CN117510328B - 一种4-氯丁酸甲酯的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种4‑氯丁酸甲酯的制备方法,其解决了现有制备4‑氯丁酸甲酯的方法安全性差,环境危害大,不适合大工业生产的技术问题,属于生物医药技术领域。该方法包括如下步骤:在路易斯酸的催化作用下,在氮气或惰性气体保护下,γ‑丁内酯与过量的氯化钠发生开环反应,反应温度为220℃~300℃,反应压力为4~8MPa,反应完毕后,向反应液内加入有机溶剂,用酸调至酸性,经后处理,得到4‑氯丁酸;在酸催化剂作用下,将酸化得到的4‑氯丁酸与过量的甲醇发生酯化反应,反应完毕,反应液经后处理,得到4‑氯丁酸甲酯。
Description
技术领域
本申请涉及生物医药技术领域,特别涉及一种4-氯丁酸甲酯的制备方法。
背景技术
在医药领域,环丙胺是环丙沙星、斯帕沙星、妥美沙星和巴罗沙星等喹诺酮类抗菌药物的重要中间体,同时也是N-环丙基-1,3,5-三嗦-2,4,6-三胺等抗寄生虫药、2-环丙胺基-4,6-二氨基-三喃等杀虫剂、以及环丙草胺、环丙津、6-环丙胺基-2-氯均三嗪、环丙氰津等除草剂等重要中间体,而4-氯丁酸甲酯是合成环丙胺的重要中间体,4-氯丁酸甲酯为无色透明液体,分子式为C5H9ClO2,CAS号为3153-37-5,结构式如下:
公开号为CN102898307A的中国专利公开一种4-氯丁酸甲酯的合成方法,包括以下步骤:向反应器中加入γ-丁内酯、甲醇和酸性催化剂,在常压和30~60℃的温度下,滴加三氯化磷;滴加完毕,保温继续反应0.5~2h,反应完毕,反应液经后处理得到4-氯丁酸甲酯。该方法合成4-氯丁酸甲酯,具有反应条件温和、工艺简洁、原料环境友好、三废少、后处理简单等特点;但是,以管制剧毒品三氯化磷为原料替代氯化亚砜为氯化试剂,在催化剂的作用下,氯化Y-丁内酯合成4-氯丁酸甲酯,安全性差,环境危害大,不适合大工业生产。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术的不足,提供一种4-氯丁酸甲酯的制备方法,使反应更加清洁、安全性更好,后处理过程简单,有利于工业化生产。
为此,本发明提供一种4-氯丁酸甲酯的制备方法,包括如下步骤:
在路易斯酸的催化作用下,在氮气或惰性气体保护下,γ-丁内酯与过量的氯化钠发生开环反应,反应温度为220℃~300℃,反应压力为4~8MPa,反应完毕,此时反应液内包含有开环反应产物4-氯丁酸钠;向反应液内加入有机溶剂,用酸调至酸性(即酸化),经后处理,得到4-氯丁酸;
该反应化学方程式如下:
在酸催化剂作用下,将酸化得到的4-氯丁酸与甲醇发生酯化反应,反应完毕,反应液经后处理,得到4-氯丁酸甲酯;该反应化学方程式如下:
优选的,在开环反应中,加入的γ-丁内酯与氯化钠的摩尔比为1: (3.2~5)。
优选的,在开环反应中,加入的γ-丁内酯与路易斯酸的摩尔比为1 : (0.2~0.5)。
优选的,在开环反应中,路易斯酸为氯化锌或氯化铝。
优选的,无机酸的水溶液为稀硫酸或稀盐酸;分去水相,利用沸点差异常压回收有机溶剂后,得到4-氯丁酸。
优选的,有机溶剂为二氯甲烷或甲苯。
优选的,在酯化反应中,酸催化剂为浓硫酸、无水硫酸、三氧化硫、磷酸、对甲苯磺酸中的一种。
优选的,在酯化反应中,后处理方法包括:将反应液内多余的甲醇除去,再减压蒸馏。
优选的,在酯化反应中,在浓硫酸催化作用下,4-氯丁酸与过量的甲醇加热至60℃,完成反应后,将反应液内多余的甲醇除去,再减压蒸馏得到4-氯丁酸甲酯。
本发明的有益效果是:本发明提供一种制备4-氯丁酸甲酯的方法,以γ-丁内酯和氯化钠为原料,在路易斯酸催化剂存在下,经过一步反应得到4-氯丁酸钠,再经过酯化得到4-氯丁酸甲酯。本发明以γ-丁内酯和氯化钠为反应原料,所需反应物廉价易得,尤其氯化钠作为化工产品,原料来源广,价格便宜,加之工艺路线成熟简单,从而降低生产成本;同时避免会产生酸性气体的氯化氢、氯化亚砜、光气、三光气等,使反应更加清洁、安全性更好,后处理过程简单,有利于工业化生产。本发明通过更加清洁环保的方法制备得到转化率和收率良好的4-氯丁酸甲酯,是一种主流的创新发展方向。
尤其,反应原料氯化钠是一种性能非常稳定的盐,廉价易得,运输、储存、使用安全性高;氯化钠在常压下的熔点801℃,沸点1465℃;在高压下氯化钠的熔点会随之降低,同时路易斯酸对氯化钠起到助熔作用,从而实现了氯化钠在压力4~8MPa,温度220℃~300℃由固态变成熔融态,与γ-丁内酯发生开环反应,生成4-氯丁酸钠。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为实施例1制备的4-氯丁酸甲酯的气相谱图;
图2为溶解于甲醇的4-氯丁酸甲酯标品的气相谱图。
具体实施方式
为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。本发明中所使用的方法如无特殊规定,均为常规的方法;所使用的原料和装置,如无特殊规定,均为常规的市售产品。
实施例1
在500 ml的高压釜中,加入1 mol的γ-丁内酯,加入3.2 mol的氯化钠,加入0.33mol的氯化锌,用氮气置换空气3次后,搅拌,保持温度260℃,压力不超过6 MPa,不低于4MPa,保持8 h,反应结束后,泄压至0 MPa,将反应液转移反应瓶中,加入860 g二氯甲烷,用稀硫酸调节pH至2,分去水相,常压回收二氯甲烷,然后加入400 g甲醇及10 g浓硫酸,升温至60 ℃,保温4 h,毕常压浓缩掉甲醇,再进行减压蒸馏,收集4-氯丁酸甲酯132.0 g,收率96.6%。
实施例2
在500 ml的高压釜中,加入1 mol的γ-丁内酯,加入4.2 mol的氯化钠,加入0.33mol的氯化锌,用氮气置换空气3次后,搅拌,保持温度220℃,压力不超过8MPa,不低于4MPa,保持8 h,反应结束后,泄压至0 MPa,将反应液转移反应瓶中,加入860 g二氯甲烷,用稀硫酸调节pH至2,分去水相,常压回收二氯甲烷,然后加入400 g甲醇及10 g浓硫酸,升温至60 ℃,保温4 h,毕常压浓缩掉甲醇,再进行减压蒸馏,收集4-氯丁酸甲酯123.2 g,收率90.2%。
实施例3
在500 ml的高压釜中,加入1 mol的γ-丁内酯,加入3.2 mol的氯化钠,加入0.33mol的氯化锌,用氮气置换空气3次后,搅拌,保持温度300 ℃,压力不超过8 MPa,不低于4MPa,保持8 h,反应结束后,泄压至0 MPa,将反应液转移反应瓶中,加入860 g二氯甲烷,用稀硫酸调节pH至2,分去水相,常压回收二氯甲烷,然后加入400 g甲醇及10 g浓硫酸,升温至60 ℃,保温4 h,毕常压浓缩掉甲醇,再进行减压蒸馏,收集4-氯丁酸甲酯126.9 g,收率92.9%。
实施例4
在500 ml的高压釜中,加入1 mol的γ-丁内酯,加入5 mol的氯化钠,加入0.33 mol的氯化锌,用氮气置换空气3次后,搅拌,保持温度260 ℃,压力不超过6 MPa,不低于4 MPa,保持8 h,反应结束后,泄压至0 MPa,将反应液转移反应瓶中,加入860 g二氯甲烷,用稀硫酸调节pH至2,分去水相,常压回收二氯甲烷,然后加入400 g甲醇及10 g浓硫酸,升温至60℃,保温2 h,毕常压浓缩掉甲醇,再进行减压蒸馏,收集4-氯丁酸甲酯127.1 g,收率93.0%。
实施例5
在500 ml的高压釜中,加入1 mol的γ-丁内酯,加入3.2 mol的氯化钠,加入0.2mol的氯化锌,用氮气置换空气3次后,搅拌,保持温度260 ℃,压力不超过6 MPa,不低于4MPa,保持8 h,反应结束后,泄压至0 MPa,将反应液转移反应瓶中,加入860 g二氯甲烷,用稀硫酸调节pH至2,分去水相,常压回收二氯甲烷,然后加入400 g甲醇及10 g浓硫酸,升温至60 ℃,保温4 h,毕常压浓缩掉甲醇,再进行减压蒸馏,收集4-氯丁酸甲酯123.1 g,收率90.1%。
实施例6
在500 ml的高压釜中,加入1 mol的γ-丁内酯,加入3.2 mol的氯化钠,加入0.5mol的氯化锌,用氮气置换空气3次后,搅拌,保持温度260 ℃,压力不超过6 MPa,不低于4MPa,保持8 h,反应结束后,泄压至0 MPa,将反应液转移反应瓶中,加入860 g二氯甲烷,用稀硫酸调节pH至2,分去水相,常压回收二氯甲烷,然后加入400 g甲醇及10 g浓硫酸,升温至60 ℃,保温4 h,毕常压浓缩掉甲醇,再进行减压蒸馏,收集4-氯丁酸甲酯127.2 g,收率93.1%。
实施例7
在500 ml的高压釜中,加入1 mol的γ-丁内酯,加入3.2 mol的氯化钠,加入0.3mol的氯化铝,用氮气置换空气3次后,搅拌,保持温度260 ℃,压力不超过6 MPa,不低于4MPa,保持8 h,反应结束后,泄压至0 MPa,将反应液转移反应瓶中,加入860 g二氯甲烷,用稀硫酸调节pH至2,分去水相,常压回收二氯甲烷,然后加入400 g甲醇及10 g浓硫酸,升温至60 ℃,保温6 h,毕常压浓缩掉甲醇,再进行减压蒸馏,收集4-氯丁酸甲酯126.5 g,收率92.6%。
取实施例1制备得到的4-氯丁酸甲酯进行气相色谱检测,气相色谱图结果如图1所示。再将溶解于甲醇的4-氯丁酸甲酯的标品进相同的气相色谱仪检测,其谱图如图2所示,4-氯丁酸甲酯为7.16分钟出峰。从图1可以看出,7.16分钟物质出峰保留时间与图2的4-氯丁酸甲酯的出峰保留时间相同,证明本发明合成的最终产品即为4-氯丁酸甲酯。
本发明提供一种制备4-氯丁酸甲酯的方法,以γ-丁内酯和氯化钠为原料,在路易斯酸催化剂存在下,经过一步反应得到4-氯丁酸钠,再经过酯化得到4-氯丁酸甲酯。本发明以γ-丁内酯和氯化钠为反应原料,所需反应物廉价易得,尤其氯化钠作为化工产品,原料来源广,价格便宜,加之工艺路线成熟简单,从而降低生产成本;同时避免会产生酸性气体的氯化氢、氯化亚砜、光气、三光气等,使反应更加清洁、安全性更好,后处理过程简单,有利于工业化生产。本发明通过更加清洁环保的方法制备得到转化率和收率良好的4-氯丁酸甲酯,是一种主流的创新发展方向。
其中,反应原料氯化钠是一种性能非常稳定的盐,廉价易得,运输、储存、使用安全性高;氯化钠在常压下的熔点801℃,沸点1465℃;在高压下氯化钠的熔点会随之降低,同时路易斯酸为氯化物,与氯化钠是同系物,对氯化钠起到助熔作用,从而实现了氯化钠在压力4~8MPa,温度220℃~300℃由固态变成熔融态,与γ-丁内酯发生开环反应,生成4-氯丁酸钠。
需要说明的是:
(1)本申请在开环反应中,反应时间根据实际情况而定,在实际生产过程中,通常设置在2~25小时。
(2)在上述实施例中,开环反应采用氯化锌或氯化铝作为催化剂,其他路易斯酸也可以代替。
(3)在上述实施例中,开环反应除了可以采用氮气对反应环境进行保护,还可以采用氩气等惰性气体代替。
(4)在上述实施例中,有机溶剂为二氯甲烷,也可以用甲苯等其他有机溶剂代替。
(5)在上述实施例中,4-氯丁酸钠除了可以采用稀硫酸酸化得到4-氯丁酸,还可以采用稀盐酸等酸对4-氯丁酸钠进行酸化。
(6)在上述实施例中,酯化反应中,酸催化剂除了可以采用浓硫酸,无水硫酸、三氧化硫、磷酸、对甲苯磺酸等酸催化剂也可以代替。
(7)目标产物4-氯丁酸甲酯的减压蒸馏方法为现有技术,其条件为:在25毫米汞柱压力下,收集80-85℃下的馏分。
(8)在酸催化剂作用下,4-氯丁酸与甲醇发生酯化反应,反应完毕后经后处理,得到4-氯丁酸甲酯。其酯化温度优选为60℃,在实际生产中,可根据实际情况调整酯化温度和酯化时间,以实现酯化反应的完成。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种4-氯丁酸甲酯的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
在路易斯酸的催化作用下,在氮气或惰性气体保护下,γ-丁内酯与过量的氯化钠发生开环反应,其中,路易斯酸为氯化锌或氯化铝,加入的γ-丁内酯与氯化钠的摩尔比为1:(3.2~5),加入的γ-丁内酯与路易斯酸的摩尔比为1 : (0.2~0.5),反应温度为220℃~300℃,反应压力为4~8MPa;反应完毕后,向反应液内加入有机溶剂,用无机酸的水溶液调至酸性,其中,所述无机酸的水溶液为稀硫酸或稀盐酸;经后处理,得到4-氯丁酸;
在酸催化剂作用下,将酸化得到的4-氯丁酸与过量的甲醇发生酯化反应,反应完毕,反应液经后处理,得到4-氯丁酸甲酯。
2.根据权利要求1所述的一种4-氯丁酸甲酯的制备方法,其特征在于,采用无机酸的水溶液调至酸性后,分去水相,常压回收所述有机溶剂后,得到4-氯丁酸。
3.根据权利要求1所述的一种4-氯丁酸甲酯的制备方法,其特征在于,所述有机溶剂为二氯甲烷或甲苯。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种4-氯丁酸甲酯的制备方法,其特征在于,在所述酯化反应中,酸催化剂为浓硫酸、无水硫酸、三氧化硫、磷酸、对甲苯磺酸中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种4-氯丁酸甲酯的制备方法,其特征在于,在所述酯化反应中,后处理方法包括:将反应液内多余的甲醇除去,再减压蒸馏。
6.根据权利要求1所述的一种4-氯丁酸甲酯的制备方法,其特征在于,在所述酯化反应中,在浓硫酸催化作用下,所述4-氯丁酸与过量的甲醇加热至60℃,完成反应后,将反应液内多余的甲醇除去,再减压蒸馏得到所述4-氯丁酸甲酯。
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Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3927074A (en) * | 1974-06-19 | 1975-12-16 | Olin Corp | Preparation of halobutyrate esters |
GB2008111A (en) * | 1977-11-16 | 1979-05-31 | Degussa | A process for the production of gamma -Chlorocarboxylic Acid Esters |
US4590292A (en) * | 1985-06-10 | 1986-05-20 | Ciba-Geigy Corporation | Process for the manufacture of cyclopropylamine |
DE19830633A1 (de) * | 1998-07-09 | 2000-01-13 | Degussa | Verfahren zur Herstellung von Cyclopropylamin |
CN1343652A (zh) * | 2000-09-15 | 2002-04-10 | 台州市沙星化工有限公司 | r-卤代丁酸酯的制备 |
CN102898307A (zh) * | 2012-09-18 | 2013-01-30 | 浙江大学 | 4-氯丁酸甲酯的合成方法 |
CN107721850A (zh) * | 2017-09-29 | 2018-02-23 | 山东国邦药业股份有限公司 | 一种环丙胺中间体γ‑氯代丁酸甲酯的制备方法 |
CN107778179A (zh) * | 2016-10-29 | 2018-03-09 | 江苏沙星化工有限公司 | 一种4‑氯丁酸甲酯的制备方法 |
CN109704936A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-05-03 | 瑞孚信江苏药业股份有限公司 | 一种新型α-乙酰-γ-丁内酯的催化裂解方法 |
-
2023
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Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3927074A (en) * | 1974-06-19 | 1975-12-16 | Olin Corp | Preparation of halobutyrate esters |
GB2008111A (en) * | 1977-11-16 | 1979-05-31 | Degussa | A process for the production of gamma -Chlorocarboxylic Acid Esters |
US4590292A (en) * | 1985-06-10 | 1986-05-20 | Ciba-Geigy Corporation | Process for the manufacture of cyclopropylamine |
DE19830633A1 (de) * | 1998-07-09 | 2000-01-13 | Degussa | Verfahren zur Herstellung von Cyclopropylamin |
CN1343652A (zh) * | 2000-09-15 | 2002-04-10 | 台州市沙星化工有限公司 | r-卤代丁酸酯的制备 |
CN102898307A (zh) * | 2012-09-18 | 2013-01-30 | 浙江大学 | 4-氯丁酸甲酯的合成方法 |
CN107778179A (zh) * | 2016-10-29 | 2018-03-09 | 江苏沙星化工有限公司 | 一种4‑氯丁酸甲酯的制备方法 |
CN107721850A (zh) * | 2017-09-29 | 2018-02-23 | 山东国邦药业股份有限公司 | 一种环丙胺中间体γ‑氯代丁酸甲酯的制备方法 |
CN109704936A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-05-03 | 瑞孚信江苏药业股份有限公司 | 一种新型α-乙酰-γ-丁内酯的催化裂解方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
γ-氯丁酸甲酯的合成;宋慈媛,李正,李彦章,张肖瑜,张瑞兴;中国医药工业杂志;19941121(第11期);25-26 * |
环丙胺绿色化生产工艺研究;张恒;中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑;20220115(第1期);B016-360 * |
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