CN101270028B - α-甲基萘的纯化工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种α-甲基萘的纯化方法，包括：以脱除吲哚后的α-甲基萘为原料，与金属卤化物反应3-8小时，所述金属卤化物选自AlX3和ZnX2，其中X为Cl-和Br-原子，除去固体物质以及反应生成的絮凝物后，在滤液中加入洗涤溶剂，混合后静置20-40分钟，所述洗涤溶剂选用甲醇、乙醇、丙醇、乙醚或苯；上层溶液蒸去溶剂，得到纯化的α-甲基萘。本发明所提供的纯化工艺去除了α-甲基萘中的大部分甲基硫茚杂质和不明物，纯度大于99％，本工艺具有产品质量好、附加值高、溶剂来源广泛、价格低廉、能耗低等优点。本发明所得的α-甲基萘可用于医药中间体、涤纶印染载体表面活性剂或其它对α-甲基萘纯度要求较高的场合。
Description
技术领域
本发明涉及一种α-甲基萘的纯化工艺，具体涉及从脱除吲哚的含α-甲基萘原料中纯化α-甲基萘的工艺。
背景技术
α-甲基萘可用于氯乙烯纤维和涤纶印染载体表面活性剂、热载体、医药中间体、硫磺提取剂，可用于生产增塑剂、纤维助染剂。也可作为柴油十六烷值测定剂、农药杀虫剂的溶剂、蒽醌法双氧水生产用溶剂。还可用于合成1—萘二酸作为植物生长激素，合成1—萘甲酸作为彩色照相染料的原料。
现有α-甲基萘的生产纯化技术中，专利CN94113628.0介绍了一种提取α-甲基萘和β-甲基萘的方法及装置，采用酸洗加碱洗然后再精馏的方法，从工业甲基萘馏分中提取α-甲基萘和β-甲基萘，但是其纯度只能达到90％。文献“从甲基萘馏分中提取精β-甲基萘和精α-甲基萘”(杨宝昌，巴德彪，沈阳化工，1999，28(3)：39～42)中公开了以生产β-甲基萘主馏份的釜残液(α-甲基萘含量>40％)为原料，采用间歇蒸馏，再结合酸洗、水洗的方法，可得到95％以上的精α-甲基萘。上述文献中介绍的方法，只对α-甲基萘馏分中的含氮类杂质如吲哚等的去除效果较好，而对含硫杂质如甲基硫茚等的去除不彻底，因而α-甲基萘的纯度难以达到99％以上。
本发明者考虑到脱除吲哚的α-甲基萘原料成份组分复杂(含有β-甲基萘，2-甲基硫茚，5-甲基硫茚，3-甲基硫茚和少量不明物)，且由于α-甲基萘的熔点较低，常温下为液态，而原料中各杂质含量较低，所以采用常规的结晶手段难以对该原料提纯；又由于部分杂质和α-甲基萘之间沸点相近，有的可能还会形成共沸物，故单纯依靠常规的精馏手段也难以得到高纯度的α-甲基萘。本发明者通过不断地摸索，获得了一种使α-甲基萘的纯度达到99％以上的纯化方法，并通过气相色谱分析确证了α-甲基萘的纯度，从而完成了本发明。
因此，本发明的目的在于提供一种α-甲基萘的纯化工艺。
发明内容
本发明提供一种α-甲基萘的纯化方法，包括以下步骤：
(1)以脱除吲哚后的α-甲基萘为原料，按1：0.005-0.02的重量比加入金属卤化物，反应3-8小时，所述金属卤化物选自AlX3和ZnX2，其中X为Cl-和Br-原子；
(2)去除固体物质后，在滤液中加入洗涤溶剂，所述洗涤溶剂选自甲醇、乙醇、丙醇、乙醚和苯，所述溶剂与滤液的重量比为1：1—3：1，加入溶剂的温度为30-50℃；
(3)经充分振荡后静置20-40分钟；
(4)取上层溶液蒸去溶剂，得到纯化的α-甲基萘。
本发明的一个优选实施方案中，所述金属卤化物为小颗粒状，优选的颗粒大小为0.1～0.5mm。在另一个实施方案中，所述金属卤化物为粉末状。
本发明的一个优选实施方案中，所述原料与反应物的重量比为1：0.01-0.015。
本发明的一个优选实施方案中，反应的时间为4-5小时。
本发明的一个优选实施方案中，洗涤溶剂采用乙醇。
本发明的一个优选实施方案中，溶剂与滤液的重量比为1.5：1—2：1。
本发明的一个优选实施方案中，加入溶剂的温度为40±3℃。
本发明的一个优选实施方案中，静置时间为30分钟。
本发明所提供的纯化工艺中使用的原料为除去吲哚的α-甲基萘，其中α-甲基萘的含量高于95％。
在步骤(1)中，加入金属卤化物如无水三氯化铝等的重量百分比(以α-甲基萘为100计)为0.5～2％，优选百分比为1～1.5％。无水三氯化铝加入前宜研磨成小颗粒或粉末状。
步骤(1)中，可采用搅拌使金属卤化物如无水三氯化铝颗粒充分均匀地悬浮在α-甲基萘原料液中，反应时间较佳为3～8小时，更佳为4～5小时。
反应后可用诸如过滤、离心等已知方法将固体小颗粒物质和部分絮凝物从反应液中去除。
向步骤(1)获得的滤液中加入的溶剂选自甲醇、乙醇、丙醇、乙醚和苯，优选乙醇，加入的溶剂重量比为溶剂：滤液＝1：1～3：1，优选1.5：1～2：1，溶剂的加入温度为30℃～50℃，优选的温度为40±3℃。
充分振荡可使溶剂和滤液完全混合。然后再转入分液漏斗中静置，静置时间为20～40分钟，优选30分钟。
经过充分振荡和静置后，绝大部分的α-甲基萘被溶解在溶剂中，其密度相对轻，极少量的α-甲基萘和大部分杂质以及少量絮凝物在分液漏斗的下部形成重液相，取上层轻液相，蒸馏去除其中的溶剂，得到产品。蒸发出的溶剂可以循环利用。
本发明与现有技术相比，具有如下的特点：本发明的原料为脱去吲哚的α-甲基萘，接下来的提纯工艺包括反应、过滤、溶剂洗涤和蒸馏，得到的α-甲基萘产品收率高(≥90％)、纯度高(≥99％)。
本发明具有的优点和积极效果是：α-甲基萘纯度大于99％，与其它工艺相比，去除了α-甲基萘中的甲基硫茚杂质和大部分不明物，且本工艺具有产品质量好、附加值高、溶剂来源广泛、价格低廉、能耗低等优点。利用本发明生产的高纯度的α-甲基萘可用于医药中间体、涤纶印染载体表面活性剂或其它对α-甲基萘纯度要求较高的场合。
具体实施方案
下面用实施例对本发明作进一步阐述，但这些实施例绝非对本发明有任何限制。本领域技术人员在本说明书的启示下对本发明实施中所作的任何变动都将落在权利要求书的范围内。
实施例
将脱除吲哚的α-甲基萘和反应物加入锥形瓶中，通过磁力搅拌子来实现搅拌，然后对反应物加入量、反应时间、洗涤用溶剂量进行考察，通过气相色谱法分析原料、中间产品和产品α-甲基萘的组成。
实施例1
50g纯度为97.26％的脱除吲哚的α-甲基萘原料(组成见表1)加入到100ml锥形瓶中，放入磁力搅拌子，添加粉末状的无水三氯化铝(原料重量的1.14％)，充分搅拌，反应3.5小时后，滤去固体，取滤液进行分析，其结果见表2，向滤液中加入加热过的46℃的无水乙醇50g(溶剂：滤液≈1：1)，经充分振荡后转入分液漏斗中，静置25分钟，取上层液体进行分析，结果见表3。
产物定量分析在日本岛津GC-2010型气相色谱仪上进行，色谱柱为DB-WAX毛细管柱，长度为30m，内径为0.25mm，膜厚为0.25μm。
表1脱除吲哚的α-甲基萘原料成分
表2经反应处理后的滤液成分
表3经溶剂洗涤后上层液体的成分
实施例2
将50g纯度为97.26％的脱除吲哚的α-甲基萘原料(组成见表1)加入到100ml锥形瓶中，放入磁力搅拌子，添加粉末状的无水三氯化铝(原料重量的1.45％)，充分搅拌，反应5小时后，过滤掉α-甲基萘中的固体，取滤液进行分析，其结果见表4，向滤液中加入加热过的42℃的无水乙醇90g(溶剂：滤液≈1.8：1)，经充分振荡后转入分液漏斗中，静置30分钟，取上层液体进行分析，其结果见表5，将上层液体蒸馏除去溶剂后，得到α-甲基萘产品，称重为44.8g，产品的分析结果见表6。
产物定量分析在日本岛津GC-2010型气相色谱仪上进行，色谱柱为DB-WAX毛细管柱，长度为30m，内径为0.25mm，膜厚为0.25μm。
表4经反应处理后的滤液成分
表5经溶剂洗涤后上层液体的成分
表6终产品的成分
实施例3
将40g纯度为97.26％的脱除吲哚的α-甲基萘原料(组成见表1)加入到100ml锥形瓶中，放入磁力搅拌子，添加粉末状的无水氯化锌(原料重量的1.73％)，充分搅拌，反应6.5小时后，过滤掉α-甲基萘中的固体，取滤液进行分析，其结果见表7，向滤液中加入加热过的39℃的甲醇80g(溶剂：滤液≈2：1)，经充分振荡后转入分液漏斗中，静置40分钟，取上层液体进行分析，其结果见表8，将上层液体蒸馏除去溶剂后，得到α-甲基萘产品，称重为36.2g，产品的分析结果见表9。
产物定量分析在日本岛津GC-2010型气相色谱仪上进行，色谱柱为DB-WAX毛细管柱，长度为30m，内径为0.25mm，膜厚为0.25μm。
表7经反应处理后的滤液成分
表8经溶剂洗涤后上层液体的成分
表9终产品的成分
实施例4
将50g纯度为97.26％的脱除吲哚的α-甲基萘原料(组成见表1)加入到100ml锥形瓶中，放入磁力搅拌子，添加粉末状的溴化铝(原料重量的1.91％)，充分搅拌，反应5.5小时后，过滤掉α-甲基萘中的固体，取滤液进行分析，其结果见表10，向滤液中加入28℃的苯80g(溶剂：滤液≈1.6：1)，经充分振荡后转入分液漏斗中，静置25分钟，取上层液体进行分析，其结果见表11，将上层液体蒸馏除去溶剂后，得到α-甲基萘产品，称重为47.3g，产品的分析结果见表12。
产物定量分析在日本岛津GC-2010型气相色谱仪上进行，色谱柱为DB-WAX毛细管柱，长度为30m，内径为0.25mm，膜厚为0.25μm。
表10经反应处理后的滤液成分
表11经溶剂洗涤后上层液体的成分
表12终产品的成分
Claims (7)
1.一种α-甲基萘的纯化方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)以脱除吲哚后的α-甲基萘为原料，按1∶0.005-0.02的重量比加入金属卤化物，反应3-8小时，所述金属卤化物选自AlX3和ZnX2，其中X为Cl-和Br-原子；
(2)去除固体物质后，在滤液中加入洗涤溶剂，所述洗涤溶剂选用甲醇、乙醇、丙醇、乙醚和苯，所述溶剂与滤液的重量比为1∶1-3∶1，加入溶剂的温度为30-50℃；
(3)经充分振荡后静置20-40分钟；
(4)取上层溶液蒸去溶剂，得到纯化的α-甲基萘。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述金属卤化物为小颗粒状或粉末状。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述原料与金属卤化物的重量比为1∶0.01-0.015。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述的反应时间为4-5小时。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述溶剂与滤液的重量比为1.5∶1-2∶1。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述溶剂的温度为40±3℃。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述静置时间为30分钟。
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