本發(fā)明涉及分離提純領(lǐng)域，具體涉及一種羥基乙腈的分離提純方法。
背景技術(shù)：
羥基乙腈，又稱乙醇腈，化學(xué)式為HOCH2CN，一般情況下為無色油狀液體，是甲醛與氫氰酸衍生物，也是最簡(jiǎn)單的羥腈。羥基乙醇作為氰醇最重要的中間體，廣泛用于有機(jī)合成、藥物合成、浮選、蝕刻等眾多領(lǐng)域。在使用羥基乙腈作為原料進(jìn)行有機(jī)合成或藥物合成的過程中，由于工業(yè)羥基乙腈常含有少量有害雜質(zhì)，會(huì)影響合成產(chǎn)品收率。尤其是，當(dāng)反應(yīng)環(huán)境為堿性條件時(shí)，羥基乙腈中的雜質(zhì)對(duì)于反應(yīng)的影響會(huì)更大。在礦物浮選與金屬蝕刻行業(yè)，羥基乙腈純度則會(huì)直接影響浮選與蝕刻效果。
現(xiàn)有技術(shù)中，已經(jīng)公開的羥基乙腈提純方法中，應(yīng)用最為廣泛的是減壓蒸餾法，但在該方法中，由于與空氣直接接觸且蒸餾溫度較高(約100℃)，羥基乙腈分解變質(zhì)程度較大，因此導(dǎo)致提純后的羥基乙腈含量不高。而且，減壓蒸餾法也不能去除羥基乙腈中的雜質(zhì)。
因此，需要一種能夠有效去除羥基乙腈中雜質(zhì)并獲得高純羥基乙腈的分離提純方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種能夠有效去除雜質(zhì)并獲得高純度羥基乙腈的分離提純方法。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種羥基乙腈的分離提純方法，包括：
步驟a)，使用第一萃取劑與羥基乙腈水溶液接觸進(jìn)行萃取，分離得到含有羥基乙腈和水的第一相和含有第一萃取劑及雜質(zhì)的第二相；
步驟b)，使用第二萃取劑與所述第一相接觸進(jìn)行萃取，分離得到含有第二萃取劑與羥基乙腈的第三相和水相；
步驟c)、使用干燥劑對(duì)所述第三相進(jìn)行干燥處理；
步驟d)，從所述干燥處理后的第三相中分離出羥基乙腈；
步驟e)，對(duì)步驟d得到的羥基乙腈進(jìn)行提純處理。
優(yōu)選的，所述步驟a)中的第一萃取劑為正己烷。
優(yōu)選的，所述步驟a)中的羥基乙腈水溶液的濃度按照重量比為40-60％。
優(yōu)選的，所述步驟b)中的第二萃取劑為乙醚。
優(yōu)選的，所述干燥劑為硫酸鎂。
優(yōu)選的，所述步驟e)具體為：
將步驟d)得到的羥基乙腈放入Schlenk體系中進(jìn)行氮?dú)獗Ｗo(hù)，然后低壓蒸餾得到羥基乙腈。
優(yōu)選的，所述步驟e)中減壓精餾時(shí)的壓力小于0.4kpa，溫度為50-60℃。
優(yōu)選的，所述減壓精餾時(shí)的溫度為53-55℃。
優(yōu)選的，所述步驟d)中通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀減壓蒸餾分離去除乙醚。
優(yōu)選的，所述步驟d)中進(jìn)行分離時(shí)的溫度為25-35℃。
本發(fā)明提供了一種羥基乙腈的分離提純方法，本發(fā)明先使用第一萃取劑與羥基乙腈的水溶液接觸，將羥基乙腈水溶液中的雜質(zhì)萃取出來，然后再使用第二萃取劑將羥基乙腈從水中萃取出來，經(jīng)過干燥處理后，再對(duì)羥基乙腈進(jìn)行分離提純，從而能夠獲得高純度的羥基乙腈。在一種優(yōu)選的方案中，對(duì)羥基乙腈進(jìn)行分離提純時(shí)，使用Schlenk進(jìn)行氮?dú)獗Ｗo(hù)，然后減壓精餾，從而能夠進(jìn)一步防治羥基乙腈的分解。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供了一種羥基乙腈的分離提純方法，包括：
步驟a)，使用第一萃取劑與羥基乙腈水溶液接觸進(jìn)行萃取，分離得到含有羥基乙腈和水的第一相和含有第一萃取劑及溶劑的第二相；
步驟b)，使用第二萃取劑與所述第一相接觸進(jìn)行萃取，分離得到含有第二萃取劑與羥基乙腈的第三相和水相；
步驟c)、使用干燥劑對(duì)所述第三相進(jìn)行干燥處理；
步驟d)，從所述干燥處理后的第三相中分離出羥基乙腈；
步驟e)，對(duì)步驟d得到的羥基乙腈進(jìn)行提純處理。
按照本發(fā)明，步驟a)中，本發(fā)明使用的第一萃取劑優(yōu)選為正己烷，使用正己烷與羥基乙腈水溶液進(jìn)行接觸萃取時(shí)，可以先將羥基乙腈水溶液中的非極性有害雜質(zhì)萃取出來得到溶有非極性有機(jī)雜質(zhì)的正己烷的第一相與含有羥基乙腈和水的第二相；所述羥基乙腈水溶液的濃度按照重量比優(yōu)選為30-60％，35-55％，40-50％。在使用正己烷進(jìn)行萃取時(shí)，可以進(jìn)行一次或多次萃取，對(duì)此本發(fā)明并無特別限制，多次萃取可以達(dá)到更好的效果，然后將每次萃取后的產(chǎn)物進(jìn)行合并，更有利于去除羥基乙腈水溶液中的非極性有害雜質(zhì)。
經(jīng)過步驟a)萃取后，將含有非極性有機(jī)雜質(zhì)的正己烷的第一相和含有羥基乙腈和水的第二相分離后，使用第二萃取劑與第二相接觸萃取，第二萃取劑優(yōu)選為乙醚，這樣可以將羥基乙腈萃取到乙醚中，然后分離得到含有乙醚和羥基乙腈的第三相和水相。在使用乙醚進(jìn)行萃取時(shí)，可以進(jìn)行一次或多次萃取，對(duì)此本發(fā)明并無特別限制，然后將每次萃取后的產(chǎn)物進(jìn)行合并，可以達(dá)到更好的效果。使用乙醚與第二相接觸將羥基乙腈萃取到乙醚中后，使用干燥劑進(jìn)行干燥處理去除羥基乙腈乙醚溶液中的微量水，干燥劑優(yōu)選為硫酸鎂。
按照本發(fā)明，對(duì)于羥基乙腈與乙醚的混合物，先進(jìn)行常規(guī)的減壓蒸餾去除部分乙醚，例如使用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀對(duì)羥基乙腈乙醚的混合物進(jìn)行減壓蒸餾處理，得到的羥基乙腈溶液中還會(huì)含有殘余乙醚。進(jìn)行減壓精餾時(shí)的溫度優(yōu)選為25-40℃，更有選為26-36℃，更優(yōu)選為28-33℃。
使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀減壓蒸餾后，將含有殘余乙醚的羥基乙腈轉(zhuǎn)入Schlenk Line體系中，通過真空油泵與氮?dú)獬閾Q剩余液體中的空氣。Schlenk Line即本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的希萊克技術(shù)”，也叫雙排管操作技術(shù)，提供惰性環(huán)境以及真空條件。然后，進(jìn)行減壓蒸餾處理提純出羥基乙腈，壓力優(yōu)選﹤0.5kpa，更優(yōu)選﹤0.4kpa，更優(yōu)選﹤0.2kpa，溫度優(yōu)選為50～55℃，更優(yōu)選為51～54℃，。
本發(fā)明先使用正己烷對(duì)羥基乙腈水溶液進(jìn)行萃取，將羥基乙腈水溶液中的非極性有機(jī)雜質(zhì)萃取出來，然后再對(duì)羥基乙腈水溶液使用乙醚萃取，將羥基乙腈萃取到乙醚中來，然后利用旋轉(zhuǎn)蒸餾及Schlenk體系將乙醚與羥基乙腈分離。本發(fā)明提供的方法可以有效去除羥基乙腈中的雜質(zhì)，獲得高純度的羥基乙腈。
以下以具體實(shí)施例說明本發(fā)明的效果，包括：
實(shí)施例1
原料使用羥基乙腈含量為45％的市售羥基乙腈水溶液，用正己烷萃取三次后合并水相，然后用乙醚與水相接觸，萃取三次后合并有機(jī)相，有機(jī)相的成分為乙醚與羥基乙腈的混合物，使用無水硫酸鎂對(duì)所述有機(jī)相進(jìn)行干燥，干燥時(shí)間為6小時(shí)，再使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在30℃，壓力為4.0kpa的條件下減壓蒸餾，除去乙醚，剩余液體轉(zhuǎn)入Schlenk裝置，通過真空油泵與氮?dú)獬閾Q剩余液體中的空氣，然后在無氧低壓環(huán)境中加熱蒸餾剩余液體，在0.2kpa，53～54℃下有羥基乙腈流出，測(cè)量羥基乙腈純度為96％，產(chǎn)率88％，游離CN-含量為0.26％，表明羥基乙腈變質(zhì)分解的很少。
實(shí)施例2
原料使用羥基乙腈含量為47％的市售羥基乙腈水溶液，用正己烷萃取三次后合并水相，然后用乙醚與水相接觸，萃取三次后合并有機(jī)相，有機(jī)相的成分為乙醚與羥基乙腈的混合物，使用無水硫酸鎂對(duì)所述有機(jī)相進(jìn)行干燥，干燥時(shí)間為5小時(shí)，再使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在28℃，壓力為4.0kpa的條件下減壓蒸餾，除去乙醚，剩余液體轉(zhuǎn)入Schlenk裝置，通過真空油泵與氮?dú)獬閾Q剩余液體中的空氣，然后在無氧低壓環(huán)境中加熱蒸餾剩余液體，在0.2kpa，53～54℃下有羥基乙腈流出，測(cè)量羥基乙腈純度為95％，產(chǎn)率86％，游離CN-含量為0.35％，進(jìn)一步表明羥基乙腈變質(zhì)分解的很少。
實(shí)施例3
原料使用羥基乙腈含量為47％的市售羥基乙腈水溶液，用正己烷萃取三次后合并水相，然后用乙醚與水相接觸，萃取三次后合并有機(jī)相，有機(jī)相的成分為乙醚與羥基乙腈的混合物，使用無水硫酸鎂對(duì)所述有機(jī)相進(jìn)行干燥，干燥時(shí)間為6小時(shí)，再使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在32℃，壓力為4.0kpa的條件下減壓蒸餾，除去乙醚，剩余液體轉(zhuǎn)入Schlenk裝置，通過真空油泵與氮?dú)獬閾Q剩余液體中的空氣，然后在無氧低壓環(huán)境中加熱蒸餾剩余液體，在0.2kpa，53～54℃下有羥基乙腈流出，測(cè)量羥基乙腈純度為95％，產(chǎn)率89％，游離CN-含量為0.27％，進(jìn)一步表明羥基乙腈變質(zhì)分解的很少。
實(shí)施例4
原料使用羥基乙腈含量為51％的市售羥基乙腈水溶液，用正己烷萃取三次后合并水相，然后用乙醚與水相接觸，萃取三次后合并有機(jī)相，有機(jī)相的成分為乙醚與羥基乙腈的混合物，使用無水硫酸鎂對(duì)所述有機(jī)相進(jìn)行干燥，干燥時(shí)間為6小時(shí)，再使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在30℃，壓力為4.0kpa的條件下減壓蒸餾，除去乙醚，剩余液體轉(zhuǎn)入Schlenk裝置，通過真空油泵與氮?dú)獬閾Q剩余液體中的空氣，然后在無氧低壓環(huán)境中加熱蒸餾剩余液體，在0.2kpa，53～54℃下有羥基乙腈流出，測(cè)量羥基乙腈純度為95％，產(chǎn)率89％，游離CN-含量為0.28％，進(jìn)一步表明羥基乙腈變質(zhì)分解的很少。
比較例1
原料使用羥基乙腈含量為51％的市售羥基乙腈水溶液，用正己烷萃取三次后合并水相，然后用乙醚與水相接觸，萃取三次后合并有機(jī)相，有機(jī)相的成分為乙醚與羥基乙腈的混合物，使用無水硫酸鎂對(duì)所述有機(jī)相進(jìn)行干燥，干燥時(shí)間為6小時(shí)，再使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在30℃，壓力為4.0kpa的條件下減壓蒸餾，除去乙醚，然后減壓精餾剩余液體，在1.3kpa，100℃下有羥基乙腈流出，檢測(cè)計(jì)算得羥基乙腈純度為77％，產(chǎn)率65％，游離CN-含量為12.4％，表明羥基乙腈大量變質(zhì)分解。
比較例2
原料使用羥基乙腈含量為47％的市售羥基乙腈水溶液，用乙醚與羥基水溶液接觸，萃取三次后合并有機(jī)相，有機(jī)相的成分為乙醚與羥基乙腈的混合物，使用無水硫酸鎂對(duì)所述有機(jī)相進(jìn)行干燥，干燥時(shí)間為6小時(shí)，再使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在32℃，壓力為4.0kpa的條件下減壓蒸餾，除去乙醚，剩余液體轉(zhuǎn)入Schlenk裝置，通過真空油泵與氮?dú)獬閾Q剩余液體中的空氣，然后在無氧低壓環(huán)境中減壓蒸餾剩余液體，在0.2kpa，53～54℃下有羥基乙腈流出，檢測(cè)計(jì)算得羥基乙腈純度為84％，產(chǎn)率82％，游離CN-含量為0.55％，雖然羥基乙腈變質(zhì)分解的較少，但羥基乙腈純度偏低。
應(yīng)用實(shí)驗(yàn)
對(duì)比例1
在耐壓反應(yīng)釜中，加入碳酸氫銨(工業(yè)級(jí))125g，25～28％的氨水35mL。加熱至適當(dāng)?shù)臏囟?，加入比較例1制備的羥基乙腈114g。反應(yīng)8小時(shí)。再減壓濃縮至反應(yīng)液的40～50％，加入95～98％的濃硫酸20mL，在100℃下酸解2小時(shí)。脫色、中和、精制得海因46.05g，產(chǎn)率為46％。
應(yīng)用例1
在耐壓反應(yīng)釜中，加入碳酸氫銨(工業(yè)級(jí))125g，25～28％的氨水35mL。加熱至適當(dāng)?shù)臏囟龋尤雽?shí)施例1提純好的羥基乙腈60g。反應(yīng)8小時(shí)。再減壓濃縮至反應(yīng)液的40～50％，加入95～98％的濃硫酸20mL，在100℃下酸解2小時(shí)。脫色、中和、精制得海因81.23g，產(chǎn)率為81％。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的羥基乙腈的分離提純方法，能夠有效地去除非極性有機(jī)雜質(zhì)，獲得高純度的羥基乙腈，且羥基乙腈變質(zhì)分解的很少。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。