硫酸催化下制备4,6-二氯嘧啶的方法技术领域
本发明涉及化工，特别是一种硫酸催化下制备4,6-二氯嘧啶的方法。
背景技术
4,6-二氯嘧啶是重要的化工中间体，在农药和医药工业具有广泛的用途，例如可以用来制备杀菌剂嘧菌酯、核苷类似物和生物活性药物。
其现有的主要合成方法有：
以4,6-二羟基嘧啶为原料与膦酰氯或二氯亚砜反应（美国专利5583226、5723612，中国专利102936224等）。该方法虽然收率较好，在工业中最常用，但由于反应后产生大量的磷酸或硫化物难以处理，三废排放大，严重污染环境，因而正在逐渐被淘汰。
以4,6-二羟基嘧啶为原料，以有机胺如三乙胺或N，N-二甲基苯胺（中国专利1687036,101898925，美国专利5750694）或N，N-二甲基甲酰胺为催化剂与光气或固体光气反应。该方法主要的副产物二氧化碳，理论上具有绿色环保的特点。但是有机胺价格较高，大量使用很不经济，而且回收困难；N，N-二甲基甲酰胺由于催化活性低，反应收率很低，难以工业化。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种硫酸催化下制备4,6-二氯嘧啶的方法，可有效解决4,6-二氯嘧啶收率低，成本高，难以工业化生产的问题。
本发明解决的技术方案是，本发明方法反应式如图1所示，在硫酸存在下，用三光气或双光气与4,6-二羟基嘧啶反应，具体方法是，将4,6-二羟基嘧啶、硫酸和N,N-二甲基甲酰胺混合在一起，混合均匀，加热升温至80-100℃，成混合溶液，将三光气或双光气溶于溶剂中，在1-2小时内缓慢滴加入混合溶液中，滴加完后，继续保温搅拌3小时，再冷却至室温，倒入冰水中，分出有机溶剂层，有机溶剂层水洗，用无水硫酸镁干燥，即得4,6-二氯嘧啶；
所述的4,6-二羟基嘧啶与三光气的摩尔比为1︰0.5-5；4,6-二羟基嘧啶与双光气的摩尔比为1︰1-10；
所述的硫酸的质量浓度为90-98%，硫酸与N,N-二甲基甲酰胺的体积比为20-40︰1；
所述的4,6-二羟基嘧啶与硫酸的摩尔比为1︰1-100；
所述的溶剂为二氯苯、硝基苯或其混合物。
本发明方法简单，易操作，原料丰富，成本低，产品质量好，得率高，有机物易回收，无环境污染，易于工业化生产，经济和社会效益巨大。
附图说明
图1为本发明的结构反应式图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的具体实施方式作详细说明。
本发明在具体实施中，可由以下实施例给出。
实施例1
在反应容器（如试验平底玻璃的反应瓶）中加入4,6-二羟基嘧啶11.2克、硫酸20毫升、N，N-二甲基甲酰胺0.5毫升，混合均匀，加热升温至80℃，成混合溶液，将30克三光气溶于二氯苯50毫升中，1.2小时内缓慢滴加入混合溶液中，滴加完后继续保温搅拌3小时后，冷却至室温，倒入冰水中，分出有机溶剂层，有机溶剂层水洗，再用无水硫酸镁干燥，即得4,6-二氯嘧啶，得率97%，质量含量大于99%（高效液相法测定）；
产品经核磁共振氢谱分析：1HNMR（400MHz，CDCl3）δ7.51（s，1H），8.89（s，1H）；质谱分析：ESI-MS,m/z:149.1[M－H]，确定为4,6-二氯嘧啶。
实施例2
在反应容器中加入4,6-二羟基嘧啶11克、硫酸10毫升、N，N-二甲基甲酰胺0.5毫升，混合均匀，加热升温至90℃，成混合溶液，将30克三光气溶于硝基苯50毫升中，1.5小时内缓慢滴加入混合溶液中，滴加完后继续保温搅拌3小时后，冷却至室温，倒入冰水中，分出有机溶剂层，有机溶剂层水洗，再用无水硫酸镁干燥，即得4,6-二氯嘧啶，得率93%，质量含量大于99%（高效液相法测定）；
产品经核磁共振氢谱分析：1HNMR（400MHz，CDCl3）δ7.51（s，1H），8.89（s，1H）；低分辨质谱分析：ESI-MS,m/z:149.1[M－H]，确定为4,6-二氯嘧啶。
实施例3
在反应容器中加入4,6-二羟基嘧啶11克、硫酸12毫升、N，N-二甲基甲酰胺0.5毫升，混合均匀，加热升温至98℃，成混合溶液，将30克三光气溶于体积比1︰1的二氯苯和硝基苯的混合液50毫升中，2小时内缓慢滴加入混合溶液中，滴加完后继续保温搅拌3小时后，冷却至室温，倒入冰水中，分出有机溶剂层，有机溶剂层水洗，再用无水硫酸镁干燥，即得4,6-二氯嘧啶，得率92%，质量含量大于99%（高效液相法测定）；
核磁共振氢谱分析：1HNMR（400MHz，CDCl3）δ7.51（s，1H），8.89（s，1H）；低分辨质谱分析：ESI-MS,m/z:149.1[M－H]，确定为4,6-二氯嘧啶。
上述实施例经反得多次试验，均取得了相同或相近似的结果，表明方法稳定可靠，具有实际应用意义，有效用于工业化生产。
由上述可知，本发明产品经核磁共振氢谱分析和质谱分析，确定为4,6-二氯嘧啶，且产品质量好，质量含量99%以上，制备方法简单，原料丰富，成本低，得率高达97%，与现有技术相比，本发明采用价廉易得的硫酸作为催化剂，避免了使用昂贵难以回收的有机碱（三乙胺或N，N-二甲基苯胺）做催化剂（工业级浓硫酸报价一般在每吨在800元以下，三乙胺每吨报价在1.2万左右，二甲基苯胺每吨报价在1.5万左右），单纯使用N，N-二甲基甲酰胺催化，一般收率不超过30%，远远低于本发明的收率（本发明收率最低为92%），也就是说，本发明的收率远远高于现有技术，且在生产实践中，催化剂及溶剂易回收，既无环境污染，又大大降低了生产成本，经济和社会效益巨大。