CN103539747B - 4,6-二氯嘧啶的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种4,6‑二氯嘧啶的制备方法，包括如下步骤：1）将4,6‑二羟基嘧啶、三氯氧磷和五氯化磷混合，控温50‑110℃反应，直至4,6‑二羟基嘧啶含量低于1%时停止反应，将反应混合物冷却至30℃以下；或，将4,6‑二羟基嘧啶和三氯氧磷混合，控温50‑110℃后分批加入五氯化磷反应，直至4,6‑二羟基嘧啶含量低于1%时停止反应，将反应混合物冷却至30℃以下；2）减压蒸馏反应混合物回收三氯氧磷；3）对步骤2）中回收三氯氧磷后的反应混合物提纯得到4,6‑二氯嘧啶。即本发明提出了一种不采用有机碱制备4,6‑二氯嘧啶的方法，避免了有机碱的回收和再利用的繁琐过程，并可回收三氯氧磷实现循环利用，避免了资源的浪费，并且不会产生大量的含磷废液和废渣。

Description

4,6-二氯嘧啶的制备方法
技术领域
本发明属于有机化学技术领域，具体的为一种4,6-二氯嘧啶的制备方法。
背景技术
4,6-二氯嘧啶是合成磺胺类药物及杀菌剂嘧菌酯的重要中间体。关于其制备方法，文献中已有很多报道。其中最为常见方法是：将4,6-二羟基嘧啶与三乙胺、吡啶、N,N-二甲基苯胺等叔胺和三氯氧磷在一定温度下反应，对所得反应混合物减压蒸馏，回收过量的三氯氧磷后，倾入冰水中，用有机溶剂萃取、干燥脱水，回收有机溶剂，即获得4,6-二氯嘧啶；或者将反应混合物在低温下加氢氧化钠溶液中和，再用水蒸气蒸馏、离心、洗涤、干燥得产品（杨桂秋, 彭立刚，田晋，韩燕，4,6-二氯嘧啶的合成工艺研究，沈阳化工学院学报，2009，23（2），118-120；彭军， 刘卫东，兰支利，杜升华，4,6-二氯嘧啶的合成研究，精细化工中间体，2009，39（6），14-17；US5723612；US6018045；CN102746237）。
该方法虽然能够制备得到4,6-二氯嘧啶，但是在制备过程中需要使用大量的有机碱，需要花费巨大的资金予以回收和再利用，由此产生的废水和废渣的处理操作非常繁琐而且成本高。使用碱的主要目的是与反应过程中生成的二氯代磷酸络合以使反应彻底进行，而通过减少碱的用量来改进已知方法会大大地降低4,6-二氯嘧啶的收率。
为解决以上难题，公开号为CN1147508的中国专利公开了一种4,6-二氯嘧啶的制备方法，该方法不使用任何有机碱，而是在反应过程中加入过量的三氯化磷和氯气（以4,6-二羟基嘧啶的羟基计），使其与二氯代磷酸反应生成三氯氧磷，从而使反应彻底，反应结束后回收三氯氧磷和三氯化磷，减压蒸馏得到产品。该方法虽然解决了碱用量大的问题，但需要在较高的温度下加入氯气，控制非常困难，而且溢出氯气会污染环境。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种4,6-二氯嘧啶的制备方法，该方法能够在不使用有机碱的条件下制备4,6-二氯嘧啶，避免了有机碱的回收和再利用的繁琐过程。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种4,6-二氯嘧啶的制备方法，包括如下步骤：
1）将4,6-二羟基嘧啶、三氯氧磷和五氯化磷混合，控温50-110℃反应，直至4,6-二羟基嘧啶含量低于1%时停止反应，将反应混合物冷却至30℃以下；或，
将4,6-二羟基嘧啶和三氯氧磷混合，控温50-110℃后分批加入五氯化磷反应，直至4,6-二羟基嘧啶含量低于1%时停止反应，将反应混合物冷却至30℃以下；
2）减压蒸馏反应混合物回收三氯氧磷；
3）对步骤2）中回收三氯氧磷后的反应混合物提纯得到4,6-二氯嘧啶。
进一步，所述三氯氧磷与4,6-二羟基嘧啶的摩尔比为2.0-12。
进一步，所述三氯氧磷与4,6-二羟基嘧啶的摩尔比为2.0-3.0。
进一步，所述五氯化磷与4,6-二羟基嘧啶的摩尔比为2.005-2.1。
进一步，所述五氯化磷与4,6-二羟基嘧啶的摩尔比为2.005-2.01。
进一步，所述步骤1）中，控温温度为60-110℃。
进一步，所述步骤1）中，控温温度为80-110℃。
进一步，所述步骤3）中提纯反应混合物的方法为溶剂萃取、升华、水蒸气蒸馏或者减压蒸馏。
本发明的有益效果在于：
本发明的4,6-二氯嘧啶的制备方法的反应过程如下：
即本发明提出了一种不采用有机碱制备4,6-二氯嘧啶的方法，避免了有机碱的回收和再利用的繁琐过程，并可回收三氯氧磷实现循环利用，避免了资源的浪费，并且不会产生大量的含磷废液和废渣。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。
实施例1
在一装有回流冷凝器、温度计、搅拌器和恒压滴液漏斗的四口瓶中，加入4,6-二羟基嘧啶（114g，含量98%，1mol）、三氯氧磷（311.5g，含量99%，2.01mol）和五氯化磷（421.3g，99%，2.005mol），即三氯氧磷与4,6-二羟基嘧啶的摩尔比为2.01，五氯化磷与4,6-二羟基嘧啶的摩尔比为2.005。将4,6-二羟基嘧啶、三氯氧磷和五氯化磷搅拌混合均匀，并在控温105-110℃的条件下反应2小时，HPLC分析4,6-二羟基嘧啶含量为0.7%、4,6-二氯嘧啶含量为98.9%，反应结束，并将反应混合物冷却至30℃。减压蒸馏反应混合物得到三氯氧磷570g（含量99%），回收率91.9%；对回收三氯氧磷后的反应混合物采用溶剂萃取的方法提纯得到4,6-二氯嘧啶140.5g，含量99.2%，收率93.5%。
实施例2
在一装有回流冷凝器、温度计、搅拌器和恒压滴液漏斗的四口瓶中，加入加入4,6-二羟基嘧啶（114g，含量98%，1mol）和三氯氧磷（310g，含量99%，2mol）混合，在温控50-55℃的条件下分批加入五氯化磷反应，五氯化磷的加入总量为2.01mol（422.77g，99%），即三氯氧磷与4,6-二羟基嘧啶的摩尔比为2，五氯化磷与4,6-二羟基嘧啶的摩尔比为2.01。HPLC分析4,6-二羟基嘧啶含量为0.5%、4,6-二氯嘧啶含量为99.3%，反应结束，并将反应混合物冷却至25℃。减压蒸馏反应混合物得到三氯氧磷572g（含量99%），回收率92.3%；对回收三氯氧磷后的反应混合物采用水蒸气蒸馏的方法提纯得到4,6-二氯嘧啶141g，含量99.8%，收率94.5%。
实施例3
在一装有回流冷凝器、温度计、搅拌器和恒压滴液漏斗的四口瓶中，加入加入4,6-二羟基嘧啶（114g，含量98%，1mol）和三氯氧磷（774.4g，含量99%，5mol）混合，在温控60-65℃的条件下分批加入五氯化磷反应，五氯化磷的加入总量为2.008mol（422.3g，99%），即三氯氧磷与4,6-二羟基嘧啶的摩尔比为5，五氯化磷与4,6-二羟基嘧啶的摩尔比为2.008。HPLC分析4,6-二羟基嘧啶含量为0.8%、4,6-二氯嘧啶含量为98.6%，反应结束，并将反应混合物冷却至20℃。减压蒸馏反应混合物得到三氯氧磷997g（含量99%），回收率92%；对回收三氯氧磷后的反应混合物采用升华的方法提纯得到4,6-二氯嘧啶142g，含量99.6%，收率94.9%。
实施例4
在一装有回流冷凝器、温度计、搅拌器和恒压滴液漏斗的四口瓶中，加入4,6-二羟基嘧啶（114g，含量98%，1mol）、三氯氧磷（464.6g，含量99%，3mol）和五氯化磷（421.9g，99%，2.006mol），即三氯氧磷与4,6-二羟基嘧啶的摩尔比为3，五氯化磷与4,6-二羟基嘧啶的摩尔比为2.006。将4,6-二羟基嘧啶、三氯氧磷和五氯化磷搅拌混合均匀，并在控温80-85℃的条件下充分反应，HPLC分析4,6-二羟基嘧啶含量为0.8%、4,6-二氯嘧啶含量为98.8%，反应结束，并将反应混合物冷却至10℃。减压蒸馏反应混合物得到三氯氧磷708.6g（含量99%），回收率91.5%；对回收三氯氧磷后的反应混合物采用溶剂萃取的方法提纯得到4,6-二氯嘧啶138g，含量99.0%，收率92%。
实施例5
在一装有回流冷凝器、温度计、搅拌器和恒压滴液漏斗的四口瓶中，加入4,6-二羟基嘧啶（114g，含量98%，1mol）、三氯氧磷（1858.5g，含量99%，12mol）和五氯化磷（422.1g，99%，2.007mol），即三氯氧磷与4,6-二羟基嘧啶的摩尔比为12，五氯化磷与4,6-二羟基嘧啶的摩尔比为2.007。将4,6-二羟基嘧啶、三氯氧磷和五氯化磷搅拌混合均匀，并在控温100-105℃的条件下充分反应，HPLC分析4,6-二羟基嘧啶含量为0.8%、4,6-二氯嘧啶含量为98.9%，反应结束，并将反应混合物冷却至0℃。减压蒸馏反应混合物得到三氯氧磷2027.4g（含量99%），回收率93.5%；对回收三氯氧磷后的反应混合物采用减压蒸馏的方法提纯得到4,6-二氯嘧啶142.9g，含量99.2%，收率95.1%。
实施例6
在一装有回流冷凝器、温度计、搅拌器和恒压滴液漏斗的四口瓶中，加入4,6-二羟基嘧啶（114g，含量98%，1mol）、三氯氧磷（387.2g，含量99%，2.5mol）和五氯化磷（441.7g，99%，2.1mol），即三氯氧磷与4,6-二羟基嘧啶的摩尔比为2.5，五氯化磷与4,6-二羟基嘧啶的摩尔比为2.1。将4,6-二羟基嘧啶、三氯氧磷和五氯化磷搅拌混合均匀，并在控温90-95℃的条件下充分反应，HPLC分析4,6-二羟基嘧啶含量为0.8%、4,6-二氯嘧啶含量为99%，反应结束，并将反应混合物冷却至5℃。减压蒸馏反应混合物得到三氯氧磷498.7g（含量99%），回收率92%；对回收三氯氧磷后的反应混合物采用水蒸气蒸馏的方法提纯得到4,6-二氯嘧啶140.7g，含量99.5%，收率94.0%。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (6)

1.一种4,6-二氯嘧啶的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
1）将4,6-二羟基嘧啶、三氯氧磷和五氯化磷混合，控温50-110℃反应，直至4,6-二羟基嘧啶含量低于1%时停止反应，将反应混合物冷却至30℃以下；或，
将4,6-二羟基嘧啶和三氯氧磷混合，控温 50-110℃后分批加入五氯化磷反应，直至4,6-二羟基嘧啶含量低于1%时停止反应，将反应混合物冷却至30℃以下；
所述三氯氧磷与4,6-二羟基嘧啶的摩尔比为2.0-12，所述五氯化磷与4,6-二羟基嘧啶的摩尔比为2.005-2.1；
2）减压蒸馏反应混合物回收三氯氧磷；
3）对步骤 2）中回收三氯氧磷后的反应混合物提纯得到4,6-二氯嘧啶。
2.根据权利要求1所述的4,6-二氯嘧啶的制备方法，其特征在于：所述三氯氧磷与4,6-二羟基嘧啶的摩尔比为2.0-3.0。
3.根据权利要求1所述的4,6-二氯嘧啶的制备方法，其特征在于：所述五氯化磷与4,6-二羟基嘧啶的摩尔比为2.005-2.01。
4.根据权利要求1所述的4,6-二氯嘧啶的制备方法，其特征在于：所述步骤1）中，控温温度为60-110℃。
5. 根据权利要求4所述的4,6-二氯嘧啶的制备方法，其特征在于：所述步骤 1）中，控温温度为80-110℃。
6.根据权利要求 1 所述的4,6-二氯嘧啶的制备方法，其特征在于：所述步骤 3）中提纯反应混合物的方法为溶剂萃取、升华、水蒸气蒸馏或者减压蒸馏。
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