一种环丁酮的纯化工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及化工工艺领域，特别是涉及一种环丁酮的纯化工艺。
【背景技术】
[0002] 环丁酮，英文名称：Cyclobutanone，分子式为C4H6O,是制备培南类药物等化合物 的原料或中间体，环丁酮的制备方法通常有两种：一种是以环丁醇为原料，用三氧化铬，草 酸，在水中氧化环丁醇（Organic Synthesis Collective Volumes 7, 114-116);另一种是 以环丙甲醇为原料，将环丙甲醇溶于水中，加入浓盐酸，回流，使环丙甲醇重排成环丁醇，再 用次氯酸钠氧化，得到环丁酮（US6476274)，两种方法得到的环丁酮粗品，含有且不仅仅含 有以下杂质：未反应完的环丙甲醇，未反应完的环丁醇，3-丁烯-1-醇，环丙甲醛，环丙甲 酸，各种醚类杂质，这些杂质的沸点近于环丁酮的沸点，难于分离，严重影响环丁酮的使用， 专利号为201310406808. 5公开了一种环丁酮的纯化工艺；目的是提供一种方法简单、成本 较低、适用于工业化生产的环丁酮的纯化工艺，一种环丁酮的纯化工艺包括步骤：在环丁酮 粗品中加入金属氧化剂，搅拌反应2-24h ;在常压下精馏，收集98-99°C的馏分即为产品， 本发明制备一种环丁酮的纯化工艺具有以下优点：整个方法只需要加入金属氧化剂搅拌反 应，金属氧化剂价格非常便宜，而且常温下为固体，与有机相容易分离；整个反应温度也不 高，不超过40°C，耗能低，去除杂质的条件比较温和，在室温条件下即可进行，十分适用于工 业化生产；整个工艺流程十分简单，制得的环丁酮纯度均在98%以上，但是其中采用的金。
【发明内容】
[0003] 为克服现有技术上的不足，本发明目的是提供一种环丁酮的纯化工艺。
[0004] 为实现本发明的目的，本发明的技术方案如下： 一种环丁酮的纯化工艺，包括以下步骤： (1) 将环丁酮粗品加入水中，加入碱金属或碱土金属的碳酸盐进行搅拌15min-lh，用滤 纸进行两次过滤后，用氢氧化钠中和滤液后，弃废液； (2) 将滤出物加入水中，将在水中加入高沸点胺类化合物进行混合加热反应，混合加热 温度为50-70°C,搅拌0. 5-ld,反应完成后,用滤纸进行过滤,用氢氧化钠中和滤液后,弃废 液； (3) 使用与水不相容的有机相进行萃取，充分混合后，将有机相部分，在精馏塔中进行 精馏，收集98-99°C馏分，即为环丁酮纯品。
[0005] (4)在馏分中加入碱金属和/或碱土金属的碳酸盐和/或氧化物，避光封装储存。
[0006] (5)环丁酮开封使用时，进行过滤，除去碱金属和/或碱土金属的碳酸盐和/或氧 化物即可。
[0007] 上述一种环丁酮的纯化工艺，其中，步骤（1)中所述碱金属或碱土金属的碳酸盐为 碳酸钠和碳酸钾中的一种，其中碳酸钠或碳酸钾的用量为环丁酮粗品体积的1-2倍。
[0008] 上述一种环丁酮的纯化工艺，其中，步骤（2)中所述高沸点胺类化合物为二苄胺、 N-甲基节胺、节胺或苯胺中的一种。
[0009] 上述一种环丁酮的纯化工艺，其中，步骤（3)中所述有机相为乙醚或二氯甲烷中的 一种。
[0010] 上述一种环丁酮的纯化工艺，其中，步骤（2)所述高沸点胺类化合物与环丁酮的摩 尔比为1-10:100。
[0011] 上述一种环丁酮的纯化工艺，其中，步骤（4)中所述碱金属和/或碱土金属的碳 酸盐和/或氧化物中，碱金属的碳酸盐为碳酸钾和碳酸钠，碱土金属的氧化物选自氧化镁 和氧化钙，其中，所述碱金属和/或碱土金属的碳酸盐和/或氧化物的用量为总体积的 0· 5-3%。
[0012] 上述一种环丁酮的纯化工艺，其中，步骤（4)中所述碱金属和/或碱土金属的碳酸 盐和/或氧化物均为固体。
[0013] 本发明的有益效果：上述采用的方法适用于工业生产，整个纯化过程的温度低，最 高温度不超过70°C，温和去杂质，减少了纯化过程中环丁酮的挥发损耗，试剂使用价格低廉 易得，安全性好，对水质滤液进行中和处理，在工厂中就可以完成废水的一次处理，保护环 境，整个工艺流程十分简单，制得的环丁酮纯度均在97%以上，同时也解决了环丁酮纯化后 的储存问题，防止环丁酮的发生沉淀絮凝问题。
【具体实施方式】
[0014] 为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合
【具体实施方式】，进一步阐述本发明。
[0015] 采用US6476274中方法，以环丙甲醇为原料，将环丙甲醇溶于水中，加入浓盐酸， 回流，使环丙甲醇重排成环丁醇，再用次氯酸钠氧化，得到环丁酮粗品，含量为90-92% (GC 检测，即气相色谱检测)。
[0016] 实施例1 : 一种环丁酮的纯化工艺，包括以下步骤： (1) 将5mol环丁酮粗品加入100mL水中，加入IOmol碳酸钾进行搅拌15min，用滤纸进 行两次过滤后，用氢氧化钠中和滤液后，弃废液； (2) 将滤出物加入100mL水中，在水中加入0. 5mol二苄胺进行混合加热反应，混合加热 温度为60°C,搅拌0. 5d,反应完成后,用滤纸进行过滤,用氢氧化钠中和滤液后,弃废液； (3) 使用与水不相容的100mL乙醚进行萃取，充分混合后，将乙醚部分，在精馏塔中进 行精馏，收集98-99°C馏分，即为环丁酮纯品。
[0017] (4)在馏分中加入3g块状氧化钙，避光封装储存。
[0018] (5)环丁酮开封使用时，进行过滤，除去块状氧化钙即可。
[0019] 实施例2 :其余与所述实施例1相同，不同之处在于，步骤（1)中，加入8mol碳酸钠 进行搅拌lh，步骤（2)中，在水中加入0. 05mol N-甲基苄胺进行混合加热反应，混合加热温 度为50°C，搅拌ld，步骤（3)中所述有机相为二氯甲烷，步骤（4)和步骤（5)中所述碱金属 和/或碱土金属的碳酸盐和/或氧化物为Ig氧化镁。
[0020] 实施例3 :其余与所述实施例1相同，不同之处在于，步骤（1)中，加入5mol碳酸钠 进行搅拌30min，步骤（2)中，在水中加入0.1mol苄胺进行混合加热反应，混合加热温度为 70°C，搅拌ld，步骤（4)和步骤（5)中所述碱金属和/或碱土金属的碳酸盐和/或氧化物为 〇· 5g碳酸钾。
[0021] 上述三个实施例中，
这种环丁酮的纯化工艺适用于工业生产，整个纯化过程的温度低，最高温度不超过 70°C，温和去杂质，减少了纯化过程中环丁酮的挥发损耗，试剂使用价格低廉易得，安全性 好，对水质滤液进行中和处理，在工厂中就可以完成废水的一次处理，保护环境，整个工艺 流程十分简单，制得的环丁酮纯度均在97%以上，同时也解决了环丁酮纯化后的储存问题， 防止环丁酮的发生沉淀絮凝问题。
[0022] 以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发 明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领 域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1. 一种环丁酮的纯化工艺，其特征在于：包括以下步骤： (1) 将环丁酮粗品加入水中，加入碱金属或碱土金属的碳酸盐进行搅拌15min-lh，用滤 纸进行两次过滤后，用氢氧化钠中和滤液后，弃废液； (2) 将滤出物加入水中，将在水中加入高沸点胺类化合物进行混合加热反应，混合加热 温度为50-70°C,搅拌0. 5-ld,反应完成后,用滤纸进行过滤,用氢氧化钠中和滤液后,弃废 液； (3) 使用与水不相容的有机相进行萃取，充分混合后，将有机相部分，在精馏塔中进行 精馏，收集98-99°C馏分，即为环丁酮纯品； (4) 在馏分中加入碱金属和/或碱土金属的碳酸盐和/或氧化物，避光封装储存； (5) 环丁酮开封使用时，进行过滤，除去碱金属和/或碱土金属的碳酸盐和/或氧化物 即可。2. 根据权利要求1所述的一种环丁酮的纯化工艺，其特征在于，步骤（1)中所述碱金属 或碱土金属的碳酸盐为碳酸钠和碳酸钾中的一种，其中碳酸钠或碳酸钾的用量为环丁酮粗 品体积的1 _2倍。3. 根据权利要求1所述的一种环丁酮的纯化工艺，其特征在于，步骤（2)中所述高沸点 胺类化合物为二苄胺、N-甲基苄胺、苄胺或苯胺中的一种。4. 根据权利要求1所述的一种环丁酮的纯化工艺，其特征在于，步骤（3)中所述有机相 为乙醚或二氯甲烷中的一种。5. 根据权利要求1或3所述的一种环丁酮的纯化工艺，其特征在于，步骤（2)所述高沸 点胺类化合物与环丁酮的摩尔比为1-10:100。6. 根据权利要求1所述的一种环丁酮的纯化工艺，其特征在于，步骤（4)中所述碱金属 和/或碱土金属的碳酸盐和/或氧化物中，碱金属的碳酸盐为碳酸钾和碳酸钠，碱土金属的 氧化物选自氧化镁和氧化钙，其中，所述碱金属和/或碱土金属的碳酸盐和/或氧化物的用 量为总体积的〇. 5-3%。7. 根据权利要求1所述的一种环丁酮的纯化工艺，其特征在于，步骤（4)中所述碱金属 和/或碱土金属的碳酸盐和/或氧化物均为固体。
【专利摘要】本发明公开了一种环丁酮的纯化工艺，涉及化工工艺领域，包括加入水中，加入碱金属或碱土金属的碳酸盐进行搅拌并过滤；在水中加入高沸点胺类化合物进行混合加热反应，在与水不相容的有机相中萃取，将有机相部分，在精馏塔中进行精馏，收集98-99℃馏分，在馏分中加入碱金属和/或碱土金属的碳酸盐和/或氧化物，避光封装储存，该方法工业生产，整个纯化过程的温度低，温和去杂质，减少了纯化过程中环丁酮的挥发损耗，试剂使用价格低廉易得，安全性好，对水质滤液进行中和处理，在工厂中就可以完成废水的一次处理，保护环境，整个工艺流程十分简单，制得的环丁酮纯度均在97%以上，同时也解决了环丁酮纯化后的储存问题，防止环丁酮的发生沉淀絮凝问题。
【IPC分类】C07C45/78, C07C49/39
【公开号】CN104892385
【申请号】CN201410076775
【发明人】王丽君
【申请人】淄博职业学院
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2014年3月5日