γ-丁内酯

    γ-丁内酯 :

又称γ- 羟基丁酸内酯、1,4-丁内 酯、2(3H)-二氢呋喃酮、 简称GBL。1884年B.Chanlaroff首先制得。天然存 在于咖啡、炒榛子中。无色 透明油状液体。有丙酮样 气味。与蒸气一起挥发。相对分子质量86.09。相 对密度1.129。凝固点-44℃。熔点-42℃。沸点 203～204℃、134℃(13.332×10³Pa)、89℃ (1.600×10³Pa)、37℃(1.333×10³Pa)、35℃ (0.133×10³Pa)。闪点98.3℃。折射率 1.4348(25℃)。粘度1.7mPa·s。可与水混溶,溶于 甲醇、乙醇、乙醚、苯、丙酮及大多数常用有机溶 剂。遇热及碱溶液则分解。本品具有一般γ-内 酯的性质,反应性很强。能进行水解反应,虽在 中性条件下水解很慢;但在酸性条件下,水解速 度加快;在碱性条件下,水解速度快,且为不可 逆。能进行氧化反应及还原反应。与卤素反应 时,生成卤代γ-丁内酯。在酸催化剂作用下,与 醇反应,生成酯,这是一个可逆反应。在催化剂 氧化铝的作用下,与硫化氢反应,五元环上的氧 可被硫取代,生成2-硫戊酮。和氨反应,生成丁 酰胺。在钴催化剂作用下,可以羰基化,生成戊 二酸。与氰化钠(或钾)反应,生成氰基化合物4- 氰基丁酸盐。本品的α-次甲基较活泼,容易与 其他羰基缩合,如二分子α-丁内酯的缩合、 与醛类的缩合等。与无水卤化氢反应,本品开 环,生成卤代丁酸,如果与醇反应,可生成酯。本 品与硫化物反应,生成硫代丁酸盐。本品与甲胺 反应,生成N-甲基吡咯烷酮。此外,本品还可 与芳烃、烯烃、酯类反应。
用途: 本品是优良溶剂,因本品的沸点较 高,溶解力强,电性能及化学性好,所以广泛用 作农业化学品、高分子聚合物、石油产品、树脂、 涂料及印刷油墨的溶剂;摄影药剂用的分散剂; 表面处理剂的溶剂及添加剂;导电溶剂;丁二烯、 芳烃等烃类及环状键的萃取剂和溶剂;丙烯腈 纤维的凝固剂及溶剂。在有机合成方面可用于 2-吡咯烷酮及N-甲基-2-吡咯烷酮的原料; 作为医药中间体及尼龙-4的原料;合成N-乙 烯基-2-吡咯烷酮,用作PVP的原料、拔染剂、 石油添加剂;合成聚乙烯吡咯烷酮(PVP),用于 化妆品(发胶、洗液的增粘剂、香料助剂)、医药 及农药的原料(锭剂粘合剂、维生素K的原料、 代用血浆、杀虫剂、除草剂、畜禽生长促进剂);工 业用途有悬浮聚合胶体稳定剂、染色助剂、润滑 油添加剂、燃料油粘度调节剂、粘接剂、增稠剂 等;在食品方面可用作啤酒、白酒的澄清剂。香 料,是我国GB2760—1996规定允许使用的食用 香料,配制水果及肉类香型香精。
制法:①以马来酸酐为原料,采用铜-铬 催化剂,气相高压加氢,除制得[1]外,同时副产 四氢呋喃,正副产品之比,可调节控制。也可采用 镍催化剂,在液相加氢或采用RuCl₂(PPh₃)₃配 位化合物为催化剂在180℃及5.05MPa下 反应。

②以1,4-丁二醇为原料,在铜催化剂作 用下脱氢、环化,可制得[1]。反应在 230～240℃下进行。
③以乙炔和甲醛为原料,高压合成。
④ 以2-氯乙醇为原料,可制得[1]。
⑤ 以戊二酸为原料脱羧。
⑥以γ-羟基丁酸溶液为原料制取。
⑦ 以四氢呋喃为原料制取。
⑧ 以乙烯基乙酸为原料,可制得[1]。