[发明专利]一种用于制造δ-戊内酯的方法

说明书

本发明提供了一种用于制造δ‑戊内酯的方法。该方法包括：1)使乙腈和丙烯醛发生加成反应，得到含有中间产品5‑醛基戊腈的反应溶液；2)将步骤1)的反应溶液经过减压蒸馏分离提纯后得到5‑醛基戊腈，5‑醛基戊腈发生加氢反应生成5‑羟基戊腈；3)将步骤2)得到的5‑羟基戊腈发生自身醇解环化反应得到δ‑戊内酯。反应总收率达95％以上。该方法原料廉价易得，对环境污染小，反应条件温和、成本低，产率高且产品易提纯，适合工业化生产。

技术领域

本发明涉及一种用于制造δ-戊内酯的方法，属于有机合成的领域。

背景技术

δ-戊内酯，又名1,5-戊内酯、delta-戊内酯、四氢-2H-2-吡喃酮、四氢邻吡喃酮、四氢香豆灵，英文名称为δ-Valerolactone，缩写名称一般为DVL，是类似于己内酯的一种环内酯类化合物，分子量为100.12，沸点为230℃，分子式为C₅H₈O₂，室温下为无色透明液体。具体结构式如下：

δ-戊内酯是一种多用途的化工中间体，并应用于不同的领域，主要用于在油墨、涂料添加剂上面代替己内酯，戊内酯代替己内酯用在油墨、涂料添加剂生产的油墨和涂料比只用己内酯生产的产品具有降粘性好，低温不凝固的优点。

另外还可以用于合成5-溴戊酸及寡聚肽等；在医药行业，用于合成吡喃嘧啶、环烯醚、西洛他唑、witting试剂和Epothifone抗癌药；还可用于均聚酯和聚交酯等可以降解高分子材料，以及香料如茉莉内酯和电池行业电解液等。

δ-戊内酯在工业上主要由环戊酮发生Baeyer-Villiger氧化反应以及1,5-戊二醇发生脱氢反应得到。其中Baeyer-Villiger氧化反应氧化环戊酮原料受限于石化产品，且使用过氧化物如过氧苯甲酸、无水过氧乙酸、乙醛单过醋酸酯等氧化环戊酮来制备，由于有机过氧化酸价格昂贵且反应过后产生的副产物有机酸污染环境，后处理需要大量的碳酸钠等碱性试剂，无疑增加生产成本，并且若发生误操作，可能会导致灾难性后果，因此并没有在工业上得到广泛应用。1,5-戊二醇为原料脱氢生成δ-戊内酯的方法，需要在高温条件下(300℃)完成，并且在反应产物中有副产物正戊酸，产物分离困难。

可见，现有的方法不能满足δ-戊内酯的制备。因此目前需要寻求一种适于工业化生产的δ-戊内酯的制备方法，并且该方法应具备产品收率高、原料易得，反应条件易控等优点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于制造δ-戊内酯的方法，整条工艺具有原料廉价易得，对环境污染小，反应条件温和、成本低，产率高且产品易提纯，适合工业化生产。

本发明的用于制造δ-戊内酯的方法包括以下步骤：

1)使乙腈和丙烯醛发生加成反应，得到含有中间产品5-醛基戊腈的反应溶液；

2)将步骤1)的反应溶液经过分离提纯后得到5-醛基戊腈，发生加氢反应生成5-羟基戊腈；

3)将步骤2)得到的5-羟基戊腈发生自身醇解环化反应得到δ-戊内酯。

该方法优选进一步包括将步骤3)得到的反应液进一步过滤出铵盐或通过离心除去铵盐，然后滤液采用减压精馏纯化得到δ-戊内酯产品。

反应方程式如下式所示：

步骤1)的加成反应优选在碱性催化剂的存在下进行。本发明制备方法中，所述碱性催化剂可以选自碱金属氢氧化物、碱金属碳酸盐、碱土金属氢氧化物、碱土金属碳酸盐和氨的一种或多种的水溶液或四烷基氢氧化铵或者有机胺，有机胺可以选自三甲胺、三乙胺或三丁胺的一种或多种，优选四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵或四丁基氢氧化铵的一种或多种，更优选四甲基氢氧化铵。