CN109354595B - 一种从Wittig反应精馏残液中回收三苯基氧膦的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于医药化工产品技术领域，尤其涉及一种从Wittig反应精馏残液中回收三苯基氧膦的方法。本发明以Wittig反应精馏残液为原料，先通过水析结晶、养晶得到粗品，再通过精制提纯得到三苯基氧膦。本发明所述方法可回收精馏残液中质量百分含量约90％的三苯基氧膦，具有成本低、收率高(可达80％)、环境友好、工业化操作简单、产品纯度高(＞98％)等优点。
Description
技术领域
本发明涉及医药化工产品技术领域，尤其涉及一种从Wittig反应精馏残液中回收三苯基氧膦的方法。
背景技术
Wittig反应是合成烯烃的重要方法，该反应在头孢抗菌素合成中发挥着重要作用，β-内酰胺类抗生素头孢丙烯、头孢妥仑匹酯、头孢克肟等药物的中间体的制备均涉及到Wittig反应。三苯基膦是重要的合成医药中间体，广泛应用于Wittig反应合成碳碳双键，但是在Wittig反应过程中三苯基膦(TPP)会转化为副产物三苯基氧膦(TPPO)，使得三苯基氧膦存在于精馏残液中，而富含三苯基氧膦的精馏残液毒性大，直接排放或掩埋，会造成环境污染，如作为危废处理，处理费用高，会增加产品的制造成本。但是，高纯度的三苯基氧膦是一种中性配位体，可与稀土离子形成不同配比的配合物，可以用作药物中间体、催化剂、塑料阻燃剂、萃取剂等。而且，三苯基氧膦还可再生为三苯基膦。因此，从生产精馏残液中分离出高纯的三苯基氧膦具有重要的应用价值。
然而，目前多数企业缺乏有效的回收TPPO技术，往往将其作为精馏残液焚烧或作为危废处理，这会导致严重的环境二次污染，且作为精馏残液焚烧处理难度较大，增加了产品的制造成本，经济性差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种从Wittig反应精馏残液中回收三苯基氧膦的方法，该方法得到的产品纯度高、收率高，且该方法生产成本低、环境友好、工业化操作简单。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种从Wittig反应精馏残液中回收三苯基氧膦的方法，包括以下步骤：
将Wittig反应精馏残液滴加至水中，进行水析结晶，得到水析结晶产物体系；
将所述水析结晶产物体系进行养晶，得到三苯基氧膦粗品；
将所述三苯基氧膦粗品进行提纯，得到三苯基氧膦。
优选的，所述Wittig反应精馏残液来源于将7-苯乙酰胺基-3-氯甲基头孢烷酸对甲氧基苄酯3位氯甲基功能化为乙烯基、丙烯基或噻唑基的Wittig反应。
优选的，所述Wittig反应精馏残液与水的体积比为1:4～6。
优选的，所述Wittig反应精馏残液的滴加速度为3000～5000L/h。
优选的，所述Wittig反应精馏残液的滴加时间为0.4～0.6h。
优选的，所述水析结晶的温度为20～25℃。
优选的，所述养晶在搅拌条件下进行，所述搅拌的速度为20～30r/min。
优选的，所述养晶的时间为0.5～1h。
优选的，所述提纯的试剂为丙酮、强碱性水溶液或醋酸酯类化合物。
优选的，所述强碱性水溶液为氢氧化钠水溶液或氢氧化钾水溶液，所述醋酸酯类化合物为醋酸乙酯或醋酸丁酯。
本发明提供了一种从Wittig反应精馏残液中回收三苯基氧膦的方法，以Wittig反应精馏残液为原料，先通过水析结晶、养晶得到粗品，再通过提纯得到三苯基氧膦。本发明所述方法可回收精馏残液中质量百分含量约90％的三苯基氧膦，产品收率高(可达80％)、纯度高(＞98％)；
本发明从Wittig反应精馏残液中直接提取并纯化三苯基氧膦，操作工序简化，回收成本低，降低了产品的生产成本；
本发明的方法解决了Wittig反应精馏残液中三苯基氧膦因难以利用而导致的环境污染等问题，且得到的三苯基氧膦可作为副产品销售，达到了变废为宝的目的，因而具有较大的实施价值和潜在社会经济效益。
附图说明
图1为本发明实施例1回收得到的三苯基氧膦的HPLC色谱图。
具体实施方式
本发明提供了一种从Wittig反应精馏残液中回收三苯基氧膦的方法，包括以下步骤：
将Wittig反应精馏残液滴加至水中，进行水析结晶，得到水析结晶产物体系；
将所述水析结晶产物体系进行养晶，得到三苯基氧膦粗品；
将所述三苯基氧膦粗品进行提纯，得到三苯基氧膦。
本发明将Wittig反应精馏残液滴加至水中，进行水析结晶，得到水析结晶产物体系。在本发明中，所述Wittig反应精馏残液优选来源于将GCLE3位氯甲基功能化为乙烯基、丙烯基或噻唑基的Wittig反应；所述Wittig反应优选以7-苯乙酰胺基-3-氯甲基头孢烷酸对甲氧基苄酯(GCLE)为初始原料。
在本发明中，所述Wittig反应精馏残液与水的体积比优选为1:4～6。在本发明中，所述Wittig反应精馏残液中三苯基氧膦的质量含量优选为75～85％。在本发明中，所述Wittig反应精馏残液的滴加速度优选为3000～5000L/h，更优选为3500～4500L/h。在本发明中，所述Wittig反应精馏残液的滴加时间优选为0.4～0.6h，更优选为0.5h。本发明优选在搅拌条件下进行所述滴加操作，所述搅拌的转速优选为60～80r/min，本发明在搅拌条件下进行滴加能够增强Wittig反应精馏残液在水中的分散，防止三苯基氧膦的粗品和其他杂质团聚。本发明将Wittig反应精馏残液滴加至水中，能够避免水爆沸。在本发明中，所述水析结晶的温度优选为20～25℃，更优选为22～24℃。本发明通过水析结晶能够将Wittig反应精馏残液中的水不溶性的三苯基氧磷及相关有机杂质在水中结晶析出，为进一步精制提纯创造条件。
得到水析结晶产物体系后，本发明将所述水析结晶产物体系进行养晶，得到三苯基氧膦粗品。在本发明中，所述养晶优选在搅拌条件下进行，所述搅拌的速度优选为20～30r/min，更优选为25～30r/min；所述养晶的时间优选为0.5～1h，更优选为0.6～0.8h。本发明优选将养晶所得体系进行固液分离，并将所得固体物料进行水洗，得到三苯基氧膦粗品。本发明对所述水洗的方式没有特殊的限定，选用本领域技术人员熟知的方式进行水洗即可。本发明通过养晶能够使得三苯基氧膦充分分散，防止其团聚。
得到三苯基氧膦粗品后，本发明将所述三苯基氧膦粗品进行提纯，得到三苯基氧膦。在本发明中，所述提纯的试剂优选为丙酮、强碱性水溶液或醋酸酯类化合物。在本发明中，所述强碱性水溶液优选为氢氧化钠或氢氧化钾，所述醋酸酯类化合物优选为醋酸乙酯或醋酸丁酯。在本发明中，当选用强碱性水溶液进行提纯时，与三苯基氧膦共同析出的不溶于水的头孢类副产物杂质会降解为小分子，变成水溶性杂质，从而达到提纯的目的。在本发明中，当使用丙酮进行提纯时，杂质会转到丙酮母液中，而三苯基氧膦在高温下有溶解性，降温至室温时，溶解度降低，高纯的三苯基氧膦就会析出；当使用醋酸酯类化合物进行提纯时，杂质会转到醋酸酯类化合物母液中，而三苯基氧膦在高温下有溶解性，降温至室温时，溶解度降低，高纯的三苯基氧膦就会析出。
当所述提纯试剂为强碱性水溶液时，本发明优选将三苯基氧膦粗品与强碱性水溶液(质量浓度为30％，三苯基氧膦粗品的质量与强碱性水溶液的体积比为1:3～6)在80～90℃、20～25r/min条件下进行保温搅拌100～120min，然后在上述搅拌条件下，将所得体系降温至30～40℃，离心，并将所得固体物料在用30～40℃热水洗涤，干燥后得到三苯基氧膦。
当所述提纯试剂为丙酮时，本发明优选将所述三苯基氧膦粗品与丙酮(三苯基氧膦粗品的质量与丙酮的体积比为1:3～5)混合，升温至56～58℃并回流0.8～1.2h，然后降温至10～15℃，离心，并将所得固体物料用10～15℃丙酮洗涤，干燥后得到三苯基氧膦。
当所述提纯试剂为醋酸酯类化合物时，本发明优选将所述三苯基氧膦粗品与醋酸酯类化合物(三苯基氧膦粗品的质量与醋酸酯类化合物的体积比为1:4～6)混合，在75～85℃、20～25r/min条件下保温搅拌0.8～1.2h，将所得体系降温至10～15℃，离心，并将所得固体物料用10～15℃丁酯洗涤，干燥后得到三苯基氧膦。
下面结合实施例对本发明提供的从Wittig反应精馏残液中回收三苯基氧膦的方法进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
将1800LCFX-1浓缩母液(CFX-1头孢克肟母核中间体精馏残液)滴加至5000L自来水中，滴加时间为0.5h(20～25℃条件下)，进行水析结晶，得到水析结晶产物体系，并将所得水析结晶产物体系进行养晶0.5h，然后将养晶所得产物体系进行抽滤，并将所得滤饼进行水洗，得到三苯基氧膦粗品300kg，纯度87％；
将所述三苯基氧膦粗品300kg加入到1000L醋酸丁酯中，升温至80℃，在25r/min条件下搅拌1h，降温至10℃，离心，将所得固体物料用12℃丁酯洗涤并干燥，得到终产物三苯基氧膦(160kg)。
经测定和计算，三苯基氧膦的熔点为155.6～156.7℃，HPLC的纯度为99.2％，回收率为80％。图1为实施例1得到的三苯基氧膦的HPLC谱图，由图可知，本实施例的方法得到的三苯基氧膦的纯度高(99.2％)，可以作为副产品外售。
实施例2
将1800LGPRE浓缩母液(GPRE头孢丙烯母核中间体精馏残液)滴加至5000L自来水中，滴加时间为0.5h(室温20-25℃条件下)，进行水析结晶，得到水析结晶产物体系，并将所得水析结晶产物体系进行养晶0.5h，然后将养晶所得产物体系进行抽滤，并将所得滤饼进行水洗，得到三苯基氧膦粗品320kg，纯度83％；
向所述320kg三苯基氧膦粗品中加入30kg氢氧化钠和300自来水，升温至85℃，在25r/min条件下不断搅拌，保温搅拌120min，在上述搅拌条件下，将所得体系进行降温至35℃，离心，将所得固体物料在离心机内用100L35℃热水洗涤三次，甩干后出料，干燥，得到三苯基氧膦(130kg)；
经测定，三苯基氧膦的熔点为155.6-156.7℃，HPLC纯度为98.6％，回收率为85％。
实施例3
将1800LCFD-1浓缩母液(CFD-1头孢妥仑酯母核中间体精馏残液)滴加至5000L自来水中，滴加时间为0.5h(室温20-25℃条件下)，进行水析结晶，得到水析结晶产物体系，并将所得水析结晶产物体系进行养晶0.5h，然后将养晶所得产物体系进行抽滤，并将所得滤饼进行水洗，得到三苯基氧膦粗品350kg，纯度84％；
将所述三苯基氧膦350kg加入到1000L丙酮中，升温至56℃并回流1h，降温至10℃，离心，并将所得固体物料用12℃丙酮洗涤并干燥，得到终产物三苯基氧磷(150kg)。
经测定，三苯基氧膦的熔点为155.6-156.7℃，HPLC纯度为98.9％，回收率为83％。
由以上实施例可知，本发明提供了一种从Wittig反应精馏残液中回收三苯基氧膦的方法，本发明的方法可回收精馏残液中质量百分含量约90％左右的三苯基氧膦，具有成本低、收率高(可达80％)、环境友好、工业化操作简单、产品纯度高(＞98％)等优点。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (1)
1.一种从Wittig反应精馏残液中回收三苯基氧膦的方法，包括以下步骤：
将1800L CFX-1浓缩母液，即CFX-1头孢克肟母核中间体精馏残液，滴加至5000L自来水中，在20～25℃条件下，滴加时间为0.5h，进行水析结晶，得到水析结晶产物体系，并将所得水析结晶产物体系进行养晶0.5h，然后将养晶所得产物体系进行抽滤，并将所得滤饼进行水洗，得到三苯基氧膦粗品300kg，纯度87％；
将所述三苯基氧膦粗品300kg加入到1000L醋酸丁酯中，升温至80℃，在25r/min条件下搅拌1h，降温至10℃，离心，将所得固体物料用12℃丁酯洗涤并干燥，得到终产物三苯基氧膦。
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Denomination of invention: A method for recovering triphenylphosphine oxide from Wittig reaction distillation residue Granted publication date: 20201229 Pledgee: Agricultural Bank of China Limited Xiangyang High tech Zone Branch Pledgor: Hubei Lingsheng Pharmaceutical Co.,Ltd. Registration number: Y2024980002009 |