4,6-二烷氧基-2-氰基甲基嘧啶的制備方法及其合成中間體的制作方法
【專利說明】4, 6-二烷氧基-2-氰基甲基嘧啶的制備方法及其合成中間 體
[0001] 本申請是申請日為2012年3月28日、申請?zhí)枮?01080043125. 2、發(fā)明名稱為 "4, 6-二烷氧基-2-氰基甲基嘧啶的制備方法及其合成中間體"的發(fā)明專利申請的分案申 請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及制備4, 6-二烷氧基-2-氰基甲基嘧啶的方法及其合成中間體。
【背景技術(shù)】
[0003] 4, 6-二烷氧基-2-氰基甲基嘧啶已知是一種除草劑的合成中間體（參照專利文獻(xiàn) 1，2)。作為獲得該4, 6-二烷氧基-2-氰基甲基嘧啶的方法，已知有以下方法：在堿的存在 下，使氰基乙酸酯與4, 6-二取代-2-甲磺?；奏し磻?yīng)，生成2-氰基-2-(4, 6-二取代嘧 啶-2-基）乙酸酯，然后在非質(zhì)子性溶劑中、在2當(dāng)量的水和催化劑量的氯化鈉等無機鹽的 存在下，在150°C水解，接著使其發(fā)生脫碳酸反應(yīng)（參照專利文獻(xiàn)1)。然而，該方法的問題 是，需要150°C的高溫，并且收率也只有50~60%那么低。
[0004] 另外，還已知有使2-氯甲基-4, 6-二甲氧基嘧啶與氰化鈉反應(yīng)的方法（參照專利 文獻(xiàn)2)。然而，該方法的收率也只有58%那么低，很難說適于工業(yè)實施。
[0005] 這樣，作為4, 6-二烷氧基-2-氰基甲基嘧啶的制備方法，尚未見報導(dǎo)過利用2-氰 基-2-(4, 6-二烷氧基嘧啶-2-基）乙酸叔丁酯在酸存在下的高反應(yīng)性的方法。另外，2-氰 基-2-(4, 6-二烷氧基嘧啶-2-基）乙酸叔丁酯是在上述專利文獻(xiàn)1、2中沒有具體記載過 的新的化合物。
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)
[0008] 專利文獻(xiàn)1 :W095/25730號公報
[0009] 專利文獻(xiàn)2 :特開平2-282371號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 發(fā)明要解決的課題
[0011] 本發(fā)明的目的在于，解決上述以往技術(shù)存在的缺點，提供適于工業(yè)實施的4, 6-二 烷氧基-2-氰基甲基嘧啶的制備方法及其合成中間體。
[0012] 用于解決課題的手段
[0013] S卩，鑒于上述情況，本發(fā)明人對制備4, 6-二烷氧基-2-氰基甲基嘧啶的方法反 復(fù)進行了深入研究，結(jié)果意外地發(fā)現(xiàn)，通過在堿存在下，使氰基乙酸叔丁酯與4, 6-二烷氧 基-2-甲磺?；奏し磻?yīng)，生成2-氰基-2- (4, 6-二烷氧基嘧啶-2-基）乙酸叔丁酯，然后 使其在酸存在下，進行伴隨異丁烯和二氧化碳的產(chǎn)生的脫保護，或者，進行水解接著使其發(fā) 生脫碳酸反應(yīng)，由此可以解決上述課題，基于該發(fā)現(xiàn)，完成了本發(fā)明。
[0014] 本發(fā)明通過提供下述[1]~[4]項所述的發(fā)明，解決了上述課題。
[0015] [1]通式⑵表示的4, 6-二烷氧基-2-氰基甲基嘧啶的制備方法，其特征在于，使 通式（1)表示的氰基乙酸叔丁酯衍生物在酸存在下反應(yīng)：
[0016][化1]
[0017]
[0018](式中，R表示烷基。）
[0019][化2]
[0020]
[0021](式中，R表示與上述相同的含義）。
[0022] [2]如[1]所述的4, 6-二烷氧基-2-氰基甲基嘧啶的制備方法，其中，在酸存在下 的反應(yīng)為伴隨異丁烯和二氧化碳的產(chǎn)生的脫保護，或者為水解和脫碳酸。
[0023] [3]如[1]所述的4, 6-二烷氧基-2-氰基甲基嘧啶的制備方法，其中，通式（1) 表示的氰基乙酸叔丁酯衍生物是通過使氰基乙酸叔丁酯與通式（3)表示的4, 6-二烷氧 基-2-甲磺?；奏し磻?yīng)而制備的：
[0024][化3]
[0025]
[0026](式中，R表示烷基。）
[0027][化 4]
[0028]
[0029] (式中，R表示與上述相同的含義。）
[0030] [4]氰基乙酸叔丁酯衍生物，其特征在于，由通式⑴表示：
[0031] [化 5]
[0032]
[0033] (式中，R表示烷基）。
[0034] 發(fā)明效果
[0035] 本發(fā)明提供4, 6-二烷氧基-2-氰基甲基嘧啶的新的工業(yè)制備方法。根據(jù)本發(fā)明 方法，可以使用容易購得的原料，在不使用特殊的反應(yīng)裝置和溫和的條件下，以高選擇性、 高效率且簡便的操作制備目標(biāo)產(chǎn)物4, 6-二烷氧基-2-氰基甲基嘧啶。
【具體實施方式】
[0036] 以下，詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0037] 本發(fā)明為通式（1)表示的氰基乙酸叔丁酯衍生物、以及使用該衍生物的通式（2) 表示的4, 6-二烷氧基-2-氰基甲基嘧啶的制備方法。本發(fā)明方法是基于在上述氰基乙酸 叔丁酯衍生物中的叔丁酯對酸的高反應(yīng)性進行的，該氰基乙酸叔丁酯衍生物應(yīng)區(qū)別于例如 由乙基等形成的其他烷基酯衍生物（參照比較例1)。
[0038] 接著，說明通式（1)表示的氰基乙酸叔丁酯衍生物。
[0039] 在通式⑴表示的氰基乙酸叔丁酯衍生物中，如下述式所示，
[0040] [化 6]
[0041 ]
[0042](式中，R表示與上述相同的含義。）
[0043] 存在作為互變異構(gòu)體的通式（1'）表示的2-氰基-2-(4, 6-二烷氧基嘧啶-2-基） 乙酸叔丁酯。本說明書中，通式（1)表示的氰基乙酸叔丁酯衍生物的具體名稱基于其對 應(yīng)的互變異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)來稱呼和描述，該對應(yīng)的互變異構(gòu)體為通式（r)表示的2-氰 基-2-(4, 6-二烷氧基嘧啶-2-基）乙酸叔丁酯。
[0044] 予以說明，通式（1)表示的氰基乙酸叔丁酯衍生物中的R表示與上述相同的含義， 例如表示甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、正己基等碳數(shù)1~6 的低級烷基、或者環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基、環(huán)己基等碳數(shù)3~6的環(huán)狀低級烷基。
[0045] 因此，作為通式⑴表示的氰基乙酸叔丁酯衍生物，具體可舉出例如：2_氰 基-2-(4, 6-二甲氧基嘧啶-2-基）乙酸叔丁酯、2-氰基-2-(4, 6-二乙氧基嘧啶-2-基） 乙酸叔丁酯、2-氰基-2-(4, 6-二正丙氧基啼啶-2-基）乙酸叔丁酯、2-氰基-2-(4, 6-二 異丙氧基嘧啶-2-基）乙酸叔丁酯、2-氰基_2_(4, 6-二正丁氧基嘧啶-2-基）乙酸叔 丁酯、2-氰基_2_(4, 6-二仲丁氧基嘧啶-2-基）乙酸叔丁酯、2-氰基_2_(4, 6-二叔 丁氧基嘧啶-2-基）乙酸叔丁酯、2-氰基_2_(4, 6-二正戊氧基嘧啶-2-基）乙酸叔丁 酯、2-氰基_2_(4, 6-二正己氧基嘧啶-2-基）乙酸叔丁酯、2-氰基_2_(4, 6-二環(huán)丙氧 基嘧啶-2-基）乙酸叔丁酯、2-氰基_2_(4, 6-二環(huán)丁氧基嘧啶-2-基）乙酸叔丁酯、 2-氰基-2-(4, 6-二環(huán)戊氧基嘧啶-2-基）乙酸叔丁酯、2-氰基-2-(4, 6-二環(huán)己氧基嘧 啶-2-基）乙酸叔丁酯等。
[0046] 接著，說明通式（2)表示的4, 6-二烷氧基-2-氰基甲基嘧啶的制備方法。
[0047] 通式（2)表示的4, 6-二烷氧基-2-氰基甲基嘧啶可以通過使通式（1)表示的氰 基乙酸叔丁酯衍生物與酸反應(yīng)，進行伴隨異丁烯和二氧化碳產(chǎn)生的脫保護反應(yīng)、或者是水 解和脫碳酸反應(yīng)來制備。
[0048] 作為適用于該反應(yīng)的酸，只要是能夠進行該反應(yīng)的酸即可，具體可舉出例如：包括 甲磺酸等脂肪族磺酸，以及對甲苯磺酸、苯磺酸、對氯苯磺酸等芳香族磺酸在內(nèi)的磺酸；鹽 酸、硫酸、硝酸等無機酸；甲酸、乙酸、三氟乙酸等羧酸；三氟化硼-四氫呋喃（THF)配合物、 氯化鋁、氯化鋅等路易斯酸；蒙脫石K-10等固體酸等。作為適用于該反應(yīng)的酸，從易獲得性 和操作簡便性、反應(yīng)性等觀點考慮，優(yōu)選使用甲磺酸、對甲苯磺酸等磺酸、或鹽酸、硫酸、硝 酸等無機酸、或者甲酸、乙酸、三氟乙酸等羧酸，更優(yōu)選使用甲磺酸、對甲苯磺酸等磺酸、或 者鹽酸、硫酸、硝酸等無機酸。這些酸可以單獨使用，或者也可以以任意比例使用2種以上。
[0049] 對于該反應(yīng)中酸的使用摩爾比，相對于通式（1)表示的氰基乙酸叔丁酯衍生物， 任何摩爾比都能使反應(yīng)進行，通常，相對于通式（1)表示的氰基乙酸叔丁酯衍生物1摩爾， 可舉出為〇. 01~100. 〇摩爾，優(yōu)選為〇. 1~20. 0摩爾，更優(yōu)選為0. 2~10. 0摩爾的范圍。
[0050] 該反應(yīng)也可以在無溶劑下實施，但為了使反應(yīng)順利進行，優(yōu)選使用溶劑。作為可用 于該反應(yīng)的溶劑，只要是不抑制反應(yīng)的溶劑即可，可舉出例如：甲苯、二甲苯、氯苯等芳香族 烴；N，N-二甲基甲酰胺（DMF)、N，N-二甲基乙酰胺（DMAC)、乙腈、碳酸丙烯酯等非質(zhì)子性極 性溶劑類；苯基醚、四氫呋喃（THF)等醚類；二氯甲烷等含鹵素溶劑；甲醇、乙醇、異丙醇、乙 二醇等醇類；水；戊烷、正己烷等脂肪族烴類等。優(yōu)選使用甲苯、二甲苯等芳香族烴，特別優(yōu) 選使用甲苯作為溶劑。
[0051 ] 溶劑可以單獨使用，或者也可以作為任意混合比例的混合溶劑使用。
[0052]作為溶劑的量，只要是能使反應(yīng)體系充分?jǐn)嚢璧牧考纯?，相對于通式?)表示的 氰基乙酸叔丁酯衍生物1摩爾，通常在〇~10L、優(yōu)選在0. 2~2L的范圍。
[0053] 該反應(yīng)的反應(yīng)溫度例如可以在0°C~所用溶劑的回流溫度的范圍，優(yōu)選在10~l〇〇°C的范圍。
[0054] 對該反應(yīng)的反應(yīng)時間沒有特殊限制，從抑制副產(chǎn)物的觀點等考慮，優(yōu)選為1小 時~30小時。
[0055] 接著，說明采用上述本發(fā)明方法制備的通式（2)表示的4, 6-二烷氧基-2-氰基甲 基嘧啶。
[0056] 通式（2)表示的4, 6-二烷氧基-2-氰基甲基嘧啶的通式中的基團R表示與上述 相同的含義。
[0057] 因此，作為通式（2)表示的4, 6-二烷氧基-2-氰基甲基嘧啶，具體可舉出例如： 2-氰基甲基-4, 6-二甲氧基嘧啶、2-氰基甲基-4, 6-二乙氧基嘧啶、2-氰基甲基-4, 6-二 正丙氧基嘧啶、2-氰基甲基-4, 6-二異丙氧基嘧啶、4, 6-二正丁氧基-2-氰基甲基嘧 啶、4, 6-二仲丁氧基-2-氰基甲基嘧啶、4, 6-二叔丁氧基-2-氰基甲基嘧啶、2-氰基甲 基-4, 6-二正戊氧基嘧啶、2-氰基甲基-4, 6-二正己氧基嘧啶、2-氰基甲基-4, 6-二環(huán)丙 氧基嘧啶、2-氰基甲基-4, 6-二環(huán)丁氧基嘧啶、2-氰基甲基-4, 6-二環(huán)戊氧基嘧啶、2-氰基 甲基-4, 6-二環(huán)己氧基嘧啶等。
[0058] 接著，說明本發(fā)明方法中作為原料的通式（1)表示的氰基乙酸叔丁酯衍生物的制 備方法。
[0059]