CN105523903B - 一种七氟烷的纯化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种七氟烷的纯化方法,该方法包括:将待纯化的七氟烷粗品加入精馏塔的精馏釜内进行精馏纯化,待回流达到稳定后控制回流比为(3~5):1,由精馏塔顶端收集前馏分,待精馏塔顶温度达到53℃~57℃时将回流比降至(1~3):1,由精馏塔顶端收集正馏分,得到纯化后的七氟烷,待精馏塔顶温度降至50℃时停止收集;所述精馏柱内填充有不锈钢θ环填料或内嵌硅胶的不锈钢θ环填料,填充有不锈钢θ环填料的精馏柱下方串联有硅胶柱。本发明通过引入硅胶,利用硅胶对杂质六氟异丙醇的吸附作用,能够很好的迟滞六氟异丙醇的馏出时间,并通过控制精馏釜的温度和回流比,从而实现七氟烷与一般杂质和难除去杂质六氟异丙醇的有效分离。
Description
技术领域
本发明属于化学药品的分离纯化技术领域,具体涉及一种七氟烷的纯化方法。
背景技术
七氟烷,化学名:氟甲基-1,1,1,3,3,3-六氟异丙基醚,1955年首次在美国批准上市,是用于全身麻醉诱导和维持的吸入性麻醉药。
在众多已知制备七氟烷的方法中,最常用的方法是以六氟异丙醇(HFIP)和多聚甲醛为原料,在三氯化铝的催化作用下反应,然后经氟化钾氟化制备。但在产物中明显残留有未反应的六氟异丙醇(HFIP)及甲基六氟异丙基醚(MHFIP)、氯甲基六氟异丙基醚、氯甲基-1,1,3,3,3-五氟-2-丙烯基醚、氟甲基-1,1,3,3,3-五氟-2-丙烯基醚、六氟异丙醇和多聚甲醛形成的聚醚[(CF3)2CH(CH2O)nOCH(CF3)2]以及其它一些未知杂质。这些杂质必须从七氟烷粗品中去除才能获得药用级别的原料药。大部分杂质可以通过传统的精馏方法去除,然而六氟异丙醇(HFIP)很难通过传统精馏方法除去,如图1所示,传统精馏方法处理后仍含有不可接受量的六氟异丙醇(HFIP),这是因为六氟异丙醇(HFIP)和七氟烷的沸点差仅为0.5℃并可形成共沸物。已知的纯化方法包括:按照所存在的六氟异丙醇(HFIP)的量精确控制使用碱的量,并小心控制温度,使用碱水洗七氟烷粗品(WO 99/44978);通过将七氟烷和六氟异丙醇(HFIP)的粗组合物与改性剂接触而改变醚和/或醇的蒸汽压来纯化七氟烷粗产物,随后蒸馏分离醚和醇(WO 02/50005和US 2004/0124076);将七氟烷粗品在一定条件下反复用水洗,并持续一段足以将至少一部分六氟异丙醇(HFIP)从七氟烷相中萃取至水相中的时间,随后将多相混合物的多个相分离(CN 102066300 B);以及其它一些纯化方法。但是,上述这些方法既增加了生产成本和复杂性,分离效果又不是很好,此外还存在环保问题。
因此,仍然迫切需要探索研究更有效分离七氟烷和难除去杂质六氟异丙醇(HFIP)的方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种七氟烷的纯化方法。该方法简单,不需要特殊设备,容易实现。该方法将色谱原理与精馏原理相结合,通过在精馏塔中引入硅胶,利用硅胶对杂质六氟异丙醇的吸附作用,能够很好的迟滞六氟异丙醇的馏出时间,并通过控制精馏釜的温度和回流比,从而实现七氟烷与一般杂质和难除去杂质六氟异丙醇的有效分离。采用该方法对七氟烷粗品进行纯化,经气相色谱检测,纯化后的七氟烷中未检出六氟异丙醇,七氟烷的质量纯度不低于99.99%,明显优于已报道的纯化方法。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种七氟烷的纯化方法,其特征在于,该方法包括:将待纯化的七氟烷粗品加入精馏塔的精馏釜内进行精馏纯化,精馏釜的温度为60℃~65℃,使七氟烷粗品沸腾并在精馏柱内回流,待回流达到稳定后控制回流比为(3~5):1,由精馏塔顶端收集前馏分,待精馏塔顶温度达到53℃~57℃时将回流比降至(1~3):1,由精馏塔顶端收集正馏分,得到纯化后的七氟烷,待精馏塔顶温度降至50℃时停止收集;所述精馏柱内填充有不锈钢θ环填料或内嵌硅胶的不锈钢θ环填料,填充有不锈钢θ环填料的精馏柱下方串联有硅胶柱。
上述的一种七氟烷的纯化方法,其特征在于,待纯化的七氟烷粗品中含有六氟异丙醇。
上述的一种七氟烷的纯化方法,其特征在于,待纯化的七氟烷粗品是以六氟异丙醇和多聚甲醛为原料,在三氯化铝催化作用下反应后经氟化钾氟化制备的产物。
上述的一种七氟烷的纯化方法,其特征在于,所述内嵌硅胶的不锈钢θ环填料包括不锈钢θ环和位于不锈钢θ环内的粗孔硅胶。
上述的一种七氟烷的纯化方法,其特征在于,所述粗孔硅胶的粒度为1.5mm~2.5mm,不锈钢θ环的直径为3mm~5mm,长度为3mm~5mm。
上述的一种七氟烷的纯化方法,其特征在于,所述硅胶柱内的硅胶为粒度4.0mm~8.0mm的粗孔硅胶。
上述的一种七氟烷的纯化方法,其特征在于,填充有内嵌硅胶的不锈钢θ环填料的精馏柱的直径为30mm~50mm,长度为800mm~1200mm。
上述的一种七氟烷的纯化方法,其特征在于,所述硅胶柱的长度为300mm~500mm,直径为30mm~50mm,填充有不锈钢θ环填料的精馏柱的直径与硅胶柱的直径相等,长度为800mm~1200mm。
本发明七氟烷测定的气相色谱条件如下:色谱柱:6%氰丙基苯基-94%甲基聚硅氧烷为固定液的毛细管柱(OV-1301,长:30m,内径:0.32mm,膜厚:3.0μm)。检测器:火焰离子化检测器(FID)。升温程序:起始温度为40℃,保持10min,以10℃/min升温至140℃,保持5min。进样口温度:200℃。检测器温度:220℃。进样体积:1μL。氮气分压:50kPa。
本发明与现有技术相比具有以下优点:
1、本发明将色谱原理与精馏原理相结合,通过在精馏塔中引入硅胶,利用硅胶对杂质六氟异丙醇的吸附作用,能够很好的迟滞六氟异丙醇的馏出时间,并通过控制精馏釜的温度和回流比,从而实现七氟烷与一般杂质和难除去杂质六氟异丙醇的有效分离。
2、本发明的方法简单,不需要特殊设备,容易实现。采用该方法对七氟烷粗品进行纯化,经气相色谱检测,纯化后的七氟烷中未检出六氟异丙醇,七氟烷的质量纯度不低于99.99%,明显优于已报道的纯化方法。
下面通过实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为传统精馏方法精馏所得七氟烷的气相色谱图。
图2为七氟烷粗品的气相色谱图。
图3为本发明实施例1纯化后的七氟烷的气相色谱图。
具体实施方式
实施例1
以六氟异丙醇和多聚甲醛为原料,在三氯化铝催化作用下反应后经氟化钾氟化制备七氟烷粗品,经检测,制备的七氟烷粗品中含有六氟异丙醇,另外含有其他副产物杂质如甲基六氟异丙基醚、氯甲基六氟异丙基醚、氯甲基-1,1,3,3,3-五氟-2-丙烯基醚、氟甲基-1,1,3,3,3-五氟-2-丙烯基醚、六氟异丙醇和多聚甲醛形成的聚醚[(CF3)2CH(CH2O)nOCH(CF3)2]以及其它一些未知杂质。
对制备的七氟烷粗品进行纯化,纯化方法包括:将待纯化的七氟烷粗品加入精馏塔的精馏釜内进行精馏纯化,精馏釜的温度为63℃,使七氟烷粗品沸腾并在精馏柱内回流,待回流达到稳定后控制回流比为4:1,由精馏塔顶端收集前馏分,待精馏塔顶温度达到55℃时将回流比降至1:1,由精馏塔顶端收集正馏分,得到纯化后的七氟烷,待精馏塔顶温度降至50℃时停止收集;所述精馏柱内填充有不锈钢θ环填料,填充有不锈钢θ环填料的精馏柱下方串联有硅胶柱,硅胶柱内的硅胶为粒度4.0mm~6.0mm的粗孔硅胶,硅胶柱的长度为300mm,直径为30mm,填充有不锈钢θ环填料的精馏柱的直径为30mm,长度为800mm。
图2为本实施例的待纯化的七氟烷粗品的气相色谱图,从图中可以看出,待纯化的七氟烷粗品中含有七氟烷、反应副产物和未反应的起始原料六氟异丙醇。图3为本实施例纯化后的七氟烷的气相色谱图,从图中可以看出,本实施例纯化后的七氟烷中未检出六氟异丙醇和反应副产物,七氟烷的质量纯度为99.995%。
实施例2
对实施例1中的七氟烷粗品进行纯化,纯化方法包括:将待纯化的七氟烷粗品加入精馏塔的精馏釜内进行精馏纯化,精馏釜的温度为65℃,使七氟烷粗品沸腾并在精馏柱内回流,待回流达到稳定后控制回流比为5:1,由精馏塔顶端收集前馏分,待精馏塔顶温度达到57℃时将回流比降至3:1,由精馏塔顶端收集正馏分,得到纯化后的七氟烷,待精馏塔顶温度降至50℃时停止收集;所述精馏柱内填充有内嵌硅胶的不锈钢θ环填料,所述内嵌硅胶的不锈钢θ环填料包括不锈钢θ环和位于不锈钢θ环内的粗孔硅胶,所述粗孔硅胶的粒度为1.5mm,不锈钢θ环的直径为3mm,长度为3mm,精馏柱的直径为30mm,长度为800mm。
本实施例中,内嵌硅胶的不锈钢θ环填料的制备方法为:将粗孔硅胶装入不锈钢θ环内,然后用不锈钢丝沿不锈钢θ环的轴向缠绕使不锈钢丝在不锈钢θ环的开口处形成阻挡,从而保证粗孔硅胶不会从不锈钢θ环内掉出。
经气相色谱检测,本实施例纯化后的七氟烷中未检出六氟异丙醇,纯化后的七氟烷的质量纯度为99.993%。
实施例3
对实施例1中的七氟烷粗品进行纯化,纯化方法包括:将待纯化的七氟烷粗品加入精馏塔的精馏釜内进行精馏纯化,精馏釜的温度为60℃,使七氟烷粗品沸腾并在精馏柱内回流,待回流达到稳定后控制回流比为3:1,由精馏塔顶端收集前馏分,待精馏塔顶温度达到53℃时将回流比降至2:1,由精馏塔顶端收集正馏分,得到纯化后的七氟烷,待精馏塔顶温度降至50℃时停止收集;所述精馏柱内填充有内嵌硅胶的不锈钢θ环填料,所述内嵌硅胶的不锈钢θ环填料包括不锈钢θ环和位于不锈钢θ环内的粗孔硅胶,所述粗孔硅胶的粒度为2.5mm,不锈钢θ环的直径为5mm,长度为5mm,精馏柱的直径为50mm,长度为1000mm。
本实施例中,内嵌硅胶的不锈钢θ环填料的制备方法为:将粗孔硅胶装入不锈钢θ环内,然后用不锈钢丝沿不锈钢θ环的轴向缠绕使不锈钢丝在不锈钢θ环的开口处形成阻挡,从而保证粗孔硅胶不会从不锈钢θ环内掉出。
经气相色谱检测,本实施例纯化后的七氟烷中未检出六氟异丙醇,纯化后的七氟烷的质量纯度为99.997%。
实施例4
对实施例1中的七氟烷粗品进行纯化,纯化方法包括:将待纯化的七氟烷粗品加入精馏塔的精馏釜内进行精馏纯化,精馏釜的温度为63℃,使七氟烷粗品沸腾并在精馏柱内回流,待回流达到稳定后控制回流比为4:1,由精馏塔顶端收集前馏分,待精馏塔顶温度达到55℃时将回流比降至1:1,由精馏塔顶端收集正馏分,得到纯化后的七氟烷,待精馏塔顶温度降至50℃时停止收集;所述精馏柱内填充有内嵌硅胶的不锈钢θ环填料,所述内嵌硅胶的不锈钢θ环填料包括不锈钢θ环和位于不锈钢θ环内的粗孔硅胶,所述粗孔硅胶的粒度为2mm,不锈钢θ环的直径为4mm,长度为4mm,精馏柱的直径为40mm,长度为1200mm。
本实施例中,内嵌硅胶的不锈钢θ环填料的制备方法为:将粗孔硅胶装入不锈钢θ环内,然后用不锈钢丝沿不锈钢θ环的轴向缠绕使不锈钢丝在不锈钢θ环的开口处形成阻挡,从而保证粗孔硅胶不会从不锈钢θ环内掉出。
经气相色谱检测,本实施例纯化后的七氟烷中未检出六氟异丙醇,纯化后的七氟烷的质量纯度为99.994%。
实施例5
对实施例1中的七氟烷粗品进行纯化,纯化方法包括:将待纯化的七氟烷粗品加入精馏塔的精馏釜内进行精馏纯化,精馏釜的温度为60℃,使七氟烷粗品沸腾并在精馏柱内回流,待回流达到稳定后控制回流比为3:1,由精馏塔顶端收集前馏分,待精馏塔顶温度达到53℃时将回流比降至2:1,由精馏塔顶端收集正馏分,得到纯化后的七氟烷,待精馏塔顶温度降至50℃时停止收集;所述精馏柱内填充有不锈钢θ环填料,填充有不锈钢θ环填料的精馏柱下方串联有硅胶柱,硅胶柱内的硅胶为粒度6.0mm~8.0mm的粗孔硅胶,硅胶柱的长度为500mm,直径为50mm,填充有不锈钢θ环填料的精馏柱的直径为50mm,长度为1200mm。
经气相色谱检测,本实施例纯化后的七氟烷中未检出六氟异丙醇,纯化后的七氟烷的质量纯度为99.997%。
实施例6
对实施例1中的七氟烷粗品进行纯化,纯化方法包括:将待纯化的七氟烷粗品加入精馏塔的精馏釜内进行精馏纯化,精馏釜的温度为63℃,使七氟烷粗品沸腾并在精馏柱内回流,待回流达到稳定后控制回流比为5:1,由精馏塔顶端收集前馏分,待精馏塔顶温度达到57℃时将回流比降至3:1,由精馏塔顶端收集正馏分,得到纯化后的七氟烷,待精馏塔顶温度降至50℃时停止收集;所述精馏柱内填充有不锈钢θ环填料,填充有不锈钢θ环填料的精馏柱下方串联有硅胶柱,硅胶柱内的硅胶为粒度5.0mm~7.0mm的粗孔硅胶,硅胶柱的长度为400mm,直径为40mm,填充有不锈钢θ环填料的精馏柱的直径为40mm,长度为1000mm。
经气相色谱检测,本实施例纯化后的七氟烷中未检出六氟异丙醇,纯化后的七氟烷的质量纯度为99.998%。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何限制,凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化,均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (7)
1.一种七氟烷的纯化方法,其特征在于,该方法包括:将待纯化的七氟烷粗品加入精馏塔的精馏釜内进行精馏纯化,精馏釜的温度为60℃~65℃,使七氟烷粗品沸腾并在精馏柱内回流,待回流达到稳定后控制回流比为(3~5):1,由精馏塔顶端收集前馏分,待精馏塔顶温度达到53℃~57℃时将回流比降至(1~3):1,由精馏塔顶端收集正馏分,得到纯化后的七氟烷,待精馏塔顶温度降至50℃时停止收集;所述精馏柱内填充有不锈钢θ环填料或内嵌硅胶的不锈钢θ环填料,填充有不锈钢θ环填料的精馏柱下方串联有硅胶柱;待纯化的七氟烷粗品中含有六氟异丙醇。
2.根据权利要求1所述的一种七氟烷的纯化方法,其特征在于,待纯化的七氟烷粗品是以六氟异丙醇和多聚甲醛为原料,在三氯化铝催化作用下反应后经氟化钾氟化制备的产物。
3.根据权利要求1所述的一种七氟烷的纯化方法,其特征在于,所述内嵌硅胶的不锈钢θ环填料包括不锈钢θ环和位于不锈钢θ环内的粗孔硅胶。
4.根据权利要求3所述的一种七氟烷的纯化方法,其特征在于,所述粗孔硅胶的粒度为1.5mm~2.5mm,不锈钢θ环的直径为3mm~5mm,长度为3mm~5mm。
5.根据权利要求1所述的一种七氟烷的纯化方法,其特征在于,所述硅胶柱内的硅胶为粒度4.0mm~8.0mm的粗孔硅胶。
6.根据权利要求1所述的一种七氟烷的纯化方法,其特征在于,填充有内嵌硅胶的不锈钢θ环填料的精馏柱的直径为30mm~50mm,长度为800mm~1200mm。
7.根据权利要求1所述的一种七氟烷的纯化方法,其特征在于,所述硅胶柱的长度为300mm~500mm,直径为30mm~50mm,填充有不锈钢θ环填料的精馏柱的直径与硅胶柱的直径相等,长度为800mm~1200mm。
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