CN108546226B - 一种芘的精制提纯方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及化工领域，公开了一种芘的精制提纯方法，包括：1）反应釜清洗、干燥；2）将芘和有机溶剂A投入反应釜内，搅拌升温；3）滴加次氯酸钠溶液；4）次氯酸钠溶液滴加完毕后，继续反应，直至物料中噻吩含量低于0.2%后，停止反应；5）加入亚硫酸氢钠溶液，搅拌洗涤，直至淀粉碘化钾试剂不变色，静置分层，分出有机层；6）将有机层物料旋蒸至干，加入有机溶剂B将物料溶解；7）加入硅胶和氧化铝，搅拌；8）过滤，对滤饼进行冲洗，旋蒸至干，制得芘。本方法采用的原料便宜，工艺简单，成本较低，提纯后的芘纯度在99.9%以上，且同时收率可达90%以上。

Description

一种芘的精制提纯方法
技术领域
本发明涉及化工领域，尤其涉及一种芘的精制提纯方法。
背景技术
芘是一种重要的化工中间体，它通过修饰可合成有机光电材料，如OLED的有机发光材料，有机太阳能电池等。然而作为电子化学品，对纯度的要求普遍较高，一般需要达到99.9%以上的纯度。而现有的方法不足以提供这种高纯度的芘，制约了这种光电材料的发展。
众所周知，芘是从煤焦油沥青的蒸馏物中，通过精馏提出，然后重结晶而成。含量一般在95%左右，不能满足使用需求。目前比较普遍的提纯方法主要有两种：1，通过使用溶剂如甲苯、苯、四氯化碳等重结晶来制得，这种方法能够使芘的含量达到98-99%，但是仍然不能够满足合成电子化学品的要求，且收率较低；2，通过升华纯化的方法，可以使含量达到99%以上，但是这种方法成本较高，不适合工业化生产。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种芘的精制提纯方法，本方法采用的原料便宜，工艺简单，成本较低，提纯后的芘纯度在99.9%以上，且同时收率可达90%以上。
本发明的具体技术方案为：一种芘的精制提纯方法，包括以下步骤：
1）对反应釜进行清洗、干燥。
2）将芘和有机溶剂A投入反应釜内，搅拌，升温。
3）向反应釜内滴加次氯酸钠溶液进行反应。
4）次氯酸钠溶液滴加完毕后，继续反应，直至取样检测物料中噻吩含量低于0.2%后，停止反应。
5）向反应釜中加入亚硫酸氢钠溶液，搅拌洗涤，直至淀粉碘化钾试剂不变色，静置分层，分出有机层。
6）将有机层物料旋蒸至干，加入有机溶剂B将物料溶解。
7）向有机溶剂B中加入硅胶和氧化铝，搅拌。
8）过滤，用有机溶剂B对滤饼进行冲洗，旋蒸至干，制得纯度为99.9%以上的芘。
本发明采用次氯酸钠将存在于芘中的一些杂质充分氧化，使其氧化产物一部分能够溶解在水中分出，其他剩余部分再通过硅胶和氧化铝吸附的方式除去（本发明团队经试验发现，将硅胶和氧化铝这一特定组合按特定比例、用量混合制得的吸附剂能够产生协同作用，对氧化产物具有特别好的吸附效果），从而达到提纯目的。本方法采用的原料便宜，工艺简单，成本较低，达到的芘纯度在99.9%以上（已经与背景技术中提及的升华纯化法所得纯度处于同一水平），且收率可达90%以上，而采用升华纯化法所得的收率一般只有85%左右。
作为优选，步骤2）中，所述有机溶剂A选自二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿、四氯化碳或甲基叔丁基醚。
作为优选，步骤2）中，所述有机溶剂A的质量为芘的2-6倍。
作为优选，步骤2）中，升温至10-40℃。
作为优选，步骤3）中，所述次氯酸钠溶液中有效氯含量为6wt%以上，所述次氯酸钠溶液的质量为芘的5-20%。
作为优选，步骤3）和步骤4）中，反应温度保持在10-40℃。
作为优选，步骤5）中，所述亚硫酸氢钠溶液的浓度为1-5wt%。
作为优选，步骤6）中，所述有机溶剂B选自正己烷，环己烷、甲基叔丁基醚、四氢呋喃或石油醚。
作为优选，步骤7）中，所述硅胶和氧化铝的质量总和为芘的1.5-2倍，且同时硅胶和氧化铝的质量比为1:0.5~1:3。
作为优选，步骤7）中，搅拌时间大于4h。
与现有技术对比，本发明的有益效果是：本方法采用的原料便宜，工艺简单，成本较低，提纯后的芘纯度在99.9%以上，且同时收率可达90%以上。
附图说明
图1为本发明制得的芘的气相谱图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
总实施例
一种芘的精制提纯方法，包括以下步骤：
1）对反应釜进行清洗、干燥。
2）将芘和有机溶剂A（选自二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿、四氯化碳或甲基叔丁基醚）按质量比1:2-6投入反应釜内，搅拌，升温10-40℃。
3）向反应釜内滴加质量为芘5-20%的次氯酸钠溶液(有效氯含量为6wt%以上)进行反应，反应温度保持在10-40℃。
4）次氯酸钠溶液滴加完毕后，继续反应，反应温度保持在10-40℃。直至取样检测物料中噻吩含量低于0.2%后，停止反应。
5）向反应釜中加入浓度为1-5wt%的亚硫酸氢钠溶液，搅拌洗涤，直至淀粉碘化钾试剂不变色，静置分层，分出有机层。
6）将有机层物料旋蒸至干，加入有机溶剂B（选自正己烷，环己烷、甲基叔丁基醚、四氢呋喃或石油醚）将物料溶解。
7）向有机溶剂B中加入质量总和为芘的1.5-2倍的硅胶和氧化铝，搅拌4h以上；其中硅胶和氧化铝的质量比为1:0.5~1:3。
8）过滤，用有机溶剂B对滤饼进行冲洗，旋蒸至干，制得纯度为99.9%以上的芘。
实施例1
1）将1L玻璃烧瓶洗干净且干燥。
2）将450g二氯甲烷、90g芘加入反应釜中，搅拌，加热使反应釜内温20℃左右。
3）将9g的8%的次氯酸钠加入滴液漏斗，保持釜温在20℃左右滴加，滴加时间30分钟。
4）滴加毕，25℃左右保温搅拌2小时，取样检测，使噻吩含量低于0.15%。
5）反应毕，向烧瓶中加入200g浓度为4%的亚硫酸氢钠溶液，搅拌30分钟，静置30分钟，分层，得有机层。将物料旋蒸至干。
6）向物料中加入正己烷900g，溶解物料。
7）向溶解后的物料中加入硅胶100g、氧化铝50g，搅拌8小时。
8）过滤，用100g正己烷清洗滤饼，合并有机相，旋蒸至干，得白色结晶状芘：83g，收率：92.2%，纯度：99.92%（如图1所示）。
实施例2
1）将1L玻璃烧瓶洗干净且干燥。
2）将540g三氯甲烷、90g芘加入反应釜中，搅拌，加热使反应釜内温30℃左右。
3）将15g的6%的次氯酸钠加入滴液漏斗，保持釜温在30℃左右滴加。滴加时间20分钟。
4）滴加毕，25℃左右保温搅拌2小时，取样检测，噻吩含量0.2%。
5）反应毕，向烧瓶中加入300g浓度为3%的亚硫酸氢钠溶液，搅拌30分钟，静置30分钟，分层，得有机层。将物料旋蒸至干。
6）向物料中加入甲基叔丁基540g，溶解物料。
7）向溶解后的物料中加入硅胶50g、氧化铝150g，搅拌12小时。
8）过滤，用100g甲基叔丁基醚清洗滤饼，合并有机相，旋蒸至干，得白色结晶状芘：83.7g，收率：93%，纯度：99.90%。
实施例3
1）将1000L玻璃烧瓶洗干净且干燥。
2）将600kg二氯乙烷、100kg芘加入反应釜中，搅拌，加热使反应釜内温30℃左右。
3）20kg的10%的次氯酸钠滴加入釜，保持釜温在30℃左右滴加。滴加时间30分钟。
4）滴加毕，30℃左右保温搅拌2小时，取样检测，噻吩含量0.2%。
5）反应毕，向反应釜中加入400kg浓度为5%的亚硫酸氢钠溶液，搅拌30分钟，静置30分钟，分层，得有机层。将物料旋蒸至干。
6）向物料中加入甲基叔丁基700kg，溶解物料。
7）向溶解后的物料中加入硅胶100kg、氧化铝100kg。搅拌6小时。
8）过滤，用50kg甲基叔丁基醚清洗滤饼，合并有机相，旋蒸至干，得白色结晶状芘：95kg，收率：95%，纯度：99.91%。
本发明中所用原料、设备，若无特别说明，均为本领域的常用原料、设备；本发明中所用方法，若无特别说明，均为本领域的常规方法。
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、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (6)

1.一种芘的精制提纯方法，其特征在于包括以下步骤：
1）对反应釜进行清洗、干燥；
2）将芘和有机溶剂A投入反应釜内，搅拌，升温；所述有机溶剂A选自二氯甲烷、三氯甲烷或二氯乙烷；
3）向反应釜内滴加次氯酸钠溶液进行反应；所述次氯酸钠溶液中有效氯含量为6wt%以上，所述次氯酸钠溶液的质量为芘的5-20%；
4）次氯酸钠溶液滴加完毕后，继续反应，直至取样检测物料中噻吩含量低于0.2%后，停止反应；
5）向反应釜中加入亚硫酸氢钠溶液，搅拌洗涤，直至淀粉碘化钾试剂不变色，静置分层，分出有机层；
6）将有机层物料旋蒸至干，加入有机溶剂B将物料溶解；所述有机溶剂B为正己烷；
7）向有机溶剂B中加入硅胶和氧化铝，搅拌；所述硅胶和氧化铝的质量总和为芘的1.5-2倍，且同时硅胶和氧化铝的质量比为1:0.5~1:3；
8）过滤，用有机溶剂B对滤饼进行冲洗，旋蒸至干，制得纯度为99.9%以上的芘。
2.如权利要求1所述的一种芘的精制提纯方法，其特征在于，步骤2）中，所述有机溶剂A的质量为芘的2-6倍。
3.如权利要求1所述的一种芘的精制提纯方法，其特征在于，步骤2）中，升温至10-40℃。
4.如权利要求1所述的一种芘的精制提纯方法，其特征在于，步骤3）和步骤4）中，反应温度保持在10-40℃。
5.如权利要求1所述的一种芘的精制提纯方法，其特征在于，步骤5）中，所述亚硫酸氢钠溶液的浓度为1-5wt%。
6.如权利要求1所述的一种芘的精制提纯方法，其特征在于，步骤7）中，搅拌时间大于4h。
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