背景技術
正戊酸是一種重要的化工原料，俗稱正穿心排草酸。正戊酸主要用于生產(chǎn)戊酸酯， 廣泛應用于香料、醫(yī)藥、潤滑劑、增塑劑等行業(yè)，是一種應用廣泛的化工原料。
工業(yè)上目前生產(chǎn)正戊酸的方法主要有正戊醇、正戊醛氧化法或用甲酸與1-丁烯反 應。正戊醇氧化法需要大量氧化劑，對設備腐蝕嚴重，生產(chǎn)成本高。甲酸酸性強，對設備具有 很強的腐蝕性。另外實驗室合成正戊酸的方法還有采用正丁基鋰與干冰反應。但是正丁基 鋰不僅價格高，而且危險性大，對眼睛、皮膚、粘膜和上呼吸道有強烈刺激作用，甚至可引起 化學灼傷。同時正丁基鋰的活性也高，難以控制，容易燃燒甚至發(fā)生爆炸，因此不適合于大 規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)。實驗室合成正戊酸的方法還有將溴代丁烷制備成格利雅試劑，然后與干 冰進行反應。但是溴代丁烷成本較高，而且溴代丁烷在制備格利雅試劑時，還需要加入1，2-二溴乙烷或者碘作為引發(fā)劑，增加了成本，不適合于工業(yè)生產(chǎn)。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術的問題，本發(fā)明實施例提供了一種生產(chǎn)正戊酸的方法。所述技 術方案如下：
一方面，提供了一種生產(chǎn)正戊酸的方法，其特征在于，包括以下步驟：
(1)制備格利雅試劑:將一部分1-氯丁烷加入金屬鎂與溶劑的混合物中，加熱引發(fā) 反應后，在3~10min內(nèi)滴加余下的1-氯丁烷，并維持反應體系處于回流狀態(tài)下，1-氯丁烷滴 加完畢后，使反應體系繼續(xù)回流至反應完成，其中1-氯丁烷與鎂的摩爾比為（1~20) :9,第 一部分加入的1-氯丁烷為1-氯丁烷總量的（22~24)%，所述溶劑為四氫呋喃或乙醚，溶劑 與1-氯丁烷的體積比為(4~5): 1;
(2)將（1)所得反應混合物在10~30min內(nèi)滴加至裝有干冰的反應容器中，滴加完 畢后，自然升到室溫，隨后加入MHSO4，攪拌，反應完全后抽濾，濾液酸化后提純得到正戊酸， 其中（1)中加入的鎂：（2)中加入的干冰:MHS〇4=9:27:7，M為K或Na。
優(yōu)選的，所述步驟(1)中，部分加入的1-氯丁烷為1-氯丁烷總量的23%。
優(yōu)選的，所述步驟(1)中，1-氯丁烷與鎂的摩爾比為1: (1.4~1.6)，更優(yōu)選為2: 3。
優(yōu)選的，所述步驟(1)在惰性氣體保護下進行。由于格利雅試劑會被空氣、水消耗， 影響反應效果，比如氮氣或氬氣。
優(yōu)選的，所述步驟(2)中，所述提純是指，將濾液酸化至pH值為(3~4)，然后用乙醚 萃取酸化后的濾液，合并并干燥有機相，最后除去乙醚后得到所述正戊酸。通常的，酸化時 加入的試劑為2mol /L的稀鹽酸或1mol /L的稀硫酸。
更優(yōu)選的，所述M為K。
更優(yōu)選的，所述溶劑為四氫呋喃。
所述步驟(1)中，先加入的一部分1-氯丁烷可以作為引發(fā)劑引發(fā)反應，反應引發(fā)后 會放熱，使反應體系內(nèi)沸騰，溶劑開始出現(xiàn)回流。作為公知技術，所述引發(fā)反應時需要適當 加熱，以促進引發(fā)反應的啟動。然后可以在3~lOmin內(nèi)（優(yōu)選4~6min，例如5分鐘）滴加剩余 的1-氯丁烷，如果反應劇烈，滴加速度應適當控制，以維持反應體系處于回流狀態(tài)即可。顯 然，本步驟反應溫度與具體溶劑的沸點有關，當溶劑采用四氫呋喃時，步驟（1)的反應溫度 控制在25°C~回流溫度，即滴加余下的1-氯丁烷之前，反應溫度在25°C~回流溫度，滴加余 下的1-氯丁烷之后，反應溫度則基本穩(wěn)定在回流溫度。滴加完剩余的1-氯丁烷后所需反應 時間可以由本領域技術人員經(jīng)試驗確定，優(yōu)選為1~3h，例如為2h。
所述步驟⑵中，將⑴所得反應混合物在10~30min內(nèi)滴加至裝有干冰的反應容 器中，例如滴加時間為30分鐘。
作為本領域常識，制備格利雅試劑時需要在無水條件下進行，因此反應原料需確 保無水，可以預先采用除水處理。例如，將1-氯丁烷經(jīng)過冷凍除冰后再投入反應。
具體實施方式
圓底三口瓶安置有攪拌裝置，回流冷凝管，恒壓滴液漏斗，以及％保護裝置。向三 口瓶中加入Mg (2.16g，90mmo 1)，干燥的THF (30mL)。向體系中加入1 -氯丁烷（1.5mL)，然后加 熱引發(fā)反應。引發(fā)成功后，在5分鐘內(nèi)向體系中滴加余下的1-氯丁烷(5.OmL)，維持反應體系 處在回流狀態(tài)。1-氯丁烷滴加完畢后，加熱使反應體系繼續(xù)回流2小時，制備的丁基格氏試 劑不用提純，直接用于下一步反應。
圓底兩口瓶安置有攪拌裝置，恒壓滴液漏斗，以及N2保護裝置。向兩口瓶中加入干 冰（270mmol )，并向其中緩慢滴加上述制備好的丁基格氏試劑。在30分鐘時間內(nèi)滴加完畢 后，自然升到室溫，隨后向體系中加入KHS〇4(90mmo 1)，攪拌約30分鐘后抽濾。濾液用2mo 1/L 的稀鹽酸酸化，調(diào)節(jié)pH=3-4,然后用乙醚萃取產(chǎn)品至完全。合并萃取液并用干燥劑干燥，抽 濾除去干燥劑，濃縮蒸去乙醚即得純凈的正戊酸，收率85%。