专利名称：4－溴丁酸的制造方法
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.Société Chim.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.A Olah(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。
具体实施例方式
实施例1500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2500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3500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4500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)。
权利要求
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；冷却，沉淀，过滤分离，得高纯度4-溴丁酸，冷却、沉淀，过滤分离，得到高纯度4-溴丁酸固体。
2.根据权利要求1所述的4-溴丁酸的制备方法，其特征在于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。
3.根据权利要求1所述的4-溴丁酸的制备方法，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，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。
4.根据权利要求1所述的4-溴丁酸的制备方法，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，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。
全文摘要
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。
文档编号C07C53/00GK1760167SQ20051003099
公开日2006年4月19日 申请日期2005年11月3日 优先权日2005年11月3日
发明者刘国斌 申请人:复旦大学