一种2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶的制备方法技术

一种2‑氨基‑4,6‑二甲氧基嘧啶的制备方法，以丙二腈和甲醇为原料，以甲苯、二甲苯、氯苯、二氯乙烷中的一种作为溶剂，经氯化氢通气反应生成1,3‑二甲氧基丙二亚胺二盐酸盐，不需过滤及其它后处理操作，向反应体系滴加水不溶的季胺类有机碱，调反应体系pH为6～8，再投入单氰胺固体反应生成3‑氨基‑3‑甲氧基‑N‑腈基‑2‑丙脒，而后升温反应生成2‑氨基‑4,6‑二甲氧基嘧啶产品。本发明专利技术利用一锅法制备2‑氨基‑4,6‑二甲氧基嘧啶，反应条件温和、安全、环保，简化了工艺操作，三废量小，四步反应的合成总收率可以达到80％以上，产品含量可达到99％以上，适宜于绿色工业化生产。

A preparation method of 2-amino-4,6-dimethoxypyrimidine

【技术实现步骤摘要】
一种2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶的制备方法
本专利技术属于一种农药重要中间体的合成
，具体涉及一种2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶的制备方法。
技术介绍
磺酰脲类除草剂主要是在上世纪80年代发展起来的，是一类广谱高效的水稻、玉米、大豆田地除草剂，具有活性高、用量少以及毒性低等特点，在世界上被公认为高效、环保的绿色型农药。嘧啶类化合物是一类重要的生物活性物质，其被广泛应用于杀虫剂、除草剂、杀菌剂，在磺酰脲类除草剂的生产中，2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶是其合成的非常重要中间体，以其为原料制备的磺酰脲类除草剂品种有很多，如烟嘧磺隆、苄嘧磺隆、吡嘧磺隆、嘧啶磺隆、砜嘧磺隆、乙氧嘧磺隆、酰嘧磺隆、啶嘧磺隆、环丙嘧磺隆、玉嘧磺隆、四唑嘧磺隆、氯吡嘧磺隆、氟啶嘧磺隆、甲磺胺磺隆等。2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶中间体的合成方法有很多：Spencer(JournalofLabelledCompoundsandRadiopharmaceuticals.1989,4(5):433-436.)以2,4,6-三氯嘧啶和氯化铵为原料，在-78℃下反应制得2-氨基-4,6-二氯嘧啶，再用甲醇钠醚化反应制得产品，此方法反应温度低、反应条件苛刻，收率仅32％左右；日本专利JP6135941以4,6-二甲氧基-2-甲磺酸嘧啶作为原料，与氨水在常温下反应72小时得到目标产物，虽然合成方法中反应条件很容易达到，但反应时间太长，原料不易得，不利于工业化的生产；廖戎(西南民族大学学报(自然科学版)，2008，34(1)：134-136)以2-氨基-4,6-羟基嘧啶为原料，采用重氮甲烷作为甲基化试剂的合成路线，步骤虽短，但重氮甲烷是一种具有强烈刺激性且有一种发霉气味的有毒气体，操作失误会发生剧烈的爆炸，一旦遇到水则会迅速分解，因此操作难度比较大，不易工业化。目前，主要的工业合成路线有两种：其中一种方法是以丙二酸酯和硝酸胍为原料，甲醇钠条件下环合生成2-氨基-4,6-二羟基嘧啶，然后经三氯氧磷氯代得到2-氨基-4,6-二氯嘧啶，最后经威廉姆逊醚化合成目标化合物2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶，但此路线涉及醚化需用到三氯氧磷，产生大量含磷废水且产品纯度不高，现今工业生产环保要求越来越高，此方法逐步被淘汰。另一种是以丙二腈作为起始原料，经过1,3-二甲基丙二脒的二盐酸盐复合物、单盐复合物、3-氨基-3-甲氧基-N-腈基-2-丙脒，最后加热环化四步反应生成目标产物，该方法原料易得，三废量少，目前国内主流生产厂家均以此方法生产。但此工艺路线第一步反应需绝对无水条件制备中间体1,3-二甲基丙二脒的二盐酸盐，收率不高，且常规工艺还需将此中间体过滤分离，由于反应体系存在大量氯化氢，中间体1,3-二甲氧基丙二亚胺二盐酸盐对潮湿空气及温度极不稳定，易水解成单酰胺杂质、丙二酰胺、丙二酸等，后期反应还需在水性环境用碳酸氢钠中和、水溶液中氰胺化反应制备3-氨基-3-甲氧基-N-腈基-2-丙脒，后期用于关环反应还需干燥除水，工艺操作繁琐，工业化要求很高，且最终收率不高，实际工业上收率只有65％左右。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶的制备方法，优化了丙二腈工艺方案，一锅法制备2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶，反应条件温和、安全、环保，极大简化了工艺操作，三废量小，四步反应的总收率可以达到80％以上，产品含量可达到99％以上，适宜于绿色工业化生产。为了达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶的制备方法，其以丙二腈和甲醇为起始原料，以甲苯、二甲苯、氯苯、二氯乙烷中的一种作为溶剂，0～15℃下通氯化氢气体5～24小时，反应生成1,3-二甲氧基丙二亚胺二盐酸盐，负压脱气抽出体系中过量氯化氢气体，向0～30℃的反应体系滴加季胺类有机碱，调节体系pH至6～8，控温5～25℃向反应体系投入单氰胺固体进行氰胺化反应，反应温度15～25℃，时间2～8小时，反应生成3-氨基-3-甲氧基-N-腈基-2-丙脒，之后升温至80～105℃，反应2-8小时，关环反应生成2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶产品；反应式如下：进一步，关环反应结束后进行后处理，将反应体系降至室温，补加溶剂和水，调节pH为6-8，静置分液，有机层浓缩、降温结晶、过滤、干燥得定量含量为97％以上的2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶产品。又，对获得的含量为97％以上的2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶产品进行纯化，经甲醇溶剂脱色、重结晶处理，制得含量为99％以上的2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶产品。进一步，将后处理产生的水相用液碱调pH为13-14，有机碱与水相分层，分出碱层，经氢氧化钠干燥后套用；废水经中和浓缩、结晶制得工业副产盐，蒸出水经生化处理后达标排放，最终剩余少量过滤母液进行焚烧处理。优选地，所述水不溶的季胺类有机碱选自三乙胺、三丙胺和N,N-二甲基苯胺中的一种或多种。又，各反应物的摩尔比为丙二腈：甲醇：季胺类有机碱：单氰胺＝1：2～3：1～1.5：1～1.8。又，溶剂的用量为丙二腈重量的5～20倍。本专利技术以丙二腈和甲醇为原料，选择不溶于水且不与氯化氢气体反应的溶剂，通氯化氢气体反应生成1,3-二甲氧基丙二亚胺二盐酸盐，以固体形式析出，负压脱气抽出体系中过量氯化氢气体，无需过滤及其它后处理操作，然后控温滴加季胺类有机碱。本专利技术的氰胺化反应在有机相中进行，反应结束后，反应体系直接升温至80-105℃进行关环，生成2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶产品，减少了中间处理过程，减少了中间体的分解，提高了中间体的稳定性，反应结束后进行后处理得含量97％以上的2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶产品(HPLC含量99％以上)，再经甲醇溶剂中脱色、重结晶处理可制备含量99％以上规格产品，经四步反应产品总收率可达到80％以上。本专利技术中，蒸馏回收的溶剂经回流分水后套用至反应中，后处理水相用液碱调pH为13～14，有机碱与水相分层，分出有机层，经无水氢氧化钠干燥后套用反应，分出水层废水经中和浓缩、结晶制得工业副产盐，蒸出水经生化处理后达标排放，剩余少量过滤母液经焚烧处理。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术实现了经丙二腈制备2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶时四步反应的一锅法合成，极大简化了工艺操作，避免了不稳定中间体的分离、干燥、投料等流程，减少了工业化设备投入。利用本专利技术，工艺中路线中的有机溶剂和季胺类有机碱可以回收套用，仅有少量高盐废水经浓缩、结晶制得工业副产盐，蒸出水经生化处理后达标排放，最终剩余少量母液(含后处理用水的10-20％)经焚烧处理，实现了绿色环保工艺的开发。本专利技术的一锅法简化了操作流程，中间体不需后处理直接进行下一步反应，在有机相中进行关环反应，反应条件温和，提高了产品收率，四步反应总收率可达到80％以上，生产成本低，具有较高的工业化生产价值。具体实施方式以下结合具体实施例对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶的制备方法，其以丙二腈和甲醇为起始原料，以甲苯、二甲苯、氯苯、二氯乙烷中的一种作为溶剂，0～15℃下通氯化氢气体5～24小时，反应生成1,3-二甲氧基丙二亚胺二盐酸盐，负压脱气抽出体系中过量氯化氢气体，向0～30℃的反应体系滴加季胺类有机碱，调节体系pH至6～8，控温5～25℃向反应体系投入单氰胺固体进行氰胺化反应，反应温度15～25℃，时间2～8小时，反应生成3-氨基-3-甲氧基-N-腈基-2-丙脒，之后升温至80～105℃，反应2-8小时，关环反应生成2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶产品；/n反应式如下：/n

【技术特征摘要】
1.一种2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶的制备方法，其以丙二腈和甲醇为起始原料，以甲苯、二甲苯、氯苯、二氯乙烷中的一种作为溶剂，0～15℃下通氯化氢气体5～24小时，反应生成1,3-二甲氧基丙二亚胺二盐酸盐，负压脱气抽出体系中过量氯化氢气体，向0～30℃的反应体系滴加季胺类有机碱，调节体系pH至6～8，控温5～25℃向反应体系投入单氰胺固体进行氰胺化反应，反应温度15～25℃，时间2～8小时，反应生成3-氨基-3-甲氧基-N-腈基-2-丙脒，之后升温至80～105℃，反应2-8小时，关环反应生成2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶产品；
反应式如下：





2.根据权利要求1所述2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶的制备方法，其特征在于，关环反应结束后进行后处理，将反应体系降至室温，补加溶剂和水，调节pH为6-8，静置分液，有机层浓缩、降温结晶、过滤、干燥得定量含量为97％以上的2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶产品。


3.根据权利要求2所述2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶的制备方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈宝明，韦自强，刘华珍，孔禄，张磊，姚金莉，李俊卿，王晋阳，王波，单永祥，殷平，殷凤山，
申请(专利权)人：江苏丰山集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32