4,6-二甲氧基-2-甲磺酰基嘧啶是一种重要的合成化合物,其合成方法一直备受研究和探索。本文将介绍两种合成方法,为您呈现4,6-二甲氧基-2-甲磺酰基嘧啶的合成过程。
背景:4,6-二甲氧基-2-甲磺酰基嘧啶是重要的化工中间体,在医药和农药合成中发挥着重要作用。可用于合成双草醚、嘧啶肟草醚等嘧啶水杨酸类高效除草剂;合成2-(2-芳酰氧基)-4,6-二甲氧基嘧啶衍生物类抗炎药;合成内皮素受体拮抗剂,治疗心脑血管疾病等。随着嘧啶水杨酸系列除草剂产品市场推广的加快,本中间体的需求量稳步上升,优化4,6-二甲氧基-2-甲磺酰基嘧啶合成工艺,对提高收率、降低三废量和节能减排都具有重要意义。
合成:
1. 方法一:
(1)甲基化反应制备4,6-二甲氧基-2-甲硫基嘧啶
三口烧瓶(50 mL)内加入DMC(16.2 g,0.18 mol),K2CO3 (2.1 g,0.015 mol),Bu4NBr(0.64 g,0.002 mol),4,6-二甲氧基-2-巯基嘧啶(1.72 g, 0.01 mol),搅拌溶解,升温至90℃保持5 h,反应结束。冷至室温,过滤去除K2CO3 。滤液用蒸馏水洗2 次(每次10 mL)。水层用乙醚萃取2次(每次 10 mL)。合并有机相,用无水Na2SO 4 干燥。旋转蒸发去除溶剂,得淡粉色固体产物4,6-二甲氧基 -2-甲硫基嘧啶。干燥计算产率44.6%。
(2)氧化反应制备4,6-二甲氧基-2-甲磺酰基嘧啶
三口烧瓶(50 mL)内加入4,6-二甲氧基-2-甲硫基嘧啶(3.7 g,0.02 mol),Na2WO4·2H2O (0.2 g,0.0006 mol),乙酸乙酯(10 mL),搅拌溶解并升温至60℃,开始滴加H2O2 (9.1 g,0.08 mol),1 h滴加完毕,反应结束。用NaHSO3溶液除去未反应的H2O2,分液,水层用乙酸乙酯萃取3次(每次10 mL),合并有机相,用饱和食盐水洗2次(每次5 mL),有机相用无水Na2SO4 干燥,过滤,旋转蒸发去除溶剂,析出固体经乙醇重结晶得白色结晶状固体,干燥后称重,计算产率91.2%(以4,6-二甲氧基-2-甲硫基嘧啶计算)。
2. 方法二:
(1)1的合成
在250 mL四口烧瓶中加入7.6 g (0.1 mol) 硫脲, 17.6 g (0.11 mol) 丙二酸二乙酯, 20 mL甲醇, 加热回流, 缓慢滴加19.8 g (0.11 mol) 的30% (质量分数, 以下同) 的甲醇钠/甲醇溶液, 有白色固体析出, 滴毕继续反应5 h, 冷却至室温, 抽滤并干燥得到白色固体2-硫代巴比妥酸钠盐16.1 g, 收率96.7%, 无需提纯直接进行下一步反应。
(2)2的合成
在250 mL四口烧瓶中加入16.6 g (0.1 mol) 1, 120 mL水, 0℃下缓慢滴加15.2 g (0.12 mol) 硫酸二甲酯, 白色固体析出, 滴毕, 维持溶液的pH 4~5, 继续反应4 h, 用10% (质量分数) 盐酸调节溶液的pH至1, 抽滤、干燥得白色固体4, 6-二羟基-2-甲硫基嘧啶13.7 g。收率86.9%,含量98.5% (HPLC) , mp>300℃。
(3)3的合成
在装有尾气吸收装置的250 mL的四口烧瓶中加入15.8 g (0.1 mol) 2, 76.7 g (0.5 mol) POCl3, 室温下滴加15.2 g (0.15 mol) 三乙胺, 滴毕升温至80℃, GC跟踪至原料反应完全, 减压蒸馏回收POCl3, 冰浴冷却下向剩余物料中缓慢滴加50 mL冰水, 析出淡黄色固体, 过滤、水洗、干燥得17.0 g, 水层用3×30 mL的CH2Cl2萃取, 有机层无水MgSO4干燥后, 减压浓缩得固体0.9 g, 共计17.9 g收率91.5%。
(4)4的合成
在150 mL的四口烧瓶中加入5.9 g (0.03 mol) 3, 15 mL甲醇, 加热回流, 缓慢滴加8.3 g (0.046 mol) 30%的甲醇钠/甲醇溶液, GC跟踪至原料反应完全, 减压蒸馏回收甲醇, 加入10 mL水使固体溶解, 3×10 mL乙酸乙酯萃取, 有机层用3×10 mL饱和NaCl水溶液洗涤, 无水MgSO4干燥, 减压浓缩得淡黄色固体4.9 g, 收率87.1%, 含量97.4% (GC) , mp50~51.3℃。
(5)5的合成
在150 mL的四口烧瓶中加入3.7 g (0.02 mol) 4, 0.02 g (0.06 mmol) Na2WO4·2H2O, 10 mL乙酸乙酯, 升温至50 ℃, 缓慢滴加11.4 g (0.1 mol) 30%的H2O2,滴毕升温至80℃, TLC跟踪至原料反应完全,用NaHSO3溶液除去未反应的H2O2,冷冻过夜, 析出固体经乙醇重结晶, 得白色晶体3.8 g, 收率86.7%, 含量98.6% (HPLC),mp126.8~128℃。
参考文献:
[1]陈波,杨树发,肖洪庆等. 4,6-二甲氧基-2-甲磺酰基嘧啶的合成工艺优化 [J]. 四川化工, 2022, 25 (06): 7-10.
[2]谢建刚,毛海荣. 4,6-二甲氧基-2-甲磺酰基嘧啶的制备——介绍一个有机化学制备实验 [J]. 郑州师范教育, 2013, 2 (02): 73-76.
[3]方永勤,郭丽婷. 4,6-二甲氧基-2-甲磺酰基嘧啶的合成研究 [J]. 化学世界, 2011, 52 (08): 500-503. DOI:10.19500/j.cnki.0367-6358.2011.08.015