CN109232201A - 一种改进的七氟烷反应液后处理方法 - Google Patents

一种改进的七氟烷反应液后处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种改进的七氟烷反应液后处理方法，该方法为：将七氟烷反应液冷却至室温，然后依次加入水和有机溶剂进行萃取，静置分层后得到有机相，将有机相用水洗涤后进行精馏，得到七氟烷粗品；所述七氟烷反应液由氯甲醚在聚乙二醇400中与碱金属氟化物反应制备而得。本发明向七氟烷反应液中加入水和有机溶剂进行萃取，使七氟烷反应液中的无机杂质、水溶性有机杂质和聚乙二醇400溶于水中除去，再通过精馏使七氟烷与有机溶剂分离，得到七氟烷粗品，避免了直接蒸馏过程中七氟烷与反应液固液混合物副反应的发生，从而杜绝了降解杂质的产生，降低了后续精馏过程中提纯七氟烷的难度，提高了七氟烷的收率和质量。

Description

一种改进的七氟烷反应液后处理方法
技术领域
本发明属于七氟烷制备技术领域，具体涉及一种改进的七氟烷反应液后处理方法。
背景技术
七氟烷，即1,1,1,3,3,3-六氟-2-(氟甲氧基)丙烷，1995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。七氟烷具有诱导期短、恢复快、易代谢、血气分配系数低、血流动力学稳定、对人体不良反应小、麻醉深度易调节等优点，因而在临床应用中具有广阔的应用前景。
US6100434、US5990359公开的合成七氟烷的方法中，将中间体氯甲基六氟异丙基醚(简称氯甲醚)在溶剂聚乙二醇400(即PEG400)中与氟化试剂(KF或NaF)反应制备七氟烷，反应结束后将反应液冷却，经蒸馏得到七氟烷。US6245949中公开了以六氟异丙醇和缩甲醛在氯化锌存在下反应得到(CF3)2CHOCH2OCH3，再与氟化钾在PEG400中反应，最后经蒸馏得到七氟烷。CN104529721A报道了氯甲基六氟异丙基醚与碱金属氟化物在溶剂中反应，反应结束后，先经过滤除杂步骤，再经蒸馏得到七氟烷。CN201711058417.3报道的七氟烷反应液的后处理方法，是在七氟烷反应液冷却后加入柱层析硅胶和惰性溶剂搅拌均匀，经氮气压滤得到滤液，再将该滤液一次性精馏得到七氟烷成品。
上述合成七氟烷的方法中，以中间体氯甲基六氟异丙基醚(简称氯甲醚)与碱金属氟化物反应制备七氟烷的方法最为常用。但该方法的后处理过程均是以直接蒸馏的方式由反应液中提取七氟烷。以氯甲醚与碱金属氟化物制备七氟烷的反应液为固液混合物，由溶剂、七氟烷、过量的金属氟化物、生成的金属氯化物、未反应的起始原料以及反应过程中产生的副反应杂质等组成。由固液混合物直接蒸馏提取七氟烷，由于混合物粘度大，七氟烷与聚乙二醇之间形成的氢键作用力比较强，需要高温蒸馏才能将七氟烷蒸出，随着蒸馏温度的持续升高和蒸馏时间的延续，七氟烷与釜内的固液混合物发生副反应，造成七氟烷降解，使制备的七氟烷粗品中杂质含量增大，特别是与七氟烷性质相近的杂质增多，极大地增大了随后精馏提纯七氟烷的压力。由于这些杂质很难去除，需要反复精馏，不仅耗费工时，而且极大地影响了产品的质量和收率。专利CN104529721A虽对后处理方式进行了改进，增加了过滤除杂步骤，但由于此类反应的溶剂都是聚乙二醇400、三甘醇等粘度较大的溶剂，所以最后形成的固液混合物的粘度较大，不仅过滤比较困难，而且过滤过程中因七氟烷挥发造成的损失也是不可忽略的。专利CN201711058417.3的七氟烷反应液的后处理方法，虽然也避免了直接高温蒸馏，但是要经过压滤才能得到七氟烷粗品，需要特殊的压滤装置，而且该方法中使用了大量的硅胶，硅胶对七氟烷的吸附作用，也会造成七氟烷的损失。
因此，需要对七氟烷反应液的后处理方法进行进一步的研究和改进。
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的不足，提供了一种改进的七氟烷反应液后处理方法。该方法向七氟烷反应液中加入水和有机溶剂进行萃取，使七氟烷反应液中的无机杂质、水溶性有机杂质和聚乙二醇400溶于水中除去，再通过精馏使七氟烷与有机溶剂分离，得到七氟烷粗品，避免了直接蒸馏过程中七氟烷与七氟烷反应液中的固液混合物发生副反应而产生的降解杂质，降低了后续精馏过程中提纯七氟烷的难度，提高了七氟烷的收率和质量。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种改进的七氟烷反应液后处理方法，其特征在于，该方法为：将七氟烷反应液冷却至室温，然后依次加入水和有机溶剂进行萃取，静置分层后得到有机相，将有机相用水洗涤后进行精馏，得到七氟烷粗品；所述七氟烷反应液由氯甲醚在聚乙二醇400中与碱金属氟化物反应制备而得。
上述的一种改进的七氟烷反应液后处理方法，其特征在于，所述碱金属氟化物为氟化钾或氟化钠。
上述的一种改进的七氟烷反应液后处理方法，其特征在于，所述有机溶剂为与七氟烷互溶且不溶于水的弱极性有机溶剂或非极性有机溶剂，所述有机溶剂的沸点与七氟烷的沸点之差大于20℃。
上述的一种改进的七氟烷反应液后处理方法，其特征在于，所述有机溶剂为甲苯、二甲苯、环己烷、沸程为90℃～120℃的石油醚、正丁醚、庚烷、辛烷或壬烷。
上述的一种改进的七氟烷反应液后处理方法，其特征在于，所述有机溶剂为甲苯或二甲苯。
上述的一种改进的七氟烷反应液后处理方法，其特征在于，所述萃取采用的水的质量是聚乙二醇400的质量的1～3倍，萃取采用的有机溶剂的质量是聚乙二醇400的质量的1～3.5倍。
上述的一种改进的七氟烷反应液后处理方法，其特征在于，所述氯甲醚与碱金属氟化物的摩尔比为1：(1～3)，所述聚乙二醇400的质量为氯甲醚质量的3倍。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明向七氟烷反应液中加入水和有机溶剂进行萃取，使七氟烷反应液中的无机杂质、水溶性有机杂质和聚乙二醇400溶于水中，七氟烷及不溶于水的有机杂质与有机溶剂互溶，经静置分层后得到含有七氟烷的有机相，再进行精馏得到七氟烷粗品，由于未采用直接蒸馏七氟烷反应液的方法，避免了直接蒸馏过程中七氟烷与反应液固液混合物副反应的发生，从而杜绝了降解杂质的产生，降低了后续精馏过程中提纯七氟烷的难度，提高了七氟烷的收率和质量。
2、本发明的七氟烷反应液后处理过程中无需直接蒸馏，避免了部分与七氟烷性质相近杂质的产生，减小了后续精馏提纯压力，缩减了提纯时间，提高了生产效率。
3、本发明的七氟烷反应液后处理过程无需特殊装置，操作简单，易于实现。
下面通过实施例对本发明的技术方案作进一步的详细描述。
具体实施方式
实施例1
本实施例的后处理方法为：将216.5g氯甲醚、75.53g无水氟化钾和649.5g聚乙二醇400依次加入3000mL三口烧瓶中，一边搅拌一边升温至78℃～82℃回流反应2.5h后停止加热，并用自来水冷却至室温得到七氟烷反应液，将七氟烷反应液转移至5L分液漏斗中，先加入650g水并振摇，然后加入650g甲苯并振摇萃取1min，静置30min后分液，得到一次萃取有机相，采用甲苯萃取三次后合并三次萃取有机相转移至另一分液漏斗中，再分别采用2000mL、1500mL、1000mL水洗涤，静置20min后弃去水相得到有机相，将有机相用无水硫酸镁干燥后经压滤后再转入精馏釜，使用装填有3mm×3mm的不锈钢θ环填料，有效柱高为1.3m的精馏柱精馏，使七氟烷与甲苯分离，回流比为4:1，收集顶温55℃～60℃的馏分，得164.64g七氟烷粗品，经计算七氟烷粗品的收率为82.3％，采用气相色谱法检测得出七氟烷粗品的纯度为97.95％。
本实施例中的有机溶剂还可以为二甲苯、环己烷、沸程为90℃～120℃的石油醚、正丁醚、庚烷、辛烷或壬烷。
实施例2
本实施例的后处理方法为：将216.5g氯甲醚、58.1g无水氟化钾和649.5g聚乙二醇400依次加入3000mL三口烧瓶中，一边搅拌一边升温至78℃～82℃回流反应2.5h后停止加热并用自来水冷却至室温得到七氟烷反应液，将七氟烷反应液转移至5L分液漏斗中，先加入1300g水并振摇，然后加入1300g二甲苯并振摇萃取1min，静置30min后分液，得到一次萃取有机相，采用二甲苯萃取三次后合并三次萃取有机相转移至另一分液漏斗中，再分别采用2000mL、1500mL、1000mL水洗涤，静置20min后弃去水相得到有机相，将有机相用无水硫酸镁干燥后经压滤后再转入精馏釜，使用装填有3mm×3mm的不锈钢θ环填料，有效柱高为1.3m的精馏柱精馏，使七氟烷与二甲苯分离，回流比为4:1，收集顶温55℃～60℃的馏分，得165.67g七氟烷粗品，经计算七氟烷粗品的收率为82.81％，采用气相色谱法检测得出七氟烷粗品的纯度为97.79％。
本实施例中的有机溶剂还可以为甲苯、环己烷、沸程为90℃～120℃的石油醚、正丁醚、庚烷、辛烷或壬烷。
实施例3
本实施例的后处理方法为：将108.3g氯甲醚、87.15g无水氟化钾和324.9g聚乙二醇400依次加入2000mL三口烧瓶中，一边搅拌一边升温至78℃～82℃回流反应2.5h后停止加热并用自来水冷却至室温得到七氟烷反应液，将七氟烷反应液转移至3L分液漏斗中，先加入649.8g水并振摇，然后加入1137.2g甲苯并振摇萃取1min，静置30min后分液，得到一次萃取有机相，采用甲苯萃取三次后合并三次萃取有机相转移至另一分液漏斗中，再分别采用1500mL、1000mL、800mL水洗涤，静置20min后弃去水相得到有机相，将有机相用无水硫酸镁干燥后经压滤后再转入精馏釜，使用装填有3mm×3mm的不锈钢θ环填料，有效柱高为1.3m的精馏柱精馏，使七氟烷与甲苯分离，回流比为4:1，收集顶温55℃～60℃的馏分，得81.14g七氟烷粗品，经计算七氟烷粗品的收率为81.12％，采用气相色谱法检测得出七氟烷粗品的纯度为98.03％。
本实施例中的有机溶剂还可以为二甲苯、环己烷、沸程为90℃～120℃的石油醚、正丁醚、庚烷、辛烷或壬烷。
实施例4
本实施例的后处理方法为：将108.3g氯甲醚、27.3g无水氟化钠和324.9g聚乙二醇400依次加入2000mL三口烧瓶中，一边搅拌一边升温至78℃～82℃回流反应2.5h后停止加热并用自来水冷却至室温得到七氟烷反应液，将七氟烷反应液转移至3L分液漏斗中，先加入974.7g水并振摇，然后加入324.9g甲苯并振摇萃取1min，静置30min后分液，得到一次萃取有机相，采用甲苯萃取三次后合并三次萃取有机相转移至另一分液漏斗中，再分别采用1500mL、1000mL、800mL水洗涤，静置20min后弃去水相得到有机相，将有机相用无水硫酸镁干燥后经压滤后再转入精馏釜，使用装填有3mm×3mm的不锈钢θ环填料，有效柱高为1.3m的精馏柱精馏，使七氟烷与甲苯分离，回流比为4:1，收集顶温55℃～60℃的馏分，得83.38g七氟烷粗品，经计算七氟烷粗品的收率为83.36％，采用气相色谱法检测得出七氟烷粗品的纯度为98.45％。
本实施例中的有机溶剂还可以为二甲苯、环己烷、沸程为90℃～120℃的石油醚、正丁醚、庚烷、辛烷或壬烷。
实施例5
本实施例的后处理方法为：将108.3g氯甲醚、27.3g无水氟化钠和324.9g聚乙二醇400依次加入2000mL三口烧瓶中，一边搅拌一边升温至78℃～82℃回流反应2.5h后停止加热并用自来水冷却至室温得到七氟烷反应液，将七氟烷反应液转移至3L分液漏斗中，先加入974.7g水并振摇，然后加入649.8g二甲苯并振摇萃取1min，静置30min后分液，得到一次萃取有机相，采用二甲苯萃取三次后合并三次萃取有机相转移至另一分液漏斗中，再分别采用1500mL、1000mL、800mL水洗涤，静置20min后弃去水相得到有机相，将有机相用无水硫酸镁干燥后经压滤后再转入精馏釜，使用装填有3mm×3mm的不锈钢θ环填料，有效柱高为1.3m的精馏柱精馏，使七氟烷与甲苯分离，回流比为4:1，收集顶温55℃～60℃的馏分，得84.58g七氟烷粗品，经计算七氟烷粗品的收率为84.56％，采用气相色谱法检测得出七氟烷粗品的纯度为97.89％。
本实施例中的有机溶剂还可以为甲苯、环己烷、沸程为90℃～120℃的石油醚、正丁醚、庚烷、辛烷或壬烷。
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)

1.一种改进的七氟烷反应液后处理方法，其特征在于，该方法为：将七氟烷反应液冷却至室温，然后依次加入水和有机溶剂进行萃取，静置分层后得到有机相，将有机相用水洗涤后进行精馏，得到七氟烷粗品；所述七氟烷反应液由氯甲醚在聚乙二醇400中与碱金属氟化物反应制备而得。
2.根据权利要求1所述的一种改进的七氟烷反应液后处理方法，其特征在于，所述碱金属氟化物为氟化钾或氟化钠。
3.根据权利要求1所述的一种改进的七氟烷反应液后处理方法，其特征在于，所述有机溶剂为与七氟烷互溶且不溶于水的弱极性有机溶剂或非极性有机溶剂，所述有机溶剂的沸点与七氟烷的沸点之差大于20℃。
4.根据权利要求3所述的一种改进的七氟烷反应液后处理方法，其特征在于，所述有机溶剂为甲苯、二甲苯、环己烷、沸程为90℃～120℃的石油醚、正丁醚、庚烷、辛烷或壬烷。
5.根据权利要求4所述的一种改进的七氟烷反应液后处理方法，其特征在于，所述有机溶剂为甲苯或二甲苯。
6.根据权利要求1所述的一种改进的七氟烷反应液后处理方法，其特征在于，所述萃取采用的水的质量是聚乙二醇400的质量的1～3倍，萃取采用的有机溶剂的质量是聚乙二醇400的质量的1～3.5倍。
7.根据权利要求1所述的一种改进的七氟烷反应液后处理方法，其特征在于，所述氯甲醚与碱金属氟化物的摩尔比为1：(1～3)，所述聚乙二醇400的质量为氯甲醚质量的3倍。
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