2,4-二氯-5-硝基嘧啶是一类嘧啶衍生物,嘧啶及其衍生物在医药和农药等领域具有广泛的应用,因此寻找高效可控的合成方法对于这类化合物的研究具有重要意义。
背景:2,4-二氯-5-硝基嘧啶是一种化学物质,呈淡黄色结晶或液体,是固相合成二氨基嘌呤的中间体。目前已有的2,4-二氯-5-硝基嘧啶合成方法中,氯化步骤通常使用盐酸、氯化亚砜、三氯氧磷或三氯氧磷加缚酸剂。然而,使用盐酸或氯化亚砜进行氯化时,氯化能力较低,反应较少,导致产率较低;而使用三氯氧磷直接进行氯化时,反应速度缓慢,产物中可能含有较多杂质,导致效率非常低。
合成:
搅拌下,将5-硝基尿嘧啶投入反应器中,加入三光气及二氯亚砜,升温至50℃至100℃滴加DMF,反应液中产品含量95%以上时停止反应,减压回收三光气及二氯亚砜,向反应液中加入二氯乙烷混合后,再将反应液加到冰水中水解、分层,取出二氯乙烷层,减压蒸出2,4-二氯-5-硝基嘧啶成品。具体实验操作为:
(1)在装有温度计、冷凝器和搅拌的2000ML的四口烧瓶中,投入5-硝基脲嘧啶260克,加入三光气及二氯亚砜1000克,升温50℃,控制 滴加DMF25克,5min滴完回流,气相跟踪反应液中产品含量95%以上时停反应;
(2)使用三光气及二氯亚砜进行氯化。反应结束,减压回收三光气及二氯亚砜至有固体析出,冷却下加入600克二氯乙烷,搅拌10分钟,倒到500克冰水中,搅拌分层。二氯乙烷层加入10克活性炭升温 搅拌 分钟,过滤,加入20克无水硫酸钠干燥,回收二氯乙烷,减压蒸馏,得2,4-二氯-5-硝基嘧啶成品255克,含量98.5%,收率80%。
该方法使用三光气及二氯亚砜作为氯化剂,DMF作为缚酸剂,提高了反应的收率和反应速度;该方法调整三光气及二氯亚砜的用量,使原料能很好的溶解在三光气及二氯亚砜中;该方法中三光气及二氯亚砜既作为原料又作为溶剂,使反应温度恒定,反应结束后,可以方便三光气及二氯亚砜的回收,下次可以直接用于反应。DMF的用量较少,作为一种弱的缚酸剂,加速反应的速度,生成的杂质较少,水解时可以更好的溶于水中,不会形成乳化层,便于萃取反应,收率稳定。
参考文献:
[1] 石家庄琪跃化工有限公司. 一种2,4-二氯-5-硝基嘧啶安全生产设备. 2022-08-30.
[2] 南京麦瑞米生物技术有限公司. 一种制备2,4-二氯-5-硝基嘧啶的方法. 2021-09-07.