(S)-3-羟基-gamma-丁内酯的合成方法

简介

已有(S)-3-羟基-gamma-丁内酯类化合物被合成出来，因其在医药、农药、染料、化学试剂、电子及航天等领域的应用前景广阔而受到众多学者的关注。据不完全统计，目前全球所需求的内酯类化合物中，对(S)-3-羟基-gamma-丁内酯的需求量较大。因此它的合成方法就显得非常重要[1]。

合成

图1 (S)-3-羟基-gamma-丁内酯的合成路线

将100.0克（0.42摩尔）（S）-4-苄氧基-3-羟基丁酸乙酯、100毫升异丙醇、1.0克对甲苯磺酸和2.0克5%钯碳的（S）-3-羟基-γ-丁内酯的生产物在氮气流中引入500毫升高压釜中并用氢气冲洗，在2兆帕的压力下引入氢气后，在搅拌下加热混合物。混合物在60°C下反应1小时。将反应溶液冷却至室温后，吹扫氢气并用氮气代替。滤出催化剂后，滤液在旋转蒸发器中浓缩，残留物在减压下蒸馏，得到38.05g标题化合物(S)-3-羟基-gamma-丁内酯，38.05 g，产率88.8%[2]。

图2 (S)-3-羟基-gamma-丁内酯的合成路线

将（S）-4-氯-3-羟基丁腈（10 g，83.6 mmol）与16.7 mL浓盐酸混合，将所得反应溶液加热至60°C。水解反应完成后，将反应溶液在冰浴中冷却，并向反应溶液中滴加50%的氢氧化钠以调节pH 7.5。反应混合物用25mL乙腈萃取5次，有机层减压浓缩，得到6.4g(S)-3-羟基-gamma-丁内酯。收率：88.8%。

图3 (S)-3-羟基-gamma-丁内酯的合成路线

向1.03g（S）-4-氯-3-羟基丁酸乙酯中加入3ml水，在回流加热下搅拌混合物2小时。搅拌后，冷却至室温，通过加入碳酸钠将其中和至pH 7，在减压下蒸馏出水。向残留物中加入5ml乙酸乙酯并搅拌，过滤掉不溶性物质。用加入5ml乙酸乙酯洗涤不溶性物，在减压下蒸发溶剂，与次同时进行，得到液体过滤的滤液，（S）-3-羟基-γ-丁内酯（产率75.1%）。采用高效液相色谱法测定了高纯度标准品（S）-3-羟基-γ-丁内酯的收率。1H-NMR（CDCl3δppm；2.52（d，1H），2.76（dd，1H）。

参考文献

[1]房畅. gamma-丁内酯类化合物的研究进展[J].石油化工,2023,52(05):720-727.

[2]Honda, Tatsuya; et al. Process for producing optically active 3-hydroxy-γ-butyrolactone. World Intellectual Property Organization, WO2002026725 A1 2002-04-04.