CN1319926C - 4-溴丁酸的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属有机化合物制造技术领域,具体为一种4-溴丁酸的制造方法。该方法是将干燥的溴化氢气体直接通入含有γ-丁内酯的有机溶剂中,γ-丁内酯很容易发生开环反应,高产率生成相对应的4-溴丁酸。由于4-溴丁酸难溶于烷烃类,环烷烃类和芳香烃类溶剂中,冷却至30℃以下,使4-溴丁酸形成晶体,得到沉淀。然后,通过过滤工艺分离得到高纯度4-溴丁酸固体。本方法工艺简单,易于规模化生产。
Description
技术领域
本发明属于有机化合物技术领域,具体涉及一种4-溴丁酸的制备方法。
背景技术
4-溴丁酸是一种非常重要的医药中间体。目前,国内无任何厂家生产,其原因在于工艺上存在不足,难于得到高纯度产品。由于4-溴丁酸的熔点较低,既熔点为32-33℃,不易于形成晶体,一般通过蒸馏工艺得到4-溴丁酸。在水存在下,4-溴丁酸易于通过环化脱去溴化氢,生成γ-丁内酯。因此,在蒸馏过程中,一部分4-溴丁酸和体系中水反应,变成了γ-丁内酯,此工艺很难得到高纯度4-溴丁酸。
R.G.Ainsi(Bull.SociétéChim.de France,1975,Page 850)报道4-溴丁氰在48%氢溴酸中加热回流18小时,通过水解反应生成4-溴丁酸,产率为65%。
G.AOlah(Synthesis,1982,P963)报道使用在二氯甲烷溶剂中,三溴化硼和γ-丁内酯反应,然后进一步水解生成相对应的4-溴丁酸,产率为98%。
C.Ruppin(FR 2835524,2003)等人报道将干燥的溴化氢气体直接通入γ-丁内酯中,γ-丁内酯发生开环反应,生成相对应的4-溴丁酸(产率99%)。
由于Olah的合成方法需要使用等摩尔的三溴化硼,即需要大量消耗价格较贵的三溴化硼原料,造成生产成本高。且在生产过程中,产生大量的硼类化合物。生产后,排放出的大量工业废物硼类化合物的后处理相当困难,目前为止仍无适当的处理方法。因此,此方法在工业上无任何使用价值。
Ruppin的方法虽然使用了干燥的溴化氢气体直接和γ-丁内酯反应。但由于未描述详细实验操作步骤,具体分离方法也未记载。本方法的缺点是未使用任何有机溶剂,体系内物料浓度过大,且搅拌困难,最后剩下的一部分原料γ-丁内酯不易于消耗掉,残留于体系中。难于得到高纯度4-溴丁酸,不能满足医药工业的要求。因此,此方法也存在工艺上的不足之处。
发明内容
本发明的目的在于提出一种工艺简单、易于规模化生产的高纯度4-溴丁酸的制造方法。
本发明提出的高纯度4-溴丁酸的制造方法,其步骤如下:将干燥的溴化氢气体直接通入含有γ-丁内酯的有机溶剂中,干燥的溴化氢气体使用量为γ-丁内酯1.1-1.5倍(摩尔比);搅拌,发生开环反应,反应温度为-10℃~80℃,生成相对应的高纯度4-溴丁酸;冷却、沉淀,过滤分离,得到高纯度4-溴丁酸固体。
所使用的有机溶剂为烷烃类、环烷烃类、卤代烷烃类、卤代环烷烃类、芳香烃类或卤代化芳香烃类之一种或几种。其中,烷烃类化合物如丁烷、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、葵烷、十一炭烷、十二炭烷等,环烷烃化合物如环戊烷、环己烷、环庚烷、环辛烷等,芳香烃类化合物如苯、甲苯、二甲苯等,卤代化芳香烃类化合物如氟苯、氯苯、溴苯、碘苯等,卤代烷烃类化合物如二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化炭等,醚类化合物如二硫化炭、乙醚、丙醚、丁醚、甲基叔丁基醚、苯甲醚、二苯醚等,其他如苯乙氰或硝基苯等。
本发明中,当使用的有机溶剂为烷烃类,环烷烃类或芳香烃类时,由于4-溴丁酸难溶于烷烃类,环烷烃类和芳香烃类溶剂中,直接冷却至30℃以下,使4-溴丁酸形成晶体,得到沉淀。然后,通过过滤工艺分离,得到高纯度4-溴丁酸固体。
本发明中,当使用的有机溶剂为卤代烷烃类,卤代环烷烃类或卤代芳香烃类溶剂时,由于4-溴丁酸可溶于卤代烷烃类,卤代环烷烃类和卤代芳香烃类溶剂中,当反应生成4-溴丁酸后,通过蒸馏工艺,蒸馏出所使用的溶剂,然后加入烷烃类,环烷烃类和芳香烃类溶剂,冷却至30℃以下,使4-溴丁酸形成晶体沉淀。然后,通过过滤工艺分离,得到高纯度4-溴丁酸固体。
本发明方法工艺简单,易于形成规模化生产,具有广泛应用前景。
具体实施方式
实施例1:500毫升的三颈瓶中,安装温度计,搅拌器,加入原料γ-丁内酯(1摩尔,86克),正己烷(200毫升),然后开始搅拌。通入干燥溴化氢气体(1.1摩尔,89克),控制反应温度为10℃~20℃。溴化氢气体通入结束后,在此温度下再搅拌2小时。然后冷却至0~10℃,搅拌,大量晶体生成。过滤,得到浅黄色4-溴丁酸固体,重量160克,产率96%,纯度99.2%(气相色普分析)。
实施例2:500毫升的三颈瓶中,安装温度计,搅拌器,加入原料γ-丁内酯(1摩尔,86克),然后开始搅拌。通入干燥溴化氢气体(1.2摩尔,97克),控制反应温度为30℃~40℃。溴化氢气体通入结束后,在此温度下再搅拌4小时。然后冷却至0~20℃,搅拌,大量晶体生成。过滤,得到浅黄色4-溴丁酸固体,重量164克,产率98%,纯度99.5%(气相色普分析)。
实施例3:500毫升的三颈瓶中,安装温度计,搅拌器,加入原料γ-丁内酯(1摩尔,86克),甲苯(200毫升),然后开始搅拌。通入干燥溴化氢气体(1.3摩尔,105克),控制反应温度为40℃~50℃。溴化氢气体通入结束后,在此温度下再搅拌5小时。然后冷却至0~20℃,搅拌2小时,大量晶体生成。过滤,得到浅黄色4-溴丁酸固体,重量162克,产率97%,纯度99.0%(气相色普分析)。
实施例4:500毫升的三颈瓶中,安装温度计,搅拌器,加入原料γ-丁内酯(1摩尔,86克),二氯甲烷(220毫升),然后开始搅拌。通入干燥溴化氢气体(1.5摩尔,121克),控制反应温度为20℃~30℃。溴化氢气体通入结束后,在此温度下再搅拌4小时。然后常压蒸馏出二氯甲烷,然后加入正己烷(200毫升),冷却至0~20℃,搅拌3小时,大量晶体生成。过滤,得到浅黄色4-溴丁酸固体,重量159克,产率96%,纯度99.4%(气相色普分析)。
Claims (1)
1、一种4-溴丁酸的制备方法,其特征在于具体步骤如下:将干燥的溴化氢气体直接通入含有γ-丁内酯的有机溶剂中,按摩尔比计,干燥的溴化氢气体使用量为γ-丁内酯1.1-1.5倍;搅拌,发生开环反应,反应温度为-10℃~80℃,生成相对应的高纯度4-溴丁酸;其中,
所述有机溶剂为烷烃类、环烷烃类、卤代烷烃类、卤代环烷烃类、芳香烃类或卤代化芳香烃类之一种或几种;
当使用的有机溶剂为烷烃类,环烷烃类或芳香烃类时,反应生成4-溴丁酸后,直接冷却至30℃以下,使4-溴丁酸形成晶体,得到沉淀;然后,通过过滤工艺分离,得到高纯度4-溴丁酸固体;
当使用的有机溶剂为卤代烷烃类,卤代环烷烃类或卤代芳香烃类溶剂时,反应生成4-溴丁酸后,通过蒸馏工艺,蒸馏出所使用的溶剂,再加入烷烃类,环烷烃类或芳香烃类溶剂,冷却至30℃以下,使4-溴丁酸形成晶体沉淀;然后,通过过滤工艺分离,得到高纯度4-溴丁酸固体。
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