本发明涉及化工原料生产领域，特别涉及一种生产正戊酸的方法。
背景技术：
正戊酸是一种重要的化工原料，俗称正穿心排草酸。正戊酸主要用于生产戊酸酯，广泛应用于香料、医药、润滑剂、增塑剂等行业，是一种应用广泛的化工原料。
工业上目前生产正戊酸的方法主要有正戊醇、正戊醛氧化法或用甲酸与1-丁烯反应。正戊醇氧化法需要大量氧化剂，对设备腐蚀严重，生产成本高。甲酸酸性强，对设备具有很强的腐蚀性。另外实验室合成正戊酸的方法还有采用正丁基锂与干冰反应。但是正丁基锂不仅价格高，而且危险性大，对眼睛、皮肤、粘膜和上呼吸道有强烈刺激作用，甚至可引起化学灼伤。同时正丁基锂的活性也高，难以控制，容易燃烧甚至发生爆炸，因此不适合于大规模的工业生产。实验室合成正戊酸的方法还有将溴代丁烷制备成格利雅试剂，然后与干冰进行反应。但是溴代丁烷成本较高，而且溴代丁烷在制备格利雅试剂时，还需要加入1,2-二溴乙烷或者碘作为引发剂，增加了成本，不适合于工业生产。
技术实现要素：
为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种生产正戊酸的方法。所述技术方案如下：
一方面，提供了一种生产正戊酸的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)制备格利雅试剂：将一部分1-氯丁烷加入金属镁与溶剂的混合物中，加热引发反应后，在3～10min内滴加余下的1-氯丁烷，并维持反应体系处于回流状态下，1-氯丁烷滴加完毕后，使反应体系继续回流至反应完成，其中1-氯丁烷与镁的摩尔比为(1～20):9，第一部分加入的1-氯丁烷为1-氯丁烷总量的(22～24)％，所述溶剂为四氢呋喃或乙醚，溶剂与1-氯丁烷的体积比为(4～5)： 1；
(2)将(1)所得反应混合物在10～30min内滴加至装有干冰的反应容器中，滴加完毕后，自然升到室温，随后加入MHSO4，搅拌，反应完全后抽滤，滤液酸化后提纯得到正戊酸，其中(1)中加入的镁：(2)中加入的干冰：MHSO4＝9:27:7，M为K或Na。
优选的，所述步骤(1)中，第一部分加入的1-氯丁烷为1-氯丁烷总量的23％。
优选的，所述步骤(1)中，1-氯丁烷与镁的摩尔比为1:(1.4～1.6)，更优选为2:3。
优选的，所述步骤(1)在惰性气体保护下进行。由于格利雅试剂会被空气、水消耗，影响反应效果，比如氮气或氩气。
优选的，所述步骤(2)中，所述提纯是指，将滤液酸化至pH值为(3～4)，然后用乙醚萃取酸化后的滤液，合并并干燥有机相，最后除去乙醚后得到所述正戊酸。通常的，酸化时加入的试剂为2mol/L的稀盐酸或1mol/L的稀硫酸。
更优选的，所述M为K。
更优选的，所述溶剂为四氢呋喃。
所述步骤(1)中，先加入的一部分1-氯丁烷可以作为引发剂引发反应，反应引发后会放热，使反应体系内沸腾，溶剂开始出现回流。作为公知技术，所述引发反应时需要适当加热，以促进引发反应的启动。然后可以在3～10min内(优选4～6min，例如5分钟)滴加剩余的1-氯丁烷，如果反应剧烈，滴加速度应适当控制，以维持反应体系处于回流状态即可。显然，本步骤反应温度与具体溶剂的沸点有关，当溶剂采用四氢呋喃时，步骤(1)的反应温度控制在25℃～回流温度，即滴加余下的1-氯丁烷之前，反应温度在25℃～回流温度，滴加余下的1-氯丁烷之后，反应温度则基本稳定在回流温度。滴加完剩余的1-氯丁烷后所需反应时间可以由本领域技术人员经试验确定，优选为1～3h，例如为2h。
所述步骤(2)中，将(1)所得反应混合物在10～30min内滴加至装有干冰的反应容器中，例如滴加时间为30分钟。
作为本领域常识，制备格利雅试剂时需要在无水条件下进行，因此反应原料需确保无水，可以预先采用除水处理。例如，将1-氯丁烷经过冷冻除冰后再投入反应。
本发明的正戊酸反应路线如下：
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
本发明采用的原料1-氯丁烷比溴代丁烷的来源更广泛、成本更低；而且在生产的过程中不需要另外加入引发剂1,2-二溴乙烷或碘，因此生产得到的格利雅试剂可以直接用于下一步格利雅反应；同时，格利雅反应得到的产品后处理的步骤简单，适合于工业生产，具有很强的实用性。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实施例一
圆底三口瓶安置有搅拌装置，回流冷凝管，恒压滴液漏斗，以及N2保护装置。向三口瓶中加入Mg(2.16g,90mmol)，干燥的THF(30mL)。向体系中加入1-氯丁烷(1.5mL)，然后加热引发反应。引发成功后，在5分钟内向体系中滴加余下的1-氯丁烷(5.0mL)，维持反应体系处在回流状态。1-氯丁烷滴加完毕后，加热使反应体系继续回流2小时，制备的丁基格氏试剂不用提纯，直接用于下一步反应。
圆底两口瓶安置有搅拌装置，恒压滴液漏斗，以及N2保护装置。向两口瓶中加入干冰(270mmol),并向其中缓慢滴加上述制备好的丁基格氏试剂。在30分钟时间内滴加完毕后，自然升到室温，随后向体系中加入KHSO4(90mmol)，搅拌约30分钟后抽滤。滤液用2mol/L的稀盐酸酸化，调节pH＝3-4，然后用乙醚萃取产品至完全。合并萃取液并用干燥剂干燥，抽滤除去干燥剂，浓缩蒸去乙醚即得纯净的正戊酸，收率85％。
将上述实施例1得到的正戊酸进行核磁共振检测，得到的谱图为：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ11.36(s,1H),2.36(t,J＝7.3Hz,2H),1.69 1.55(m,2H),1.38(dd,J＝15.0,7.4Hz,2H),0.93(t,J＝7.3Hz,3H).
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ(ppm)180.3,33.7,22.6,22.1,13.5.
得到的结果与正戊酸的谱图一致，说明用本发明方法制备得到的正戊酸没有副产品产生。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。