CN105967987A - 醛的一种工业化分离提纯方法 - Google Patents

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刘润兴
张小凤
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Abstract

醛的一种工业化分离提纯方法，涉及醛分离提纯技术领域。本发明中间产物α‑羟基磺酸钠是结晶体，具有水溶性，使其可以和绝大多数其他有机物简单分离。将α‑羟基磺酸钠水溶液加入酸进行加成反应，使反应体系中的亚硫酸氢钠不断分解而除去，加成产物不断分解变成醛，取得反应生成的醛和水的混合液；当杂质只有水时，则可方便地采用脱水的方式进一步去除，因此通过本发明就可使醛得到很好地分离和提纯。本发明适用于原料醛不适合精馏或蒸馏分离时，特别是原料醛中的各成分的沸点相近，采用精馏或蒸馏难以分离时。

Description

醛的一种工业化分离提纯方法
技术领域
本发明涉及醛分离提纯技术领域。
背景技术
室温下除甲醛是气体外，十二个碳原子以下的醛都是液体，高级醛是固体。在实际过程中，通过合成所得到的醛往往不纯或是两种以上乃至更多的混合物，因此需要采取不同的方法进行分离提纯。
通常状况下采取重结晶、蒸馏或者精馏的方法加以分离提纯，但是这几种提纯方法不可行或难以分离或质量达不到要求。
重结晶的效果与溶剂的选择有很大关系，最好选择对主要化合物是可溶性，对杂质是微溶，当主要化合物和杂质都是可溶性或者都不溶就没办法分离。
一般情况下重结晶只适用于纯化杂质含量在5%以下的固体有机混合物，如果杂质太多会影响结晶速度，甚至妨碍结晶的生成。
当主要化合物和杂质的沸点相近或者产生共沸是时，蒸馏和精馏的方法就不能达到提纯的效果。且能量效率低。
含杂的醛一般采用蒸馏或精馏的方法分离提纯，但醛在高温下会部分氧化和聚合，或者与被分离物沸点接近难以分离，从而造成分离提纯的困难。
发明内容
本发明的目的在于提出能克服以上现有技术缺陷的醛的一种工业化分离提纯方法。
本发明包括以下步骤：
1）以原料醛和亚硫酸氢钠水溶液进行反应，反应结束后去除不溶物或其他有机物，取得α-羟基磺酸钠水溶液；
2）将α-羟基磺酸钠水溶液加入酸，取得反应生成的醛和水的混合液；
3）将醛和水的混合液脱水，得到醛。
本发明中间产物α-羟基磺酸钠是结晶体，具有水溶性，从而使其可以和绝大多数其他有机物简单分离。将α-羟基磺酸钠水溶液加入酸进行加成反应，使反应体系中的亚硫酸氢钠不断分解而除去，加成产物不断分解变成醛，取得反应生成的醛和水的混合液；当杂质只有水时，则可方便地采用脱水的方式进一步去除，因此通过本发明就可使醛得到很好地分离和提纯。
本发明适用于原料醛不适合精馏或蒸馏分离时，特别是原料醛中的各成分的沸点相近，采用精馏或蒸馏难以分离时。
进一步地，本发明所述原料醛中醛与亚硫酸氢钠水溶液中亚硫酸氢钠的投料质量比为0.45～1.15∶1。α-羟基磺酸钠的溶解度随着亚硝酸钠与藜芦醇的物质的量比的增大而降低，亚硫酸钠浓度的提高，藜芦醇的反萃取率提高，造成α-羟基磺酸钠的浓度过高而沉淀，所以选择亚硫酸钠过量不超过30%，以保证藜芦醇的反萃取率又不会造成反应物的沉淀。
用于反应的所述亚硫酸氢钠水溶液的质量百分数为40%。该浓度下可使反应趋向正方向进行，还有考虑至尽量减少水进入到反应中，因为后期还需要使醛与水分离。
所述步骤1）中，通过过滤或萃取去除不溶物或其他有机物。如乙醛在生产中可能要用到固体催化剂，或者其他的一些固体杂质，可通过简单过滤除去。醛在生产时，原料不可能完全转化，一般原料多为有机溶剂，或者还有其他副产物有机物，就可以通过萃取除去。
所述步骤3）中，所述脱水的具体方法是采用蒸馏的方法。高级醛不溶于水，通过静置分层就可以除去水。低级醛，例如乙醛与亚硫酸钠水混溶，注意到Na2SO4为离子晶体，熔沸点较高，而CH3CHO沸点仅为20.8℃，易挥发，所以用蒸馏的方法，则可分离出乙醛。
低级醛沸点低且易挥发，所以简单蒸馏就可以从亚硫酸钠水溶液中分离出来，耗能低，成本低，操作简单，可以得到纯度好高的乙醛。
具体实施方式
一、例1：2,6-二氯苯甲醛的提纯。
1、原料分析：经分析在2,6-二氯苯甲醛粗品中的具体成分为：
2,6-二氯苯甲醛：82%；
2,6-二氯甲苯：11.7%；
次氯酸钠6.3%。
2、提纯工艺：
取2,6-二氯苯甲醛粗品19.5g和39g质量百分数为40%的亚硫酸氢钠水溶液常温下反应两小时，反应完全后加入90g水，经搅拌后过滤，取滤液加入10mL甲苯，萃取其中的有机相，分层后得到α-羟基磺酸钠的水溶液。
将α-羟基磺酸钠的水溶液全量加入20g质量百分数为70%的稀硫酸水溶液，搅拌反应后蒸馏脱水，取得析出2,6-二氯苯甲醛15.8g，经GC（高效气相色谱）分析，含量大于99.5%。
二、例2：丁烯氢甲酰化合成戊醛中的戊醛提纯。
1、原料分析：经分析在戊醛粗品中的具体成分为：
丁烯：5.3%；
丁烷：0.7%；
戊醛：93%；
正戊醇：1%。
2、提纯工艺：
取戊醛粗品20g和37g质量百分数为40%的亚硫酸氢钠水溶液常温下反应两小时，反应完全后加入90g水，经搅拌后过滤，取滤液加入10mL甲苯，萃取其中的有机相，分层后得到α-羟基磺酸钠的水溶液。
将α-羟基磺酸钠的水溶液全量加入20g质量百分数为70%的稀硫酸水溶液，搅拌反应后，蒸馏脱水，取得析出戊醛18.6g，经GC（高效气相色谱）分析，含量大于99.5%。
三、例3：.藜芦醛的提纯。
1、原料分析：经分析在藜芦醛粗品中的具体成分为：
藜芦醚：5.3%；
藜芦醛：92%；
硫酸二甲酯：2.7%。
2、提纯工艺：
取藜芦醛粗品20g和47g质量百分数为40%的亚硫酸氢钠水溶液常温下反应两小时，反应完全后加入90g水，经搅拌后过滤，取滤液加入10mL甲苯，萃取其中的有机相，分层后得到α-羟基磺酸钠的水溶液。
将α-羟基磺酸钠的水溶液全量加入25g质量百分数为70%的稀硫酸水溶液，搅拌反应后，蒸馏脱水，取得析出藜芦醛17.9g，经GC（高效气相色谱）分析，含量大于99.9%。

Claims (5)

1.醛的一种工业化分离提纯方法，其特征在于包括以下步骤：
1）以原料醛和亚硫酸氢钠水溶液进行反应，反应结束后去除不溶物或其他有机物，取得α-羟基磺酸钠水溶液；
2）将α-羟基磺酸钠水溶液加入酸，取得反应生成的醛和水的混合液；
3）将醛和水的混合液脱水，得到醛。
2.根据权利要求1所述醛的一种工业化分离提纯方法，其特征在于：所述原料醛中醛与亚硫酸氢钠水溶液中亚硫酸氢钠的投料质量比为0.45～1.15∶1。
3.根据权利要求1或2所述醛的一种工业化分离提纯方法，其特征在于：用于反应的所述亚硫酸氢钠水溶液的质量百分数为40%。
4.根据权利要求1所述醛的一种工业化分离提纯方法，其特征在于：所述步骤1）中，通过过滤或萃取去除不溶物或其他有机物。
5.根据权利要求1所述醛的一种工业化分离提纯方法，其特征在于：所述步骤3）中，以蒸馏的方法脱水。
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