[發明專利]一種3-氨基丁酰胺和/或3-羥基丁酰胺的制備方法

有效

• 申請號: 202011075217.0
• 申請日: 2020-10-09
• 公開（公告）號: CN112142614B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 康世民;陳如潔;姚家偉;伍文峰;張佳翔;陳周華;林佩敏;朱鉆楠
• 申請（專利權）人: 東莞理工學院
• 主分類號: C07C231/02
• 分類號: C07C231/02;C07C237/06;C07C235/06
• 代理公司: 佛山市智匯聚晨專利代理有限公司 44409
• 代理人: 曹麗敏

本發明涉及C4酰胺類化合物技術領域，具體公開一種3?氨基丁酰胺和/或3?羥基丁酰胺的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)將聚3?羥基丁酸酯和/或其共聚物、低溫的極性溶劑放入密閉的反應釜中，控制反應釜溫度恒溫在1～20℃，隨后向反應釜中通入氨氣，并使反應釜內氨氣壓力達到0.2～1.2MPa；(2)攪拌條件下升溫至25～80℃，隨后在此溫度下反應3～72h；(3)反應完后冷卻至室溫，收集得到包含3?氨基丁酰胺和3?羥基丁酰胺的液體產物。本發明通過一步反應直接得到高價值化學品3?氨基丁酰胺和3?羥基丁酰胺，工藝流程簡單高效，生產成本低，有利于3?氨基丁酰胺、3?羥基丁酰胺的規模化工業化生產，3?氨基丁酰胺和3?羥基丁酰胺的產率總和可達87％，原料利用率高。

技術領域

本發明涉及C4酰胺類化合物技術領域，尤其涉及一種3-氨基丁酰胺和/或3-羥基丁酰胺的制備方法。

背景技術

酰胺類化合物既可看做羧酸的含氮衍生物，也可看做氨或胺的衍生物，因此具有廣泛的應用價值。氨基丁酰胺類化合物和羥基丁酰胺類化合物是兩類重要的C4酰胺類化合物，在醫藥中間體、食品、醫藥和精細有機合成等領域具有重要的潛在應用價值。如氨基丁酰胺類化合物廣泛應用于合成抗癲癇藥、抗驚厥等藥物。羥基丁酰胺類化合物是抗血栓、抗糖尿病等醫藥的重要原料。近些年來，隨著酰胺類化合物使用領域的拓寬和下游產品的開發，羥基丁酰胺和氨基丁酰胺類化合物在國內外的需求量持續增長。3-羥基丁酰胺和3-氨基丁酰胺是兩種典型的C4酰胺類化合物。然而，目前缺乏合成這兩種C4酰胺類化合物的高效工藝技術，導致這兩種典型C4酰胺類化合物尚未規模化工業生產。因此，開發低成本高效合成3-羥基丁酰胺和3-氨基丁酰胺的新型技術具有重要意義和廣泛的市場前景。

發明內容

本發明的目的在于針對已有的技術現狀，提供一種低成本、高效的3-氨基丁酰胺和/或3-羥基丁酰胺的制備方法。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種3-氨基丁酰胺和/或3-羥基丁酰胺的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將聚3-羥基丁酸酯和/或其共聚物、低溫的極性溶劑放入密閉的反應釜中，控制反應釜溫度恒溫在1～20℃，隨后向反應釜中通入氨氣，并使反應釜內氨氣壓力達到0.2～1.2MPa；

本發明中，在步驟(2)升溫反應前，反應釜的溫度控制在1～20℃，過高的溫度(20℃)不利于往反應釜通入氨氣時極性溶劑對氨氣的溶解和吸收；過低的溫度(1℃)將極大增加制冷能耗成本。

(2)攪拌條件下升溫至25～80℃，隨后在此溫度下反應3～72h；

步驟(2)中，反應時間過短(如3h)和溫度過低(如10℃)均不利于聚3-羥基丁酸酯解聚合生成目標產物；反應時間過長(72h)和溫度過高(如80℃)，一是能耗成本升高，二是會生成其它副產物，降低原料的利用效率。

(3)反應完后冷卻至室溫，排放和收集剩余氨氣，收集得到包含3-氨基丁酰胺和3-羥基丁酰胺的液體產物。

本發明公開了一種采用可再生的生物質發酵產物聚3-羥基丁酸酯和/或其共聚物制備3-氨基丁酰胺和/或3-羥基丁酰胺的方法，具有原料綠色環保可再生、工藝流程簡單、操作方便等特點。

本發明的制備原理為:在氨氣條件下，聚3-羥基丁酸酯和/或其共聚物解聚生成C4低分子化學品、C4低分子化學品進一步發生酰胺化反應和/或氨基取代反應從而生成3-氨基丁酰胺和3-羥基丁酰胺。制備方法高效、成本低，此外，增加反應釜內的氨氣壓力有利于3-氨基丁酰胺生成；而增加極性溶劑的含量有利于3-羥基丁酰胺的生成，通過控制反應工藝參數，可以選擇性地促進3-氨基丁酰胺或者3-羥基丁酰胺的生成，有利于3-氨基丁酰胺、3-羥基丁酰胺的規模化、工業化生產。

優選地，步驟(1)中所述聚3-羥基丁酸酯和/或其共聚物和液體溶劑之間的添加比例為1g:(1～10ml)。