本發(fā)明涉及有機合成技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種4,6-二羥基嘧啶的制備方法。
背景技術(shù)：
4,6-二羥基嘧啶通常作為精細化工原料或有機合成中間體，廣泛應用于醫(yī)藥、農(nóng)藥及殺菌劑等的制備，例如在醫(yī)藥工業(yè)中可用來生產(chǎn)磺胺類藥磺莫托辛、維生素B4、抗腫瘤藥及輔助藥類的中間體；此外，還可以用于合成甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑的中間體等等。因此，4,6-二羥基嘧啶具有較大的市場需求，制備4,6-二羥基嘧啶具有重大意義。
現(xiàn)有技術(shù)中通常通過以下幾種方式制備4,6-二羥基嘧啶：(1)以丙二酸酯(如丙二酸二乙酯、或丙二酸二甲酯等)和甲酰胺為原料，在堿金屬醇鈉(如甲醇鈉、乙醇鈉等)的作用下形成4,6-二羥基嘧啶鈉鹽，加水稀釋形成包含4,6-二羥基嘧啶鈉鹽的溶液，稱之為4,6-二羥基嘧啶反應液，再將該反應液經(jīng)過酸化得到4,6-二羥基嘧啶；(2)以乙酸酯和丙酰胺為原料，在堿金屬醇鈉的作用下形成4,6-二羥基嘧啶鈉鹽，加水稀釋形成包含4,6-二羥基嘧啶鈉鹽的4,6-二羥基嘧啶反應液，再經(jīng)過酸化得到4,6-二羥基嘧啶?？梢?，采用各種原料制備4,6-二羥基嘧啶時，都是先形成包含4,6-二羥基嘧啶鈉鹽的4,6-二羥基嘧啶反應液，再將4,6-二羥基嘧啶反應液進行酸化而得到4,6-二羥基嘧啶產(chǎn)品。因此，在制備4,6-二羥基嘧啶的過程中，酸化工藝通常是必不可少的步驟。
然而，現(xiàn)有技術(shù)的制備過程中，酸化時需消耗大量的酸液，成本較高，同時，制備過程中還產(chǎn)生大量含鹽廢水，造成較大的環(huán)保壓力，增加了廢水處理成本。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種4,6-二羥基嘧啶的制備方法，本發(fā)明在制備4,6-二羥基嘧啶的過程中，采用雙極膜處理4,6-二羥基嘧啶反應液，能夠明顯降低酸化時酸液的消耗量，并降低了廢水量以及廢水中的含鹽量，從而降低環(huán)保壓力并節(jié)約廢水處理成本。
本發(fā)明提供了一種4,6-二羥基嘧啶的制備方法，包括以下步驟：
A)提供4,6-二羥基嘧啶反應液，采用雙極膜處理所述4,6-二羥基嘧啶反應液，得到雙極膜處理液；
B)對所述雙極膜處理液酸化，得到4,6-二羥基嘧啶。
優(yōu)選的，所述雙極膜處理液的PH≥9.0。
優(yōu)選的，所述雙極膜處理液的PH為9～13。
優(yōu)選的，所述步驟B)中，在酸化時將所述雙極膜處理液酸化至PH為2.5～3.5。
優(yōu)選的，所述步驟B)中，所述酸化的溫度為小于等于40℃。
優(yōu)選的，所述步驟B)中，所述酸化采用的酸為鹽酸或硫酸。
優(yōu)選的，所述步驟A)中，所述4,6-二羥基嘧啶反應液的形成過程為：將合成4,6-二羥基嘧啶的原料混合反應，形成中間產(chǎn)物；再對所述中間產(chǎn)物加水稀釋，形成包含4,6-二羥基嘧啶鈉鹽的4,6-二羥基嘧啶反應液。
優(yōu)選的，所述合成4,6-二羥基嘧啶的原料包括丙二酸酯、甲酰胺和堿金屬醇鈉，或者包括丙二酰胺、乙酸甲酯和堿金屬醇鈉。
優(yōu)選的，所述步驟B)中，在酸化后，進行過濾和干燥，得到4,6-二羥基嘧啶。
本發(fā)明提供了一種4,6-二羥基嘧啶的制備方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明將雙極膜應用于4,6-二羥基嘧啶的制備過程中，在酸化工藝前，本發(fā)明預先采用雙極膜處理4,6-二羥基嘧啶制備過程中所形成的4,6-二羥基嘧啶反應液，再進行酸化時，可明顯降低酸液消耗量，同時，還降低了廢水量以及廢水中的含鹽量，從而有利于降低環(huán)保壓力并節(jié)約廢水處理成本。實驗結(jié)果表明，相比于未進行雙極膜處理，本發(fā)明的方案能夠降低40％以上的酸液消耗量，大大降低了成本。
具體實施方式
本發(fā)明提供了一種4,6-二羥基嘧啶的制備方法，包括以下步驟：
A)提供4,6-二羥基嘧啶反應液，采用雙極膜處理所述4,6-二羥基嘧啶反應液，得到雙極膜處理液；
B)對所述雙極膜處理液酸化，得到4,6-二羥基嘧啶。
本發(fā)明提供的4,6-二羥基嘧啶的制備方法中，在對4,6-二羥基嘧啶反應液酸化前，預先采用雙極膜進行處理，能夠降低廢水量及廢水含鹽量，且酸化時能夠明顯降低酸用量，大大降低了成本及環(huán)保壓力。
按照本發(fā)明，首先提供4,6-二羥基嘧啶反應液，采用雙極膜處理所述4,6-二羥基嘧啶反應液，得到雙極膜處理液。
本發(fā)明中，4,6-二羥基嘧啶反應液的形成過程沒有特殊限制，為本領(lǐng)域中常規(guī)4,6-二羥基嘧啶制備過程中產(chǎn)生的反應液即可；例如，將合成4,6-二羥基嘧啶的原料混合反應，形成中間產(chǎn)物；再對所述中間產(chǎn)物加水稀釋溶解，則形成包含4,6-二羥基嘧啶鈉鹽的4,6-二羥基嘧啶反應液。
其中，合成4,6-二羥基嘧啶的原料沒有特殊限制，為本領(lǐng)域熟知的用于制備4,6-二羥基嘧啶的原料即可；本發(fā)明中，所述原料優(yōu)選包括丙二酸酯、甲酰胺和堿金屬醇鈉，或者包括丙二酰胺、乙酸甲酯和堿金屬醇鈉。本發(fā)明中，所述丙二酸酯優(yōu)選為丙二酸二乙酯和丙二酸二甲酯中的一種或幾種；所述堿金屬醇鈉優(yōu)選為甲醇鈉和乙醇鈉中的一種或幾種。例如，在本發(fā)明的一些實施例中，以丙二酸二乙酯、甲酰胺和乙醇鈉作為合成原料；在另一些實施例中，以丙二酸二甲酯、甲酰胺和甲醇鈉作為合成原料。
本發(fā)明中，在提供4,6-二羥基嘧啶反應液后，采用雙極膜處理所述4,6-二羥基嘧啶反應液，得到雙極膜處理液。
雙極膜亦稱雙極性膜，是由一張陽膜和一張陰膜制成的陰陽復合膜，屬于離子交換膜。本發(fā)明對雙極膜的來源沒有特殊限制，為一般市售品即可，如可以為購自浙江賽特膜技術(shù)有限公司、廊坊市亞德世環(huán)保設(shè)備有限公司或杭州藍然環(huán)境技術(shù)有限公司等廠家的雙極膜產(chǎn)品。
本發(fā)明采用雙極膜處理4,6-二羥基嘧啶反應液，反應液中的氫氧化鈉與其它組分分離，匯集于雙極膜堿室，從而降低了廢水量以及廢水中的含鹽量；而且，在雙極膜的處理下，將4,6-二羥基嘧啶反應液中的4,6-二羥基嘧啶二鈉鹽部分或全部轉(zhuǎn)化為4,6-二羥基嘧啶一鈉鹽，減少了后續(xù)酸化時的酸用量。
本發(fā)明中，優(yōu)選采用雙極膜處理4,6-二羥基嘧啶反應液至所得雙極膜處理液的PH≥9.0；若低于此PH范圍，則不僅難以達到處理效果，還易損傷雙極膜。作為優(yōu)選，所述雙極膜處理液的PH為9～13。
按照本發(fā)明，在得到雙極膜處理液后，對所述雙極膜處理液酸化，得到4,6-二羥基嘧啶。
本發(fā)明中，所述酸化采用的酸的種類沒有特殊限制，為本領(lǐng)域中常規(guī)酸類即可；作為優(yōu)選，所述酸化所用的酸為鹽酸或硫酸。
本發(fā)明中，對雙極膜處理液酸化時，優(yōu)選酸化至PH為2.5～3.5；低于此范圍或超出此范圍，易造成4,6-二羥基嘧啶的損失，影響產(chǎn)品收率。
本發(fā)明中，所述酸化的溫度優(yōu)選為小于等于40℃。溫度過高易影響產(chǎn)品收率和外觀。
按照本發(fā)明，在對雙極膜處理液酸化后，優(yōu)選對酸化所得混合液進行過濾和干燥的后處理，從而得到4,6-二羥基嘧啶產(chǎn)品。所述過濾的方式?jīng)]有特殊限制，為常用過濾手段即可，如可以為抽濾等。所述干燥的溫度沒有特殊限制，為本領(lǐng)域常規(guī)干燥條件，將過濾物干化即可。
本發(fā)明提供了一種4,6-二羥基嘧啶的制備方法，本發(fā)明將雙極膜應用于4,6-二羥基嘧啶的制備過程中，在酸化工藝前，本發(fā)明預先采用雙極膜處理4,6-二羥基嘧啶制備過程中所形成的4,6-二羥基嘧啶反應液，之后在進行酸化時，可明顯降低酸液消耗量，同時，還降低了廢水量以及廢水中的含鹽量，從而有利于降低環(huán)保壓力并節(jié)約廢水處理成本。實驗結(jié)果表明，相比于未進行雙極膜處理，本發(fā)明的方案能夠降低40％以上的酸液消耗量，大大降低了成本。
現(xiàn)有技術(shù)中在制備4,6-二羥基嘧啶時，關(guān)注的通常是如何選擇原料和控制條件參數(shù)等來更好的制備4,6-二羥基嘧啶，獲得良好的收率，卻往往忽略了其它環(huán)節(jié)；而發(fā)明人在研發(fā)4,6-二羥基嘧啶的制備時，關(guān)注到酸化工藝環(huán)節(jié)會消耗大量酸液，造價高，且還產(chǎn)生大量含鹽廢水，造成環(huán)保壓力，產(chǎn)生高廢水處理成本，并針對此問題，提出了本申請的解決技術(shù)方案。
為了進一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明優(yōu)選實施方案進行描述，但是應當理解，這些描述只是為進一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點，而不是對本發(fā)明權(quán)利要求的限制。
實施例1
將80.0g丙二酸二甲酯和60.0g甲酰胺混合，在100℃下加入過量甲醇鈉的甲醇溶液，加料后保溫1h，得到4,6-二羥基嘧啶鈉鹽混合物；隨后降溫至70℃濃縮甲醇并加水繼續(xù)濃縮；之后再加水溶解4,6-二羥基嘧啶鈉鹽混合物，形成4,6-二羥基嘧啶反應液。利用雙極膜對其處理，直至雙極膜處理液的PH為9.0；在40℃下用131.9g質(zhì)量濃度為37％的鹽酸對所得雙極膜處理液酸化，酸化至溶液PH為2.5，再對所得酸化液抽濾和干燥，得到4,6-二羥基嘧啶產(chǎn)品55.9g。經(jīng)檢測，所得產(chǎn)品純度為98.2％，收率為82.1％。
實施例2
將83.9g丙二酸二甲酯和62.9g甲酰胺混合，在95℃下加入過量甲醇鈉的甲醇溶液，加料后保溫1h，得到4,6-二羥基嘧啶鈉鹽混合物；隨后降溫至70℃濃縮甲醇并加水繼續(xù)濃縮；之后再加水溶解4,6-二羥基嘧啶鈉鹽混合物，形成4,6-二羥基嘧啶反應液。利用雙極膜對其處理，直至雙極膜處理液的PH為10；在35℃下用119.2g質(zhì)量濃度為37％的鹽酸對所得雙極膜處理液酸化，酸化至溶液PH為2.8，再對所得酸化液抽濾和干燥，得到4,6-二羥基嘧啶產(chǎn)品59.0g。經(jīng)檢測，所得產(chǎn)品純度為98.5％，收率為82.5％。
實施例3
將250.6g丙二酸二甲酯和187.9g甲酰胺混合，在110℃下加入過量甲醇鈉的甲醇溶液，加料后保溫1h，得到4,6-二羥基嘧啶鈉鹽混合物；隨后降溫至70℃濃縮甲醇并加水繼續(xù)濃縮；之后再加水溶解4,6-二羥基嘧啶鈉鹽混合物，形成4,6-二羥基嘧啶反應液。利用雙極膜對其處理，直至雙極膜處理液的PH為11；在30℃下用350.8g質(zhì)量濃度為37％的鹽酸對所得雙極膜處理液酸化，酸化至溶液PH為3.0，再對所得酸化液抽濾和干燥，得到4,6-二羥基嘧啶產(chǎn)品175.9g。經(jīng)檢測，所得產(chǎn)品純度為98.6％，收率為82.0％。
實施例4
將97.4g丙二酸二乙酯和57.8g甲酰胺混合，在120℃下加入過量乙醇鈉的乙醇溶液，加料后保溫1h，得到4,6-二羥基嘧啶鈉鹽混合物；隨后降溫至70℃濃縮甲醇并加水繼續(xù)濃縮；之后再加水溶解4,6-二羥基嘧啶鈉鹽混合物，形成4,6-二羥基嘧啶反應液。利用雙極膜對其處理，直至雙極膜處理液的PH為9.05；在40℃下用108.4g質(zhì)量濃度為37％的鹽酸對所得雙極膜處理液酸化，酸化至溶液PH為2.5，再對所得酸化液抽濾和干燥，得到4,6-二羥基嘧啶產(chǎn)品56.5g。經(jīng)檢測，所得產(chǎn)品純度為98.3％，收率為82.0％。
實施例5
將269.0g丙二酸二乙酯和151.2g甲酰胺混合，在110℃下加入過量乙醇鈉的乙醇溶液，加料后保溫1h，得到4,6-二羥基嘧啶鈉鹽混合物；隨后降溫至70℃濃縮甲醇并加水繼續(xù)濃縮；之后再加水溶解4,6-二羥基嘧啶鈉鹽混合物，形成4,6-二羥基嘧啶反應液。利用雙極膜對其處理，直至雙極膜處理液的PH為12；在25℃下用334.0g質(zhì)量濃度為37％的鹽酸對所得雙極膜處理液酸化，酸化至溶液PH為3.2，再對所得酸化液抽濾和干燥，得到4,6-二羥基嘧啶產(chǎn)品154.1g。經(jīng)檢測，所得產(chǎn)品純度為98.4％，收率為81.0％。
實施例6
將366.2g丙二酸二乙酯和205.9g甲酰胺混合，在100℃下加入過量甲醇鈉的甲醇溶液，加料后保溫1h，得到4,6-二羥基嘧啶鈉鹽混合物；隨后降溫至70℃濃縮甲醇并加水繼續(xù)濃縮；之后再加水溶解4,6-二羥基嘧啶鈉鹽混合物，形成4,6-二羥基嘧啶反應液。利用雙極膜對其處理，直至雙極膜處理液的PH為13；在20℃下用395.4g質(zhì)量濃度為37％的鹽酸對所得雙極膜處理液酸化，酸化至溶液PH為3.5，再對所得酸化液抽濾和干燥，得到4,6-二羥基嘧啶產(chǎn)品211.5g。經(jīng)檢測，所得產(chǎn)品純度為98.2％，收率為81.5％。
比較例1
將80.0g丙二酸二甲酯和60.0g甲酰胺混合，在100℃下加入過量甲醇鈉的甲醇溶液，加料后保溫1h，得到4,6-二羥基嘧啶鈉鹽混合物；隨后降溫至70℃濃縮甲醇并加水繼續(xù)濃縮；之后再加水溶解4,6-二羥基嘧啶鈉鹽混合物，形成4,6-二羥基嘧啶反應液。在40℃下用231.4g質(zhì)量濃度為37％的鹽酸對所得4,6-二羥基嘧啶反應液酸化，酸化至溶液PH為2.5，再對所得酸化液抽濾和干燥，得到4,6-二羥基嘧啶產(chǎn)品55.9g。經(jīng)檢測，所得產(chǎn)品純度為98.1％，收率為81.6％。
比較例2
將97.4g丙二酸二乙酯和57.8g甲酰胺混合，在120℃下加入過量甲醇鈉的甲醇溶液，加料后保溫1h，得到4,6-二羥基嘧啶鈉鹽混合物；隨后降溫至70℃濃縮甲醇并加水繼續(xù)濃縮；之后再加水溶解4,6-二羥基嘧啶鈉鹽混合物，形成4,6-二羥基嘧啶反應液。在40℃下用188.5g質(zhì)量濃度為37％的鹽酸對所得4,6-二羥基嘧啶反應液酸化，酸化至溶液PH為2.5，再對所得酸化液抽濾和干燥，得到4,6-二羥基嘧啶產(chǎn)品56.0g。經(jīng)檢測，所得產(chǎn)品純度為98.42％，收率為81.4％。
以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。