本文将介绍合成2-氯-5-硝基嘧啶的具体步骤和操作技巧，通过深入探讨合成过程中的关键因素，旨在为读者提供合成2-氯-5-硝基嘧啶的指导和参考。
背景：2-氯-5-硝基嘧啶作为重要的农药、医药中间体，由于其出色的化学活性和独特的药理作用，在新型杀虫剂的研发中扮演着重要角色，例如嘧啶胺类杀虫剂的制备。迄今为止，国内外对其合成的报道较少，因此对该产品的合成工艺研究具有一定的理论意义和实际应用价值。
合成：
以1,1,3,3-四甲氧基丙烷和尿素为原 料经过合环、硝化、卤代反应得到，具体步骤如下：
1. 2-羟基嘧啶盐酸盐(3)的合成
尿素20.0 g(0.33 mol)溶于100 mL乙醇中，再加入 1,1,3,3-四甲氧基丙烷60 g(0.36 mol)，在50 ℃下反应2 h，然后在保持30 ℃的情况下缓慢滴入浓盐酸70 mL，滴加时间约为30 min。滴加完毕在室温下反应10 h，然后加入100 mL 乙醚，过滤。滤液在减压下旋蒸即得白色固体38.2 g，收率为85.9%。 m.p.：200~204.7 ℃.
2. 2-羟基-5-硝基嘧啶(4)的合成
2-羟基嘧啶盐酸盐9.60 g(730 mmol)溶于浓硫酸76 mL 中，在室温下慢慢滴入发烟硝酸14.4 g。然后升温至115 ℃ 反应14 h，反应完毕。冷却至20 ℃，将反应液慢慢倒入乙醚400 mL中强力搅拌至无固体析出。过滤，滤饼用乙醚洗3次，固体在乙醇中溶解，加入碳酸钠调pH值为8，过滤，滤液减压旋干即得淡黄色粉末状固体8.81 g(产率 85.6%)。
3. 2-氯-5-硝基嘧啶(5)的合成
2-羟基-5-硝基嘧啶2.00 g(14.2 mmol)，甲苯12 mL， 加入2 mL POCl3中，加热回流1 h。然后降至室温，慢慢倒入10 g碎冰中，搅拌15 min，用二氯甲烷(5 mL×3次)萃取。合并有机层用饱和食盐水洗1次，用硫酸钠干燥，过滤，减压旋干即得淡黄色晶体1.07 g(产率58.3%)。m.p.：105~108 ℃。
在这种方法中，随着温度的升高，反应会更充分进行。然而，一旦达到一定温度，产率就不再提高，反而略微降低。随着反应时间的延长，产率会增加，但一旦达到一定时间，产率也不再提高。在回流滴加时，硝酸的挥发非常严重，大量的硝酸挥发会导致反应产率下降，同时也具有危险性。因此，选择在0~5℃下滴加硝酸是一种更安全的加料方式。
合成2-羟基-5-硝基嘧啶最佳条件：在0~5 ℃温下滴加发烟硝酸，在115 ℃下反应14 h。2-羟基-5-硝基嘧啶和 POCl3摩尔量比为1∶1.2合成2-氯-5-硝基嘧啶的适宜条件。该工艺具有收率高、纯化简易、安全的特点，为工业化生产提供参考。
参考文献：
[1]贾云宏,谢洪磊,蔡东等.2-氯-5-硝基嘧啶的合成[J].农药,2011,50(09):641-642.DOI:10.16820/j.cnki.1006-0413.2011.09.005
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