CN101024614B - 环丙胺生产酯化、环合工段的气相色谱中控分析方法 - Google Patents
环丙胺生产酯化、环合工段的气相色谱中控分析方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种环丙胺生产酯化、环合工段的气相色谱中控分析方法，主要技术特征是：1.酯化工段测定γ-氯代丁酸甲酯色谱分析条件是，毛细管色谱柱PEG20M 30m×0.32mm×0.5μm，氢火焰检测器；气化室温度：240～250℃；检测室温度：240～250℃；柱温：210～220℃；柱前压：0.05～0.06MPa；进样量：1～2μl。2.环合工段测定环丙甲酸甲色谱分析条件是毛细管色谱柱：SE-30 30m×0.32mm×0.5μm，氢火焰检测器，气化室温度：140～160℃；检测室温度：180～200℃；柱温：110～120℃；柱前压：0.02～0.03MPa；进样量：1～2μl。本发明在环丙胺生产的酯化、环合工段用气相色谱分析对各段进行中间监控，可以掌握反应进行的完全程度，便于对反应条件的调整。
Description
技术领域
本发明涉及精细化工中间体合成技术领域，具体地讲是在环丙胺生产的酯化、环合工段用气相色谱分析对反应程度进行中间监控的分析方法。
背景技术
众所周知，产品质量是在生产过程中形成的，它受到人员、设备、原材料、方法、环境等因素的影响。有机合成产品由于本身对生产中温度、压力、反应时间较为敏感，这种影响尤为显著。因此，为了保证和控制产品质量，对生产过程中的各个环节和各道工序的中间制品，都必须按技术标准要求进行予防性检验，防止不合格半成品流入下道工序，确保最终产品质量符合标准要求。化工产品生产过程的中间控制分析是在生产过程不停顿的情况下进行的。因此，要求中间控制分析方法必须具备快速、准确两个基本要求。如果分析方法繁琐，耗费时间长，待得到分析结果后，生产中的化学过程或物理过程已继续向前推进了许多。这样的分析方法对于生产过程不仅没有指导意义，而且容易造成生产事故，导致产品报废。
环丙胺为含有三元环的脂肪胺，是一种重要的精细化工中间体。广泛应用于医药、农药、有机合成等领域。合成环丙胺以γ-丁内酯为起始原料，通过氯化、酯化、环合、氨化和降解五步反应，经蒸馏提纯得到产品。生产中每一步反应的转化率直接影响最终产物环丙胺.的收率，如果对环丙胺生产的每一步在一定时间内的反应程度做到随时监控分析，可以对反应进行的完全程度、转化率的高低做出正确的判断，也可对下一批投料的反应条件及投料比作出相应合理的调整。目前，还未见到国内对环丙胺生产进行中间控制分析的报道。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种环丙胺生产酯化、环合工段的气相色谱中控分析方法。
本发明的技术问题由如下方案来解决：环丙胺生产酯化、环合工段的气相色谱中控分析方法：
1、酯化工段中控色谱分析条件
酯化工段化学反应
合成环丙胺的第一步是以γ-丁内酯为起始原料，首先与氯化亚砜进行开环反应，然后反应产物与甲醇发生酯化反应，生成γ-氯代丁酸甲酯，其反应式如下：
ClCH2CH2CH2COCl+CH3OH→ClCH2CH2CH2COOCH3+HCl↑(酯化)在酯化反应的不同时段取样，用气相色谱随时对反应产物进行分析，即可监控γ-氯代丁酸甲酯的收率情况，经检测酯化反应完成后，γ-氯代丁酸甲酯含量为96％-99％，色谱分析条件是：毛细管色谱柱PFG20M 30m×0.32mm×0.5μm，氢火焰检测器；气化室温度：240～250℃；检测室温度：240～250℃；柱温：210～220℃；柱前压：0.05～0.06MPa；进样量：1～2μl；测定方法：归一化法；色谱峰出峰顺序：杂质峰，主峰γ-氯代丁酸甲酯，未反应的γ-丁内酯峰，
2、环合工段中控色谱分析条件
环合工段化学反应
环合工段是在二甲苯介质中，γ-氯代丁酸甲酯与过量甲醇钠进行环合反应，生成产物环丙甲酸甲酯，其反应式如下：
在反应完成后，反应体系中除产物环丙甲酸甲酯外，还生成CH3OH、NaCl，还存在未反应的NaOCH3和反应介质二甲苯，环合工段可在不同时段采集反应过程中的回流液，回流液组成为：环丙甲酸甲酯、CH3OH、二甲苯，用气相色谱进行分析，根据环丙甲酸甲酯在回流液中的含量，来监控反应进行的程度，反应完全后，环丙甲酸甲酯在回流液中含量为20～22％，色谱分析条件是：毛细管色谱柱SE-3030m×0.32mm×0.5μm，氢火焰检测器，气化室温度：140～160℃；检测室温度：180～200℃；柱温：110～120℃；柱前压：0.02～0.03MPa；进样量：1～2μl；测定方法：归一化法，色谱峰出峰顺序：甲醇峰，环丙甲酸甲酯峰，二甲苯峰。
本发明的优点是：本发明根据环丙胺生产的酯化、环合工段反应体系中，反应物、生成物及未反应物等成分的组成，提出了在环丙胺生产的酯化、环合工段用气相色谱对各段反应程度进行中间监控的分析方法，确定了分析方法的色谱条件，满足了中控分析的基本要求，为生产合格的环丙胺产品提供了一定的质量保障。
具体实施方式
实施例：
1.在酯化工段反应未进行完全时取样50mL，在选定的色谱条件下：毛细管色谱柱PEG20M 30m×0.32mm×0.5μm，氢火焰检测器；气化室温度250℃；检测室温度250℃；柱温220℃；柱前压0.06MPa；进样量1μl进行分析，测得γ-氯代丁酸甲酯含量为90％。
在酯化工段达到反应完全的时间后取样50mL，在选定的色谱条件下：毛细管色谱柱PEG20M 30m×0.32mm×0.5μm，氢火焰检测器；气化室温度250℃；检测室温度250℃；柱温220℃；柱前压0.06MPa；进样量1μl进行分析，测得γ-氯代丁酸甲酯含量为98.8％。
2.在环合工段反应未进行完全时采集回流液50mL，在选定的色谱条件下：毛细管色谱柱SE-30 30m×0.32mm×0.5μm，氢火焰检测器，气化室温度150℃；检测室温度200℃；柱温120℃；柱前压0.02MPa；进样量1μl进行分析，测得环丙甲酸甲酯含量为16.8％。
在环合工段达到反应完全的时间后采集回流液50mL，在选定的色谱条件下：毛细管色谱柱SE-30 30m×0.32mm×0.5μm，氢火焰检测器，气化室温度150℃；检测室温度200℃；柱温120℃；柱前压0.02MPa；进样量1μl进行分析，测得环丙甲酸甲酯含量为21.6％。
Claims (1)
1.环丙胺生产酯化、环合工段的气相色谱中控分析方法，其特征在于：
(1)酯化工段中控色谱分析条件：
酯化工段化学反应：合成环丙胺的第一步是以γ-丁内酯为起始原料，首先与氯化亚砜进行开环反应，然后反应产物与甲醇发生酯化反应，生成γ-氯代丁酸甲酯，其反应式如下：
ClCH2CH2CH2COCl+CH3OH→ClCH2CH2CH2COOCH3+HCl↑(酯化)
在酯化反应的不同时段取样，用气相色谱随时对反应产物进行分析，即可监控γ-氯代丁酸甲酯的收率情况，经检测酯化反应完成后，γ-氯代丁酸甲酯含量为96％-99％；色谱分析条件是：毛细管色谱柱PEG20M 30m×0.32mm×0.5μm，氢火焰检测器；气化室温度：240～250℃；检测室温度：240～250℃；柱温：210～220℃；柱前压：0.05～0.06MPa；进样量：1～2μl；测定方法：归一化法；色谱峰出峰顺序：杂质峰，主峰γ-氯代丁酸甲酯，未反应的γ-丁内酯峰；
(2)环合工段中控色谱分析条件：
环合工段化学反应：环合工段是在二甲苯介质中，γ-氯代丁酸甲酯与过量甲醇钠进行环合反应，生成产物环丙甲酸甲酯，其反应式如下：
在反应完成后，反应体系中除产物环丙甲酸甲酯外，还生成CH3OH、NaCl，还存在未反应的NaOCH3和反应介质二甲苯，环合工段可在不同时段采集反应过程中的回流液，回流液组成为：环丙甲酸甲酯、CH3OH、二甲苯，用气相色谱进行分析，根据环丙甲酸甲酯在回流液中的含量，来监控反应进行的程度，反应完全后，环丙甲酸甲酯在回流液中含量为20～22％；色谱分析条件是：毛细管色谱柱SE-30 30m×0.32mm×0.5μm，氢火焰检测器，气化室温度：140～160℃；检测室温度：180～200℃；柱温：110～120℃；柱前压：0.02～0.03MPa；进样量：1～2μl；测定方法：归一化法，色谱峰出峰顺序：甲醇峰，环丙甲酸甲酯峰，二甲苯峰。
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Citations (2)
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| 顾晓波.环丙胺的合成工艺研究.《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技Ⅰ辑》.2005,第2005年卷(第07期),B016-10. * |
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