[发明专利]一种α-乙酰基-γ-丁内酯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及医药、化工中间体，具体是一种α-乙酰基-γ-丁内酯的制备方法。

背景技术

α-乙酰基-γ-丁内酯是一种重要的药物和有机化工中间体或原料，尤其是作为生产维生素 B1、延心痛和氯喹等药物的中间体。目前，制备α-乙酰基-γ-丁内酯的方法主要有两种路线， 其一是以环氧乙烷和乙酰乙酸乙酯为起始原料的工艺，其二是以γ-丁内酯和乙酸乙酯为起始 原料的工艺。

US 2443827、CN 135745A、GB 740993、捷克斯洛伐克专利95116、特工昭4212662公 报都采用了以环氧乙烷为原料的合成工艺，但是作为反应原料的环氧乙烷属于一级易燃易爆 的化学物品，在储运和反应过程中都存在着严重的安全隐患，同时也难以得到纯度较高的α- 乙酰基-γ-丁内酯。

以γ-丁内酯和乙酸乙酯为起始原料的合成工艺，一般以苯类化合物为溶剂，在碱金属存 在下，滴加γ-丁内酯与乙酸乙酯的混合液进行反应。如：CN 101230054A，首先在苯类溶剂 中加入金属钠，并在金属钠熔融状态下，滴加γ-丁内酯和乙酸乙酯混合液进行反应。由于金 属钠为一次性加入，反应初期又在较高温度下进行，反应剧烈，投料量不可满负荷运转，设 备利用率差，生产效率低，尽管如此，生产过程中经常出现冲料、燃烧和爆炸事件，为消除 这一安全隐患，专利CN 1548427A报导，在上述反应条件基本不变的基础上，增加一组缓冲 回流装置，但投料量仍不能满负荷运转，并未能彻底避免安全隐患发生和苯类溶剂对环境的 污染。美国专利US 5789603报导过一种以γ-丁内酯和乙酸酯为原料，醇钠为催化剂，相应的 乙酸酯或苯类化合物为溶剂的方法，虽避免了上述问题，但其反应要在高压反应器中进行， 其对反应装置的要求较高，操作的安全系数也较低。专利CN 101092407A，公开报导了一种 在装有负载型固体碱氟化物催化剂的固定床反应器中，连续通入气化的γ-丁内酯和乙酸乙酯 进行反应的方法，但该生产过程，能耗较大，同时，使用固体碱氟化物作催化剂，对产品、 环境污染存在一定的隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种反应温和、安全性好、生产效率高、环境污染小、生产成本 低、产品收率高、纯度高的α-乙酰基-γ-丁内酯的制备方法。

本发明为实现上述目的，制备α-乙酰基-γ-丁内酯的方法是：以γ-丁内酯和乙酰化剂(乙 酸乙酯、乙酸甲酯或两者的混合物)为起始原料，金属钠作催化剂，经过酰化、中和和蒸馏 得产品。其特征在于：酰化反应初期以原料做溶剂，减少了溶剂带来的环境污染，增加了投 料量，提高了生产效率，降低了生产成本；金属钠分次或连续加入反应体系，有效的避免了 金属钠熔融温度下反应致使反应速度难以控制造成的冲料、燃烧等安全隐患；采用调压蒸馏 的方法，副产物得到了有效回收，减少了环境污染，提高了综合经济效益。具体包括如下步 骤：

(1)先对酰化反应器抽真空，再经氮气吹扫，然后一次性加入事先混合好的γ-丁内酯 和乙酰化剂混合液，在氮气氛围下，搅拌、升温，同时加入所需催化剂总量的1/5-3/5，待体 系回流后，停止通氮气；

(2)向完成步骤(1)的体系中，分批或连续加入剩余的催化剂，加入速度视反应速度 而定，以反应平稳不冲料为准；待催化剂加完后，在体系回流温度下，保温2～10h；

步骤(1)和(2)中γ-丁内酯、乙酰化剂和催化剂的加入量按摩尔比计为1∶1.2～1.9∶ 1.0～1.2；

(3)酰化反应结束后，物料转入中和反应器，在搅拌下用磷酸中和，控制pH值在3～5 之间；中和后静置，有机相与水相分离，水相经甲苯萃取，合并有机相；有机相经常压蒸馏 回收副产物乙醇和萃取用甲苯，再减压蒸馏得产品；其中磷酸和甲苯的加入量，按γ-丁内酯、 磷酸、甲苯的摩尔比1∶1.0～1.2∶0.5～1.2加入。

所述的乙酰化剂为乙酸乙酯、乙酸甲酯或两者的混合物；所述的催化剂是金属钠。

本发明与现有α-乙酰基-γ-丁内酯制备方法相比，具有以下优点：

1、酰化反应在无溶剂情况下进行，既加快了反应速度，又降低了生产成本、减少了溶剂 带来的环境污染，同时增加了投料量，生产效率提高了0.5倍。