一种高纯度五氟苯酚的精制工艺的制作方法

文档序号:11930211阅读:661来源:国知局

本发明涉及一种化工、医药中间体,具体涉及一种用于五氟苯酚粗品的精制及五氟苯酚工业化生产的后处理的五氟苯酚的精制工艺。



背景技术:

五氟苯酚作为一种重要的化工中间体,广泛应用于液晶、医药等领域。由于氟原子具有电子效应、模拟效应、阻碍效应和渗透效应等特殊性质,含氟液晶单体材料常常以氟原子或含氟基团作为极性端基,从而具有粘度低、电阻率高、响应速度快、介电常数高等优点,五氟苯酚是含氟液晶中间体材料中应用较为广泛的一种。液晶材料的纯度、杂质含量、掉氟物、溶剂残留、水分含量等指标将直接影响显示效果,因此液晶材料比常规的化工中间体具有更高的质量标准,因此对五氟苯酚的品质要求也提出了更高要求。同样在医药领域,五氟苯酚作为丙肝治疗药物索菲布韦合成的关键中间体,引起了医药领域的广泛关注,其市场需求量大幅增长。药品质量标准高于一般产品的质量标准同样要求五氟苯酚具有高纯度、低杂质等特点,因此五氟苯酚品质将严格限制其作为液晶材料和医药中间体的应用。

分子精馏工艺是近年来新兴的精馏技术,在实际生产中逐渐代替传统的精馏工艺得到广泛应用,其分离效果明显优于传统工艺,可实现精确控制,达到同系副产物分离的效果,能够实现多级精馏处理,同时还具有能耗低,产品损失率低的优点。

目前,五氟苯酚合成工艺研究较多,如专利ZL 200510049766.X、CN 102503779、CN 101445431、CN 100434410、JP 10025261、CN 1208398、CN 102887817、CN 102718635等公开的方法。上述专利均未研究五氟苯酚的精制工艺,以常规方法和后处理工艺得到的五氟苯酚普遍存在纯度达不到液晶材料要求,单一杂质含量较高,并且常规蒸馏很难除去掉氟副产物,得到的五氟苯酚产品水分、溶剂残留、氟离子残留不达标,直接影响液晶材料的显示性能。同时在实际生产中还发现,常规合成和后处理得到的五氟苯酚产品长期储存易氧化变色。因此需要特殊的后处理工艺解决上述问题,提高产品品质。



技术实现要素:

为了克服上述现有技术的不足,本发明的目的是提供一种高纯度五氟苯酚的精制工艺,该工艺方案结合五氟苯酚工业化生产特点,将传统脱色萃取工艺、除氟沉降工艺与分子精馏工艺相结合,有效的解决了五氟苯酚产品品质问题,精制后的五氟苯酚产品纯度、含杂量、溶残、水分等指标均能够达到液晶中间体和医药中间体的质量标准,产品外观色泽良好,长期储存不会发生颜色改变,该工艺简单易行,较传统工艺能耗低、收率高、污染小,用于五氟苯酚粗品的精制及五氟苯酚工业化生产的后处理工艺,目前已在实际工业化生产中成熟应用。

本发明采用的技术方案是:

一种高纯度五氟苯酚的精制工艺,该精制工艺具体包括以下步骤:

1)脱色工序:

将粗品五氟苯酚溶于有机溶剂中,调节溶液pH为4.5~5.0的弱酸性条件下,加入活化4A分子筛、活性炭、抗氧剂、阻聚剂,充分搅拌4~6h后静置,过滤;所述的抗氧剂为维生素C;所述的阻聚剂为对苯二酚;

2)除氟沉降工序:

将步骤1)中得到的滤液通入除氟絮凝器中,加入无机铝混凝剂充分搅拌絮凝2~3h,泵入离心器离心,滤液再经过超滤膜进行过滤;

3)分子精馏工序:

将步骤3)处理后的滤液在真空状态下通入10~50L处理量的二级刮膜式分子精馏设备中,首先进入第一级分子精馏器中进行精馏,待滤液完全分离为低沸组分蒸馏物I和剩余物I;将剩余物I输送至第二级分子精馏器中,至滤液蒸馏完毕,得到五氟苯酚产品II和高沸组分蒸馏物III。

进一步,所述的步骤1)脱色工序中,采用的有机溶剂为二氯甲烷、四氢呋喃、氯仿、丙酮或乙酸乙酯,采用10%烯盐酸溶液调节溶液pH值。

进一步,所述的步骤1)脱色工序中,产品粗品与有机溶剂、4A分子筛、活性炭、抗氧剂、阻聚剂的用量比为1kg:2~3L:100~150g:150~200g:25~35g:10~20g。

进一步,所述的步骤2)除氟沉降工序中,无机铝混合絮凝剂为活性氧化铝与聚合氯化铝的混合物,质量配比为1:1.5,在滤液中的加入浓度为550~1000mg/kg。

进一步,所述的步骤3)分子精馏工序中,在第一级分子精馏器中精馏时,控制真空度为0.04~0.06MPa,精馏温度为50~60℃,采用液氮作为冷阱,冷却温度为-10~0℃,待滤液完全分离为低沸组分蒸馏物I和剩余物I;将剩余物I输送至第二级分子精馏器中,控制真空度为0.06~0.08 MPa,精馏温度为80~100℃,采用液氮作为冷阱,首先调节冷却温度为-10~0℃,待稳定后收集产品组分时调节冷却温度为20~25℃,待五氟苯酚产品II收集完毕后调节冷却温度为-10~0℃,直至高沸组分III收集完毕。

进一步,所述的步骤3)分子精馏工序中,所述低沸组分为粗品中残留的或生产过程中带入的,包括水、二氯甲烷、四氢呋喃、氯仿、丙酮或乙酸乙酯;所述的高沸组分为粗品中残留的或生产过程中带入的,包括对苯二酚、环丁砜、二甲亚砜、二甲基甲酰胺、六甲基磷酰胺。

进一步,所述的步骤1)、2)、3)中,可以直接应用于1-卤代五氟苯经碱性催化、水解反应制备五氟苯酚的后处理。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

采用本发明所述技术方案得到的高纯度五氟苯酚产品,尤其是能够满足其作为含氟液晶单体材料中间体以及药用中间体的品质要求,具体可以达到以下指标:

采用本发明所述技术方案进行五氟苯酚粗品精制,产品损失率小于5%;采用本发明所述技术方案直接进行五氟苯酚工业化生产的后处理,产品总收率可达到80%以上,改技术方案已经在实际生产中成熟应用,产品外观色泽良好,品质稳定。

附图说明

图1为本发明所述五氟苯酚精制工艺流程图。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明进一步叙述,但本发明不限于以下实施例。

实施例1

将10kg五氟苯酚粗品加入内置聚四氟乙烯涂层的50L定制萃取釜中,加入20L二氯甲烷充分搅拌溶解,萃取釜降温至5℃,采用计量泵将10%稀盐酸溶液从储酸槽泵入萃取釜中,监测pH达到4.5时停止,保持釜内温度不超过10℃,然后依次加入1kg活化4A分子筛、260g维生素C、120g对苯二酚,搅拌4h,过滤后再加入1.5kg活性炭进行脱色处理2h,随后再过滤;滤液转入除氟沉降器中,加入18g混合絮凝剂(活性氧化铝与聚合氯化铝质量比为1:1.5)处理2h,混合物泵入离心机离心,滤液再经过超滤膜进行过滤,取滤液经离子色谱检测氟离子含量为2.7mg/kg;将处理后的滤液在真空状态下通入50L处理量的二级刮膜式分子精馏设备中,首先进入第一级分子精馏器中进行精馏,控制真空度为0.05MPa,精馏温度为50~60℃,采用液氮作为冷阱,冷却温度为-10~0℃,待滤液完全分离为低沸组分蒸馏物I和剩余物I,将剩余物I输送至第二级分子精馏器中,控制真空度为0.06~0.08 MPa,精馏温度为80~100℃,采用液氮作为冷阱,首先调节冷却温度为-10~0℃,待稳定后收集产品组分时调节冷却温度为20~25℃,待五氟苯酚产品II收集完毕后调节冷却温度为-10~0℃,至滤液蒸馏完毕,得到五氟苯酚产品II和高沸组分蒸馏物III,产品经气相色谱检测含量99.83%,单杂含量0.06%,掉氟物0.01%,熔点34-36℃,收率89.4%。

实施例2

将1-卤代五氟苯经碱性催化、水解反应制备的五氟苯酚混合物(未进行后处理)过滤后,滤液通入萃取釜中,参照实施例1所述方法进行处理,得到五氟苯酚产品经气相色谱检测,含量99.81%,单杂含量0.08%,掉氟物0.01%,熔点34-36℃,收率81.2%。

综上所述,采用本工艺处理得到的五氟苯酚产品外观色泽良好,品质稳定,纯度高,能耗小,产品品质可以达到液晶中间体及医药中间体的质量要求。

采用本发明所述技术方案得到的高纯度五氟苯酚产品,尤其是能够满足其作为含氟液晶单体材料中间体以及药用中间体的品质要求,具体可以达到以下指标,见表1:

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