一种5‑溴戊酸的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种5‑溴戊酸的制备方法，具体方法是5‑氯‑3‑戊烯酸酯经过水解反应、氢化反应和溴代反应三步制得，所述5‑氯‑3‑戊烯酸酯为5‑氯‑3‑戊烯酸甲酯、5‑氯‑3‑戊烯酸乙酯、5‑氯‑3‑戊烯酸丙酯、5‑氯‑3‑戊烯酸丁酯之中的一种或多种。本发明专利技术制备方法成品收率高、生产成本低、简单易控，易于工业化生产，同时避免使用苯、氰化钠等高毒性物质，安全性高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种有机中间体的制备方法，具体涉及5-溴戊酸的制备方法，属化工

技术介绍
5-溴戊酸是一种重要的医药、化工中间体，广泛应用于医药、兽药、农药，以及纺织工业、染料工业等领域。中国专利“一种5-溴戊酸的制备方法”，公开号：CN102643188，公开日：2012.08.22，公开了一种5-溴戊酸的制备方法：①在65±10℃和相转移催化剂条件下，30％氰化钠溶液缓慢滴加至1,4-二溴丁烷中，滴加完后在70±5℃温度条件下反应3h，有机层水洗后用无水硫酸钠干燥，再精馏得到5-溴戊腈；②在100～110℃温度下，70％的硫酸溶液中，5-溴戊腈水解得到5-溴戊酸。但是上述现有技术也存在明显的缺陷与不足：一是制备方法中使用了剧毒物质氰化钠溶液，安全风险高；二是1,4-二溴丁烷原料价格较高，使得5-溴戊酸生产成本高。期刊名称：《化工矿物与加工》，2004年第4期，论文“5-溴戊酸的合成研究”公开了一种5-溴戊酸的合成方法，该方法以1,5-戊二醇为原料、苯作溶剂、分水剂、吸水剂,用溴化氢卤化反应一步制取5-溴戊醇,然后以二氯甲烷作溶剂、冠醚作催化剂,用KMnO4氧化5-溴戊醇制得5-溴戊酸。该制备方法的不足之处在于：一是使用了毒性大的一类溶剂苯，降低了产品的安全性；二是1,5-戊二醇价格高，导致5-溴戊酸的生产成本高。中国专利“5-溴戊酸的制造方法”，公开号：CN1757624，公开日：2006.04.12，公开<br>了一种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-戊内酯发生开环反应生成5-溴戊酸，溴化氢气体的摩尔量为δ-戊内酯的摩尔量的1～2倍。但是δ-戊内酯价格高，导致5-溴戊酸的生产成本很高。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种5-溴戊酸的制备方法，该方法制备的5-溴戊酸的成本低、收率高、纯度高，该制备方法简单易控、安全性高，适于工业化生产。实现本专利技术的技术方案是：一种5-溴戊酸的制备方法，其特征在于包括如下步骤：1)水解反应，将5-氯-3-戊烯酸酯、碳酸碱金属盐和水混合，50～100℃回流反应5～15h，得到反应液A；2)氢化反应，将反应液A和催化剂投入反应釜中，向反应釜中充氮气，氮气置换空气后通入氢气至压力为0.1～1Mpa，在60～100℃及搅拌条件下反应5～25h，过滤后得滤液B；3)溴代反应，将滤液B旋转蒸发至无液体蒸出，然后加入溴化钠和水，滴加硫酸，80～100℃回流反应7～10h，冷却至室温，得到溶液C；4)分离纯化，向溶液C加入甲苯萃取，甲苯层用水洗涤除去杂质，减压回收甲苯，得到5-溴戊酸。上述化学反应式如下：上式中R为C1～C4的烷基。本专利技术步骤1)所述5-氯-3-戊烯酸酯为5-氯-3-戊烯酸甲酯、5-氯-3-戊烯酸乙酯、5-氯-3-戊烯酸丙酯、5-氯-3-戊烯酸丁酯之中的一种或多种。本专利技术所述5-氯-3-戊烯酸酯采用1,3-丁二烯和氯甲酸酯在催化剂和溶剂中经酰化加成反应一步得到。本专利技术步骤1)所述碳酸碱金属盐为碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾之中的一种或多种，优选为成本低廉的碳酸钠。本专利技术步骤2)所述催化剂为质量百分含量为1～5％Pd/C(钯碳)或1～5％Pd/CaCO3(钯/碳酸钙)，催化剂中Pd质量百分含量为1～5％时，Pd可以充分地分布于碳或碳酸钙表面，催化活性高。本专利技术步骤1)所述5-氯-3-戊烯酸酯、碳酸碱金属盐、水的摩尔比为1:2～4:30～50。本专利技术步骤2)所述催化剂质量为5-氯-3-戊烯酸酯质量的1.0～2.5％。本专利技术步骤3)所述硫酸用量为5-氯-3-戊烯酸酯摩尔量的2～4倍，硫酸的质量百分含量为98％；所述溴化钠用量为5-氯-3-戊烯酸酯摩尔量的2～4倍，硫酸和溴化钠作为溴代试剂。本专利技术水解反应、氢化反应、溴化反应均采用GC(GasChromatography，气相色谱，简称GC)监控反应程度，在水解反应、氢化反应、溴化反应结束时，水解反应、氢化反应、溴化反应的转化率均达到98％。本专利技术的有益效果在于:1、本专利技术以5-氯-3-戊烯酸酯为起始原料，水解、氢化和溴代反应彻底，成品5-溴戊酸收率高、纯度高，5-溴戊酸收率在83.4％～88.9％之间，纯度在97％～98％之间。2、本专利技术起始原料5-氯-3-戊烯酸酯采用1,3-丁二烯和氯甲酸酯在催化剂和溶剂中经酰化加成反应一步得到，所制备的5-氯-3-戊烯酸酯成本低，可进一步降低本专利技术5-溴戊酸的制备成本。3、本专利技术制备方法便于控制，易于工业化生产，可避免使用苯、氰化钠等高毒性物质，提高了生产的安全性。具体实施方式为使本领域的技术人员可以更好的理解本专利技术并能予以实施，下面结合具体实施例对本专利技术作进一步阐述。一、本专利技术实施例部分实施例11)水解反应将5-氯-3-戊烯酸甲酯0.1mol、碳酸钠0.2mol和水54ml，100℃回流反应5h，得到反应液A；2)氢化反应将反应液A和0.15克5％钯碳投入反应釜中，向反应釜中充氮气，氮气置换三次后通入氢气至压力为1.0Mpa，氢化反应的搅拌速度为350r/min，反应温度为60℃～65℃，反应时间为5h，过滤后得滤液B；3)溴代反应将滤液B旋转蒸发至无液体蒸出，然后加入溴化钠0.2mol和水50ml，滴加0.2mol硫酸，100℃回流反应7h，冷却到室温，得到溶液C；4)分离纯化向溶液C加入100ml甲苯萃取，甲苯层用水洗涤两次除去杂质，每次20ml，减压回收甲苯，得到15.1克5-溴戊酸，GC纯度97％。实施例21)水解反应将5-氯-3-戊烯酸丙酯0.1mol、碳酸钾0.4mol和水72ml，50℃回流反应15h，得到反应液A；2)氢化反应将反应液A和0.44克1％钯/碳酸钙投入反应釜中，向反应釜中充氮气，氮气置换三次后通入氢气至压力为0.5Mpa，氢化反应的搅拌速度为350r/min，反应温度为95℃～100℃，反应时间为15h，过滤后得滤液B；3)溴代反应将滤液B旋转蒸发至无液体蒸出，然后加入溴化钠0.3mol和水70ml，滴加0.3mol硫酸，85℃～90℃回流反应9h，冷却到室温，得到溶液C；4)分离纯化向溶液C加入100ml甲苯萃取，甲苯层用水洗涤两次除去杂质，每次20ml，减压回收甲苯，得到15.2克5-溴戊酸，GC纯度98％。实施例31)水解反应<本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种5‑溴戊酸的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)水解反应，将5‑氯‑3‑戊烯酸酯、碳酸碱金属盐和水混合，50～100℃回流反应5～15h，得到反应液A；2)氢化反应，将反应液A和催化剂投入反应釜中，向反应釜中充氮气，氮气置换空气后通入氢气至压力为0.1～1Mpa，在60～100℃及搅拌条件下反应5～25h，过滤后得滤液B；3)溴代反应，将滤液B旋转蒸发至无液体蒸出，然后加入溴化钠和水，滴加硫酸，80～100℃回流反应7～10h，冷却至室温，得到溶液C；4)分离纯化，向溶液C加入甲苯萃取，甲苯层用水洗涤除去杂质，减压回收甲苯，得到5‑溴戊酸。

【技术特征摘要】
1.一种5-溴戊酸的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)水解反应，将5-氯-3-戊烯酸酯、碳酸碱金属盐和水混合，50～100℃回流反应5～
15h，得到反应液A；
2)氢化反应，将反应液A和催化剂投入反应釜中，向反应釜中充氮气，氮气置换空气
后通入氢气至压力为0.1～1Mpa，在60～100℃及搅拌条件下反应5～25h，过滤后得滤液
B；
3)溴代反应，将滤液B旋转蒸发至无液体蒸出，然后加入溴化钠和水，滴加硫酸，80～
100℃回流反应7～10h，冷却至室温，得到溶液C；
4)分离纯化，向溶液C加入甲苯萃取，甲苯层用水洗涤除去杂质，减压回收甲苯，得
到5-溴戊酸。
2.根据权利要求1所述的一种5-溴戊酸的制备方法，其特征在于，步骤1)所述5-氯
-3-戊烯酸酯为5-氯-3-戊烯酸甲酯、5-氯-3-戊烯酸乙酯、5-氯-3-戊烯酸丙酯、5-氯-3-戊
烯酸丁酯之中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种5-溴戊酸的制备方法，其特征在于，步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：易章国，李德宝，
申请(专利权)人：湖北相和精密化学有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42