CN104892385B - 一种环丁酮的纯化工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环丁酮的纯化工艺，涉及化工工艺领域，包括加入水中，加入碱金属或碱土金属的碳酸盐进行搅拌并过滤；在水中加入高沸点胺类化合物进行混合加热反应，在与水不相容的有机相中萃取，将有机相部分，在精馏塔中进行精馏，收集98‑99℃馏分，在馏分中加入碱金属和/或碱土金属的碳酸盐和/或氧化物，避光封装储存，该方法工业生产，整个纯化过程的温度低，温和去杂质，减少了纯化过程中环丁酮的挥发损耗，试剂使用价格低廉易得，安全性好，对水质滤液进行中和处理，在工厂中就可以完成废水的一次处理，保护环境，整个工艺流程十分简单，制得的环丁酮纯度均在97%以上，同时也解决了环丁酮纯化后的储存问题，防止环丁酮的发生沉淀絮凝问题。
Description
技术领域
本发明涉及化工工艺领域，特别是涉及一种环丁酮的纯化工艺。
背景技术
环丁酮，英文名称:Cyclobutanone，分子式为C4H6O，是制备培南类药物等化合物的原料或中间体，环丁酮的制备方法通常有两种：一种是以环丁醇为原料，用三氧化铬，草酸，在水中氧化环丁醇（Organic Synthesis Collective Volumes 7,114-116) ；另一种是以环丙甲醇为原料，将环丙甲醇溶于水中，加入浓盐酸，回流，使环丙甲醇重排成环丁醇，再用次氯酸钠氧化，得到环丁酮（US6476274），两种方法得到的环丁酮粗品，含有且不仅仅含有以下杂质：未反应完的环丙甲醇，未反应完的环丁醇，3- 丁烯-1- 醇，环丙甲醛，环丙甲酸，各种醚类杂质，这些杂质的沸点近于环丁酮的沸点，难于分离，严重影响环丁酮的使用，专利号为201310406808.5公开了一种环丁酮的纯化工艺；目的是提供一种方法简单、成本较低、适用于工业化生产的环丁酮的纯化工艺，一种环丁酮的纯化工艺包括步骤：在环丁酮粗品中加入金属氧化剂，搅拌反应2-24h ；在常压下精馏，收集98-99℃的馏分即为产品，本发明制备一种环丁酮的纯化工艺具有以下优点：整个方法只需要加入金属氧化剂搅拌反应，金属氧化剂价格非常便宜，而且常温下为固体，与有机相容易分离；整个反应温度也不高，不超过40℃，耗能低，去除杂质的条件比较温和，在室温条件下即可进行，十分适用于工业化生产；整个工艺流程十分简单，制得的环丁酮纯度均在98% 以上，但是其中采用的金属氧化剂酸性较强，安全性不高，也没有解决环丁酮纯化后的储存问题。
发明内容
为克服现有技术上的不足，本发明目的是提供一种环丁酮的纯化工艺。
为实现本发明的目的，本发明的技术方案如下：
一种环丁酮的纯化工艺，包括以下步骤：
（1）将环丁酮粗品加入水中，加入碱金属或碱土金属的碳酸盐进行搅拌15min-1h，用滤纸进行两次过滤后，用氢氧化钠中和滤液后，弃废液。
（2）将滤出物加入水中，将在水中加入高沸点胺类化合物进行混合加热反应，混合加热温度为50-70℃，搅拌0.5-1d，反应完成后，用滤纸进行过滤，用氢氧化钠中和滤液后，弃废液。
（3）使用与水不相容的有机相进行萃取，充分混合后，将有机相部分，在精馏塔中进行精馏，收集98-99℃馏分，即为环丁酮纯品。
（4）在馏分中加入碱金属和/或碱土金属的碳酸盐和/或氧化物，避光封装储存。
（5）环丁酮开封使用时，进行过滤，除去碱金属和/或碱土金属的碳酸盐和/或氧化物即可。
上述一种环丁酮的纯化工艺，其中，步骤（1）中所述碱金属或碱土金属的碳酸盐为碳酸钠和碳酸钾中的一种，其中碳酸钠或碳酸钾的用量为环丁酮粗品体积的1-2倍。
上述一种环丁酮的纯化工艺，其中，步骤（2）中所述高沸点胺类化合物为二苄胺、N-甲基苄胺、苄胺或苯胺中的一种。
上述一种环丁酮的纯化工艺，其中，步骤（3）中所述有机相为乙醚或二氯甲烷中的一种。
上述一种环丁酮的纯化工艺，其中，步骤（2）所述高沸点胺类化合物与环丁酮的摩尔比为1-10:100。
上述一种环丁酮的纯化工艺，其中，步骤（4）中所述碱金属和/或碱土金属的碳酸盐和/或氧化物为碳酸钾和碳酸钠的碱金属碳酸盐和碱土金属碳酸盐，或者选自氧化镁和氧化钙的碱金属氧化物或碱土金属氧化物，其中，所述碱金属和/或碱土金属的碳酸盐和/或氧化物的用量为总体积的0.5-3%。
上述一种环丁酮的纯化工艺，其中，步骤（4）中所述碱金属和/或碱土金属的碳酸盐和/或氧化物均为固体。
本发明的有益效果：上述采用的方法适用于工业生产，整个纯化过程的温度低，最高温度不超过70℃，温和去杂质，减少了纯化过程中环丁酮的挥发损耗，试剂使用价格低廉易得，安全性好，对水质滤液进行中和处理，在工厂中就可以完成废水的一次处理，保护环境，整个工艺流程十分简单，制得的环丁酮纯度均在97% 以上，同时也解决了环丁酮纯化后的储存问题，防止环丁酮的发生沉淀絮凝问题。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
采用US6476274中方法，以环丙甲醇为原料，将环丙甲醇溶于水中，加入浓盐酸，回流，使环丙甲醇重排成环丁醇，再用次氯酸钠氧化，得到环丁酮粗品，含量为90-92%（GC 测试，即气相色谱测试）。
实施例1：
一种环丁酮的纯化工艺，包括以下步骤：
（1）将5mol环丁酮粗品加入100ml水中，加入10mol碳酸钾进行搅拌15min，用滤纸进行两次过滤后，用氢氧化钠中和滤液后，弃废液。
（2）将滤出物加入100ml水中，在水中加入0.5mol二苄胺进行混合加热反应，混合加热温度为60℃，搅拌0.5d，反应完成后，用滤纸进行过滤，用氢氧化钠中和滤液后，弃废液。
（3）使用与水不相容的100ml乙醚进行萃取，充分混合后，将乙醚部分，在精馏塔中进行精馏，收集98-99℃馏分，即为环丁酮纯品。
（4）在馏分中加入3g块状氧化钙，避光封装储存。
（5）环丁酮开封使用时，进行过滤，除去块状氧化钙即可。
实施例2：其余与所述实施例1相同，不同之处在于，步骤（1）中，加入8mol碳酸钠进行搅拌1h，步骤（2）中，在水中加入0.05mol N-甲基苄胺进行混合加热反应，混合加热温度为50℃，搅拌1d，步骤（3）中所述有机相为二氯甲烷，步骤（4）和步骤（5）中所述碱金属和/或碱土金属的碳酸盐和/或氧化物为1g氧化镁。
实施例3：其余与所述实施例1相同，不同之处在于，步骤（1）中，加入5mol碳酸钠进行搅拌30min，步骤（2）中，在水中加入0.1mol苄胺进行混合加热反应，混合加热温度为70℃，搅拌1d，步骤（4）和步骤（5）中所述碱金属和/或碱土金属的碳酸盐和/或氧化物为0.5g碳酸钾。
上述三个实施例中，
| 实施例一 | 实施例二 | 实施例三 | |
| GC 测试含量 | 98．8 | 99.5% | 99.1% |
| 储存时出现沉淀时间 | 63天 | 55天 | 49天 |
这种环丁酮纯化方法适用于工业生产，整个纯化过程的温度低，最高温度不超过70℃，温和去杂质，减少了纯化过程中环丁酮的挥发损耗，试剂使用价格低廉易得，安全性好，对水质滤液进行中和处理，在工厂中就可以完成废水的一次处理，保护环境，整个工艺流程十分简单，制得的环丁酮纯度均在97% 以上，同时也解决了环丁酮纯化后的储存问题，防止环丁酮的发生沉淀絮凝问题。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (4)
1.一种环丁酮的纯化工艺，其特征在于 ：包括以下步骤 ： （ 1）将环丁酮粗品加入水中，加入碱金属或碱土金属的碳酸盐进行搅拌 15min-1h，用滤 纸进行两次过滤后，用氢氧化钠中和滤液后，弃废液 ； （ 2）将滤出物加入水中，将在水中加入高沸点胺类化合物二苄胺、 N- 甲基苄胺、苄胺或苯胺中的一种进行混合加热反应，混合加热 温度为 50-70℃，搅拌 0.5-1d，反应完成后，用滤纸进行过滤，用氢氧化钠中和滤液后，弃废 液 ； （ 3） 使用与水不相容的有机相进行萃取，充分混合后，将有机相部分，在精馏塔中进行 精馏，收集98-99℃馏分，即为环丁酮纯品 ； （ 4） 在馏分中加入碱金属和 / 或碱土金属的碳酸盐和/ 或氧化物，避光封装储存 ； （ 5）环丁酮开封使用时，进行过滤，除去碱金属和 / 或碱土金属的碳酸盐和 / 或氧化物 即可。
2.根据权利要求 1 所述的一种环丁酮的纯化工艺，其特征在于，步骤 （ 1）中所述碱金属 或碱土金属的碳酸盐为碳酸钠和碳酸钾中的一种，其中碳酸钠或碳酸钾的用量为环丁酮粗 品体积的 1-2 倍。
3.根据权利要求 1 所述的一种环丁酮的纯化工艺，其特征在于，步骤 （ 3）中所述有机相 为乙醚或二氯甲烷中的一种。
4.根据权利要求 1 或 3 所述的一种环丁酮的纯化工艺，其特征在于，步骤 （ 2）所述高沸点胺类化合物二苄胺、 N- 甲基苄胺、苄胺或苯胺与环丁酮的摩尔比为 1-10:100。
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| EP1180509A1 (en) * | 2000-08-16 | 2002-02-20 | Eastman Chemical Company | Process for the recovery and purification of cyclobutanone |
| US6476274B1 (en) * | 1999-03-10 | 2002-11-05 | Bayer Aktiengesellschaft | Method of producing cyclobutanone |
| CN103449994A (zh) * | 2013-09-09 | 2013-12-18 | 成都红胜科技发展有限公司 | 一种环丁酮的纯化工艺 |
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