[发明专利]一种制备2,3-二溴丁二酸的方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机化学合成领域，具体地，涉及一种制备2,3-二溴丁二酸的方法。

背景技术

2,3-二溴丁二酸，又称α,β-二溴琥珀酸，别名为二溴丁二酸，英文名为2,3-Dibromosuccinic acid，CAS号为526-78-3，分子式为C₄H₄Br₂O₄，用于有机合成，其中一个主要用途是用做生物素合成中间体。

现有合成2,3-二溴丁二酸的方法均采用Organic Syntheses,Coll.Vol.2,p.177(1943)、Vol.18,p.17(1938)中描述的工艺，即用液溴在沸水中对富马酸进行溴化。该工艺用到液溴，液溴为深棕红色重质液体，容易挥发，气温低时能冻结成固体，有极强烈的毒害性与腐蚀性。溴的性质很活泼，是强氧化剂，遇砷、锑放出火花而化合。在常温时，能挥发出有强烈刺激性的烟雾，刺激眼睛和呼吸道的粘膜，使人流泪和咳嗽，能灼伤皮肤，产生剧烈刺痛，不易医治。除了对人体和操作环境不友好外，液溴的使用对反应设备也有很高的要求，只有陶瓷、玻璃和铅材质的设备能对液溴长期耐腐蚀，所以在运输和生产中稍有操作使用不慎就容易发生渗漏。

早期的一些工艺也均是基于液溴对富马酸的溴化，有报道溶剂用醋酸代替水(Michael,J.prakt.Chem.(2)52,289(1895)，也有报道使用红磷和液溴(Gorodetzky and Hell,Ber.21,1729(1888).

已有的采用液溴溴化制备2,3-二溴丁二酸的工艺，反应收率比较低，最高仅为80％，原因是生成了许多其它副产物，如：单溴苹果酸、酒石酸和其他一些未知杂质。而且剧烈的反应条件也可能导致反应选择性差。

因此，亟需研发一种环境友好、操作方便且收率高的制备2,3-二溴丁二酸的方法，来替代已有的采用液溴溴化制备2,3-二溴丁二酸的方法。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中使用液溴溴化制备2,3-二溴丁二酸的方法造成的环境不友好、操作不方便且收率低的缺陷，提供一种制备2,3-二溴丁二酸的方法，该方法不使用液溴，环境友好、操作方便、易于工业化生产且反应收率高。

为了实现上述目的，本发明提供了一种制备2,3-二溴丁二酸的方法，所述方法包括：将富马酸和氢溴酸混合，搅拌下加热至30-100℃，然后向体系中滴加双氧水进行反应，反应结束后将物料进行冷却、分离，得到产物2,3-二溴丁二酸。

本发明的制备2,3-二溴丁二酸的方法，采用氢溴酸-双氧水体系对富马酸进行溴化，由于氢溴酸和双氧水在反应体系中原位生成的溴直接、现场、立即与富马酸发生反应生成2,3-二溴丁二酸，有效避免了液溴的使用，省去了其储存、运输、投料和沸水中反应等环节，不仅环境非常友好，而且反应条件温和，反应快速且效率高，几乎没有副产物，显著提高了反应收率，易于工业化生产。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供了一种制备2,3-二溴丁二酸的方法，该方法包括：将富马酸和氢溴酸混合，搅拌下加热至30-100℃，然后向体系中滴加双氧水进行反应，反应结束后将物料进行冷却、分离，得到产物2,3-二溴丁二酸。

本发明方法中，为了进一步提高反应收率，优选情况下，以溴化氢计，氢溴酸与富马酸的摩尔比为2-3：1。

本发明方法中，本发明的发明人在研究中进一步发现，氢溴酸中溴化氢的浓度对反应收率有影响，且氢溴酸中溴化氢的浓度为20-48％时能够明显提高反应收率，因此，为了进一步提高反应收率，优选情况下，氢溴酸中溴化氢的浓度为20-48％。

本发明方法中，本发明的发明人在研究中进一步发现，将富马酸和氢溴酸混合后加热至的温度对反应收率有影响，且加热至40-70℃时能够明显提高反应收率，因此，为了进一步提高反应收率，优选情况下，搅拌下加热至40-70℃。

本发明方法中，优选情况下，搅拌的速度为300-800rpm。

本发明方法中，为了进一步提高反应收率，优选情况下，以过氧化氢计，双氧水与富马酸的摩尔比为1-2：1。