CN101006044B - 对苯二甲醛的提纯方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种使用反溶剂通过重结晶由含有杂质的对苯二甲醛晶体制备高纯度对苯二甲醛的方法。将由常规方法制备的含有少量杂质的低纯度对苯二甲醛溶于溶剂中，并使用水作为反溶剂进行重结晶，以获得高纯度对苯二甲醛。本发明的显著优点在于仅使用水作为反溶剂。另外，该提纯方法耗时短，并且是经济且对环境友好的。

Description

对苯二甲醛的提纯方法
技术领域
本发明涉及一种对苯二甲醛的提纯方法。具体地说，其涉及一种通过将反溶剂(antisolvent)加入溶于溶剂的对苯二甲醛以使高纯度对苯二甲醛晶体析出的对苯二甲醛的提纯方法。更具体地说，本发明涉及一种使用水作为反溶剂通过重结晶制备高纯度对苯二甲醛的方法。
背景技术
由于芳族醛含有高活性的醛基，所以其可用于许多应用中。特别地，含有两个醛基的对苯二甲醛，参见下面化学式1，作为药物、农用化学品、颜料、液晶聚合物、导电聚合物、耐热塑料等的原料而受到重视。
[化学式1]
Figure G05828008820070226D000011
对苯二甲醛是分子量为134.13和熔点为114～116℃的可升华的白色固体。已知其高度可溶于醇，并可溶于醚、碱性溶液和热水。
要通过本发明提纯的对苯二甲醛原料由已知方法制得。
下文是制备对苯二甲醛的方法的简要描述。
可以通过氯化中间体的脱水、对苯二甲酸甲酯的氢化、对二甲苯的汽相氧化等方法制备对苯二甲醛。
为了用于聚合物合成或精细化学过程，应该提纯对苯二甲醛至高纯度。为此目的，应该除去如苯甲醛、对甲苯甲醛和4-羟基苯甲醛的杂质。
因此，本发明的目的是提供一种将由常规制备方法制得的对苯二甲醛提纯至高纯度的方法，以使其直接用于聚合物合成或精细化学过程。
对用于聚合物合成或精细化学过程的通过有效除去杂质的对苯二甲醛的提纯方法很少有报道。
美国专利号2,888,488披露了一种制备对苯二甲醛的方法，其中通过溶剂萃取、干燥和升华而提纯产物。然而，该方法需要复杂的工艺，并使用对环境不友好的化合物氯仿作为溶剂。
日本专利公开号2001-199910披露了一种通过冷却使芳族醛重结晶的方法。但是，该方法在获得高纯度对苯二甲醛上还受到限制。
发明内容
技术方案
本发明的目的是解决上述问题，并提供一种通过经济且对环境友好的提纯方法由低纯度对苯二甲醛制备高纯度对苯二甲醛的方法。为此目的，本发明提供了一种按如下所述制备高纯度对苯二甲醛的方法：将由常规方法制备的对苯二甲醛和含有少量杂质的低纯度对苯二甲醛溶于溶剂中，并使用反溶剂使对苯二甲醛重结晶。由于使用水作为反溶剂，所以该方法即经济又对环境友好。该方法还便于在短时间内完成提纯。
为了实现所述目的，本发明提供了一种对苯二甲醛的提纯方法。
本发明涉及一种通过将含有杂质的对苯二甲醛晶体溶于溶剂中并使用反溶剂使其重结晶的制备高纯度对苯二甲醛的方法。
更具体地说，本发明涉及一种将对苯二甲醛溶于醇中并使用水作为反溶剂使其重结晶的制备高纯度对苯二甲醛的方法。
下文给出本发明更详细的描述。
将通过本发明提纯的低纯度对苯二甲醛可以由常规对苯二甲醛制备方法制得或购自市场。
对于溶解对苯二甲醛的溶剂，可以使用如甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇和二醇的醇或丙酮。优选使用甲醇或乙醇。
对溶剂的用量没有特别的限制。优选的是，其以接近对苯二甲醛晶体在溶剂中的溶解度的量使用。
水或反溶剂可以为常用净化水，包括蒸馏水和去离子水。使用水作为反溶剂在环境保护方面是令人满意的。
可以根据对苯二甲醛的产率等调整溶剂和反溶剂的用量。反溶剂与溶剂的质量比优选为1∶1或更大。其更优选为1∶1～10∶1。如果反溶剂与溶剂的质量比小于1，则产率会下降。另一方面，如果其超过10，则废水的量会增加。
根据本发明，通过将对苯二甲醛溶于溶剂中，以质量比为1～10向该溶剂中加入水(反溶剂)，并放置数分钟至数小时，从而使对苯二甲醛重结晶而完成对苯二甲醛的提纯。当然，可以根据在溶剂中的溶解度改变重结晶过程中的温度。
随后，对重结晶的对苯二甲醛进行过滤和干燥。可以使用烘箱或真空干燥器以不同的温度和时间通过常规方法进行干燥。优选的是，在60～80℃下进行干燥20～28小时。
如果需要更高纯度，则可以进行上述重结晶过程两次或更多次。
具体实施方式
下文，通过实施例对本发明进行更详细的描述。然而，下面的实施例仅用于理解本发明，而本发明不局限于这些实施例或受其限制。
[实施例]
实施例1
将5g粗对苯二甲醛加入40g甲醇中，并完全溶解，同时在室温下充分搅拌。向所制得的溶液中加入20g反溶剂水(水与甲醇的质量比＝0.5∶1)。对苯二甲醛重结晶之后，将其在室温下放置1小时，过滤，并在70℃下干燥24小时，从而制得重结晶的对苯二甲醛。
通过气相色谱-质谱分析法(GC-MSD)测量对苯二甲醛在提纯前和后的纯度。提纯前的对苯二甲醛的纯度为97.2％。同样纯度的对苯二甲醛也用于其它实施例。在对对苯二甲醛提纯后的对苯二甲醛的纯度示于下表1中。
实施例2
除了加入40g水作为反溶剂(水与甲醇的质量比＝1∶1)之外，按照与实施例1相同的方法对对苯二甲醛进行提纯。通过GC-MSD测量制得的对苯二甲醛的纯度。
实施例3
除了加入120g水作为反溶剂(水与甲醇的质量比＝3∶1)之外，按照与实施例1相同的方法对对苯二甲醛进行提纯。通过GC-MSD测量制得的对苯二甲醛的纯度。
实施例4
除了加入200g水作为反溶剂(水与甲醇的质量比＝5∶1)之外，按照与实施例1相同的方法对对苯二甲醛进行提纯。通过GC-MSD测量制得的对苯二甲醛的纯度。
实施例5
除了加入280g水作为反溶剂(水与甲醇的质量比＝7∶1)之外，按照与实施例1相同的方法对对苯二甲醛进行提纯。通过GC-MSD测量制得的对苯二甲醛的纯度。
实施例6
除了加入400g水作为反溶剂(水与甲醇的质量比＝10∶1)之外，按照与实施例1相同的方法对对苯二甲醛进行提纯。通过GC-MSD测量制得的对苯二甲醛的纯度。
实施例7
除了在55℃下将5g粗对苯二甲醛溶于40g乙醇中，并使用200g水作为反溶剂(水与乙醇的质量比＝5∶1)之外，按照与实施例1相同的方法对对苯二甲醛进行提纯。通过GC-MSD测量制得的对苯二甲醛的纯度。
比较例1
在室温下将5g粗对苯二甲醛完全溶于40g甲醇中。在0℃下冷却1小时并过滤之后，在70℃下进行干燥24小时，从而制得重结晶的对苯二甲醛。通过GC-MSD测量该对苯二甲醛的纯度。
比较例2
在55℃下将5g粗对苯二甲醛完全溶于30g甲醇中。在0℃下冷却3小时并过滤之后，在70℃下进行干燥24小时，从而制得重结晶的对苯二甲醛。通过GC-MSD测量该对苯二甲醛的纯度。
表1
反溶剂 溶剂   质量比(反溶剂与溶剂)   TPAL的产率(％)   提纯后的纯度(％) 备注
  实施例1   水   甲醇   0.5∶1   38.8   99.6
  实施例2   水   甲醇   1∶1   56.4   99.9
  实施例3   水   甲醇   3∶1   71.8   99.7
  实施例4   水   甲醇   5∶1   78.6   99.7
  实施例5   水   甲醇   7∶1   79   99.6
  实施例6   水   甲醇   10∶1   79.2   99.6
  实施例7   水   乙醇   5∶1   76.8   99.9
  比较例1   -   甲醇   -   0.2   -   冷却方法
  比较例2   -   甲醇   -   48   99.3   冷却方法
如表1所示，与通过冷却方法制得的对苯二甲醛(比较例1和2)相比，当根据本发明使用水作为反溶剂进行提纯(实施例1～7)时，可以以更高的纯度制得对苯二甲醛。
工业实用性
根据本发明，可以通过将对苯二甲醛溶于溶剂中并使用水作为反溶剂，制得高纯度对苯二甲醛。由于使用水作为反溶剂，所以提纯方法简单且对环境友好。另外，具有以低成本制备高纯度对苯二甲醛的优点。
尽管已参考优选实施方式对本发明进行了详细的描述，但是本领域的技术人员应该理解，在不偏离如所附权利要求书阐明的本发明的实质和范围的情况下，可以对本发明进行各种改变和替代。

Claims (1)

1.一种对苯二甲醛的提纯方法，该方法包括以下步骤：将含有杂质的对苯二甲醛晶体溶于溶剂中，并使用反溶剂使其重结晶，
其中，所述溶剂为选自甲醇、乙醇、丙醇和异丙醇中的至少一种；
所述反溶剂为水；以及
所述反溶剂与所述溶剂的质量比为1～10。
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