CN102452980A - 7-甲基喹啉的提纯方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种7-甲基喹啉的提纯方法，包括如下步骤：将7-甲基喹啉原料进行减压精馏，当馏分中7-甲基喹啉含量＜80％时切割中间馏分，然后当馏分中7-甲基喹啉含量≥80％时收集7-甲基喹啉粗品，之后将7-甲基喹啉粗品于乙醇中重结晶，过滤即可；其中，所述的减压精馏的回流比为6∶1～10∶1，所述的减压精馏的精馏塔理论板数为60～85块；所述的减压蒸馏的真空度为-0.080MPa～-0.098MPa。该方法工艺简单、便于操作、利于环保、提取的7-甲基喹啉纯度可达95％以上的适用于工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种7-甲基喹啉的提纯方法。
背景技术
7-甲基喹啉，分子式C10H9N，密度1.061，熔点35℃～37℃，沸点258℃，一种黄色油状液体或固体，是合成多种重要的精细化工中间体的原料。
7-甲基喹啉一般可从煤焦油中分离回收，或通过化学合成得到。但是从煤焦油得到的7-甲基喹啉中除了含有7-甲基喹啉外，还含有异喹啉、8-甲基喹啉、以及6-甲基喹啉等大量杂质。目前，现有技术中有关7-甲基喹啉的提纯方法很少。而现有合成法生产7-甲基喹啉环境污染比较大，也不易工业化生产。
特别对于高纯度7-甲基喹啉，由于其组分中最主要杂质是8-甲基喹啉和6-甲基喹啉，而8-甲基喹啉和6-甲基喹啉是7-甲基喹啉异构体，若想通过精馏除去8-甲基喹啉、6-甲基喹啉等杂质极为困难。现有技术，通过常规精馏可得到含量80％以上的7-甲基喹啉混合物，但其中6-甲基喹啉杂质的含量可高达5％～15％，以此为原料很难获得纯度大于95％的7-甲基喹啉产品。该现状亟待解决。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服了现有的7-甲基喹啉提纯方法难以获得高纯度7-甲基喹啉，而合成法环境污染比较大、不易工业化生产的缺陷，而提供了一种工艺简单、便于操作、利于环保、提取的7-甲基喹啉纯度可达95％以上的适用于工业化生产的7-甲基喹啉的提纯方法。
本发明的7-甲基喹啉的提纯方法包括如下步骤：将7-甲基喹啉原料进行减压精馏，当馏分中7-甲基喹啉含量＜80％时切割中间馏分，然后当馏分中7-甲基喹啉含量≥80％时收集7-甲基喹啉粗品，之后将7-甲基喹啉粗品于乙醇中重结晶，过滤即可；其中，所述的减压精馏的回流比为6∶1～10∶1，所述的减压精馏的精馏塔理论板数为60～85块；所述的减压蒸馏的真空度为-0.080MPa～-0.098MPa。
本发明中，所述的7-甲基喹啉原料为本领域常规所使用的原料，既可以为从煤焦油中回收的7-甲基喹啉原料，也可以是化学合成的7-甲基喹啉原料，一般原料中7-甲基喹啉的含量为10％～20％。
本发明中，所述的减压精馏的精馏塔为本领域常规所用，较佳的为间歇蒸馏釜。所述的间歇蒸馏釜理论塔板数为60～85块，较佳的为60～70块。
其中，所述的减压精馏的回流比较佳的为6∶1～9∶1。
本发明中，所述的馏分中7-甲基喹啉含量＜80％较佳的馏分中7-甲基喹啉含量70％～80％时用于精馏原料循环使用，更佳的为馏分中7-甲基喹啉含量75％～80％时用于精馏原料循环使用。
本发明中，所述的馏分中7-甲基喹啉含量＜80％时的塔顶温度较佳的为160℃～175℃。所述的馏分中7-甲基喹啉含量＜80％时，减压精馏的真空度较佳的为-0.080Mpa～-0.088Mpa，更佳的为-0.080Mpa～-0.086Mpa。
本发明中，所述的馏分中7-甲基喹啉含量≥80％时的塔顶温度较佳的为170℃～180℃。所述的馏分中7-甲基喹啉含量≥80％时减压精馏的真空度较佳的为-0.090MPa～-0.098MPa，更佳的为-0.090MPa～-0.096MPa。
本发明中，所述的收集7-甲基喹啉粗品较佳的为收集馏分中7-甲基喹啉含量80％～85％。所述的收集7-甲基喹啉粗品终点较佳的为减压精馏无蒸发量或7-甲基喹啉含量低于80％。
本发明中，所述的乙醇较佳的为无水乙醇。
本发明中，所述的7-甲基喹啉粗品与乙醇的用量比值较佳的为0.3～0.45。
本发明中，所述的重结晶的搅拌温度较佳的为50℃～65℃，更佳的为50℃～60℃。
本发明中，所述的重结晶的搅拌时间较佳的为0.5～1小时，更佳的为0.5小时。
本发明中，所述的重结晶的结晶温度较佳的为10℃～15℃。
本发明中，所述的重结晶的结晶时间较佳的为0.5～5小时，更佳的为1～3小时，最佳的为2小时。
本发明所用试剂和原料除特殊说明外均市售可得。
在符合本领域常识的基础上，本发明中上述的各技术特征优选条件可以任意组合得到本发明较佳实例。
本发明的积极进步效果在于：本发明的7-甲基喹啉的提纯方法工艺简单，便于操作，利于环保，其中杂质8-甲基喹啉的脱除率在80％以上，6-甲基喹啉脱除率在80％以上，所得7-甲基喹啉产品纯度可达95.0％以上，产品中8-甲基喹啉含量仅有1％～2.5％，6-甲基喹啉1～2％，提纯7-甲基喹啉单次得率约35％～50％，效果良好，特别适合产业化生产。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
下述实施例中，所述的百分比除特殊说明外均为各成分占原料总量的质量百分比。
实施例1
7-甲基喹啉的提纯方法包括如下步骤：
在7-甲基喹啉原料100g(包括14.7％的7-甲基喹啉、8.9％的8-甲基喹啉和7.6％的6-甲基喹啉)将原料投入具有60块理论板的蒸馏塔装置中，回流比为7∶1的条件下进行减压精馏，然后在真空度为-0.080MPa(记为P1)下进行减压精馏，以7-甲基喹啉含量为控制指标，当7-甲基喹啉达到70～80％，切割中间馏分，此馏分作为精馏原料可循环套用；之后将真空度调高至为-0.094Mpa(记为P2)继续精馏，当7-甲基喹啉达到80％时，收集，直至7-甲基喹啉小于80％，得到纯度大于82.5％的7-甲基喹啉产品15.1g；
将15.1g的7-甲基喹啉粗品(含量82.5％)按质量比30％加入无水乙醇50.3g，加热到50℃，搅拌30分钟后静止冷却到10℃，静止时间2小时，过滤后进行真空干燥得晶体7.2g，经色谱分析纯度96.4％。
本实施例得到7.2g的7-甲基喹啉产品(组成包括96.4％的7-甲基喹啉、1.7％的8-甲基喹啉和6-甲基喹啉1.2％)，7-甲基喹啉收得率47.2％。
实施例2
本实施例与实施例1的不同之处仅在于：
7-甲基喹啉原料组成为14.2％的7-甲基喹啉7.3％的8-甲基喹啉和8.4％的6-甲基喹啉；
减压精馏的回流比为6∶1；
P1为-0.082Mpa，P2为-0.096Mpa；
其他原料及相关操作均同实施例1。
本实施例得到7.8g的7-甲基喹啉产品(组成包括95.4％的7-甲基喹啉、2.1％的8-甲基喹啉和1.8％的6-甲基喹啉)，7-甲基喹啉收得率52.4％。
实施例3
本实施例与实施例1不同之处仅在于：
7-甲基喹啉原料组成为13.7％的7-甲基喹啉、5.7％的8-甲基喹啉和7.3％的6-甲基喹啉；
蒸馏塔装置理论板数70块；
减压精馏的回流比8∶1；
重结晶的结晶静置时间为3小时，结晶温度15℃；
其他原料及相关操作均同实施例1。
本实施例3得到6.45g的7-甲基喹啉产品(组成包括97.2％的7-甲基喹啉、1.2％的8-甲基喹啉和1.1％的6-甲基喹啉)，7-甲基喹啉收得率45.7％。
实施例4
该实施例与实施例1不同之处仅在于：
P1为-0.086Mpa，P2为-0.090Mpa；
重结晶的搅拌温度60℃；
重结晶的结晶静置时间为3小时；
其他原料及相关操作均同实施例1。
本实施例4得到7.9g的7-甲基喹啉产品(组成包括97.2％的7-甲基喹啉、1.4％的8-甲基喹啉和1.1％的6-甲基喹啉)，7-甲基喹啉收得率55.0％。
实施例5
该实施例与实施例1不同之处仅在于：
7-甲基喹啉原料组成为11.6％的7-甲基喹啉、8.9％的8-甲基喹啉和10.1％的6-甲基喹啉；
减压精馏的回流比9∶1；
重结晶7-甲基喹啉粗品与乙醇的用量比值为0.45；
重结晶的结晶时间1小时
其他原料及相关操作均同实施例1。
本实施例5得到5.2g的7-甲基喹啉产品(组成包括97.3％的7-甲基喹啉、1.2％的8-甲基喹啉和1.0％的6-甲基喹啉)，7-甲基喹啉收得率43.6％。
Claims (10)
1.一种7-甲基喹啉的提纯方法，其特征在于：其包括如下步骤：将7-甲基喹啉原料进行减压精馏，当馏分中7-甲基喹啉含量＜80％时切割中间馏分，然后当馏分中7-甲基喹啉含量≥80％时收集7-甲基喹啉粗品，之后将7-甲基喹啉粗品于乙醇中重结晶，过滤即可；其中，所述的减压精馏的回流比为6∶1～10∶1，所述的减压精馏的精馏塔理论板数为60～85块；所述的减压蒸馏的真空度为-0.080MPa～-0.098MPa。
2.如权利要求1所述的提纯方法，其特征在于：所述的7-甲基喹啉原料中7-甲基喹啉的含量为10％～20％。
3.如权利要求1或2所述的提纯方法，其特征在于：所述的减压精馏的精馏塔为间歇蒸馏釜；所述的间歇蒸馏釜理论塔板数为60～85块，较佳的为60～70块。
4.如权利要求1～3任一项所述的提纯方法，其特征在于：所述的减压精馏的回流比为6∶1～9∶1。
5.如权利要求1～4任一项所述的提纯方法，其特征在于：所述的馏分中7-甲基喹啉含量＜80％在馏分中7-甲基喹啉含量70％～80％时用于精馏原料循环使用，较佳的在馏分中7-甲基喹啉含量75％～80％时用于精馏原料循环使用。
6.如权利要求1～5任一项所述的提纯方法，其特征在于：所述的馏分中7-甲基喹啉含量＜80％时的塔顶温度为160℃～175℃；和/或所述的馏分中7-甲基喹啉含量＜80％时，减压精馏的真空度为-0.080Mpa～-0.088Mpa，较佳的为-0.080Mpa～-0.086Mpa。
7.如权利要求1～6任一项所述的提纯方法，其特征在于：所述的馏分中7-甲基喹啉含量≥80％时的塔顶温度为170℃～180℃；和/或所述的馏分中7-甲基喹啉含量≥80％时减压精馏的真空度为-0.090MPa～-0.098MPa，较佳的为-0.090MPa～-0.096MPa。
8.如权利要求1～7任一项所述的提纯方法，其特征在于：所述的收集7-甲基喹啉粗品为收集馏分中7-甲基喹啉含量80％～85％；所述的收集7-甲基喹啉粗品终点为减压精馏无蒸发量或7-甲基喹啉含量低于80％。
9.如权利要求1～8任一项所述的提纯方法，其特征在于：所述的乙醇为无水乙醇；和/或所述的7-甲基喹啉粗品与乙醇的用量比值为0.3～0.45；和/或所述的重结晶的搅拌温度为50℃～65℃，较佳的为50℃～60℃；和/或所述的重结晶的搅拌时间为0.5～1小时，较佳的为0.5小时。
10.如权利要求1～9任一项所述的提纯方法，其特征在于：所述的重结晶的结晶温度为10℃～15℃；和/或所述的重结晶的结晶时间为0.5～5小时，较佳的为1～3小时，更佳的为2小时。
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