[發明專利]一種用于制造δ-戊內酯的方法

有效

• 申請號: 201711291152.1
• 申請日: 2017-12-08
• 公開（公告）號: CN107954951B
• 公開（公告）日: 2020-03-03
• 發明（設計）人: 宋延方;劉運海;胡江林;王磊;楊洋;陳永;曾偉;楊恒東;陳長生;丁可;王坤;曹善健;黎源;華衛琦
• 申請（專利權）人: 萬華化學集團股份有限公司
• 主分類號: C07D307/33
• 分類號: C07D307/33
• 代理公司: 北京卓恒知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11394
• 代理人: 唐曙暉

本發明提供了一種用于制造δ?戊內酯的方法。該方法包括：1)使乙腈和丙烯醛發生加成反應，得到含有中間產品5?醛基戊腈的反應溶液；2)將步驟1)的反應溶液經過減壓蒸餾分離提純后得到5?醛基戊腈，5?醛基戊腈發生加氫反應生成5?羥基戊腈；3)將步驟2)得到的5?羥基戊腈發生自身醇解環化反應得到δ?戊內酯。反應總收率達95％以上。該方法原料廉價易得，對環境污染小，反應條件溫和、成本低，產率高且產品易提純，適合工業化生產。

技術領域

本發明涉及一種用于制造δ-戊內酯的方法，屬于有機合成的領域。

背景技術

δ-戊內酯，又名1,5-戊內酯、delta-戊內酯、四氫-2H-2-吡喃酮、四氫鄰吡喃酮、四氫香豆靈，英文名稱為δ-Valerolactone，縮寫名稱一般為DVL，是類似于己內酯的一種環內酯類化合物，分子量為100.12，沸點為230℃，分子式為C₅H₈O₂，室溫下為無色透明液體。具體結構式如下：

δ-戊內酯是一種多用途的化工中間體，并應用于不同的領域，主要用于在油墨、涂料添加劑上面代替己內酯，戊內酯代替己內酯用在油墨、涂料添加劑生產的油墨和涂料比只用己內酯生產的產品具有降粘性好，低溫不凝固的優點。

另外還可以用于合成5-溴戊酸及寡聚肽等；在醫藥行業，用于合成吡喃嘧啶、環烯醚、西洛他唑、witting試劑和Epothifone抗癌藥；還可用于均聚酯和聚交酯等可以降解高分子材料，以及香料如茉莉內酯和電池行業電解液等。

δ-戊內酯在工業上主要由環戊酮發生Baeyer-Villiger氧化反應以及1,5-戊二醇發生脫氫反應得到。其中Baeyer-Villiger氧化反應氧化環戊酮原料受限于石化產品，且使用過氧化物如過氧苯甲酸、無水過氧乙酸、乙醛單過醋酸酯等氧化環戊酮來制備，由于有機過氧化酸價格昂貴且反應過后產生的副產物有機酸污染環境，后處理需要大量的碳酸鈉等堿性試劑，無疑增加生產成本，并且若發生誤操作，可能會導致災難性后果，因此并沒有在工業上得到廣泛應用。1,5-戊二醇為原料脫氫生成δ-戊內酯的方法，需要在高溫條件下(300℃)完成，并且在反應產物中有副產物正戊酸，產物分離困難。

可見，現有的方法不能滿足δ-戊內酯的制備。因此目前需要尋求一種適于工業化生產的δ-戊內酯的制備方法，并且該方法應具備產品收率高、原料易得，反應條件易控等優點。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于制造δ-戊內酯的方法，整條工藝具有原料廉價易得，對環境污染小，反應條件溫和、成本低，產率高且產品易提純，適合工業化生產。

本發明的用于制造δ-戊內酯的方法包括以下步驟：

1)使乙腈和丙烯醛發生加成反應，得到含有中間產品5-醛基戊腈的反應溶液；

2)將步驟1)的反應溶液經過分離提純后得到5-醛基戊腈，發生加氫反應生成5-羥基戊腈；

3)將步驟2)得到的5-羥基戊腈發生自身醇解環化反應得到δ-戊內酯。

該方法優選進一步包括將步驟3)得到的反應液進一步過濾出銨鹽或通過離心除去銨鹽，然后濾液采用減壓精餾純化得到δ-戊內酯產品。

反應方程式如下式所示：

步驟1)的加成反應優選在堿性催化劑的存在下進行。本發明制備方法中，所述堿性催化劑可以選自堿金屬氫氧化物、堿金屬碳酸鹽、堿土金屬氫氧化物、堿土金屬碳酸鹽和氨的一種或多種的水溶液或四烷基氫氧化銨或者有機胺，有機胺可以選自三甲胺、三乙胺或三丁胺的一種或多種，優選四甲基氫氧化銨、四乙基氫氧化銨、四丙基氫氧化銨或四丁基氫氧化銨的一種或多種，更優選四甲基氫氧化銨。