乙醚盐酸盐。
上步得到的亚胺基甲基乙醚盐酸盐，于-5℃以下分次加入85g醋酸铵溶于200ml无水乙醇溶液中，剧烈搅拌1小时，升温到室温反应1小时，升温到45℃继续反应1小时，逐渐析出白色沉淀氯化铵，降温，过滤。
滤液升温到回流，同时开始按照一定的速度通入干燥的氨气1.5到2小时，通入氨气约35g，反应瓶中逐渐析出白色固体，降温，过滤，少量无水乙醇洗涤，得到高纯度的醋酸甲脒96g，收率92%。
1000ml四口反应瓶中，加入216g质量分数为30%的乙醇钠，室温下，分次加入52.5g醋酸甲脒，加完后，慢慢升温到60℃，滴加丙二酸二乙酯81g，在滴加后期，慢慢有白色固体物析出，加完后，保温反应8h，降至室温，加水至白色固体物溶解，加盐酸酸化至pH2～3，过滤，水洗，干燥，得到淡黄色固体物50.5g，收率90.0%。
实施例3
500ml反应瓶中，加入溶剂甲苯200ml，乙醇46g，搅拌降温到-10℃以下，加入27g氢氰酸，开始通入干燥的氯化氢气体40g，控制温度不超过0℃反应6小时，过滤，得到亚胺基甲基乙醚盐酸盐。
上步得到的亚胺基甲基乙醚盐酸盐，于0℃以下分次加入78g醋酸铵溶于200ml无水乙醇溶液中，剧烈搅拌1小时，升温到室温反应1小时，升温到45℃继续反应1小时，逐渐析出白色沉淀氯化铵，降温，过滤。
滤液升温到回流，同时开始按照一定的速度通入干燥的氨气1.5到2小时，通入氨气约35g，反应瓶中逐渐析出白色固体，降温，过滤，少量无水乙醇洗涤，得到高纯度的醋酸甲脒92g，收率88%。
1000ml四口反应瓶中，加入216g质量分数为30%的甲醇钾，降温到0℃一下，分次加入52.5g醋酸甲脒，加完后，慢慢升温到60℃，滴加丙二酸二甲酯66.7g，在滴加后期，慢慢有白色固体物析出，加完后，保温反应4h，降至室温，加水至白色固体物溶解，加盐酸酸化至pH2～3，过滤，水洗，干燥，得到淡黄色固体物51.5g，收率91.8%。

Claims (6)

1.一种利用丙烯腈副产氢氰酸制备4，6-二羟基嘧啶的方法，由脂肪醇、氯化氢、氢氰酸、乙酸铵和氨气反应生成醋酸甲脒，其特征在于生成的醋酸甲脒与醇盐和丙二酸酯发生环合反应，生成4，6-二羟基嘧啶。
2.根据权利要求1所述的利用丙烯腈副产氢氰酸制备4，6-二羟基嘧啶的方法其特征在于所述反应物料摩尔比为丙二酸酯∶醋酸甲脒∶醇盐＝1.0∶1.0～1.5∶2.0～2.5。
3.根据权利要求1所述的利用丙烯腈副产氢氰酸制备4，6-二羟基嘧啶的方法其特征在于所述环合反应温度0～65℃，反应时间4～12小时。
4.根据权利要求1所述的利用丙烯腈副产氢氰酸制备4，6-二羟基嘧啶的方法其特征在于所述的脂肪醇ROH中R为C1～4的烷基。
5.根据权利要求1所述的利用丙烯腈副产氢氰酸制备4，6-二羟基嘧啶的方法其特征在于所述醇盐ROM中R为C1～4的烷基，M为碱金属钠或钾。
6.根据权利要求1所述的利用丙烯腈副产氢氰酸制备4，6-二羟基嘧啶的方法其特征在于所述的丙二酸酯为丙二酸二甲酯或丙二酸二乙酯。
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