液相色谱-质谱联用仪用异丙醇的提纯方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及溶剂提纯领域，特别涉及一种液相色谱-质谱联用仪用异丙醇的提纯 方法。
【背景技术】
[0002] 色谱-质谱的在线联用将色谱的分离能力与质谱的定性功能结合起来，实现对复 杂混合物更准确的定量和定性分析。而且也简化了样品的前处理过程，使样品分析更简便。 色谱-质谱联用包括气相色谱-质谱联用和液相色谱质谱联用，液质联用与气质联用互为 补充，分析不同性质的化合物。
[0003]液相色谱质谱联用仪（liquid Chromatograph Mass Spectrometer)，简称 LC-MS， 是有机物分析市场中的高端仪器。液相色谱（LC)能够有效的将有机物待测样品中的有机 物成分分离开，而质谱（MS)能够对分开的有机物逐个的分析，得到有机物分子量，结构和 浓度等信息。LC-MS是有机物分析实验室，药物、食品检验室，生产过程控制、质检等部门必 不可少的分析工具。LC中需要用到流动相将有机物成分分离开，常用的流动相为甲醇、异丙 醇、水和它们不同比例的混合物。作为流动相的溶剂，纯度越高，样品中有机物分离效果越 好，且纯度高的溶剂可尽可能地避免因杂质的存在导致的被测量物离子化不充分的现象， 特别是金属离子，在质谱分析中与被测量物络合，在质谱中生产干扰峰，从而导致对分子量 等参数的测定造成误判，大大降低了液相色谱-质谱联用仪测量结果的精准度。
[0004] 异丙醇作为一种性能优良的溶剂，能溶解多种有机、无机和气体物质，但其提纯十 分困难。我国异丙醇液相色谱试剂的制备方法很少有报道，且国内的异丙醇的产量较低，纯 度也不高，高纯度异丙醇大多依赖进口，导致成本较高，受国外技术牵制程度较大。国内也 有高纯异丙醇的专利，申请号为99119158. 7的专利中给出了一种加盐萃取共沸精馏联合 过程精制异丙醇的方法，该方法采取萃取加盐析的工艺提纯异丙醇，该方法仅为粗提纯工 艺，提纯后的。所以研制出一种异丙醇提纯的方法尤为迫切。
[0005] 国内也有高纯异丙醇的专利，专利CN1249294A中给出了一种加盐萃取共沸精馏 联合过程精制异丙醇的方法，该方法采取萃取加盐析的工艺提纯异丙醇，该方法仅为粗提 纯工艺，提纯后的纯度> 99. 5 (wt)，该纯度仍不能达到色谱级试剂的高纯度要求，提纯方法 需进一步改进。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种可提高异丙醇纯度的液相 色谱-质谱联用仪用异丙醇的提纯方法。
[0007] 为实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：
[0008] 液相色谱-质谱联用仪用异丙醇的提纯方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0009] a.取原料异丙醇，向其中加入高锰酸钾或过氧化物并搅拌，蒸馏出异丙醇，去除原 料异丙醇中的含有双键的杂质如乙烯、丙烯腈、氢氰酸、丙烯醛、甲基丙烯腈、丙烯醇、噁唑、 乙酰胺等杂质。其中，过氧化物包括但不限于过氧化氢。
[0010] b.向步骤a中蒸馏出的异丙醇中加入碱金属氧化物（包括但不限于氧化钠）、碱 金属氢氧化物（包括但不限于氢氧化钠）或碳酸盐（包括但不限于碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸 钾、碳酸氢钾），将pH值调节至7~8的范围内；振摇，使碱金属氧化物、碱金属氢氧化物或 碳酸盐与原料异丙醇中的酸性杂质充分反应，生产盐类沉淀物；静置分层后，弃去水层，并 对溶有异丙醇的有机层进行过滤，保留滤液；
[0011] c.将上述滤液通入装有改性活性碳的吸附剂柱进行吸附处理，用于除去氧化过程 中形成的高度极化的物质及含碳碳双键的不饱和有机化合物等。
[0012] d.将步骤b所得的异丙醇以0. 5~30柱体积/小时的流速通入装有粒径为 0. 01~0. 2cm的离子交换树脂的吸附剂柱进行离子交换处理，去除醛类、金属离子等杂质， 即得到纯度> 99. 99% (wt)的液相色谱-质谱联用仪用异丙醇。
[0013] 优选地是，所述步骤a中，加入高锰酸钾或过氧化物的同时，加入强碱和碱性氧化 物，如氢氧化钠和氧化钙，减缓高锰酸钾的氧化性，同时中和氧化产生的酸性物质，调节pH 值在8~14范围内。
[0014] 优选地是，所述步骤a中，加入高锰酸钾或过氧化物之前，向原料异丙醇内加入多 孔物质如沸石、分子筛、活性碳等，搅拌1~2小时，使原料异丙醇附着在活性碳表面，增加 高锰酸钾或过氧化物与原料异丙醇的接触面积，提高氧化效率。同时可减少氧化剂用量，降 低异丙醇损耗，提高异丙醇收率。
[0015] 优选地是，还包括步骤a入将向步骤a所得的异丙醇内加入还原剂并搅拌，蒸馏 出异丙醇；所述还原剂为硫酸亚铁、硫酸氢钠、亚硫酸氢钠、磷酸氢二钠、氧化亚铁或碳酸氢 钠。去除氧化过程中产生的过量氧化物。
[0016] 优选地是，所述步骤c中，改性活性碳为表面附着乙二胺四乙酸、氧化铝、氢氧化 铝、硝酸、三乙醇胺或次氯酸盐的活性碳。乙二胺四乙酸、氢氧化铝、硝酸、三乙醇胺或次氯 酸盐溶液的质量浓度为5~30% ;活性碳的粒径为20~100目。
[0017] 优选地是，所述步骤c中，滤液通入装有改性活性碳的吸附剂柱之前，先通入装有 粒径为20~100目、型号为3A或4A的分子筛的吸附剂柱，去除水分。
[0018] 优选地是，异丙醇以0. 5~30柱体积/小时的速度流经装有分子筛的吸附剂柱。
[0019] 优选地是，所述步骤c中，将经改性活性碳吸附后的异丙醇通入装有粒径为20~ 200目的氧化铝的吸附剂柱，去除过氧化物和醛酮类杂质。
[0020] 优选地是，异丙醇以0. 5~30柱体积/小时的速度流经装有氧化铝的吸附剂柱。
[0021] 优选地是，所述步骤d中，离子交换树脂的表面附着有醇类化合物或乙腈；所述醇 类包括但不限于甲醇。
[0022] 优选地是，还包括步骤e，将吸附处理所得的异丙醇进行精馏；精馏釜加热温度 为84~95°C、釜中异丙醇液体温度84~88°C、蒸馏出液温度为81~83°C、控制回流比 10 : 1~20:1、全回流2~3小时。
[0023] 本发明提供的液相色谱-质谱联用仪用异丙醇的提纯方法，通过高锰酸钾氧化 后，经改性活性碳吸附及离子交换树脂进行离子交换得到纯度> 99. 99% (wt)的异丙醇， 满足液相色谱-质谱联用仪的高纯度要求，使提纯得到的异丙醇能够应用于液相色谱-质 谱联用仪领域，扩大了应用范围。本发明提供的提纯方法，填补了国内高纯度异丙醇的生产 空白，降低了进口所需成本，同时减轻了受国外技术牵制的程度。本发明提供的提纯方法还 具有能耗低、生产过程简便、运行稳定、适用于工业化生产等优点。
【具体实施方式】
[0024]下面结合实施例对本发明进行详细的描述：
[0025] 实施例1
[0026] 液相色谱-质谱分析用异丙醇的提纯方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0027] a.取原料异丙醇，向其中加入高锰酸钾进行氧化处理，去除含有双键的杂质如乙 烯、丙烯腈、氢氰酸、丙烯醛、甲基丙烯腈、丙烯醇、噁唑、乙酰胺等杂质。加入高锰酸钾的同 时，加入氢氧化钠和氧化钙，减缓高锰酸钾的氧化性，同时中和氧化产生的酸性物质，调节 PH值为8。氧化处理后，迅速蒸馏出异丙醇。
[0028] a '将向步骤a所得的异丙醇内加入还原剂氧化亚铁并搅拌，蒸馏出异丙醇。
[0029] b.向蒸馏出的异丙醇中加入碳酸钠将溶液的pH调节至7,并振摇使碳酸钠与原 料异丙醇内的酸性杂质充分反应，生成盐类沉淀物；静置分层，弃去水层及沉淀，过滤有机 层，保留滤液。
[0030] C