CN117229125A - 一种药用级异丙醇及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及异丙醇的提纯领域，解决使用高锰酸钾除去双键杂质时，异丙醇收率降低的问题，提供一种药用级异丙醇的制备方法，包括：S1、向工业级异丙醇中加入氧化剂，充分反应后得到预处理液；S2、在预处理液中加入硼氢化盐，充分反应后得到中间处理液；S3、过滤分离中间处理液中的沉淀后，再通过吸附剂吸附中间处理液中的其余不饱和有机物，分离吸附剂后得到预产物；S4、精馏预产物，收集82°‑85°范围内的蒸馏物，冷凝后得到药用级异丙醇。本发明可将异丙醇中的双键有机物氧化为醛酮类，后续加入的硼氢化盐主要有三个功能：一、提高异丙醇收率；二、有效去除丁酮和甲基异丁基酮等；三、除去金属离子。

Description

一种药用级异丙醇及其制备方法

技术领域

本发明涉及异丙醇的提纯领域，具体而言，涉及一种药用级异丙醇及其制备方法。

背景技术

异丙醇为无色透明的液体，有似乙醇和丙酮混合物的气味，可溶于水，也可溶于醇，醚，氯仿等多数有机溶剂。异丙醇是一种重要的化工产品和原料，主要用于制药，化妆品，塑料，香料，涂料等行业，其作为溶剂在工业上应用广泛，同时，异丙醇在药品生产中作为溶媒起着十分重要的作用，异丙醇在合成过程中，不可避免的会生成其它微量的有机杂质，这些有机杂质严重影响到药品的生产质量，必须想办法除去，对于微量有机杂质的测定通过紫外分光光度法进行检测。如何除去异丙醇中微量有机杂质以满足药品制造企业的需求，是技术人员面临的难题。

公开号为CN106278818A的专利，公开了一种异丙醇的纯化方法，其通过氧化剂除去碳碳双键杂质后，通过强碱或氧化物除去酸性杂质，然后脱水，最后通过蒸馏得到纯化后的异丙醇，其对有机杂质中与异丙醇性质相似，沸点相近的丁酮和甲基异丁基酮等的去除效果较差，同时异丙醇中的金属离子未进行有效去除。

公开号为CN116354795A的专利，公开了一种色谱纯异丙醇的纯化方法，其步骤如下：(1)、通过活性炭纤维吸附除去部分不饱和烯烃；(2)、采用分子筛脱醚；(3)、将脂类杂质水解为酸类或醇类；(4)通过硅藻土吸附酸类杂质和氧化性杂质；(5)通过亚硫酸钠还原除去醛酮类杂质；(6)干燥、精馏、过滤、灌装。此专利通过将丁酮和甲基异丁基酮还原生成沸点更高的仲丁醇和4-甲基-2-戊醇，使得酮类杂质得到良好的去除。此专利依然未对异丙醇中的金属离子进行有效去除。

公开号为CN105085184B的专利，公开了一种液相色谱-质谱联用仪用异丙醇的提纯方法，其通过离子交换树脂除去醛酮类杂质和金属离子杂质。但是通过高锰酸钾或过氧化物去除还有双键的杂质时，高锰酸钾会与异丙醇反应，减少了异丙醇的收率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种药用级异丙醇及其制备方法解决使用高锰酸钾除去双键杂质时，异丙醇收率降低的问题，同时异丙醇中金属离子的去除更加便捷。

本发明通过以下方法方案实现：

一种药用级异丙醇的制备方法，包括：

S1、向工业级异丙醇中加入氧化剂，充分反应后得到预处理液；

S2、在预处理液中加入硼氢化盐，充分反应后得到中间处理液；

S3、过滤分离中间处理液中的沉淀后，再通过吸附剂吸附中间处理液中的其余不饱和有机物和金属离子，分离吸附剂后得到预产物；

S4、精馏预产物，收集82°-85°范围内的蒸馏物，冷凝后得到药用级异丙醇。

通过氧化剂可将异丙醇中的双键有机物氧化为醛酮类有机物，在此期间部分异丙醇也可能被氧化为丙酮，而通过后续加入的硼氢化盐可再次将丙酮还原为异丙醇，提高异丙醇收率；硼氢化盐还会将醛酮类有机物还原为相应的醇类有机物并生成硼酸，从而有效去除与异丙醇性质相似、沸点相近的丁酮和甲基异丁基酮；反应产物硼酸能和金属离子形成络合物，过滤除去络合物即可除去大部分金属离子，后续吸附剂用量和对选择性吸附的要求均降低；先将络合物过滤分离后再采用吸附剂可避免络合物对吸附效果的影响。

优选的，所述S2具体包括：向所述预处理液中加入脱水剂后，再加入硼氢化盐，充分反应后得到中间处理液。

脱水进一步提高异丙醇的纯度，并且在添加硼氢化盐之前除水，可以提高硼氢化盐的稳定性。

优选的，所述氧化剂至少包括高锰酸钾或臭氧中的一种。

由于氧化剂在氧化双键有机物时，不同的氧化剂产物种类不同，本申请选择特定的氧化剂是为了双键有机物转为了酮类有机物，便于在后续由特定的硼氢化盐还原转化。

优选的，所述硼氢化盐至少包括硼氢化钾或硼氢化钠中的一种。

硼氢化钾或硼氢化钠可将醛酮类化合物还原为相应的醇类有机物。增加其与异丙醇的沸点差异，便于后续在精馏过程中去除。

优选的，所述吸附剂至少包括活性炭、分子筛或吸附树脂中的一种。

吸附剂进一步吸附去除剩余不饱和有机物，提高异丙醇纯度。

优选的，所述脱水剂包括：氢化钙。

氢化钙是常见的脱水剂，其与水反应生成氢氧化钙。脱水过程产生的大量固废：氢氧化钙，处理难度较大。氧化双键有机物的过程中会生成有机酸，同时高锰酸钾一般采用酸性高锰酸钾，而硼氢化盐在酸性条件下不稳定，本申请特定选择氢化钙的理由有两点：一、高硼氢化盐在酸性环境下不稳定，借助氢化钙的脱水功能以及可中和酸性环境的功能，极大提高硼氢化盐的稳定性。二、氢氧化钙中和酸性环境的过程中，得以消耗，减少后续处理难度。

优选的，所述S2中硼氢化盐的加入量为预处理液的0.1‰-0.5‰。

从实验过程中可以得出，硼氢化盐的加入量为中间处理液的0.1‰-0.5‰之间，异丙醇的纯度最佳。

一种采用所述制备方法制得的药用级异丙醇。

本发明至少具有以下有益效果：

本发明通过氧化剂可将异丙醇中的双键有机物氧化为醛酮类有机物，在此期间部分异丙醇也可能被氧化为丙酮。

后续加入的硼氢化盐主要有三个功能：一、可再次将丙酮还原为异丙醇，提高异丙醇收率；二、硼氢化盐将醛酮类有机物还原为相应的醇类有机物并生成硼酸，从而有效去除与异丙醇性质相似、沸点相近的丁酮和甲基异丁基酮等；三、反应产物硼酸能和金属离子形成络合物，过滤除去络合物即可除去大部分金属离子，后续吸附剂用量和对选择性吸附的要求均降低。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、方法方案和优点更加清楚，对本发明实施例中的方法方案进行清楚、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。

实施例1：

一种药用级异丙醇的制备方法，包括：

S1、取5000ml工业级异丙醇原料于烧瓶中，加入1.2g酸性高锰酸钾，充分反应后得到预处理液；

S2、向所述预处理液中加入10g氢化钙后，加热回流脱水2小时；再加入硼氢化钾，加热回流3小时,得到中间处理液。硼氢化钾的加入量为预处理液的0.1‰。

S3、过滤分离中间处理液中的沉淀后，再通过100g活性炭吸附剂吸附中间处理液中的其余不饱和有机物，分离吸附剂后得到预产物；

S4、精馏预产物，收集82°-83°范围内的蒸馏物，冷凝后得到药用级异丙醇。

实施例2：

一种药用级异丙醇的制备方法，包括：

S1、取5000ml工业级异丙醇原料于烧瓶中，通入20g臭氧，充分反应后得到预处理液；

S2、向所述预处理液中加入10g氢化钙后，加热回流脱水2小时；再加入硼氢化钾，加热回流3小时,得到中间处理液。硼氢化钾的加入量为预处理液的0.1‰。

S3、过滤分离中间处理液中的沉淀后，再通过100g活性炭吸附剂吸附中间处理液中的其余不饱和有机物，分离吸附剂后得到预产物；

S4、精馏预产物，收集82°-83°范围内的蒸馏物，冷凝后得到药用级异丙醇。

实施例3：

一种药用级异丙醇的制备方法，包括：

S1、取5000ml工业级异丙醇原料于烧瓶中，加入1.2g酸性高锰酸钾，充分反应后得到预处理液；

S2、向所述预处理液中加入10g氢化钙后，加热回流脱水2小时；再加入硼氢化钠，加热回流3小时,得到中间处理液。硼氢化钠的加入量为预处理液的0.1‰。

S3、过滤分离中间处理液中的沉淀后，再通过100g活性炭吸附剂吸附中间处理液中的其余不饱和有机物，分离吸附剂后得到预产物；

S4、精馏预产物，收集82°-83°范围内的蒸馏物，冷凝后得到药用级异丙醇。

实施例4：

S1、取5000ml工业级异丙醇原料于烧瓶中，加入1.2g酸性高锰酸钾，充分反应后得到预处理液；

S2、向所述预处理液中加入10g氢化钙后，加热回流脱水2小时；再加入硼氢化钾，加热回流3小时,得到中间处理液。硼氢化钾的加入量为预处理液的0.1‰。

S3、过滤分离中间处理液中的沉淀后，再通过100g活性炭吸附剂吸附中间处理液中的其余不饱和有机物，分离吸附剂后得到预产物；

S4、精馏预产物，收集83°-85°范围内的蒸馏物，冷凝后得到药用级异丙醇。

对比例1：

一种药用级异丙醇的制备方法，包括：

S1、取5000ml工业级异丙醇原料于烧瓶中，加入1.2g酸性高锰酸钾，充分反应后得到预处理液；

S2、向所述预处理液中加入10g氢化钙后，加热回流脱水2小时；再加入亚硫酸钠，加热回流3小时,得到中间处理液。亚硫酸钠的加入量为预处理液的0.1‰。

S3、过滤分离中间处理液中的沉淀后，再通过100g活性炭吸附剂吸附中间处理液中的其余不饱和有机物，分离吸附剂后得到预产物；

S4、精馏预产物，收集82°-83°范围内的蒸馏物，冷凝后得到药用级异丙醇。

对比例2：

一种药用级异丙醇的制备方法，包括：

S1、取5000ml工业级异丙醇原料于烧瓶中，加入1.2g过氧乙酸，充分反应后得到预处理液；

S2、向所述预处理液中加入10g氢化钙后，加热回流脱水2小时；再加入硼氢化钾，加热回流3小时,得到中间处理液。硼氢化钾的加入量为预处理液的0.1‰。

S3、过滤分离中间处理液中的沉淀后，再通过100g活性炭吸附剂吸附中间处理液中的其余不饱和有机物，分离吸附剂后得到预产物；

S4、精馏预产物，收集82°-83°范围内的蒸馏物，冷凝后得到药用级异丙醇。

实验：

将实施例1-4得到的药用级异丙醇进行检测。

异丙醇的含量检测采用毛细管柱气相色谱法。在选定的工作条件下，样品经气化通过色谱柱，使其中的各组分分离，用火焰离子化检测器(FID)检测，采用校正面积归一化法定量，得到异丙醇的含量。

水分测量采用库伦电量法。使用库仑电量水分测定仪对试样中水含量进行测定。

酸含量测定：将样品与等体积的水混合后，用氢氧化钠标准滴定溶液滴定，以酚酞指示剂指示终点，通过消耗氢氧化钠标准滴定溶液的体积计算出试样中酸的含量。

蒸发残渣的测定按GB/T 6324.2-2004的规定进行。

羰基含量的测定按GB/T 6324.5的规定进行。

金属杂质采用ICP-MS进行测定。

结果见表一。

表一

从表一中可见，通过实施例1-4制备方法制取的异丙醇纯度在99.87％-99.95％之间，满足药用需求。将实施例1与对比例1比较可知，还原剂亚硫酸钠虽然也能还原醛酮类化合物，但是不具备硼氢化盐除金属的作用，最终产品的金属含量较高。将实施例1与对比例2比较可知，过氧乙酸虽然也能氧化双键类有机物，但是氧化产物不是酮类，不利于后续与原溶液中的醛酮类一并去除。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的方法人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种药用级异丙醇的制备方法，其特征在于，包括：

S1、向工业级异丙醇中加入氧化剂，充分反应后得到预处理液；

S2、在预处理液中加入硼氢化盐，充分反应后得到中间处理液；

S3、过滤分离中间处理液中的沉淀后，再通过吸附剂吸附中间处理液中的其余不饱和有机物和金属离子，分离吸附剂后得到预产物；

S4、精馏预产物，收集82°-85°范围内的蒸馏物，冷凝后得到药用级异丙醇。

2.根据权利要求1所述的药用级异丙醇的制备方法，其特征在于，所述S2具体包括：向所述预处理液中加入脱水剂后，再加入硼氢化盐，充分反应后得到中间处理液。

3.根据权利要求1所述的药用级异丙醇的制备方法，其特征在于，所述氧化剂至少包括高锰酸钾或臭氧中的一种。

4.根据权利要求1所述的药用级异丙醇的制备方法，其特征在于，所述硼氢化盐至少包括硼氢化钾或硼氢化钠中的一种。

5.根据权利要求1所述的药用级异丙醇的制备方法，其特征在于，所述吸附剂至少包括活性炭、分子筛或吸附树脂中的一种。

6.根据权利要求2所述的药用级异丙醇的制备方法，其特征在于，所述脱水剂包括：氢化钙。

7.根据权利要求1所述的药用级异丙醇的制备方法，其特征在于，所述S2中硼氢化盐的加入量为预处理液的0.1‰-0.5‰。

8.一种采用如权利要求1-7任一项所述制备方法制得的药用级异丙醇。