本發(fā)明涉及一種化工、醫(yī)藥中間體,具體涉及一種用于五氟苯酚粗品的精制及五氟苯酚工業(yè)化生產(chǎn)的后處理的五氟苯酚的精制工藝。
背景技術(shù):
五氟苯酚作為一種重要的化工中間體,廣泛應(yīng)用于液晶、醫(yī)藥等領(lǐng)域。由于氟原子具有電子效應(yīng)、模擬效應(yīng)、阻礙效應(yīng)和滲透效應(yīng)等特殊性質(zhì),含氟液晶單體材料常常以氟原子或含氟基團作為極性端基,從而具有粘度低、電阻率高、響應(yīng)速度快、介電常數(shù)高等優(yōu)點,五氟苯酚是含氟液晶中間體材料中應(yīng)用較為廣泛的一種。液晶材料的純度、雜質(zhì)含量、掉氟物、溶劑殘留、水分含量等指標(biāo)將直接影響顯示效果,因此液晶材料比常規(guī)的化工中間體具有更高的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),因此對五氟苯酚的品質(zhì)要求也提出了更高要求。同樣在醫(yī)藥領(lǐng)域,五氟苯酚作為丙肝治療藥物索菲布韋合成的關(guān)鍵中間體,引起了醫(yī)藥領(lǐng)域的廣泛關(guān)注,其市場需求量大幅增長。藥品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)高于一般產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)同樣要求五氟苯酚具有高純度、低雜質(zhì)等特點,因此五氟苯酚品質(zhì)將嚴(yán)格限制其作為液晶材料和醫(yī)藥中間體的應(yīng)用。
分子精餾工藝是近年來新興的精餾技術(shù),在實際生產(chǎn)中逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的精餾工藝得到廣泛應(yīng)用,其分離效果明顯優(yōu)于傳統(tǒng)工藝,可實現(xiàn)精確控制,達(dá)到同系副產(chǎn)物分離的效果,能夠?qū)崿F(xiàn)多級精餾處理,同時還具有能耗低,產(chǎn)品損失率低的優(yōu)點。
目前,五氟苯酚合成工藝研究較多,如專利ZL 200510049766.X、CN 102503779、CN 101445431、CN 100434410、JP 10025261、CN 1208398、CN 102887817、CN 102718635等公開的方法。上述專利均未研究五氟苯酚的精制工藝,以常規(guī)方法和后處理工藝得到的五氟苯酚普遍存在純度達(dá)不到液晶材料要求,單一雜質(zhì)含量較高,并且常規(guī)蒸餾很難除去掉氟副產(chǎn)物,得到的五氟苯酚產(chǎn)品水分、溶劑殘留、氟離子殘留不達(dá)標(biāo),直接影響液晶材料的顯示性能。同時在實際生產(chǎn)中還發(fā)現(xiàn),常規(guī)合成和后處理得到的五氟苯酚產(chǎn)品長期儲存易氧化變色。因此需要特殊的后處理工藝解決上述問題,提高產(chǎn)品品質(zhì)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明的目的是提供一種高純度五氟苯酚的精制工藝,該工藝方案結(jié)合五氟苯酚工業(yè)化生產(chǎn)特點,將傳統(tǒng)脫色萃取工藝、除氟沉降工藝與分子精餾工藝相結(jié)合,有效的解決了五氟苯酚產(chǎn)品品質(zhì)問題,精制后的五氟苯酚產(chǎn)品純度、含雜量、溶殘、水分等指標(biāo)均能夠達(dá)到液晶中間體和醫(yī)藥中間體的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),產(chǎn)品外觀色澤良好,長期儲存不會發(fā)生顏色改變,該工藝簡單易行,較傳統(tǒng)工藝能耗低、收率高、污染小,用于五氟苯酚粗品的精制及五氟苯酚工業(yè)化生產(chǎn)的后處理工藝,目前已在實際工業(yè)化生產(chǎn)中成熟應(yīng)用。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種高純度五氟苯酚的精制工藝,該精制工藝具體包括以下步驟:
1)脫色工序:
將粗品五氟苯酚溶于有機溶劑中,調(diào)節(jié)溶液pH為4.5~5.0的弱酸性條件下,加入活化4A分子篩、活性炭、抗氧劑、阻聚劑,充分?jǐn)嚢?~6h后靜置,過濾;所述的抗氧劑為維生素C;所述的阻聚劑為對苯二酚;
2)除氟沉降工序:
將步驟1)中得到的濾液通入除氟絮凝器中,加入無機鋁混凝劑充分?jǐn)嚢栊跄?~3h,泵入離心器離心,濾液再經(jīng)過超濾膜進(jìn)行過濾;
3)分子精餾工序:
將步驟3)處理后的濾液在真空狀態(tài)下通入10~50L處理量的二級刮膜式分子精餾設(shè)備中,首先進(jìn)入第一級分子精餾器中進(jìn)行精餾,待濾液完全分離為低沸組分蒸餾物I和剩余物I;將剩余物I輸送至第二級分子精餾器中,至濾液蒸餾完畢,得到五氟苯酚產(chǎn)品II和高沸組分蒸餾物III。
進(jìn)一步,所述的步驟1)脫色工序中,采用的有機溶劑為二氯甲烷、四氫呋喃、氯仿、丙酮或乙酸乙酯,采用10%烯鹽酸溶液調(diào)節(jié)溶液pH值。
進(jìn)一步,所述的步驟1)脫色工序中,產(chǎn)品粗品與有機溶劑、4A分子篩、活性炭、抗氧劑、阻聚劑的用量比為1kg:2~3L:100~150g:150~200g:25~35g:10~20g。
進(jìn)一步,所述的步驟2)除氟沉降工序中,無機鋁混合絮凝劑為活性氧化鋁與聚合氯化鋁的混合物,質(zhì)量配比為1:1.5,在濾液中的加入濃度為550~1000mg/kg。
進(jìn)一步,所述的步驟3)分子精餾工序中,在第一級分子精餾器中精餾時,控制真空度為0.04~0.06MPa,精餾溫度為50~60℃,采用液氮作為冷阱,冷卻溫度為-10~0℃,待濾液完全分離為低沸組分蒸餾物I和剩余物I;將剩余物I輸送至第二級分子精餾器中,控制真空度為0.06~0.08 MPa,精餾溫度為80~100℃,采用液氮作為冷阱,首先調(diào)節(jié)冷卻溫度為-10~0℃,待穩(wěn)定后收集產(chǎn)品組分時調(diào)節(jié)冷卻溫度為20~25℃,待五氟苯酚產(chǎn)品II收集完畢后調(diào)節(jié)冷卻溫度為-10~0℃,直至高沸組分III收集完畢。
進(jìn)一步,所述的步驟3)分子精餾工序中,所述低沸組分為粗品中殘留的或生產(chǎn)過程中帶入的,包括水、二氯甲烷、四氫呋喃、氯仿、丙酮或乙酸乙酯;所述的高沸組分為粗品中殘留的或生產(chǎn)過程中帶入的,包括對苯二酚、環(huán)丁砜、二甲亞砜、二甲基甲酰胺、六甲基磷酰胺。
進(jìn)一步,所述的步驟1)、2)、3)中,可以直接應(yīng)用于1-鹵代五氟苯經(jīng)堿性催化、水解反應(yīng)制備五氟苯酚的后處理。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:
采用本發(fā)明所述技術(shù)方案得到的高純度五氟苯酚產(chǎn)品,尤其是能夠滿足其作為含氟液晶單體材料中間體以及藥用中間體的品質(zhì)要求,具體可以達(dá)到以下指標(biāo):
采用本發(fā)明所述技術(shù)方案進(jìn)行五氟苯酚粗品精制,產(chǎn)品損失率小于5%;采用本發(fā)明所述技術(shù)方案直接進(jìn)行五氟苯酚工業(yè)化生產(chǎn)的后處理,產(chǎn)品總收率可達(dá)到80%以上,改技術(shù)方案已經(jīng)在實際生產(chǎn)中成熟應(yīng)用,產(chǎn)品外觀色澤良好,品質(zhì)穩(wěn)定。
附圖說明
圖1為本發(fā)明所述五氟苯酚精制工藝流程圖。
具體實施方式
以下結(jié)合實施例對本發(fā)明進(jìn)一步敘述,但本發(fā)明不限于以下實施例。
實施例1
將10kg五氟苯酚粗品加入內(nèi)置聚四氟乙烯涂層的50L定制萃取釜中,加入20L二氯甲烷充分?jǐn)嚢枞芙?,萃取釜降溫?℃,采用計量泵將10%稀鹽酸溶液從儲酸槽泵入萃取釜中,監(jiān)測pH達(dá)到4.5時停止,保持釜內(nèi)溫度不超過10℃,然后依次加入1kg活化4A分子篩、260g維生素C、120g對苯二酚,攪拌4h,過濾后再加入1.5kg活性炭進(jìn)行脫色處理2h,隨后再過濾;濾液轉(zhuǎn)入除氟沉降器中,加入18g混合絮凝劑(活性氧化鋁與聚合氯化鋁質(zhì)量比為1:1.5)處理2h,混合物泵入離心機離心,濾液再經(jīng)過超濾膜進(jìn)行過濾,取濾液經(jīng)離子色譜檢測氟離子含量為2.7mg/kg;將處理后的濾液在真空狀態(tài)下通入50L處理量的二級刮膜式分子精餾設(shè)備中,首先進(jìn)入第一級分子精餾器中進(jìn)行精餾,控制真空度為0.05MPa,精餾溫度為50~60℃,采用液氮作為冷阱,冷卻溫度為-10~0℃,待濾液完全分離為低沸組分蒸餾物I和剩余物I,將剩余物I輸送至第二級分子精餾器中,控制真空度為0.06~0.08 MPa,精餾溫度為80~100℃,采用液氮作為冷阱,首先調(diào)節(jié)冷卻溫度為-10~0℃,待穩(wěn)定后收集產(chǎn)品組分時調(diào)節(jié)冷卻溫度為20~25℃,待五氟苯酚產(chǎn)品II收集完畢后調(diào)節(jié)冷卻溫度為-10~0℃,至濾液蒸餾完畢,得到五氟苯酚產(chǎn)品II和高沸組分蒸餾物III,產(chǎn)品經(jīng)氣相色譜檢測含量99.83%,單雜含量0.06%,掉氟物0.01%,熔點34-36℃,收率89.4%。
實施例2
將1-鹵代五氟苯經(jīng)堿性催化、水解反應(yīng)制備的五氟苯酚混合物(未進(jìn)行后處理)過濾后,濾液通入萃取釜中,參照實施例1所述方法進(jìn)行處理,得到五氟苯酚產(chǎn)品經(jīng)氣相色譜檢測,含量99.81%,單雜含量0.08%,掉氟物0.01%,熔點34-36℃,收率81.2%。
綜上所述,采用本工藝處理得到的五氟苯酚產(chǎn)品外觀色澤良好,品質(zhì)穩(wěn)定,純度高,能耗小,產(chǎn)品品質(zhì)可以達(dá)到液晶中間體及醫(yī)藥中間體的質(zhì)量要求。
采用本發(fā)明所述技術(shù)方案得到的高純度五氟苯酚產(chǎn)品,尤其是能夠滿足其作為含氟液晶單體材料中間體以及藥用中間體的品質(zhì)要求,具體可以達(dá)到以下指標(biāo),見表1:
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