CN110272382A - 一种熔融结晶提纯4-氰基吡啶的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种熔融结晶提纯4‑氰基吡啶的方法，包括以下步骤：(1)4‑氰基吡啶的熔融：在常压下，将4‑氰基吡啶晶体加入反应器，控制反应器温度为80～90℃，将4‑氰基吡啶晶体熔融；(2)降温：控制反应器温度，按照一定的降温速度，将熔融后的4‑氰基吡啶温度降至71.5～73.5℃；(3)结晶：将温度维持在71.5～73.5℃条件下，进行结晶；(4)分离提取：将未形成晶体的底液放出，重新提升反应器温度至80～90℃，熔融晶体得4‑氰基吡啶成品。本发明熔融结晶提纯4‑氰基吡啶的方法，生产工艺简单，通过控制降温结晶时的降温速率来防止包晶现象，成品整体产率、纯度高，无任何副产物污染物。
Description
技术领域
本发明涉及4-氰基吡啶生产技术领域，具体涉及一种熔融结晶提纯4-氰基吡啶的方法。
背景技术
4-氰基吡啶也称作异烟腈，是一种3-甲基吡啶在氨氧化法生产3-氰基吡啶过程中出现的主要副产物。4-氰基吡啶是重要的医药、农药及染料的中间体，如抗结核病药物异烟肼就是以4-氰基吡啶为原料进行生产的。为了获取高纯度的4-氰基吡啶，需要进行提纯精制。
目前工业分离多采用减压精馏的方法，从3-氰基吡啶和4-氰基吡啶混合体系中分离出4-氰基吡啶以提高经济效益。工业生产中4-氰基吡啶的分离效果差强人意，且操作运行成本高。基于经济成本考虑，生产企业通常将含4-氰基吡啶的3/4-氰基吡啶同系混合物当废弃物处理，或者直接作为化工废料焚烧处理，导致氰基吡啶同系混合物的回收利用率低下，造成极大的浪费和环境污染。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明提供了一种熔融结晶提纯4-氰基吡啶的方法。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种熔融结晶提纯4-氰基吡啶的方法，包括以下步骤：
(1)4-氰基吡啶的熔融：在常压下，将4-氰基吡啶晶体加入反应器，控制反应器温度为80～90℃，将4-氰基吡啶晶体熔融；
(2)降温：控制反应器温度，按照一定的降温速度，将熔融后的4-氰基吡啶温度降至71.5～73.5℃；
(3)结晶：将温度维持在71.5～73.5℃条件下，进行结晶；
(4)分离提取：将未形成晶体的底液放出，重新提升反应器温度至80～90℃，熔融晶体得4-氰基吡啶成品。
优选地，步骤(1)中，所述4-氰基吡啶晶体的纯度为96.5～98.5％。
优选地，步骤(2)中，所述降温速率为0.5～1℃/15min。
优选地，步骤(3)中，结晶时长为1～1.5h。
优选地，步骤(4)中，所述4-氰基吡啶成品纯度＞99.0％。
本发明的有益效果是：
(1)本发明熔融结晶提纯4-氰基吡啶的方法，生产工艺简单，对反应的设备要求低，通过控制降温结晶时的降温速率来防止包晶现象。
(2)本发明制备的高纯度4-氰基吡啶整体产率、纯度高，纯度＞99.0％，无任何副产物污染物，通过多级提取，原料的综合利用率超过90％。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为实施例1中所得4-氰基吡啶成品的气相色谱图；
图2为对比例1中所得4-氰基吡啶成品的气相色谱图；
图3为实施例2中所得4-氰基吡啶成品的气相色谱图；
图4为对比例2中所得4-氰基吡啶成品的气相色谱图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种熔融结晶提纯4-氰基吡啶的方法，具体包括以下步骤：
(1)4-氰基吡啶熔融：在常压下，将纯度为96.5％的4-氰基吡啶晶体加入反应器，控制反应器温度为82℃，将晶体熔融；
(2)降温：控制反应器温度，使之按照0.5℃/15min的降温速度，将熔融后的4-氰基吡啶温度降至72.5℃；
(3)结晶：将温度维持在72.5℃条件下，进行结晶，时长0.5h；
(4)分离提取：将未形成晶体的底液放出，重新提升反应器温度至82℃，熔融晶体得4-氰基吡啶成品。
采用实施例1中的方法提纯4-氰基吡啶，得到的4-氰基吡啶成品一次收率为37.8％，成品纯度为99.06％，成品的气相色谱图如图1所示。
对比例1：
一种熔融结晶提纯4-氰基吡啶的方法，具体包括以下步骤：
(1)4-氰基吡啶熔融：在常压下，将纯度为96.8％的4-氰基吡啶晶体加入反应器，控制反应器温度为85℃，将晶体熔融；
(2)降温：控制反应器温度，按照0.5℃/15min的降温速度，将熔融后的4-氰基吡啶温度降至71.0℃；
(3)结晶：将温度维持在71.0℃条件下，进行结晶，时长1h；
(4)分离提取：将未形成晶体的底液放出，重新提升反应器温度至85℃，熔融结晶得4-氰基吡啶成品。
采用对比例1中的方法提纯4-氰基吡啶，得到的4-氰基吡啶成品一次收率为40.5％，成品纯度为98.43％，成品的气相色谱图如图2所示。
实施例2：
一种熔融结晶提纯4-氰基吡啶的方法，具体包括以下步骤：
(1)4-氰基吡啶熔融：在常压下，将纯度为96.5％的4-氰基吡啶晶体加入反应器，控制反应器温度为80℃，将晶体熔融；
(2)降温：控制反应器温度，按照0.8℃/15min的降温速度，将熔融后的4-氰基吡啶温度降至72.8℃；
(3)结晶：将温度维持在72.8℃条件下，进行结晶，时长1h；
(4)分离提取：将未形成晶体的底液放出，重新提升反应器温度至87℃，熔融结晶得4-氰基吡啶成品。
采用实施例2中的方法提纯4-氰基吡啶，得到的4-氰基吡啶成品一次收率为38.5％，成品纯度为99.42％，成品的气相色谱图如图3所示。
对比例2：
一种熔融结晶提纯4-氰基吡啶的方法，具体包括以下步骤：
(1)4-氰基吡啶熔融：在常压下，将纯度为96.8％的4-氰基吡啶晶体加入反应器，控制反应器温度为85℃，将晶体熔融；
(2)降温：控制反应器温度，按照1.5℃/15min的速度，将溶液温度降至71.5℃；
(3)结晶将温度维持在71.5℃条件下，进行结晶，时长1h；
(4)分离提取：将未形成晶体的底液放出，重新提升反应器温度至85℃，熔融结晶得4-氰基吡啶成品。
采用对比例2中的方法提纯4-氰基吡啶，得到的4-氰基吡啶成品一次收率为35.1％，成品纯度为97.66％，成品的气相色谱图如图4所示。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (5)
1.一种熔融结晶提纯4-氰基吡啶的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)4-氰基吡啶的熔融：在常压下，将4-氰基吡啶晶体加入反应器，控制反应器温度为80～90℃，将4-氰基吡啶晶体熔融；
(2)降温：控制反应器温度，按照一定的降温速度，将熔融后的4-氰基吡啶温度降至71.5～73.5℃；
(3)结晶：将温度维持在71.5～73.5℃条件下，进行结晶；
(4)分离提取：将未形成晶体的底液放出，重新提升反应器温度至80～90℃，熔融晶体得4-氰基吡啶成品。
2.根据权利要求1所述的熔融结晶提纯4-氰基吡啶的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述4-氰基吡啶晶体的纯度为96.5～98.5％。
3.根据权利要求1所述的熔融结晶提纯4-氰基吡啶的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述降温速率为0.5～1℃/15min。
4.根据权利要求1所述的熔融结晶提纯4-氰基吡啶的方法，其特征在于，步骤(3)中，结晶时长为1～1.5h。
5.根据权利要求1所述的熔融结晶提纯4-氰基吡啶的方法，其特征在于，步骤(4)中，所述4-氰基吡啶成品纯度＞99.0％。
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