專利名稱：一種α-乙酰基-γ-丁內(nèi)酯的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)藥、化工中間體，具體是一種a-乙?；?Y-丁內(nèi)酯的制備方法。
背景技術(shù)：
a -乙?；?Y _ 丁內(nèi)酯是一種重要的藥物和有機(jī)化工中間體或原料，尤其是作為 生產(chǎn)維生素B1、延心痛和氯喹等藥物的中間體。目前，制備a-乙?；?Y-丁內(nèi)酯的方法 主要有兩種路線，其一是以環(huán)氧乙烷和乙酰乙酸乙酯為起始原料的工藝，其二是以Y-丁 內(nèi)酯和乙酸乙酯為起始原料的工藝。 US 2443827、 CN 135745A、 GB 740993、捷克斯洛伐克專利95116、特工昭4212662 公報(bào)都采用了以環(huán)氧乙烷為原料的合成工藝，但是作為反應(yīng)原料的環(huán)氧乙烷屬于一級(jí)易燃 易爆的化學(xué)物品，在儲(chǔ)運(yùn)和反應(yīng)過(guò)程中都存在著嚴(yán)重的安全隱患，同時(shí)也難以得到純度較 高的a_乙酰基-Y-丁內(nèi)酯。 以Y-丁內(nèi)酯和乙酸乙酯為起始原料的合成工藝，一般以苯類化合物為溶劑，在 堿金屬存在下，滴加Y-丁內(nèi)酯與乙酸乙酯的混合液進(jìn)行反應(yīng)。如CN 101230054A，首先在 苯類溶劑中加入金屬鈉，并在金屬鈉熔融狀態(tài)下，滴加Y-丁內(nèi)酯和乙酸乙酯混合液進(jìn)行 反應(yīng)。由于金屬鈉為一次性加入，反應(yīng)初期又在較高溫度下進(jìn)行，反應(yīng)劇烈，投料量不可滿 負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，設(shè)備利用率差，生產(chǎn)效率低，盡管如此，生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)沖料、燃燒和爆炸事 件，為消除這一安全隱患，專利CN 1548427A報(bào)導(dǎo)，在上述反應(yīng)條件基本不變的基礎(chǔ)上，增 加一組緩沖回流裝置，但投料量仍不能滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，并未能徹底避免安全隱患發(fā)生和苯類 溶劑對(duì)環(huán)境的污染。美國(guó)專利US 5789603報(bào)導(dǎo)過(guò)一種以Y _ 丁內(nèi)酯和乙酸酯為原料，醇鈉 為催化劑，相應(yīng)的乙酸酯或苯類化合物為溶劑的方法，雖避免了上述問(wèn)題，但其反應(yīng)要在高 壓反應(yīng)器中進(jìn)行，其對(duì)反應(yīng)裝置的要求較高，操作的安全系數(shù)也較低。專利CN 101092407A， 公開(kāi)報(bào)導(dǎo)了一種在裝有負(fù)載型固體堿氟化物催化劑的固定床反應(yīng)器中，連續(xù)通入氣化的 Y-丁內(nèi)酯和乙酸乙酯進(jìn)行反應(yīng)的方法，但該生產(chǎn)過(guò)程，能耗較大，同時(shí)，使用固體堿氟化物 作催化劑，對(duì)產(chǎn)品、環(huán)境污染存在一定的隱患。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種反應(yīng)溫和、安全性好、生產(chǎn)效率高、環(huán)境污染小、生產(chǎn) 成本低、產(chǎn)品收率高、純度高的a-乙?；?Y-丁內(nèi)酯的制備方法。 本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，制備a-乙酰基-Y-丁內(nèi)酯的方法是以Y-丁內(nèi)酯和 乙?；瘎?乙酸乙酯、乙酸甲酯或兩者的混合物)為起始原料，金屬鈉作催化劑，經(jīng)過(guò)?；?、 中和和蒸餾得產(chǎn)品。其特征在于?；磻?yīng)初期以原料做溶劑，減少了溶劑帶來(lái)的環(huán)境污
染，增加了投料量，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本；金屬鈉分次或連續(xù)加入反應(yīng)體系，有 效的避免了金屬鈉熔融溫度下反應(yīng)致使反應(yīng)速度難以控制造成的沖料、燃燒等安全隱患； 采用調(diào)壓蒸餾的方法，副產(chǎn)物得到了有效回收，減少了環(huán)境污染，提高了綜合經(jīng)濟(jì)效益。具 體包括如下步驟
(1)先對(duì)酰化反應(yīng)器抽真空，再經(jīng)氮?dú)獯祾?，然后一次性加入事先混合好的Y-丁 內(nèi)酯和乙酰化劑混合液，在氮?dú)夥諊?，攪拌、升溫，同時(shí)加入所需催化劑總量的1/5-3/5， 待體系回流后，停止通氮?dú)猓? (2)向完成步驟(1)的體系中，分批或連續(xù)加入剩余的催化劑，加入速度視反應(yīng)速 度而定，以反應(yīng)平穩(wěn)不沖料為準(zhǔn)；待催化劑加完后，在體系回流溫度下，保溫2 10h ;
步驟(1)和(2)中Y-丁內(nèi)酯、乙酰化劑和催化劑的加入量按摩爾比計(jì)為
i : i. 2 i. 9 : i. o i. 2; (3)?；磻?yīng)結(jié)束后，物料轉(zhuǎn)入中和反應(yīng)器，在攪拌下用磷酸中和，控制pH值在 3 5之間；中和后靜置，有機(jī)相與水相分離，水相經(jīng)甲苯萃取，合并有機(jī)相；有機(jī)相經(jīng)常 壓蒸餾回收副產(chǎn)物乙醇和萃取用甲苯，再減壓蒸餾得產(chǎn)品；其中磷酸和甲苯的加入量，按
Y-丁內(nèi)酉旨、磷酸、甲苯的摩爾比i : i.o i.2 : o. 5 1.2加入。
所述的乙酰化劑為乙酸乙酯、乙酸甲酯或兩者的混合物；所述的催化劑是金屬鈉。
本發(fā)明與現(xiàn)有a-乙?；?Y-丁內(nèi)酯制備方法相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)
1、酰化反應(yīng)在無(wú)溶劑情況下進(jìn)行，既加快了反應(yīng)速度，又降低了生產(chǎn)成本、減少了 溶劑帶來(lái)的環(huán)境污染，同時(shí)增加了投料量，生產(chǎn)效率提高了 0. 5倍。 2、催化劑分批或連續(xù)加入，避免了金屬鈉熔融溫度下反應(yīng)，致使反應(yīng)速度難以控 制造成的沖料、燃燒等安全隱患。同時(shí)也避免了金屬鈉一次性加入結(jié)塊使得反應(yīng)時(shí)間加長(zhǎng) 的問(wèn)題。 3、采用調(diào)壓蒸餾(先常壓后減壓)的方法，副產(chǎn)物得到了有效回收，減少了環(huán)境污 染，提高了綜合經(jīng)濟(jì)效益。 4、采用磷酸進(jìn)行中和，使得中和反應(yīng)比較平緩，便于操作和控制，生成的副產(chǎn)物磷 酸鹽易于回收。這樣不僅消除了廢水對(duì)環(huán)境的污染，而且副產(chǎn)物也能創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益。
具體實(shí)施方案
實(shí)施例l: 本實(shí)施例使用的乙?；瘎橐宜嵋阴ァｕ；磻?yīng)器(5L)抽真空，再經(jīng)氮?dú)獯祾撸?然后加入1232g Y-丁內(nèi)酯、1894g乙酸乙酯和100g金屬鈉，開(kāi)始攪拌、升溫，待體系回流 后，停止通氮?dú)?。在體系回流狀態(tài)下，連續(xù)加入280g金屬鈉，加入金屬鈉的速度以保持反 應(yīng)體系平穩(wěn)為宜。加畢，繼續(xù)保溫反應(yīng)8h。降溫至30°C ，攪拌下逐漸加入51 %的磷酸溶液 約2930g，中和至體系pH值3-4之間為止。中和畢，靜置分層，分出有機(jī)相，水相用433g甲 苯萃取一次，合并有機(jī)相。然后先常壓(71°C -90°C )蒸出輕組分，后減壓蒸餾收集產(chǎn)品得 1704. Og，產(chǎn)品純度大于99. 1 % ，產(chǎn)率達(dá)到了 92. 3% 。萃取后的水相，經(jīng)脫水得磷酸鹽1870 克。 實(shí)施例2: 本實(shí)施例使用的乙酰化劑為乙酸甲酯。除乙?；瘎┯?595g乙酸甲酯代替實(shí)施 例1中1894g乙酸乙酯外，其余步驟均與實(shí)施例1相同。得產(chǎn)品1663. 6g，產(chǎn)品純度大于 99. 2%，產(chǎn)率達(dá)到了 90. 0%。萃取后的水相，經(jīng)脫水得磷酸鹽1878克。
實(shí)施例3: 本實(shí)施例使用的乙?；瘎橐宜嵋阴ズ鸵宜峒柞サ幕旌硝ァ３阴；瘎┯?47g乙酸乙酯和797g乙酸甲酯代替實(shí)施例1中1894g乙酸乙酯外，其余步驟均與實(shí)施例1相同。 得產(chǎn)品1674. 5g，產(chǎn)品純度大于99. 1%，產(chǎn)率達(dá)到了 90. 5% 。萃取后的水相，經(jīng)脫水得磷酸 鹽1875克。
權(quán)利要求
一種α-乙?；?γ-丁內(nèi)酯的制備方法，其特征在于如下步驟(1)先對(duì)?；磻?yīng)器抽真空，再經(jīng)氮?dú)獯祾?，然后一次性加入事先混合好的?丁內(nèi)酯和乙?；瘎┗旌弦?，在氮?dú)夥諊拢瑪嚢?、升溫，同時(shí)加入所需催化劑總量的1/5-3/5，待體系回流后，停止通氮?dú)猓?2)向完成步驟(1)的體系中，分批或連續(xù)加入剩余的催化劑，加入速度視反應(yīng)速度而定，以反應(yīng)平穩(wěn)不沖料為準(zhǔn)；待催化劑加完后，在體系回流溫度下，保溫2～10h；步驟(1)和(2)中γ-丁內(nèi)酯、乙?；瘎┖痛呋瘎┑募尤肓堪茨柋扔?jì)為1∶1.2～1.9∶1.0～1.2；(3)?；磻?yīng)結(jié)束后，物料轉(zhuǎn)入中和反應(yīng)器，在攪拌下用磷酸中和，控制pH值在3～5之間；中和后靜置，有機(jī)相與水相分離，水相經(jīng)甲苯萃取，合并有機(jī)相；有機(jī)相經(jīng)常壓蒸餾回收副產(chǎn)物乙醇和萃取用甲苯，再減壓蒸餾得產(chǎn)品；其中磷酸和甲苯的加入量，按γ-丁內(nèi)酯、磷酸、甲苯的摩爾比1∶1.0～1.2∶0.5～1.2加入。
2. 如權(quán)利要求l所述的a-乙?；?Y-丁內(nèi)酯的制備方法，其特征在于，所述的乙酰 化劑為乙酸乙酯、乙酸甲酯或兩者的混合物。
3. 如權(quán)利要求l所述的a-乙酰基-Y-丁內(nèi)酯的制備方法，其特征在于，所述的催化 劑是金屬鈉。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種α-乙?；?γ-丁內(nèi)酯的制備方法，是以γ-丁內(nèi)酯和乙酰化劑(乙酸乙酯、乙酸甲酯或兩者的混合物)為起始原料，金屬鈉作催化劑，經(jīng)過(guò)?；?、中和和蒸餾得產(chǎn)品。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于酰化反應(yīng)初期以原料做溶劑，減少了溶劑帶來(lái)的環(huán)境污染，增加了投料量，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本；金屬鈉分次或連續(xù)加入反應(yīng)體系，有效地避免了金屬鈉熔融溫度下反應(yīng)致使反應(yīng)速度難以控制造成的沖料、燃燒等安全隱患；采用調(diào)壓蒸餾的方法，副產(chǎn)物得到了有效回收，減少了環(huán)境污染，提高了綜合經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)C07D307/33GK101768141SQ201010033349
公開(kāi)日2010年7月7日 申請(qǐng)日期2010年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月5日
發(fā)明者付晉平, 馮彥琳, 吳菊花, 張生萬(wàn), 李美萍, 王偉, 祁成福, 胡永鋼 申請(qǐng)人:山西大學(xué);壽陽(yáng)縣世紀(jì)精細(xì)化工有限公司