本文将介绍如何制备并应用2-溴丁酸甲酯，深入探讨该化合物的合成方法以及其在化学合成的应用。
背景：2-溴丁酸甲酯，化学式为C5H9BrO2，CAS号为3196-15-4，英文名为2-Bromobutyric acid methyl ester，外观与性状为无色透明液体，熔点：116℃，常用作医药和农药中间体。
制备：
(1)将新蒸87.1mL(1.2mol)SOCl2倒入250mL三口瓶中,加热至微沸后,停止加热,向其中滴加正丁酸92mL(1.0mol),滴加时间约1h。滴加完毕,回流0.5h后,冷却至室温。
(2)向⑴中三口瓶加入0.5g红磷,微沸的情况下,滴加160gBr2,约需2.5h,滴毕,回流8h。
(3)向另一250mL三口瓶中加入40.5mL(1.0mol)CH3OH,在100℃水浴下滴加⑵中所得的2-溴丁酰氯,约需0.5h。
(4)过滤,滤液先后用200mL水、w(Na2CO3)为5%的水溶液100mL和200mL水洗涤,干燥后,蒸馏得2-溴丁酸甲酯,约128g,产率71%,n20D1.4520,密度1.573。
应用：
1. 合成2 -甲硫基丁酸甲酯
2 -甲硫基丁酸甲酯是一种广泛存在于天然水果中的香料化合物，具体合成步骤如下：
(1)将114g(1.5mol)硫脲,75mLH2O加入到500mL三口瓶中,搅拌10min,将内温升至30℃,滴加硫酸二甲酯97.5g(0.77mol),约需1.5h。滴加完毕, 回流3h,冷却。滴加由63g和100mLH2O组成的NaOH溶液,生成的气体通入到250g上述27%CH3ONa溶液中,约需5～6h,约增重63g。
(2)将CH3SNa的CH3OH溶液,先加热到内温40℃,停止加热,滴加180g 2-溴丁酸甲酯,约需30min,控制反应温度不超过70℃,可加冰水冷却。滴加完毕,反应25-30min。
(3)将反应液倒入500mL分液漏斗中,用100mL水溶解其中固体,再用100mL×3的CH2Cl2萃取三次,合并有机层,再用100mL水洗、干燥、过滤、蒸馏,取内温180℃、顶温120℃的馏分,约得103g,产率为91%(含量大于98%),n20D1.4610,密度1.028。整个反应总产率为64.6%。
2. 合成益智药乙拉西坦
乙拉西坦(Etiracetam,1),化学名为α-乙基-2-氧-1-吡咯烷乙酰胺,是比利时UCB公司研究开发的吡拉西坦类药物,其对记忆缺损的治疗比吡拉西坦能发挥更强和更有效的作用, 同时具有抗惊厥和抗癫痫作用，其合成步骤如下：
（1）α-溴丁酰胺的合成
在装有搅拌器的250 mL的三颈烧瓶中,加入60 mL甲醇、9.00 g(0.050 mol)α-溴丁酸甲酯,搅拌下冰浴冷却到0 ℃时,加入30 mL氨水,控制温度反应6 h , 减压蒸除溶剂,过滤,干燥,得白色晶体6.7 g ,收率为80.7%,熔点为111～113 ℃。
（2）乙拉西坦的合成
在装有搅拌器、回流冷凝管、恒压漏斗的250 mL四口烧瓶中加入60 mL四氢呋喃,于氮气保护下加入2.0 g(0.05 mol)氢化钠,慢慢滴加4.25 g(0.05 mol)2-吡咯烷酮, 室温下搅拌反应2 h ,然后滴加溶有4.15 g(0.025 mol)α-溴丁酰胺的四氢呋喃溶液,加入0.6 g(0.0026 mol)三乙基苄基氯化铵(TEBA),回流反应4 h , 冷却,过滤除去生成的溴化钠,减压蒸除溶剂,残余物用乙醇重结晶,过滤,干燥,得到白色固体2.4 g ,收率为56.5%,熔点为120～121 ℃。
参考文献：
[1]旷春桃,胡艾希. 益智药乙拉西坦的合成和结构表征 [J]. 中南林学院学报, 2006, (02): 129-130+137.
[2]王永红,王利民. 2-甲硫基丁酸甲酯的合成工艺研究 [J]. 香料香精化妆品, 2005, (01): 1-3+41.
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