[发明专利]一种5-溴戊酸的制备方法

说明书

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%；