[發明專利]一種制備丙戊酸的方法

在審

• 申請號: 202110336627.4
• 申請日: 2021-03-29
• 公開（公告）號: CN113173845A
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 韋建國;魏正華;朱鳳;楊益超
• 申請（專利權）人: 上海青平藥業有限公司
• 主分類號: C07C51/08
• 分類號: C07C51/08;C07C51/48;C07C51/44;C07C53/126
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 竺路玲

本發明公開了一種制備丙戊酸的方法，該方法是以丙戊腈為起始物料通過一鍋法制備丙戊酸。本發明的方法以丙戊腈為原料，使用硫酸水溶液為催化劑，在120～160℃條件下制備丙戊酸，反應的收率可以達到70％，丙戊酸產品純度可以達到99％。本發明的方法，采用硫酸水解的機理，與傳統亞硝酸氧化酰胺為羧酸的機理進行比較，避免了亞硝酸鈉在酸性環境下轉化為亞硝酸，亞硝酸在酸條件下進一步轉化為一氧化氮和二氧化氮氣體對大氣和水體的污染，同時提高操作人員操作的安全性，以及避免了一氧化氮和二氧化氮對設備的腐蝕。

技術領域

本發明涉及丙戊酸制備技術領域，尤其涉及一種制備丙戊酸的方法。

背景技術

丙戊酸鈉化學名為2-丙基戊酸鈉，適用于多種類型的癲癇發作，如小發作、局灶性發作、精神運動性發作、混合性發作、癲癇持續狀態以及癲癇造成的性格行為障礙的預防和治療。丙戊酸作為制備丙戊酸鈉的前體，其制備方法被廣泛研究。例如：專利CN111349003A中，以戊酸乙酯為起始物料，在醚溶液中以吡咯金屬催化劑中進行催化反應，生成2-丙基-戊酸乙酯，然后2-丙基-戊酸乙酯使用氫氧化鈉水解為丙戊酸鈉粗品，經過蒸餾出掉乙醇、酸化除鹽得到丙戊酸，反應方程式如下：

但上述方法使用醚作為溶劑，工業化有一定的危險性，同時使用吡咯金屬作為催化劑，吡咯金屬工業上不常見且有一定的危險性，另外第一步反應容易生產三丙基乙酸酯雜質。

例如：專利US4127604中，以氰乙酸酯、溴丙烷為起始物料，醇鈉為堿試劑催化反應制備2-氰基-2-丙基戊酸甲酯，經過水解、酸化、高溫脫酸得到丙戊腈；丙戊腈經過80％硫酸的水解變為丙戊酰胺，進一步在反應體系加入亞硝酸氧化后得到丙戊酸，反應方程式如下(其中化合物A為2-氰基-2-丙基戊酸甲酯，化合物B為2-氰基-2-丙基戊酸、化合物C為丙戊腈、化合物D為)：

但上述方法中化合物B(2-氰基-2-丙基戊酸)需要高溫(160至190度)脫羧制備丙戊腈(化合物C)；丙戊腈被80％硫酸水解為丙戊酰胺后，反應體系使用亞硝酸鈉水溶液在酸性條件下氧化酰胺得到丙戊酸反應機理如下：

方程式1：

方程式2：NaNO₂+H₂SO₄→NaHSO₄+HNO₂

方程式3：2HNO₂→NO↑+NO₂↑+H₂O

在反應過程中亞硝酸鈉和硫酸反應生成亞硝酸如“方程式2”所示，然后進一步分解為一氧化氮和二氧化氮如“方程式3”所示，一氧化氮和二氧化氮的酸性有毒氧化物對設備有工廠金屬設備有腐蝕，同時對環境造成較大的污染，從操作角度考慮也有一定的危險性。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術中的不足，提供一種制備丙戊酸的方法。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案是：

提供一種制備丙戊酸的方法，所述方法是以丙戊腈為起始物料通過一鍋法制備丙戊酸，包括如下步驟：

步驟一，在反應瓶中加入水、硫酸、丙戊腈，升溫至120～160℃，保溫20～40h，中控至反應結束；

步驟二，反應停止后，向所述反應液中加水稀釋分相，分得的油相再次用水萃取，向萃取后的油相中加入堿的水溶液，生成丙戊酸鹽水溶液；

步驟三，使用有機溶劑萃取所述丙戊酸鹽水溶液，油相丟棄，向水相中加入硫酸中和至pH＝1～2；再次分相后水相丟棄，油相用水萃取后進行減壓蒸餾，即得丙戊酸。