專利名稱：4－溴丁酸的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有機(jī)化合物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種4-溴丁酸的制備方法。
背景技術(shù)：
4-溴丁酸是一種非常重要的醫(yī)藥中間體。目前，國內(nèi)無任何廠家生產(chǎn)，其原因在于工藝上存在不足，難于得到高純度產(chǎn)品。由于4-溴丁酸的熔點(diǎn)較低，既熔點(diǎn)為32-33℃，不易于形成晶體，一般通過蒸餾工藝得到4-溴丁酸。在水存在下，4-溴丁酸易于通過環(huán)化脫去溴化氫，生成γ-丁內(nèi)酯。因此，在蒸餾過程中，一部分4-溴丁酸和體系中水反應(yīng)，變成了γ-丁內(nèi)酯，此工藝很難得到高純度4-溴丁酸。
R.G.Ainsi(Bull.Société Chim.de France，1975，Page 850)報(bào)道4-溴丁氰在48％氫溴酸中加熱回流18小時(shí)，通過水解反應(yīng)生成4-溴丁酸，產(chǎn)率為65％。
G.A Olah(Synthesis，1982，P963)報(bào)道使用在二氯甲烷溶劑中，三溴化硼和γ-丁內(nèi)酯反應(yīng)，然后進(jìn)一步水解生成相對應(yīng)的4-溴丁酸，產(chǎn)率為98％。
C.Ruppin(FR 2835524，2003)等人報(bào)道將干燥的溴化氫氣體直接通入γ-丁內(nèi)酯中，γ-丁內(nèi)酯發(fā)生開環(huán)反應(yīng)，生成相對應(yīng)的4-溴丁酸(產(chǎn)率99％)。
由于Olah的合成方法需要使用等摩爾的三溴化硼，即需要大量消耗價(jià)格較貴的三溴化硼原料，造成生產(chǎn)成本高。且在生產(chǎn)過程中，產(chǎn)生大量的硼類化合物。生產(chǎn)后，排放出的大量工業(yè)廢物硼類化合物的后處理相當(dāng)困難，目前為止仍無適當(dāng)?shù)奶幚矸椒?。因此，此方法在工業(yè)上無任何使用價(jià)值。
Ruppin的方法雖然使用了干燥的溴化氫氣體直接和γ-丁內(nèi)酯反應(yīng)。但由于未描述詳細(xì)實(shí)驗(yàn)操作步驟，具體分離方法也未記載。本方法的缺點(diǎn)是未使用任何有機(jī)溶劑，體系內(nèi)物料濃度過大，且攪拌困難，最后剩下的一部分原料γ-丁內(nèi)酯不易于消耗掉，殘留于體系中。難于得到高純度4-溴丁酸，不能滿足醫(yī)藥工業(yè)的要求。因此，此方法也存在工藝上的不足之處。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種工藝簡單、易于規(guī)模化生產(chǎn)的高純度4-溴丁酸的制造方法。
本發(fā)明提出的高純度4-溴丁酸的制造方法，其步驟如下將干燥的溴化氫氣體直接通入含有γ-丁內(nèi)酯的有機(jī)溶劑中，干燥的溴化氫氣體使用量為γ-丁內(nèi)酯1.1-1.5倍(摩爾比)；攪拌，發(fā)生開環(huán)反應(yīng)，反應(yīng)溫度為-10℃~80℃，生成相對應(yīng)的高純度4-溴丁酸；冷卻，沉淀，過濾分離，得高純度4-溴丁酸，冷卻、沉淀，過濾分離，得到高純度4-溴丁酸固體。
所使用的有機(jī)溶劑為烷烴類、環(huán)烷烴類、鹵代烷烴類、鹵代環(huán)烷烴類、芳香烴類或鹵代化芳香烴類之一種或幾種。其中，烷烴類化合物如丁烷、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、葵烷、十一炭烷、十二炭烷等，環(huán)烷烴化合物如環(huán)戊烷、環(huán)己烷、環(huán)庚烷、環(huán)辛烷等，芳香烴類化合物如苯、甲苯、二甲苯等，鹵代化芳香烴類化合物如氟苯、氯苯、溴苯、碘苯等，鹵代烷烴類化合物如二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化炭等，醚類化合物如二硫化炭、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。
本發(fā)明中，當(dāng)使用的有機(jī)溶劑為烷烴類，環(huán)烷烴類或芳香烴類時(shí)，由于4-溴丁酸難溶于烷烴類，環(huán)烷烴類和芳香烴類溶劑中，直接冷卻至30℃以下，使4-溴丁酸形成晶體，得到沉淀。然后，通過過濾工藝分離，得到高純度4-溴丁酸固體。
本發(fā)明中，當(dāng)使用的有機(jī)溶劑為鹵代烷烴類，鹵代環(huán)烷烴類或鹵代芳香烴類溶劑時(shí)，由于4-溴丁酸可溶于鹵代烷烴類，鹵代環(huán)烷烴類和鹵代芳香烴類溶劑中，當(dāng)反應(yīng)生成4-溴丁酸后，通過蒸餾工藝，蒸餾出所使用的溶劑，然后加入烷烴類，環(huán)烷烴類和芳香烴類溶劑，冷卻至30℃以下，使4-溴丁酸形成晶體沉淀。然后，通過過濾工藝分離，得到高純度4-溴丁酸固體。
本發(fā)明方法工藝簡單，易于形成規(guī)模化生產(chǎn)，具有廣泛應(yīng)用前景。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1500毫升的三頸瓶中，安裝溫度計(jì)，攪拌器，加入原料γ-丁內(nèi)酯(1摩爾，86克)，正己烷(200毫升)，然后開始攪拌。通入干燥溴化氫氣體(1.1摩爾，89克)，控制反應(yīng)溫度為10℃~20℃。溴化氫氣體通入結(jié)束后，在此溫度下再攪拌2小時(shí)。然后冷卻至0~10℃，攪拌，大量晶體生成。過濾，得到淺黃色4-溴丁酸固體，重量160克，產(chǎn)率96％，純度99.2％(氣相色普分析)。
實(shí)施例2500毫升的三頸瓶中，安裝溫度計(jì)，攪拌器，加入原料γ-丁內(nèi)酯(1摩爾，86克)，然后開始攪拌。通入干燥溴化氫氣體(1.2摩爾，97克)，控制反應(yīng)溫度為30℃~40℃。溴化氫氣體通入結(jié)束后，在此溫度下再攪拌4小時(shí)。然后冷卻至0~20℃，攪拌，大量晶體生成。過濾，得到淺黃色4-溴丁酸固體，重量164克，產(chǎn)率98％，純度99.5％(氣相色普分析)。
實(shí)施例3500毫升的三頸瓶中，安裝溫度計(jì)，攪拌器，加入原料γ-丁內(nèi)酯(1摩爾，86克)，甲苯(200毫升)，然后開始攪拌。通入干燥溴化氫氣體(1.3摩爾，105克)，控制反應(yīng)溫度為40℃~50℃。溴化氫氣體通入結(jié)束后，在此溫度下再攪拌5小時(shí)。然后冷卻至0~20℃，攪拌2小時(shí)，大量晶體生成。過濾，得到淺黃色4-溴丁酸固體，重量162克，產(chǎn)率97％，純度99.0％(氣相色普分析)。
實(shí)施例4500毫升的三頸瓶中，安裝溫度計(jì)，攪拌器，加入原料γ-丁內(nèi)酯(1摩爾，86克)，二氯甲烷(220毫升)，然后開始攪拌。通入干燥溴化氫氣體(1.5摩爾，121克)，控制反應(yīng)溫度為20℃~30℃。溴化氫氣體通入結(jié)束后，在此溫度下再攪拌4小時(shí)。然后常壓蒸餾出二氯甲烷，然后加入正己烷(200毫升)，冷卻至0~20℃，攪拌3小時(shí)，大量晶體生成。過濾，得到淺黃色4-溴丁酸固體，重量159克，產(chǎn)率96％，純度99.4％(氣相色普分析)。
權(quán)利要求
1.一種4-溴丁酸的制備方法，其特征在于具體步驟如下將干燥的溴化氫氣體直接通入含有γ-丁內(nèi)酯的有機(jī)溶劑中，按摩爾比計(jì)，干燥的溴化氫氣體使用量為γ-丁內(nèi)酯1.1-1.5倍；攪拌，發(fā)生開環(huán)反應(yīng)，反應(yīng)溫度為-10℃~80℃，生成相對應(yīng)的高純度4-溴丁酸；冷卻，沉淀，過濾分離，得高純度4-溴丁酸，冷卻、沉淀，過濾分離，得到高純度4-溴丁酸固體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的4-溴丁酸的制備方法，其特征在于所使用的有機(jī)溶劑為烷烴類、環(huán)烷烴類、鹵代烷烴類、鹵代環(huán)烷烴類、芳香烴類或鹵代化芳香烴類之一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的4-溴丁酸的制備方法，其特征在于當(dāng)使用的有機(jī)溶劑為烷烴類，環(huán)烷烴類或芳香烴類時(shí)，反應(yīng)生成4-溴丁酸后，直接冷卻至30℃以下，使4-溴丁酸形成晶體，得到沉淀；然后，通過過濾工藝分離，得到高純度4-溴丁酸固體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的4-溴丁酸的制備方法，其特征在于當(dāng)使用的有機(jī)溶劑為鹵代烷烴類，鹵代環(huán)烷烴類或鹵代芳香烴類溶劑時(shí)，反應(yīng)生成4-溴丁酸后，通過蒸餾工藝，蒸餾出所使用的溶劑，再加入烷烴類，環(huán)烷烴類或芳香烴類溶劑，冷卻至30℃以下，使4-溴丁酸形成晶體沉淀；然后，通過過濾工藝分離，得到高純度4-溴丁酸固體。
全文摘要
本發(fā)明屬有機(jī)化合物制造技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種4－溴丁酸的制造方法。該方法是將干燥的溴化氫氣體直接通入含有γ－丁內(nèi)酯的有機(jī)溶劑中，γ－丁內(nèi)酯很容易發(fā)生開環(huán)反應(yīng)，高產(chǎn)率生成相對應(yīng)的4－溴丁酸。由于4－溴丁酸難溶于烷烴類，環(huán)烷烴類和芳香烴類溶劑中，冷卻至30℃以下，使4－溴丁酸形成晶體，得到沉淀。然后，通過過濾工藝分離得到高純度4－溴丁酸固體。本方法工藝簡單，易于規(guī)?；a(chǎn)。
文檔編號(hào)C07C53/00GK1760167SQ20051003099
公開日2006年4月19日 申請日期2005年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月3日
發(fā)明者劉國斌 申請人:復(fù)旦大學(xué)