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5-溴戊酸是近年來被開發應用的新型高效藥物合成中間體,也是紡織工業、染料工業藥物、塑料和農藥工業的合成中間體,用途十分廣泛。由于其合成方法較為復雜,且收率不是很高,目前國內尚未見生產,進口試劑價格較高,不能滿足需要。
1、在裝有攪拌器、分水器、冷凝管、溫度計的三口燒瓶中加入10.4g的1,5-戊二醇、180mL的苯及12.5mL的HBr,向液封里加入濃硫酸,用電熱套加熱升溫,并伴隨攪拌、加熱使苯回流。通過疏水劑苯及時除去反應過程中生成的水,整個反應的溫度持續在80℃,反應連續加熱回流8h,停止反應。用旋轉蒸發儀將分水劑蒸出,取出中間粗產品,用水洗使水層pH值為7左右,過濾,有機相用無水硫酸鈉干燥后,減壓蒸餾。脫除分水劑及雜質,收集150~160℃/65kPa餾分,即為中間產品5-溴戊醇。
2、在裝有攪拌器、溫度計的250mL三口燒瓶中,加入5-溴戊醇的二氯甲烷溶液和催化劑冠醚,開動攪拌器,在迅速攪拌下,分批少量地加入研細的高錳酸鉀,約需lh。加完后,繼續攪拌,直至反應溫度不再上升為止。然后用點板來判斷反應所需時間(極性的大小不同在點板上擴散速度不同),用正丁醇:醋酸∶水-=4:1∶1作展開劑,每隔0.5h點一次,最終確定在1h后反應完畢,反應過程中,有大量二氧化錳沉淀產生,反應混合物經過濾后水洗,除去水相,再用NaOH溶液洗有機相,除去冠醚、CH2Cl2,再用酸洗水相中的5-溴戊酸鈉,取出底層即得初產品,干燥得5-溴戊酸16.2g,收率90%。
3、提供一種5-溴戊酸的制備方法,該方法制備的5-溴戊酸的成本低、收率高、純度高,該制備方法簡單易控、安全性高,適于工業化生產。包括如下步驟:
1)水解反應,將5-氯-3-戊烯酸酯、碳酸堿金屬鹽和水混合,50~100℃回流反應5~15h,得到反應液A;
2)氫化反應,將反應液A和催化劑投入反應釜中,向反應釜中充氮氣,氮氣置換空氣后通入氫氣至壓力為0.1~1Mpa,在60~100℃及攪拌條件下反應5~25h,過濾后得濾液B;
3)溴代反應,將濾液B旋轉蒸發至無液體蒸出,然后加入溴化鈉和水,滴加硫酸,80~100℃回流反應7~10h,冷卻至室溫,得到溶液C;
4)分離純化,向溶液C加入甲苯萃取,甲苯層用水洗滌除去雜質,減壓回收甲苯,得到5-溴戊酸。
上述化學反應式如下:
上式中R為C1~C4的烷基。
[1]曲富軍. 5-溴戊酸的合成研究[J]. 化工礦物與加工, 2005, 34(004):20-22.
[2]王志, 吳頂, 李中瑞. 一種5-溴戊酸的制備方法:, 2014.