[发明专利]一种γ-氨基丁酸的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机化学领域，具体地说，涉及一种γ-氨基丁酸的合成方法。

背景技术

γ-氨基丁酸，又称氨酪酸，是一种非蛋白质组成的天然氨基酸，是一种重要的抑制性神经递质，它参与多种代谢活动，具有很高的生理活性。研究表明，γ-氨基丁酸具有改善脂质代谢，防止动脉硬化、降低血氨、降低血压、提高脑活力、镇静神经、抗焦虑、促进乙醇代谢等生理活性。

目前，γ-氨基丁酸的制备方法大致分三类：微生物发酵法、生物提纯法和化学合成法。其中化学合成法的研究有以下几种：

1、以临苯二甲酰亚氨钾和γ-氯丁氰为原料在强烈条件下反应，所得产物与浓硫酸作用后在经过水解制得γ-氨基丁酸。

2、以丁酸和氨水为原料，在γ射线照射条件下合成γ-氨基丁酸。

3、以γ-丁内酯和氯化亚砜为原料在常压下经开环、氯代制得4-氯丁酰氯，再与甲醇进行酯化，经胺化、水解后分离纯化制得γ-氨基丁酸。

4、吡咯烷酮开环法制得γ-氨基丁酸。

其中，公开号为CN100999479A的中国专利申请公开了一种氨酪酸的制造方法，用氢氧化钠或氢氧化钾作为α-吡咯烷酮的水解开环试剂在常压下回流2～3小时生成γ-氨基丁酸钠，再用弱酸型阳离子交换树脂柱酸化处理γ-氨基丁酸钠生成γ-氨基丁酸水溶液，用反渗透装置分离γ-氨基丁酸水溶液中的部分水，然后经活性炭脱色，浓缩析晶，乙醇分散，离心分离、干燥，得到氨基丁酸成品。然而，该法生产步骤复杂，设备要求高，而且生产过程中阳离子交换树脂需要经常活化，易产生酸性废水，造成环境污染。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种利用α-吡咯烷酮合成γ-氨基丁酸的新方法。

为了实现本发明目的，本发明提供一种γ-氨基丁酸的合成方法，所述方法包括如下步骤：

1)完全溶解α-吡咯烷酮；

2)加入固体碱催化剂进行催化反应；

3)反应结束后，将反应液过滤，滤液经浓缩后进行降温结晶，晶体离心后经烘干得到γ-氨基丁酸成品。

进一步地，所述固体碱催化剂为KNH₂/Al₂O₃、KF/Al₂O₃、KOH/Al₂O₃、Na/C₂Al₂O₃、NaOH/C₂Al₂O₃中的一种。

作为优选，所述固体碱催化剂为KF/Al₂O₃。

进一步地，所述催化反应的反应温度为50～150℃。

作为优选，所述催化反应的反应温度为80～120℃。

进一步地，所述催化反应的反应时间为0.5～5h。

作为优选，所述催化反应的反应时间为1～2h。

进一步地，α-吡咯烷酮与固体碱催化剂的质量比为1:0.5～2.0。

作为优选，α-吡咯烷酮与固体碱催化剂的质量比为1:0.8～1.2。

进一步地，反应结束后，将反应液降温至40℃进行过滤，滤液在60～75℃下进行减压浓缩，浓缩液降温至25～28℃养晶。

本发明还提供了一种最佳实施方式：

以α-吡咯烷酮加水升温溶解，固体碱催化剂的加入量为α-吡咯烷酮0.8～1.0倍，在102～105℃温度下进行催化反应1.5～2h。反应结束后将反应液过滤，滤饼重复使用；滤液经浓缩后进行降温结晶。晶体离心后经烘干得到含量99％以上的γ-氨基丁酸成品。

本发明的有益效果在于：

本发明提供的γ-氨基丁酸的合成方法，反应步骤少，收率高，污染少，符合绿色化工的发展理念。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

将1000kg(含量99.5％)α-吡咯烷酮投到反应釜中，加500L水，加热到50℃搅拌溶解完全。投入800kgKF/Al₂O₃升温至102℃反应1.5h，反应结束后降温至40℃进行过滤，滤饼重复使用，滤液在60～75℃下进行减压浓缩。浓缩液降温至25～28℃养晶5h。晶浆液离心后将晶体烘干，得到970kgγ-氨基丁酸，含量99.2％，收率约80.0％。

实施例2