4，6—二氯嘧啶的應用及工藝研究進展

楊國忠

4，6-二氯嘧啶是一種非常重要的化工中間體，英文名稱為4，6-dichloropyrimidine，簡寫為DCP，化學分子式為C4H2Cl2N2，通常為白色至類白色固體，儲存過程中經常會逐漸變為黃色。

1 4，6-二氯嘧啶的應用

4，6-二氯嘧啶可用于合成農藥中的甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑嘧菌酯，醫藥中的治療溶血性鏈球菌、肺炎球菌及腦膜炎球菌等感染的磺胺類藥物磺胺-6-甲氧嘧啶、磺胺間甲氧嘧啶（磺胺莫托辛）以及抗癌藥氟脲嘧啶等。據了解，4，6-二氯嘧啶最主要的用途及最大的消費領域是用于合成甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑嘧菌酯。目前4，6-二氯嘧啶用于合成嘧菌酯的年消費量不少于6000t，而且隨著嘧菌酯的推廣，其消費量還會穩步增加。

通過查詢文獻和了解市場情況，目前，國內研究較多的嘧菌酯合成路線主要有3條，分別介紹如下：

1.1 苯并呋喃-2[3H]-酮法

以苯并呋喃-2[3H]-酮為初始原料，先在乙酸酐作用下與原甲酸三甲酯反應，得到中間體3-（甲氧基甲烯基）-2（3H）-苯并呋喃酮，由于該中間體對

皮膚有非常強的刺激作用，因此一般不經提純，直接與甲醇鈉進行開環反應，之后與4，6-二氯嘧啶進行烏爾曼縮合，再經過路易斯酸催化，得到（E）-2-[2-（6-氯嘧啶-4-基氧）苯基]-3-甲氧基丙烯酸甲酯。（E）-2-[2-（6-氯嘧啶-4-基氧）苯基]-3-甲氧基丙烯酸甲酯與水楊腈在催化劑作用下經過第二次烏爾曼縮合得到目標產品嘧菌酯。該過程的反應方程式如下：

1.2 鄰羥基苯乙酸法

以鄰羥基苯乙酸原料，在催化劑和縛酸劑的作用下與4，6-二氯嘧啶和水楊腈的縮合產物發生二次縮合，產物與原甲酸三甲酯反應制得2-[2-[6-（2-氰基-苯氧基）-嘧啶-4-基氧]-苯基]-3，3-二甲氧基-丙酸甲酯，后者在催化劑作用下脫除甲醇得到嘧菌酯。該過程的反應方程式如下：

1.3 水楊腈和4，6-二氯嘧啶法

水楊腈和4，6-二氯嘧啶縮合制得2-（6-氯-嘧

啶-4-基氧）苯甲腈，之后與2-（羥基-苯基）-3，3-二甲氧基-丙酸甲酯在催化劑作用下縮合，縮合產物2-[2-[6-（2-氰基-苯氧基）-嘧啶-4-基氧]-苯基]-3，3-二甲氧基-丙酸甲酯在催化劑作用下脫甲醇得到嘧菌酯。該過程的反應方程式如下：

盡管目前嘧菌酯的合成工藝有所差別，但作為關鍵中間體的4，6-二氯嘧啶是必不可少的。

2 4，6-二氯嘧啶合成工藝

目前4，6-二氯嘧啶的合成工藝主要有兩種，分別是4，6-二羥基嘧啶在有機堿作用下與三氯氧磷反應制備4，6-二氯嘧啶以及4，6-二羥基嘧啶在三氯氧磷、三氯化磷和氯氣共同作用下合成4，6-二氯嘧啶。此外也有關于4，6-二羥基嘧啶在光氣作用下制備4，6-二氯嘧啶和酰胺類化合物與光氣反應制備4，6-二氯嘧啶的報道，下面分別對上述4種主要工藝進行介紹。

2.1 4，6-二羥基嘧啶在有機堿作用下與三氯氧磷反應

4，6-二羥基嘧啶在有機堿作用下與三氯氧磷反應制備4，6-二氯嘧啶工藝是開發最早的工藝，也是目前國內廣泛采用的一條合成4，6-二氯嘧啶工藝路線。該工藝以三氯氧磷為溶劑和氯代試劑，先將4，6-二羥基嘧啶和三氯氧磷混合，升溫并滴加縛酸劑如：有機叔胺或者不飽和的N，N-二甲基苯胺、吡啶等，之后在一定溫度下保溫至反應完全。料液脫出過量的溶劑后緩慢傾入冰水中進行分離，加溶劑萃取產品，有機相經過洗滌，脫溶劑和蒸餾得到產品。該制備過程的反應方程式如下：

該工藝過程簡單，設備投資較少，而且原料轉化完全，收率比較高。主要缺點是廢水量較大，而且廢水成分較為復雜，所含的磷酸鹽和氯化物難以分離，隨著國家對水資源管理的日益嚴格，該工藝的發展受到一定的限制。

近年來已有關于進行該類產品合成時所產生的

廢水處理的報道，但處理后所得副產物價值都不是很大，而且純度較低，使用受到一定限制。

2.2 4，6-二羥基嘧啶在三氯氧磷、三氯化磷和氯氣作用下進行反應工藝

為解決4，6-二羥基嘧啶與三氯氧磷及縛酸劑反應而生成大量的難處理磷酸、鹽酸混合鹽，拜耳公司以三氯化磷和氯氣與三氯氧磷共同作用制備4，6-二氯嘧啶。在該工藝中，三氯氧磷先與4，6-二羥基嘧啶反應制備4，6-二氯嘧啶并副產二氯磷酸，之后加入的三氯化磷和氯氣與副產二氯磷酸反應生成三氯氧磷和氯化氫。該制備過程的反應方程式如下所示：

與介紹的工藝2.1相比，該工藝廢水和廢渣量明顯減少，但該工藝反應過程中需要大量的三氯氧磷作為溶劑，而且副產的二氯磷酸能夠與三氯氧磷反應生成四氯三氧化二磷，消耗反應原料，浪費資源。

2.3 4，6-二羥基嘧啶與光氣反應工藝

4，6-二羥基嘧啶與光氣反應制備4，6-二氯嘧啶的報道也比較多，該工藝與三氯化磷工藝有一定的相似之處，區別在于將三氯氧磷改為光氣。反應方程式如下：

與三氯氧磷工藝相比，該工藝理論上所產生的廢水量明顯降低，副產物可以轉化為純度非常高的氯化物鹽。但該工藝目前并沒有實現大規模工業生

產，分析其主要原因是4，6-二羥基嘧啶溶解度非常低，與光氣的反應屬于兩相反應，反應難度大而且轉化率比較低，通常報道的轉化率在60%～70%，因此限制了該工藝的發展。

2.4 酰胺與光氣反應工藝

該工藝是制備氯代嘧啶系列物質的通用方法。該工藝以相應的有機胺與光氣反應或者有機腈與鹽

酸反應制備酰胺鹽，之后在光氣作用下合環得到單氯代羥基嘧啶，后者繼續與光氣反應得到相應的二氯代嘧啶。以二氯嘧啶的合成為例，其反應方程式如下：

在該工藝中，原料光氣的來源同樣受到限制，此外，生成的兩種酰胺鹽容易發生自身縮合而得到取代的二氯嘧啶，不僅降低收率至60%左右，而且會極大地增加分離難度。此外，合成過程需要0.7～2.4MPa的壓力，對于設備提出更高的要求，實際生產意義不大。

除上述4種工藝外，也有以4-氯-6-甲氧基嘧啶與三氯氧磷反應以及4-氯-6-羥基嘧啶與三氯氧磷反應制備4，6-二氯嘧啶的工藝報道，不過都

是以副產品回用為主進行的報道，實際產能受到原

料來源的影響而受到極大限制。

綜上所述，目前4，6-二氯嘧啶的合成工藝仍然以4，6-二羥基嘧啶與三氯氧磷反應工藝為主，不同之處在于采用縛酸劑和以三氯化磷與氯氣處理副產物二氯磷酸，前者產能較大，設備投資等較少，但廢水較多，處理難度較大；后者副產物較少，且廢水量較少，成分相對簡單，但是存在設備利用率低和設備要求高，初始投資多等問題，需要進一步研究更加清潔、環保、經濟的合成工藝。

3 結語

4，6-二氯嘧啶是一種非常重要的化工中間體，

在農藥、醫藥合成等方面有著非常廣泛的應用。目前的合成工藝普遍存在廢水和廢渣量大，廢水難以處理或者合成過程中溶劑消費量非常大等問題。因此，對于4，6-二氯嘧啶的新的合成工藝的開發或者三廢處理方式的開發有著重要意義。

（摘自《精細與專用化學品》）