CN114773275A - 一种2,4-二氨基-6-氯嘧啶氮氧化物的制备方法 - Google Patents

一种2,4-二氨基-6-氯嘧啶氮氧化物的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种2,4‑二氨基‑6‑氯嘧啶氮氧化物的制备方法。包括如下步骤：(1)将2,4‑二氨基‑6‑氯嘧啶和水混合，用稀盐酸调节溶液至酸性，得2,4‑二氨基‑6‑氯嘧啶盐酸盐水溶液；(2)预冷微通道反应器，将步骤(1)所得2,4‑二氨基‑6‑氯嘧啶盐酸盐水溶液和双氧水溶液注入微通道反应器，进行混合反应，对反应产物进行后处理，得2,4‑二氨基‑6‑氯嘧啶氮氧化物。本发明利用水作为溶剂，双氧水作为氧化剂，通过微通道反应器进行定量快速稳定高效的反应，具有反应时间短、环保无污染、原料价廉易得、反应收率高。

Description

一种2,4-二氨基-6-氯嘧啶氮氧化物的制备方法
技术领域
本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种2,4-二氨基-6-氯嘧啶氮氧化物的制备方法。
背景技术
2,4-二氨基-6-氯嘧啶氮氧化物，结构式如下：
Figure BDA0003668937520000011
2,4-二氨基-6-氯嘧啶氮氧化物作为重要的有机中间体，主要用于吡咯烷基二氨基嘧啶氧化物的制备，而吡咯烷基二氨基嘧啶氧化物被广泛应用在化妆品领域，特别是作为一种生发剂化合物，具有很好的效果。然后对于2,4-二氨基-6-氯嘧啶氮氧化物的制备方面的报道很少，比如中国公开专利CN103755645A中公开了2,4-二氨基-6-氯嘧啶氧化物的制备，但是其以醇类作为溶剂溶解原料，醇类放热过快存在安全隐患；且需要分多次加入过氧化物，需要较长的时间反应，才能得到2,4-二氨基-6-氯嘧啶氧化物，且收率也有待进一步提升。
鉴于此，特提出本发明。
发明内容
为了解决现有技术中存在的反应时间过长、反应存在安全隐患和收率低的缺陷，本发明在于提供一种2,4-二氨基-6-氯嘧啶氮氧化物的制备方法，利用水作为溶剂，双氧水作为氧化剂，通过微通道反应器进行定量快速稳定高效的反应，具有反应时间短、环保无污染、原料价廉易得、反应收率高。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种2,4-二氨基-6-氯嘧啶氮氧化物的制备方法，包括如下步骤：
(1)将2,4-二氨基-6-氯嘧啶和水混合，用稀盐酸调节溶液至酸性，得2,4-二氨基-6-氯嘧啶盐酸盐水溶液；
(2)预冷微通道反应器，将步骤(1)所得2,4-二氨基-6-氯嘧啶盐酸盐水溶液和双氧水溶液注入微通道反应器，进行混合反应，对反应产物进行后处理，得2,4-二氨基-6-氯嘧啶氮氧化物。本发明通过微通道反应器强混合和传热，使反应及时定量进行，无需辅助氧化催化剂，并且避免过氧化物积累产生安全隐患。
优选地，步骤(1)中所述稀盐酸的质量浓度为10wt％-20wt％，所述酸性为pH值为2-5。本发明采用稀盐酸将2,4-二氨基-6-氯嘧啶酸化为2,4-二氨基-6-氯嘧啶盐酸盐，以盐酸盐形式，易溶于水，避免了氧化反应中有机溶剂的使用，并且酸性条件下，双氧水的氧化性更强，有利于氧化反应的进行。
优选地，步骤(1)中所述2,4-二氨基-6-氯嘧啶盐酸盐水溶液的浓度为0.1-1.5mol/L。
优选地，步骤(2)中所述双氧水溶液的质量浓度为20wt％-30wt％。
优选地，步骤(2)中所述2,4-二氨基-6-氯嘧啶盐酸盐水溶液的注入速度为10-50mL/min，所述双氧水溶液的注入速度为2-10mL/min。
优选地，步骤(2)中微通道反应器内混合反应的温度为10-30℃，所述2,4-二氨基-6-氯嘧啶盐酸盐水溶液和双氧水溶液在微通道反应器中停留的时间为1-5min。
优选地，步骤(2)中所述后处理步骤为：向反应液中添加亚硫酸钠溶液淬灭，调节pH值至9，然后过滤、烘干，得到2,4-二氨基-6-氯嘧啶氮氧化物。
与现有技术相比，本发明具有如下效果：
1、本发明通过微通道反应器的高效传质和传热能力来实现氧化反应的当量反应和反应热的快速移除，缩短了反应时间，减少了反应物在微通道反应器内的停留时间，减少了副反应的发生，具有较高的产物收率，能够实现反应过程的连续、高效、安全的可控生产。
2、本发明用稀盐酸将2,4-二氨基-6-氯嘧啶酸化成2,4-二氨基-6-氯嘧啶盐酸盐，易溶于水，以双氧水为氧化剂，在酸性条件下，双氧水的氧化性更强，有利于氧化反应更完全，且无需辅助催化剂来催化氧化反应；同时以水为溶剂相对于有机溶剂更环保无污染，以双氧水为氧化剂相对于其他有机过氧化物也更价廉易得。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的数值不限制本发明的范围。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
实施例1
一种2,4-二氨基-6-氯嘧啶氮氧化物的制备方法，包括如下步骤：
(1)将2,4-二氨基-6-氯嘧啶144.6g和水混合，用质量浓度10wt％的稀盐酸调节溶液pH值至3，搅拌至物料澄清，并加入水定容至1000mL，得2,4-二氨基-6-氯嘧啶盐酸盐水溶液；
(2)预冷微通道反应器的温度为20℃，将步骤(1)所得2,4-二氨基-6-氯嘧啶盐酸盐水溶液以25mL/min的流速和20wt％双氧水溶液以4.7mL/min的流速注入微通道反应器，进行混合反应，稳定反应后，收集反应10min的反应液，加入亚硫酸钠溶液淬灭，调节pH至9，过滤、烘干，得2,4-二氨基-6-氯嘧啶氮氧化物39.6g，收率为98.6％，HPLC纯度为99.0％。
实施例2
一种2,4-二氨基-6-氯嘧啶氮氧化物的制备方法，包括如下步骤：
(1)将2,4-二氨基-6-氯嘧啶144.6g和水混合，用质量浓度15wt％的稀盐酸调节溶液pH值至5，搅拌至物料澄清，并加入水定容至1000mL，得2,4-二氨基-6-氯嘧啶盐酸盐水溶液；
(2)预冷微通道反应器的温度为10℃，将步骤(1)所得2,4-二氨基-6-氯嘧啶盐酸盐水溶液以30mL/min的流速和30wt％双氧水溶液以4.6mL/min的流速注入微通道反应器，进行混合反应，稳定反应后，收集反应10min的反应液，加入亚硫酸钠溶液淬灭，调节pH至9，过滤、烘干，得2,4-二氨基-6-氯嘧啶氮氧化物47.6g，HPLC纯度为99.1％，收率为98.8％。
实施例3
一种2,4-二氨基-6-氯嘧啶氮氧化物的制备方法，包括如下步骤：
(1)将2,4-二氨基-6-氯嘧啶144.6g和水混合，用质量浓度20wt％的稀盐酸调节溶液pH值至2，搅拌至物料澄清，并加入水定容至1000mL，得2,4-二氨基-6-氯嘧啶盐酸盐水溶液；
(2)预冷微通道反应器的温度为15℃，将步骤(1)所得2,4-二氨基-6-氯嘧啶盐酸盐水溶液以20mL/min的流速和25wt％双氧水溶液以5.0mL/min的流速注入微通道反应器，进行混合反应，稳定反应后，收集反应10min的反应液，加入亚硫酸钠溶液淬灭，调节pH至9，过滤、烘干，得2,4-二氨基-6-氯嘧啶氮氧化物31.5g，HPLC纯度为99.6％，收率为98.0％
对比例1
本对比例与实施例1的步骤(1)相同，不同之处在于步骤(2)为：在冰水浴(5℃以下)中,将步骤(1)2,4-二氨基-6-氯嘧啶盐酸盐水溶液250mL与20wt％双氧水溶液20mL进行混合，室温下反应6小时；将反应液再次降温至5℃以下，再加入20wt％双氧水溶液20mL，然后在室温下反应过夜，次日再将反应液降温至5℃以下，继续添加20wt％双氧水溶液20mL，然后在室温下反应6小时后，结束反应，过滤，烘干，得到2,4-二氨基-6-氯嘧啶氮氧化物35.3g，收率为87.9％。
可见，在本发明制备2,4-二氨基-6-氯嘧啶氮氧化物的方法中，通过微通道反应器的高效传质和传热能力来实现氧化反应的当量反应和反应热的快速移除，缩短了反应时间，减少了反应物在微通道反应器内的停留时间，减少了副反应的发生，具有较高的产物收率。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种2,4-二氨基-6-氯嘧啶氮氧化物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将2,4-二氨基-6-氯嘧啶和水混合，用稀盐酸调节溶液至酸性，得2,4-二氨基-6-氯嘧啶盐酸盐水溶液；
(2)预冷微通道反应器，将步骤(1)所得2,4-二氨基-6-氯嘧啶盐酸盐水溶液和双氧水溶液注入微通道反应器，进行混合反应，对反应产物进行后处理，得2,4-二氨基-6-氯嘧啶氮氧化物。
2.根据权利要求1所述的一种2,4-二氨基-6-氯嘧啶氮氧化物的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述稀盐酸的质量浓度为10wt％-20wt％，所述酸性为pH值为2-5。
3.根据权利要求1所述的一种2,4-二氨基-6-氯嘧啶氮氧化物的制备方法，步骤(1)中所述2,4-二氨基-6-氯嘧啶盐酸盐水溶液的浓度为0.1-1.5mol/L。
4.根据权利要求1所述的一种2,4-二氨基-6-氯嘧啶氮氧化物的制备方法，步骤(2)中所述双氧水溶液的质量浓度为20wt％-30wt％。
5.根据权利要求1所述的一种2,4-二氨基-6-氯嘧啶氮氧化物的制备方法，步骤(2)中所述2,4-二氨基-6-氯嘧啶盐酸盐水溶液的注入速度为10-50mL/min，所述双氧水溶液的注入速度为2-10mL/min。
6.根据权利要求1所述的一种2,4-二氨基-6-氯嘧啶氮氧化物的制备方法，步骤(2)中微通道反应器内混合反应的温度为10-30℃，所述2,4-二氨基-6-氯嘧啶盐酸盐水溶液和双氧水溶液在微通道反应器中停留的时间为1-5min。
7.根据权利要求1所述的一种2,4-二氨基-6-氯嘧啶氮氧化物的制备方法，步骤(2)中所述后处理步骤为：向反应液中添加亚硫酸钠溶液淬灭，调节pH值至9，然后过滤、烘干，得到2,4-二氨基-6-氯嘧啶氮氧化物。
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