CN1757624A - 5－溴戊酸的制造方法 - 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5－溴戊酸的制造方法。该方法是将干燥的溴化氢气体直接通入含有δ－戊内酯的有机溶剂中，δ－戊内酯很容易发生开环反应，高产率生成相对应的5－溴戊酸。由于5－溴戊酸难溶于烷烃类，环烷烃类和芳香烃类溶剂中，冷却至30℃以下，低于5－溴戊酸的熔点，使5－溴戊酸形成晶体，得到沉淀。然后，通过过滤工艺分离得到高纯度5－溴戊酸固体。本方法工艺简单，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，兽药的制造中。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5-溴戊酸的熔点较低，既熔点38-40℃，不易于形成晶体，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δ-戊内酯。因此，在蒸馏过程中，一部分5-溴戊酸和体系中水反应，变成了原料δ-戊内酯，此工艺很难得到高纯度5-溴戊酸产品。
G.A Olah(Synthesis，1982，Page 963)报道使用在二氯甲烷溶剂中，三溴化硼和δ-戊内酯反应，然后进一步水解生成相对应的5-溴戊酸，产率为88％。
G.I.Nikishin(SU 1594169，1990；SU 1268565，1986)等人报道使用环戊烯酮为原料，铜(II)为催化剂，加入等量或过量的碱金属溴化物，通过双氧水氧化反应，合成了相对应的5-溴戊酸。
C.Ruppin(FR 2835524，2003)等人报道将干燥的溴化氢气体直接通入δ-戊内酯中δ-戊内酯发生开环反应，生成相对应的5-溴戊酸产率为97.4％。
G.L.Kad(Organic Process Research & Development，2003，7，page 339)等人报道在微波照射下，48％氢溴酸和δ-戊内酯反应，生成相对应的5-溴戊酸，产率为85％。
由于Olah的合成方法需要使用等摩尔的三溴化硼，既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。生产过程中，所排放出的大量工业废物硼类化合物的后处理相当困难，因此，此方法在工业上无任何使用价值。
G.I.Nikishin的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。由于反应过程中使用大量双氧水作为氧化剂，因此，有机过氧化物易于残留于粗产品中。众所周知，有机过氧化物为易爆炸危险物，在粗产品蒸馏工艺中，过氧化物残存情况下，有爆炸的危险，本方法难于工业化生产。
Ruppin的方法虽然使用了干燥的溴化氢气体直接和δ-戊内酯反应。但由于专利中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δ-戊内酯不易于消耗掉，残留于体系中。难于得到高纯度产品5-溴戊酸，不能满足现代医药工业的对原料的高纯度要求。因此，此方法也存在工艺上的困难之处。
G.L.Kad的方法使用微波反应器，仅仅用于研究，根本无法进行工业化生产。因此，此方法在工业上无任何使用价值。
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5-溴戊酸的制造方法。
本发明提出的高纯度5-溴戊酸的制造方法，其步骤如下：将干燥的溴化氢气体直接通入含有δ-戊内酯的有机溶剂中，干燥的溴化氢气体使用量为γ-丁内酯1.0-2.0倍(摩尔比)；搅拌，发生开环反应，反应温度为-20℃~100℃，生成高纯度5-溴戊酸；冷却，沉淀，过滤分离，得高纯度5-溴戊酸固体。
所使用的有机溶剂为烷烃类，环烷烃类，芳香烃类，卤代烷烃类，卤代环烷烃类，卤代芳香烃类及其他有机溶剂之一种或几种，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；环烷烃类化合如环戊烷，环己烷，环庚烷，环辛烷等；芳香烃类化合物如苯，甲苯，乙苯，异丙苯，叔丁苯，二甲苯等；卤代化芳香烃类化合物如氟苯，氯苯，溴苯，碘苯，二氯苯等，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，1，4-二氧六环，四氢呋喃，苯甲醚，二苯醚等；其他如乙氰，丙氰，丁氰，苯乙氰，硝基苯，二甲亚砜等。
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，由于5-溴戊酸难溶于烷烃类，环烷烃类和芳香烃类溶剂中，当反应生成5-溴戊酸后，冷却至30℃以下，使5-溴戊酸形成晶体，得到沉淀。然后，通过过滤工艺分离，得到高纯度5-溴戊酸固体。
本发明中，当使用的有机溶剂为卤代环烷烃类，卤代烷烃类或卤代芳香烃类溶剂时，由于5-溴戊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5-溴戊酸后，通过蒸馏工艺，蒸馏出所使用的溶剂，然后加入烷烃类，环烷烃类或芳香烃类溶剂，冷却至30℃以下，使5-溴戊酸形成晶体，沉淀；然后，通过过滤工艺分离得到高纯度5-溴戊酸固体。
本发明方法工艺简单，易于形成规模化生产，具有广泛的应用前景。
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δ-戊内酯(1摩尔，100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20℃~30℃。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0~10℃，搅拌3小时，大量晶体生成。过滤，得到浅黄色5-溴戊酸固体，重量176克，产率97％，纯度99.5％(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δ-戊内酯(1摩尔，100克)，环己烷(200毫升)，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5~15℃，搅拌2小时，大量晶体生成。过滤，得到浅黄色5-溴戊酸固体，重量178克，产率98％，纯度99.2％(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δ-戊内酯(1摩尔，100克)，甲苯(200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40℃~50℃。溴化氢气体通入结束后，在此温度下再搅拌6小时。然后冷却至10~20℃，搅拌4小时，大量晶体生成。过滤，得到浅黄色5-溴戊酸固体，重量164克，产率97％，纯度99.1％(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δ-戊内酯(1摩尔，86克)，二氯甲烷(200毫升)，然后开始搅拌。通入干燥溴化氢气体(1.8摩尔，146克)，控制反应温度为0℃~20℃。溴化氢气体通入结束后，在此温度下再搅拌6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-5~10℃，搅拌5小时，大量晶体生成。过滤，得到浅黄色5-溴戊酸固体，重量171克，产率94％，纯度99.0％(气相色普分析)。
Claims (4)
1、一种制造5-溴戊酸的方法，其特征在于将干燥的溴化氢气体直接通入含有δ-戊内酯的有机溶剂中，按摩尔比计，干燥的溴化氢气体使用量为γ-丁内酯1.0-2.0倍；搅拌，发生开环反应，反应温度为-20℃~100℃，生成高纯度5-溴戊酸；冷却，沉淀，过滤分离，得高纯度5-溴戊酸固体。
2、根据权利要求1所述的制造5-溴戊酸的方法，其特征在于所使用的有机溶剂为烷烃类，环烷烃类，芳香烃类，卤代烷烃类，卤代环烷烃类，卤代芳香烃类之一种或几种。
3、根据权利要求1所述的制造5-溴戊酸的方法，其特征在于当使用的有机溶剂为烷烃类，环烷烃类或芳香烃类时，当反应生成5-溴戊酸后，冷却至30℃以下，使5-溴戊酸形成晶体，沉淀；然后，通过过滤工艺分离得到高纯度5-溴戊酸固体。
4、根据权利要求1所述的制造5-溴戊酸的方法，其特征在于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，当反应生成5-溴戊酸后，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5-溴戊酸形成晶体，沉淀；然后，通过过滤工艺分离，得到高纯度5-溴戊酸固体。
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