CN102643188A - 一种5-溴戊酸的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种5-溴戊酸的制备方法,该方法是分两步反应:首先1,4-二溴丁烷与氰化钠反应得到5-溴戊腈,再将5-溴戊腈在硫酸溶液中水解直接得到5-溴戊酸,通过有机溶剂结晶得到高纯度5-溴戊酸固体。本方法原料易得、工艺简单、收率高,易于形成规模化生产,具有广泛的应用前景和良好的经济效益。
Description
技术领域
本发明属于有机化合物制造技术领域,具体为一种5-溴戊酸的制备方法。
背景技术
5-溴戊酸是一种非常重要的医药中间体,广泛应用于医药,兽药和液晶的制造中。目前,在国内生产厂家非常少,其原因在于工艺上存在不足,且难于得到高纯度产品。由于5-溴戊酸的熔点较低,38~40℃,不易形成晶体,一般通过蒸馏工艺得到5-溴戊酸。但是,在水存在下,5-溴戊酸易于通过环化脱去溴化氢,生成内酯。因此,在蒸馏过程中,部分产品和体系中的水反应,得到副产品δ-戊内酯,此工艺很难得到高纯度的5-溴戊酸产品。
目前生产5-溴戊酸主要用以下两种方法
一是在醇钠作用下,丙二酸二乙酯与1,3-二溴丙烷反应,得到2-(3-溴丙基)丙二酸二乙酯,再碱性水解得到2-(3-溴丙基)丙二酸,再脱羧得到相对应的5-溴戊酸。此方法方法步骤长、复杂、1,3-二溴丙烷价格昂贵,且收率低、成本高,污染也较大逐渐被其他工艺所取代;
二是使用环戊酮为原料,铜(Ⅱ)为催化剂,加入等量或者过量的碱金属溴化物,通过双氧水氧化反应成δ-戊内酯,再用溴化氢气体和戊内酯发生开环反应得到 5-溴戊酸。该方法使用大量双氧水作为氧化剂,且铜(Ⅱ)为催化剂,造成生产成本高。同时且在生产过程中,产生重金属铜废物,目前为止仍无适当的处理方法,三废处理相当困难。而且,有机过氧化物为易爆危险物,在粗品蒸馏工艺中,过氧化物残存下,有爆炸危险,另外,戊内酯和溴化氢反应时戊内酯不能完全完全,造成提纯很困难,得到的5-溴戊酸含量只有98%左右,不能满足现代医药工业的对原料的高纯度要求。
发明内容
本发明的目的在于提出一种原料易得、工艺简单、收率高,易于规模化生产的高纯度5-溴戊酸的制造方法。
本发明采用技术方案如下:
上述所指的I为5-溴戊酸,II为1,4-二溴丁烷,III为5-溴戊腈
该方法步骤以下:
(1)在反应瓶中加入1摩尔当量1,4-二溴丁烷和催化剂,搅拌下滴加1.2摩尔当量30%氰化钠溶液,滴加温度控制在65±10℃,滴加时间约3个小时;滴加完毕后,70±5℃内保温反应3小时,然后冷却室温,静置分层,有机层用水洗涤后,无水硫酸钠干燥,减压精馏得到5-溴戊腈;
(2)在反应瓶内加入2摩尔当量的70%浓硫酸,于100~110℃温度范围内,滴加1 摩尔当量的5-溴戊腈,滴加时间控制3小时以内,滴加后在此温度下保温反应3小时;然后冷却至室温,静置分层,用有机溶剂结晶得到高纯5-溴戊酸,含量大于99.5%。
在本发明中所述催化剂为四丁基溴化铵、三乙基苄基氯化铵、四甲基氯化铵、三辛基甲基氯铵等季铵盐相转移催化剂其中的一种。
在本发明中所述有机溶剂为乙酸乙酯、石油醚、正己烷等其中的一种。
本发明原料易得、工艺简单,易于规模化生产,具有广泛的应用前景。
具体实施方式
实施实例1:
(1)500ml的三颈瓶中,安装温度计,搅拌器,加入原料1,4-二溴丁烷(1.0mol,216g)和催化剂四丁基溴化铵1.7g,搅拌下滴加30%氰化钠溶液(1.2mol,196g),反应温度控制在55~60℃;滴加完毕后,在70~75℃保温3h,然后冷却到室温,静置分层,有机层再用100g水洗涤,无水硫酸钠干燥后,减压蒸馏得到5-溴戊腈157g,收率97%,气相含量99.4%;
(2)500ml的三颈瓶中,安装温度计,搅拌器,加入70%硫酸(272g,1.94mol),滴加上述得到的5-溴戊腈157g,反应温度控制在100~110℃;滴加完毕,在此温度内保温3个小时后,稍冷,加入200ml水,冷却到室温,静置分层,有机层加入乙酸乙酯200g,冷冻结晶,过滤,得到白色5-溴戊酸固体,重量为168g,收率为96%,气相色谱分析结果5-溴戊酸含量99.6%,熔点39~40℃。
实施实例2:
(1)500ml的三颈瓶中,安装温度计,搅拌器,加入原料1,4-二溴丁烷(1.0mol,216g)和催化剂三乙基苄基氯化铵1.2g,搅拌下滴加30%氰化钠溶液(1.2mol,196g),反应温度控制在60~65℃;滴加完毕后,在70~75℃保温3h,然后冷却到室温,静置分层,有机层再用100g水洗涤,无水硫酸钠干燥后,减压蒸馏得到5-溴戊腈155g,收率95.6%,气相含量99.3%;
(2)500ml的三颈瓶中,安装温度计,搅拌器,加入70%硫酸(268g,1.91mol),滴加上述得到的5-溴戊腈155g,反应温度控制在100~110℃;滴加完毕,在此温度内保温3个小时后,稍冷,加入200ml水,冷却到室温,静置分层,有机层加入石油醚200g,冷冻结晶,过滤,得到白色5-溴戊酸固体,重量为164g,收率为94.8%,气相色谱分析结果5-溴戊酸含量为99.5%,熔点39~40℃。
本发明所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述,并非对本发明构思和范围进行限定,在不脱离本发明设计思想的前提下,本领域中工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进,均应落入本发明的保护范围,本发明请求保护的技术内容,已经全部记载在权利要求书中。
Claims (3)
1. 一种5-溴戊酸的制备方法,以1,4-二溴丁烷与氰化钠反应得到5-溴戊腈,再将5-溴戊腈在硫酸溶液中水解直接得到5-溴戊酸,通过有机溶剂结晶得到高纯度5-溴戊酸固体,其特征在于5-溴戊酸的合成步骤如下:
a. 在反应瓶中加入1摩尔当量1,4-二溴丁烷和催化剂,搅拌下滴加1.2摩尔当量30%氰化钠溶液,滴加温度控制在65±10℃,滴加时间约3个小时;滴加完毕后,70±5℃内保温反应3小时,然后冷却室温,静置分层,有机层用水洗涤后,无水硫酸钠干燥,减压精馏得到5-溴戊腈;
b. 在反应瓶内加入2摩尔当量的70%浓硫酸,于100~110℃温度范围内,滴加1 摩尔当量的5-溴戊腈,滴加时间控制3小时以内,滴加后在此温度下保温反应3小时;然后冷却至室温,静置分层,用有机溶剂结晶得到高纯5-溴戊酸,含量大于99.5%。
2.根据权利要求书1所述的5-溴戊酸的制备方法,其特征在于所述催化剂为四丁基溴化铵、三乙基苄基氯化铵、四甲基氯化铵、三辛基甲基氯铵等季铵盐相转移催化剂其中的一种。
3.根据权利要求书我所述的5-溴戊酸的制备方法,其特征在于所述有机溶剂为乙酸乙酯、石油醚、正己烷等其中的一种。
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CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 414000 No. 9 Yangfan Avenue, Hunan Yueyang Green Chemical Industry Park, Yunxi District, Yueyang City, Hunan Province Patentee after: HUNAN YAWANG PHARMACEUTICAL TECHNOLOGY CO.,LTD. Address before: 414000 Yunxi Industrial Park, Hunan, Yueyang Patentee before: YUEYANG YETOP FINE CHEMICAL Co.,Ltd. |
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