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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及化学合成,尤其涉及一种4,6-二氯嘧啶的清洁生产工艺。
技术介绍
1、4,6-二氯嘧啶作为一种关键的有机中间体,在医药、农药、染料以及材料科学等众多领域中发挥着重要作用,除大量用于甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂嘧菌酯的合成外,还可用于生产治疗溶血性链球菌、肺炎球菌及脑膜炎球菌感染药物磺胺-6-甲氧嘧啶、磺胺莫托辛以及抗癌药氟尿嘧啶等。随着市场对嘧菌酯需求量的不断增加,近年来对4,6-二氯嘧啶的合成以及后处理工艺的研究得到了广泛关注。
2、目前,国内合成4,6-二氯嘧啶的主流工艺为:以4.6-二羟基嘧啶为原料,在合适的溶剂中,以磷酰氯为氯代试剂,在叔胺存在下进行氯代,之后经水解、分离得到4,6-二氯嘧啶。该工艺收率稳定且工艺简单,操作条件较为温和,但是,后处理产生大量含磷酸和氯的废水,且回收催化剂叔胺过程中会产生大量的混盐,导致总成本和能耗较高。国外合成4,6-二氯嘧啶的主流工艺为:将4,6-二羟基嘧啶分散到特殊溶剂(如三氯氧磷)中,以五氯化磷或三氯化磷、氯气的混合物进行处理,经蒸馏得到4,6-二氯嘧啶和三氯氧磷。该工艺不再产生含酸废水,且连续化程度高,但是,存在的问题是原料腐蚀性强,副产氯气和hcl的混合气体,不仅对设备要求极高,而且需要配套大量分离设备,设备成本较高。因此,开发一种成本较低、环境友好、适合工业化生产且对设备要求较低的4,6-二氯嘧啶的合成工艺具有十分重要的意义。
技术实现思路
1、针对现有合成4,6-二氯嘧啶的工艺存在的工艺能耗高、设备复杂、三废
2、为解决上述技术问题,本专利技术提供的技术方案是:
3、一种4,6-二氯嘧啶的清洁生产工艺,包括如下步骤:
4、步骤a,极性有机溶剂中,4,6-二羟基嘧啶钠盐和烷基化试剂进行醚化反应,得4,6-二烷氧基嘧啶;
5、步骤b,催化剂和烃类溶剂中,将所述4,6-二烷氧基嘧啶与氯代试剂进行氯代反应,得4,6-二氯嘧啶;其中,所述催化剂为酰胺类物质,所述烃类溶剂为卤代烷或苯类溶剂。具体反应方程式如下:
6、
7、相对于现有技术,本专利技术提供的4,6-二氯嘧啶的清洁生产工艺,以4,6-二羟基嘧啶钠盐为原料,经醚化反应得到4,6-二烷氧基嘧啶,然后以酰胺类物质为催化剂,在特定溶剂条件下进行氯代反应,制备得到4,6-二氯嘧啶。该工艺路线简单,反应选择性和反应效率高,有效提高了反应的转化率,缩短了生产周期,且制备得到的4,6-二氯嘧啶产品纯度高,能够满足高端医药、农药等领域对原料纯度的严格要求,同时,反应中所用到的烷基化试剂和反应溶剂均可回收重复使用,废水产生量低,降低了对环境的压力,符合现代绿色化学工业的发展理念,适合工业化推广应用。
8、需要说明的是,本专利技术中所述4,6-二羟基嘧啶钠盐可采用本领域常规的方法制备得到。具体地,可采用甲酰胺、丙二酸二甲酯、甲醇钠反应制备得到。
9、进一步地,所述极性有机溶剂包括乙腈、二甲基亚砜、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二乙基甲酰胺或n,n-二甲基乙酰胺中至少一种。优选n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺。
10、进一步地,所述极性有机溶剂与4,6-二羟基嘧啶钠盐的质量比为(3~10):1。
11、优选的,所述极性有机溶剂与4,6-二羟基嘧啶钠盐的质量比为(4~8):1。
12、优选的有机溶剂,可使4,6-二羟基嘧啶钠盐和烷基化试剂充分接触,促进醚化反应的顺利进行,提高反应的选择性和转化率。
13、进一步地,所述烷基化试剂包括rx或r2so4中的至少一种,其中,r选自c1~c3的烷基,x选自cl、br或i。优选一氯乙烷、氯甲烷、溴甲烷、氯丙烷。
14、进一步地,所述烷基化试剂与4,6-二羟基嘧啶钠盐的摩尔比为(2~6):1。
15、优选的,所述烷基化试剂与4,6-二羟基嘧啶钠盐的摩尔比为(2.5~4):1。
16、进一步地,所述醚化反应的温度为40℃~100℃,优选50℃~70℃。
17、优选的反应温度,可促进醚化反应的充分进行,并降低副反应的发生。
18、进一步地,所述催化剂为n,n-二甲基甲酰胺或n,n-二甲基乙酰胺中的一种或两种。
19、进一步地,所述催化剂的加入量为4,6-二烷氧基嘧啶质量的2%~30%。
20、优选的催化剂和催化剂的加入量,可提高4,6-二烷氧基嘧啶氯代反应的反应速率和选择性,从而提高4,6-二氯嘧啶产物的收率和纯度。
21、进一步地,所述卤代烷为1,2-二氯乙烷或二氯甲烷,所述苯类溶剂为甲苯或二甲苯。
22、进一步地,所述烃类溶剂与4,6-二烷氧基嘧啶的质量比为(1~6):1。
23、优选的反应溶剂,能够为反应提供均相的环境,使4,6-二烷氧基嘧啶和氯代试剂充分接触,促进氯代反应的顺利进行,提高反应的选择性和转化率。
24、进一步地,所述氯代试剂为光气、双光气或三光气中至少一种。
25、需要说明的是,若采用光气或双光气为氯代试剂,则将光气直接通入反应体系即可,若采用三光气作为氯代试剂,则需要将三光气溶于反应溶剂后,再加入反应体系内,以使三光气快速与4,6-二烷氧基嘧啶快速混合均匀,提高反应效率。
26、进一步地,所述氯代试剂中cl与4,6-二烷氧基嘧啶的摩尔比为(4~10):1。
27、进一步地,所述氯代反应的温度为50℃~110℃。
28、作为本专利技术的一种具体实施方式,所述4,6-二氯嘧啶的清洁生产工艺,具体包括如下步骤:
29、将4,6-二羟基嘧啶钠盐加入极性溶剂中,混合均匀,加入烷基化试剂,升温进行醚化反应,反应结束后,回收烷基化试剂和极性有机溶剂,然后向体系中加入水和烃类溶剂,静置分相,油相经水洗、除水后,加入催化剂和氯代试剂,升温进行氯代反应,反应结束后蒸馏,得4,6-二氯嘧啶;
30、其中,所述烃类溶剂为卤代烷或苯类溶剂。
31、本专利技术以4,6-二羟基嘧啶钠盐为原料,在极性有机溶剂中,进行醚化反应制备得到4,6-二烷氧基嘧啶,在醚化反应后,通过溶盐分相的操作,可以有效地去除反应体系中的盐分杂质,简化了后续的分离提纯步骤,降低了生产成本和能耗;在经过醚化和除盐处理后,直接与氯代试剂进行反应制备4,6-二氯嘧啶,这种连续化的反应步骤设计,减少了中间产物的处理工序,缩短了生产周期,提高了生产效率,同时也降低了因多次转移物料和处理过程中可能引入的杂质,有利于提高产品的纯度和质量稳定性。
32、需要说明的是,醚化反应结束后,首先采用真空泵抽本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种4,6-二氯嘧啶的清洁生产工艺,其特征在于,包括如下步骤:
2.如权利要求1所述的4,6-二氯嘧啶的清洁生产工艺,其特征在于,所述极性有机溶剂包括乙腈、二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二乙基甲酰胺或N,N-二甲基乙酰胺中至少一种;和/或
3.如权利要求1所述的4,6-二氯嘧啶的清洁生产工艺,其特征在于,所述极性有机溶剂与4,6-二羟基嘧啶钠盐的质量比为(3~10):1。
4.如权利要求1所述的4,6-二氯嘧啶的清洁生产工艺,其特征在于,所述烷基化试剂与4,6-二羟基嘧啶钠盐的摩尔比为(2~6):1。
5.如权利要求1所述的4,6-二氯嘧啶的清洁生产工艺,其特征在于,所述醚化反应的温度为40℃~100℃。
6.如权利要求1所述的4,6-二氯嘧啶的清洁生产工艺,其特征在于,所述催化剂为N,N-二甲基甲酰胺或N,N-二甲基乙酰胺中的一种或两种;和/或
7.如权利要求1所述的4,6-二氯嘧啶的清洁生产工艺,其特征在于,所述催化剂的加入量为4,6-二烷氧基嘧啶质量的2%~30%;和/或
8
9.如权利要求1~8任一项所述的4,6-二氯嘧啶的清洁生产工艺,其特征在于,具体包括如下步骤:
10.如权利要求9所述的4,6-二氯嘧啶的清洁生产工艺,其特征在于,所述油相除水至含水量0.5%以下。
...【技术特征摘要】
1.一种4,6-二氯嘧啶的清洁生产工艺,其特征在于,包括如下步骤:
2.如权利要求1所述的4,6-二氯嘧啶的清洁生产工艺,其特征在于,所述极性有机溶剂包括乙腈、二甲基亚砜、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二乙基甲酰胺或n,n-二甲基乙酰胺中至少一种;和/或
3.如权利要求1所述的4,6-二氯嘧啶的清洁生产工艺,其特征在于,所述极性有机溶剂与4,6-二羟基嘧啶钠盐的质量比为(3~10):1。
4.如权利要求1所述的4,6-二氯嘧啶的清洁生产工艺,其特征在于,所述烷基化试剂与4,6-二羟基嘧啶钠盐的摩尔比为(2~6):1。
5.如权利要求1所述的4,6-二氯嘧啶的清洁生产工艺,其特征在于,所述醚化反应的温度为4...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨国忠,郭婷婷,秦建辉,郭翠红,彭艳丽,史小拓,李娟,
申请(专利权)人:河北诚信集团有限公司,
类型:发明
国别省市:
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