α-乙酰基-γ-丁内酯合成新工艺研究

吴彦彬 宋国全 闫广学 杨理 杨素阁

（濮阳迈奇科技有限公司，河南 濮阳，457000）

α-乙酰基-γ-丁内酯合成新工艺研究

吴彦彬 宋国全 闫广学 杨理 杨素阁

（濮阳迈奇科技有限公司，河南 濮阳，457000）

以γ-丁内酯，乙酸乙酯为原料，金属钠和乙醇钠为催化剂，甲苯为溶剂合成α-乙酰基-γ-丁内酯。在金属钠与乙醇钠的钠摩尔比为7：3；甲苯/γ-丁内酯（w/w）=2.51；反应温度85～90℃；反应时间5h；n(乙酸乙酯)：n（GBL）：金属钠为2.27：0.9：1的条件下；GBL转化率≥98%，ABL收率≥95%。

α-乙酰基-γ-丁内酯 合成；γ-丁内酯

α-乙酰基-γ-丁内酯（ABL）是制备维生素类的原料(主要用于合成维生素B1)以及叶绿素类的主要中间体,还可用于医药工业制造抗心绞痛药物延心痛等药品。其工业合成路线主要有两种方法[1]，即乙酰乙酸乙酯与环氧乙烷在乙醇中与乙醇钠或氢氧化钠作用缩合再闭环的方法，以及由γ-丁内酯在惰性溶剂中与乙酸乙酯在醇钠作用下进行缩合反应的方法。但是二者的产率不高，且存在安全问题，都不是很理想的生产方法。我们科研人员在研究的过程中发现以乙醇钠和金属钠组成的复配体系催化剂的作用下，以γ-丁内酯(GBL)、乙酸乙酯为原料，甲苯做溶剂的无水反应体系中GBL转化率≥98%，ABL收率≥95%。

1 试验

1.1 原料及仪器

原料：γ-丁内酯（工业品99.5%）濮阳迈奇科技有限公司；金属钠（AR）天津科密欧化学试剂有限公司；乙醇钠（AR）济宁恒发化工有限公司；乙酸乙酯（AR）天津市风船化学试剂科技有限公司；甲苯（AR）烟台双双化工有限公司；安捷伦气相色谱仪GC7890等。

1.2 试验过程

甲苯中加入一定量金属钠，逐渐升温到100℃，保温15min，然后降温至90℃，开始滴加乙酸乙酯、γ-丁内酯和乙醇钠的混合溶液，控制滴加温度，2小时滴加完（其中乙酸乙酯与γ-丁内酯、金属钠的摩尔比为2.27:0.9：1），在85～90℃下，反应5h。反应结束后冷却到30℃以下，在搅拌状态下加入一定浓度、一定量的的磷酸溶液，中和到pH值为3.5～4.5。转移到分液漏斗中，静置分层，用甲苯萃取水相合并有机相蒸馏得到目标产物。

2 试验结果与讨论

试验过程中考察了各种因素对ABL收率的影响。

2.1 催化剂的影响

在其他因素不变的情况下，考察了不同比例催化剂组合下对合成反应的影响。实验结果见表1。

结果表明，在相同的条件下，金属钠和乙醇钠的摩尔比为7:3时，试验收率得到最大值。

2.2 催化剂用量的影响

在其他因素不变的情况下，考察了不同催化剂量对合成反应的影响。实验结果见表2。

结果表明：催化剂金属钠和γ-丁内酯量摩尔比低于1:0.85时，反应速度较慢，收率有所降低，用量在1:0.89～0.91到之间时，反应条件和收率基本不变；因此合适的折算成钠后催化剂金属钠和γ-丁内酯量摩尔比为1:0.9左右。

2.3 溶剂的影响

在其他因素不变的情况下，考察了不同溶剂对合成反应的影响。实验结果见表3。

结果表明，用甲苯做溶剂的收率及转化率都优于其他，考虑到后面的萃取及提纯，选择甲苯做溶剂较合适。

2.4 溶剂量的影响

由于酰化剂乙酸乙酯沸点较低，影响反应速度，溶剂的加入对提高反应温度有利，因此有必要考察溶剂用量对反应的影响。为了考察最佳溶剂用量，试验采用固定的物料比和催化剂用量。试验结果列于表4。

溶剂量为1.89以下时，收率较低，说明反应本身对反应过程起始温度比较灵敏，溶剂的用量对反应温度影响较大；当溶剂量为2.51时，收率及转化率都比较高，因此选择2.51较合适。

2.5 反应温度的影响

为了得到最佳反应温度，在适当的条件下考察了反应温度和收率的关系。试验结果如表5所示。

结果表明，温度低于80℃，反应进行不完全，收率较低，从表中可以看出合适的反应温度为85～90℃。

2.6 反应时间的影响

为了得到最佳反应时间，在适当的条件下考察反应时间和收率的关系。试验结果如表6所示。

结果表明，时间低于4h，反应进行不完全，收率较低。反应时间大于5h，由于副反应发生较多，收率反而略有下降。从表中可以看出合适的反应时间为5h。

［1］ 周景尧，林国妹，α-乙酰基-γ-丁内酯合成工艺的改进［J］，中国医药工业杂志，试剂与中间体1994.25（10），461.

［2］ 张莉，α-乙酰基-γ-丁内酯的合成及进展［J］，湖北化工，1999（4）：23～24.

［3］薛永强，张建平，崔子祥，闫济民，李文杰，一种α-乙酰基-γ-丁内酯的制备法,CN201110123819.3［P］，2011-11-02.

［4］俞小鸥，α-乙酰基-γ-丁内酯的制备装置，CN200920113881.2［P］，2009-11-25.

［5］濮存恬，吴怡祖，陈莉，α-乙酰基-γ-丁内酯合成工艺优化［J］，江西化工，1995年第23卷第1期，20～21，28.

The Study about the new Synthesizes tecnology of -Acetyl--Butyrolactone

Wu Yan-Bin Song Guo-Quan Yan Guang-Xue Yang Li Yang Su-Ge

α-Acetyl-γ-Butyrolactone is prepared with γ-Butyrolactone,ethyl acetate as materials;Useing Sodium and Sodium-ethylate as the Catalyst;Using Toluene as the Solvent.Molar ratio of Sodium about Sodium and Sodium-ethylate that is 7:3;Ratio of Toluene andγ-butyrolactone(w/w) that is 2.51; Reaction temperature 85～90℃,;Reacti- on time 5 h,Molar ratio of ethyl acetate, γ-butyrolactone and sodium that is 2.27:0.9:1. the conversion ofγ-butyrolactone is above 98%,selectivity ofα-Acetyl-γ-Butyrolactone 95%.

α-Acetyl-γ-Butyrolactone；Synthesizes；γ-butyrolactone

TQ426.8 文献识别码：A

T1672-8114(2013)6-016-04