CN104945331A - 2-甲氧基-4-肼基-5-氟嘧啶的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种2-甲氧基-4-肼基-5-氟嘧啶的制备方法，它是以2-甲氧基-5-氟尿嘧啶为起始原料，先与三氯氧磷在有机溶剂以及缚酸剂的存在下进行氯化反应得到2-甲氧基-4-氯-5-氟嘧啶，然后与水合肼进行肼解反应得到2-甲氧基-4-肼基-5-氟嘧啶；缚酸剂为三乙胺，氯化反应温度为105～110℃。本发明的方法合成路线较短，生产成本较低，适于工业化生产，而且通过对氯化反应条件进行优化，可以获得较高的收率。
Description
本发明涉及一种除草剂中间体的制备方法，特别是涉及一种2-甲氧基-4-肼基-5-氟嘧啶的制备方法。
背景技术
2-甲氧基-4-肼基-5-氟嘧啶是一种重要的嘧啶类化合物，也是合成三唑并嘧啶磺酰胺类除草剂双氟磺草胺的重要中间体。
中国专利文献CN102757390A公开了一种制备2-甲氧基-4-肼基-5-氟嘧啶的方法，该方法包括：（1）5-氟脲嘧啶与三氯氧磷在有机溶剂存在下反应制备2,4-二氯-5-氟嘧啶；（2）2,4-二氯-5-氟嘧啶与甲醇钠反应制备2,4-二甲氧基-5-氟嘧啶；（3）2,4-二甲氧基-5-氟嘧啶与水合肼反应制备2-甲氧基-4-肼基-5-氟嘧啶。
合成路线如下：
。
上述合成路线的不足在于：（1）合成路线较长，需要三步反应。（2）原料5-氟脲嘧啶价格较高，导致生产成本较高，不适于工业化生产。（3）中间体2,4-二甲氧基-5-氟嘧啶容易升华，导致收率较低，不足85%。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题，提供一种合成路线较短、生产成本较低、适于工业化生产的2-甲氧基-4-肼基-5-氟嘧啶的制备方法。
实现本发明上述目的的技术方案是：一种2-甲氧基-4-肼基-5-氟嘧啶的制备方法，它是以2-甲氧基-5-氟尿嘧啶为起始原料，先与三氯氧磷在有机溶剂以及缚酸剂的存在下进行氯化反应得到2-甲氧基-4-氯-5-氟嘧啶，然后与水合肼进行肼解反应得到2-甲氧基-4-肼基-5-氟嘧啶。
合成路线如下：
。
上述肼解反应中，水合肼与2-甲氧基-5-氟尿嘧啶的摩尔比为1∶1～3∶1，优选1∶1～2∶1；肼解反应温度为室温（0～40℃），肼解反应时间为5～20h。
上述氯化反应中，三氯氧磷与2-甲氧基-5-氟尿嘧啶的摩尔比为1∶1～3∶1，优选1∶1～2∶1；有机溶剂与2-甲氧基-5-氟尿嘧啶的重量比为1∶1～3∶1，有机溶剂为苯、甲苯、二甲苯、氯苯等非极性溶剂；缚酸剂与2-甲氧基-5-氟尿嘧啶的摩尔比为1∶1～3∶1，优选1.8∶1；氯化反应温度为50～150℃，氯化反应时间为1～6h。
上述氯化反应中，申请人惊讶地发现：缚酸剂的种类以及氯化反应温度对于反应收率的影响较大；其中，三乙胺相比于N,N-二甲基苯胺能够明显提高反应收率；而在105～110℃的范围内进行氯化反应获得的收率也明显高于其它温度。
本发明具有的积极效果：（1）本发明的方法采用2-甲氧基-5-氟尿嘧啶为起始原料，通过两步反应即可制得2-甲氧基-4-肼基-5-氟嘧啶，尤其是2-甲氧基-5-氟尿嘧啶通常还是制备5-氟脲嘧啶的原料，因此大大缩短了合成路线；另外，2-甲氧基-5-氟尿嘧啶（十几万/吨）的价格也明显低于5-氟脲嘧啶（三十几万/吨），因此还大大降低了生产成本，从而适于工业化生产。（2）本发明的氯化反应产物无需分离，直接进行肼解反应，从而大大简化了操作步骤，而且肼解反应无需高温回流，从而使得反应条件更为温和，适于工业化生产。（3）本发明的方法通过对氯化反应条件进行优化，尤其是对缚酸剂和氯化反应温度的优化，从而可以获得90%以上的收率。
具体实施方式
（实施例1）
本实施例的2-甲氧基-4-肼基-5-氟嘧啶的制备方法具有以下步骤：
①在装有温度计和冷凝装置的250mL反应瓶中加入14.4g的2-甲氧基-5-氟尿嘧啶（0.1mol）、26g的甲苯、18.2g的三乙胺（0.18mol），升温至55±1℃，开始滴加30.6g的三氯氧磷（0.2mol），控制温度105～110℃，加完后反应3h。
降温冷却，将反应液滴入水和甲苯的混合溶液中，搅拌后分层，水层用甲苯萃取一次合并有机层。
②向装有步骤①得到的有机层的反应瓶中滴加10g的水合肼（0.2mol），放热剧烈，控温25℃左右，滴完室温搅拌约12h。
冷却过滤，滤饼经甲苯洗涤后烘干，得白色固体2-甲氧基-4-肼基-5-氟嘧啶14.7g，纯度为95%，收率为93%。
（实施例2～实施例4）
各实施例的制备方法与实施例1基本相同，不同之处在于各物质的用量，具体见表1。
表1
| 三乙胺 | 三氯氧磷 | 水合肼 | 产物 | 纯度 | 收率 | |
| 实施例1 | 18.2g(0.18mol) | 30.6g(0.2mol) | 10g(0.2mol) | 14.7g | 95% | 93% |
| 实施例2 | 30.3g(0.30mol) | 30.6g(0.2mol) | 10g(0.2mol) | 14.2g | 94% | 90% |
| 实施例3 | 18.2g(0.18mol) | 45.9g(0.3mol) | 10g(0.2mol) | 14.2g | 94% | 90% |
| 实施例4 | 18.2g(0.18mol) | 30.6g(0.2mol) | 15g(0.3mol) | 14.4g | 92% | 91% |
（实施例5～实施例11）
各实施例的制备方法与实施例1基本相同，不同之处在于氯化反应条件，具体见表2。
表2
| 缚酸剂 | 氯化反应温度 | 产物 | 纯度 | 收率 | |
| 实施例1 | 18.2g三乙胺 | 105～110℃ | 14.7g | 95% | 93% |
| 实施例5 | 18.2g三乙胺 | 65～70℃ | 13.1g | 89% | 83% |
| 实施例6 | 18.2g三乙胺 | 95～100℃ | 13.3g | 90% | 84% |
| 实施例7 | 18.2g三乙胺 | 115～120℃ | 13.9g | 93% | 88% |
| 实施例8 | 21.8g N,N-二甲基苯胺 | 105～110℃ | 12.3g | 86% | 78% |
| 实施例9 | 21.8g N,N-二甲基苯胺 | 65～70℃ | 12.8g | 88% | 81% |
| 实施例10 | 21.8g N,N-二甲基苯胺 | 95～100℃ | 12.3g | 87% | 78% |
| 实施例11 | 21.8g N,N-二甲基苯胺 | 115～120℃ | 11.4g | 84% | 72% |
Claims (9)
1.一种2-甲氧基-4-肼基-5-氟嘧啶的制备方法，它是以2-甲氧基-5-氟尿嘧啶为起始原料，先与三氯氧磷在有机溶剂以及缚酸剂的存在下进行氯化反应得到2-甲氧基-4-氯-5-氟嘧啶，然后与水合肼进行肼解反应得到2-甲氧基-4-肼基-5-氟嘧啶。
2.根据权利要求1所述的2-甲氧基-4-肼基-5-氟嘧啶的制备方法，其特征在于：所述的三氯氧磷与所述的2-甲氧基-5-氟尿嘧啶的摩尔比为1∶1～3∶1。
3.根据权利要求1所述的2-甲氧基-4-肼基-5-氟嘧啶的制备方法，其特征在于：所述的有机溶剂与所述的2-甲氧基-5-氟尿嘧啶的重量比为1∶1～3∶1，所述的有机溶剂为苯、甲苯、二甲苯或者氯苯。
4.根据权利要求1所述的2-甲氧基-4-肼基-5-氟嘧啶的制备方法，其特征在于：所述的水合肼与所述的2-甲氧基-5-氟尿嘧啶的摩尔比为1∶1～3∶1。
5.根据权利要求1所述的2-甲氧基-4-肼基-5-氟嘧啶的制备方法，其特征在于：所述的肼解反应温度为室温，所述的肼解反应时间为5～20h。
6.根据权利要求1至5之一所述的2-甲氧基-4-肼基-5-氟嘧啶的制备方法，其特征在于：所述的缚酸剂与所述的2-甲氧基-5-氟尿嘧啶的摩尔比为1∶1～3∶1；所述的缚酸剂为三乙胺或者N,N-二甲基苯胺。
7.根据权利要求6所述的2-甲氧基-4-肼基-5-氟嘧啶的制备方法，其特征在于：所述的缚酸剂为三乙胺。
8.根据权利要求1至5之一所述的2-甲氧基-4-肼基-5-氟嘧啶的制备方法，其特征在于：所述的氯化反应温度为50～150℃，所述的氯化反应时间为1～6h。
9.根据权利要求8所述的2-甲氧基-4-肼基-5-氟嘧啶的制备方法，其特征在于：所述的氯化反应温度为105～110℃。
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