更新时间:2023-01-06 11:23
内酯,英文名lactones ,是指在同一分子中既含有羧基,又含有羟基,二者脱水生成的有机物。内酯由一个分子自身发生酯化反应脱水形成,同时水解后也是一个分子。内酯的环中只有一个酯基(—COO—),若一个环中有两个以上的酯基则不是内酯而是交酯。
若该分子的一个环中有且只有一个酯基,则为内酯。或者令其水解,如果该分子发生水解反应,看其产物是一分子化合物,还是两分子化合物。若是一分子那就是内酯,若是两分子则有可能是简单酯类化合物,或者是交酯。可由同时含有羟基(-OH)和羧基(-COOH)的有机物分子内发生酯化反应脱去一分子水生成。
用传统方法命名内酯时,拆开内酯得到母体化合物羟基,将羧基(-COOH)旁的第一个碳原子定为α-位,第二个定为β-,第三个定为γ-,第四个定为δ-,依此类推。名称由成环羟基所处的位置、“-”、环内碳原子的个数及“内酯”二字构成。例子如γ-丁内酯(4-羟基丁酸形成的五元环内酯)。
内酯的IUPAC名称是将上述名称中的希腊字母用数字代替,α-、β-、γ-、δ-分别对应2-、3-、4-、5-。γ-丁内酯的IUPAC名称为“4-丁内酯”。
性质与开链羧酸酯相似,与水(酸或碱存在下)、醇或氨反应,生成相应的羟基酸、羟基酸酯或羟基酰胺。β-内酯通常由乙烯酮与醛、酮反应制取γ-或δ-内酯可由γ-或δ-卤代酸制取。一些从天然物中分离得到的大环内酯具有生物活性
低分子量酯是无色、易挥发的芳香液体。高级内酯常为无色无味的蜡状固体。低分子量的酯可以作许多有机化合物的溶剂,也可作清漆的溶剂。
酯化法
羟基羧酸在浓硫酸催化下加热脱水可以获得,但纯度较低,有大量的交酯和链酯等副产物生成,实际中极少应用。工业上可一般使用脱氢法、顺酐直接加氢法和顺酐酯化加氢法等。
脱氢法
以工业制备γ-丁内酯(GBL)为例:用1,4-丁二醇脱去一分子氢气获得。
γ-丁内酯工艺由反应系统、精制系统组成。1,4-丁二醇在催化剂的作用下生成γ-丁内酯和副产品氢气。副产品氢气经甲烷化除去杂质送至丁二醇低压反应器使用。γ-丁内酯首先脱除轻组分,然后脱除重组分,纯度达到99.5%以上,送至成品槽。
顺酐直接加氢法
将顺酐汽化后与氢气一起进入加氢反应器,在铜系列催化剂的作用下转化成为γ-丁内酯,同时产生少量四氢呋喃,经冷却后得到γ-丁内酯粗品,氢气循环使用;γ-丁内酯粗品经精馏得到γ-丁内酯和四氢呋喃。
顺酐酯化加氢法
正丁烷(空气催化氧化)—→顺酐(与水充分接触)—→顺酸(在液相中两步催化加氢) —→BDO(精馏脱水)—→高纯度产品。