CN115124408A - 一种甲酚同分异构体混合物的共结晶拆分方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种甲酚同分异构体混合物的共结晶拆分方法,涉及化学工程分离技术领域。本发明充分利用甲酚单体与共晶配体间独特的选择性共结晶及溶解性能特性,仅通过共结晶、固液分离和解络三种单元操作,就能够实现间甲酚和对甲酚的高效拆分。本发明提供的方法适用的混酚纯度范围广(混酚中间甲酚含量为0%~100%),分离效率高、所需设备简单、收率高、处理规模大、操作简单,可进行工业化生产,而且分离过程中不使用水,此外所使用的共晶配体、有机溶剂等均可循环使用,节约资源,具有较好的技术经济性和较高的工业应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及化学工程分离技术领域,具体涉及一种甲酚同分异构体混合物的共结晶拆分方法。
背景技术
甲酚包含邻甲酚、间甲酚和对甲酚三种位置异构体,均是重要的精细有机化工产品,是生产抗氧化剂、增塑剂、抑制剂、农药、染料、防腐剂、表面活性剂等的重要原料,广泛应用于工业及国民经济等各个领域。室温下的间甲酚(熔点:11.95℃;沸点:202.20℃)为无色或淡黄色液体,邻甲酚(熔点:30.94℃;沸点:190.95℃)和对甲酚(熔点:34.78℃;沸点:201.90℃)为无色或微黄色晶体,三种异构体均微溶于水,溶于乙醇、乙醚、碱液等。其结构式如下所示:
甲酚主要由化学合成或从煤焦油中分离制得,一般为三种异构体的混合物。甲酚混合物附加值较低,但其各个异构体单体是重要的化工原料,具有广泛的用途,经济价值更高,因此生产与发展前景十分广阔。近年来,国内外对高纯度甲酚单体产品的需求日益增加,但产能不足,造成甲酚单体产品供不应求。由于三种甲酚异构体混合物的物化性质较为相似,对其进行分离提纯较为困难,在工业上一直是一个巨大的挑战,尤其是分离同时含有间甲酚和对甲酚的混合物。由甲酚物理性质可知,邻甲酚与间甲酚和对甲酚的沸点相差较大,可使用精馏手段将其从混酚中高效地分离出来;而间甲酚和对甲酚的沸点十分接近,使用传统精馏很难将二者进行有效拆分。虽然间甲酚和对甲酚的熔点相差较大,但其混合物在低温时存在低共熔及高粘度流体的缺点。
对混酚(主要是间甲酚和对甲酚的混合物,下同)的分离提纯由来已久,传统生产高纯度间甲酚和对甲酚的方法主要是间甲苯胺重氮化水解法和磺化碱熔法,但这两种方法工艺较为复杂,且在生产过程中使用大量的重氮盐、硫酸、亚硝酸钠等高污染化合物,原子利用率低,工艺路线污染严重,不符合现代绿色化学的理念。虽然中国专利CN103333052A、CN104058936A、CN105061156A、CN107445806A、CN107840785A、CN109232192A、CN111909004A等均采用了络合、结晶分离的方法进行对甲酚和间甲酚的分离,可实现间甲酚和对甲酚的分离,但分离过程中络合剂及溶剂的种类与用量、络合反应及结晶温度、反应及结晶时间、络合剂去除等均存在较大差异,且使用水做解络剂,易产生危害程度较大的含酚废水,也无法根本解决从混酚中获得高纯度间甲酚和对甲酚单体的问题。
为了克服以上缺陷,同时开发简单、高效且可应用于工业生产的高纯度间甲酚和高纯度对甲酚单体的分离提纯工艺十分必要,这将有助于提高甲酚产能,并显著提升企业的经济效益。
发明内容
本发明的目的在于提供一种甲酚同分异构体混合物的共结晶拆分方法,本发明适用的混酚纯度范围广,分离度高,且分离过程中不使用水,操作简单,可进行工业化生产。
为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:
本发明提供了一种甲酚同分异构体混合物的共结晶拆分方法,包括以下步骤:
(1)将甲酚同分异构体混合物和共晶配体I混合,进行第一阶段共结晶,所述第一阶段共结晶结束后进行固液分离,得到共晶体I;所述甲酚同分异构体混合物包括间甲酚和对甲酚,所述间甲酚的含量为0~100%;所述共晶配体I包括2,5-二甲基哌嗪、2-甲基哌嗪、烟酰胺、富马酸、四甲基尿素、二甲双胍、甲基丙二酸、己二酸、戊二酸和N-甲基脲中的一种;所述共晶体I为间甲酚共晶体或对甲酚共晶体;
(2)将步骤(1)所述固液分离所得滤液与共晶配体II混合,进行第二阶段共结晶,所述第二阶段共结晶结束后进行固液分离,得到共晶体II;所述共晶配体II包括2,5-二甲基哌嗪、2-甲基哌嗪、烟酰胺、富马酸、四甲基尿素、二甲双胍、甲基丙二酸、己二酸、戊二酸和N-甲基脲中的一种;当所述共晶体I为间甲酚共晶体,所述共晶体II为对甲酚共晶体;当所述共晶体I为对甲酚共晶体,所述共晶体II为间甲酚共晶体;
(3)将所述共晶体I进行第一解络,得到异构体I;当所述共晶体I为间甲酚共晶体,所述异构体I为间甲酚;当所述共晶体I为对甲酚共晶体,所述异构体I为对甲酚;
(4)将所述共晶体II进行第二解络,得到异构体II;当所述共晶体II为间甲酚共晶体,所述异构体II为间甲酚;当所述共晶体II为对甲酚共晶体,所述异构体II为对甲酚;
所述步骤(3)和(4)没有先后顺序关系。
优选地,所述第一解络后还得到共晶配体I,所得共晶配体I返回进行第一阶段共结晶。
优选地,所述第二解络后还得到共晶配体II,所得共晶配体II返回进行第二阶段共结晶。
优选地,当所述共晶配体I为烟酰胺或二甲双胍时,所述共晶体I为间甲酚共晶体;
当所述共晶配体I为甲基丙二酸、己二酸或戊二酸时,所述共晶体I为对甲酚共晶体。
优选地,当所述共晶配体II为烟酰胺或二甲双胍时,所述共晶体II为间甲酚共晶体;
当所述共晶配体II为甲基丙二酸、己二酸或戊二酸时,所述共晶体II为对甲酚共晶体。
优选地,当所述共晶配体I为2,5-二甲基哌嗪、2-甲基哌嗪、富马酸、四甲基尿素或N-甲基脲,且第一阶段共结晶的终点温度为68~80℃时,所述共晶体I为对甲酚共晶体;
当所述共晶配体I为2,5-二甲基哌嗪、2-甲基哌嗪、富马酸、四甲基尿素或N-甲基脲、甲酚异构体混合物中间甲酚的含量高于对甲酚的含量且第一阶段共结晶的终点温度为室温,所述共晶体I为间甲酚共晶体。
优选地,当所述共晶配体II为2,5-二甲基哌嗪、2-甲基哌嗪、富马酸、四甲基尿素或N-甲基脲,且第二阶段共结晶的终点温度为68~80℃时,所述共晶体II为对甲酚共晶体;
当所述共晶配体II为2,5-二甲基哌嗪、2-甲基哌嗪、富马酸、四甲基尿素或N-甲基脲,且第二阶段共结晶的终点温度为室温时,所述共晶体II为间甲酚共晶体。
优选地,当所述共晶体I为间甲酚共晶体时,所述共晶配体I与甲酚同分异构体混合物中间甲酚的摩尔比为1.1~2.5:1;
当所述共晶体I为对甲酚共晶体时,所述共晶配体I与甲酚同分异构体混合物中对甲酚的摩尔比为0.6~1.25:1。
优选地,进行所述第一解络和第二解络时,独立地加入解络剂。
优选地,进行所述第一阶段共结晶和第二阶段共结晶时,独立地加入有机溶剂。
本发明提供了一种甲酚同分异构体混合物的共结晶拆分方法,本发明利用共结晶技术分别制备间甲酚共晶体和对甲酚共晶体,利用固液分离去除共晶配体,利用简单的解络操作获得高纯度的异构体,最终得到高纯度间甲酚和对甲酚产品。本发明充分利用甲酚单体与共晶配体间独特的选择性共结晶及溶解性能特性,仅通过共结晶、固液分离和解络三种单元操作,就能够实现间甲酚和对甲酚的高效拆分。本发明提供的方法适用的混酚纯度范围广(混酚中间甲酚含量为0%~100%),分离效率高、所需设备简单、收率高、处理规模大、操作简单,可进行工业化生产,而且分离过程中不使用水,此外所使用的共晶配体、有机溶剂等均可循环使用,节约资源,具有较好的技术经济性和较高的工业应用价值。
附图说明
图1为甲酚同分异构体混合物的共结晶法拆分工艺示意图;
图2为本发明实施例1制备的共晶体产品显微镜照片;图2中的左图为间甲酚共晶产品;右图为对甲酚共晶产品;
图3为本发明实施例3制备的共晶体产品显微镜照片;图3中的左图为间甲酚共晶产品;右图为对甲酚共晶产品;
图4为本发明实施例5制备的共晶体产品显微镜照片;图4中的左图为间甲酚共晶产品;右图为对甲酚共晶产品;
图5为本发明实施例6制备的共晶体产品显微镜照片;图5中的左图为间甲酚共晶产品;右图为对甲酚共晶产品。
具体实施方式
本发明提供了一种甲酚同分异构体混合物的共结晶拆分方法,包括以下步骤:
(1)将甲酚同分异构体混合物和共晶配体I混合,进行第一阶段共结晶,所述第一阶段共结晶结束后进行固液分离,得到共晶体I;所述甲酚同分异构体混合物包括间甲酚和对甲酚,所述间甲酚的含量为0~100%;所述共晶配体I包括2,5-二甲基哌嗪、2-甲基哌嗪、烟酰胺、富马酸、四甲基尿素、二甲双胍、甲基丙二酸、己二酸、戊二酸和N-甲基脲中的一种;所述共晶体I为间甲酚共晶体或对甲酚共晶体;
(2)将步骤(1)所述固液分离所得滤液与共晶配体II混合,进行第二阶段共结晶,所述第二阶段共结晶结束后进行固液分离,得到共晶体II;所述共晶配体II包括2,5-二甲基哌嗪、2-甲基哌嗪、烟酰胺、富马酸、四甲基尿素、二甲双胍、甲基丙二酸、己二酸、戊二酸和N-甲基脲中的一种;当所述共晶体I为间甲酚共晶体,所述共晶体II为对甲酚共晶体;当所述共晶体I为对甲酚共晶体,所述共晶体II为间甲酚共晶体;
(3)将所述共晶体I进行第一解络,得到异构体I;当所述共晶体I为间甲酚共晶体,所述异构体I为间甲酚;当所述共晶体I为对甲酚共晶体,所述异构体I为对甲酚;
(4)将所述共晶体II进行第二解络,得到异构体II;当所述共晶体II为间甲酚共晶体,所述异构体II为间甲酚;当所述共晶体II为对甲酚共晶体,所述异构体II为对甲酚;
所述步骤(3)和(4)没有先后顺序关系。
本发明将甲酚同分异构体混合物和共晶配体I混合,进行第一阶段共结晶,所述第一阶段共结晶结束后进行固液分离,得到共晶体I。在本发明中,所述甲酚同分异构体混合物包括间甲酚和对甲酚;所述间甲酚的含量为0~100%,优选为20~100%。在本发明中,所述甲酚同分异构体混合物优选还包括杂质,所述杂质优选包括萘、1-甲基萘和氰苯中的一种或几种。在本发明中,所述杂质的质量含量优选为0~20%。在本发明中,所述杂质主要来源于上游工艺。
在本发明中,所述共晶配体I包括2,5-二甲基哌嗪、2-甲基哌嗪、烟酰胺、富马酸、四甲基尿素、二甲双胍、甲基丙二酸、己二酸、戊二酸和N-甲基脲中的一种。在本发明中,所述共晶体I为间甲酚共晶体或对甲酚共晶体。
在本发明中,所述甲酚同分异构体混合物和共晶配体I混合的温度优选为60~80℃,更优选为68~78℃。
在本发明中,当所述共晶配体I为烟酰胺或二甲双胍时,所述共晶体I为间甲酚共晶体;当所述共晶配体I为甲基丙二酸、己二酸或戊二酸时,所述共晶体I为对甲酚共晶体。
在本发明中,所述第一阶段共结晶优选在结晶器中进行。在本发明中,所述第一阶段共结晶的终点温度优选为25~80℃;时间优选为4~8h。
在本发明中,当所述共晶配体I为2,5-二甲基哌嗪、2-甲基哌嗪、富马酸、四甲基尿素或N-甲基脲,且第一阶段共结晶的终点温度为68~80℃时,所述共晶体I为对甲酚共晶体;
当所述共晶配体I为2,5-二甲基哌嗪、2-甲基哌嗪、富马酸、四甲基尿素或N-甲基脲、甲酚异构体混合物中间甲酚的含量高于对甲酚的含量且第一阶段共结晶的终点温度为室温时,所述共晶体I为间甲酚共晶体。在本发明中,所述室温的温度范围为18~30℃。
在本发明中,当所述甲酚同分异构体混合物中间甲酚质量含量为50~100%时,优选先制备得到间甲酚共晶体。当所述共晶体I为间甲酚共晶体时,所述共晶配体I与甲酚同分异构体混合物中间甲酚的摩尔比优选为1.1~2.5:1。在本发明中,当所述甲酚同分异构体混合物中对甲酚质量含量为50~100%时,优选先制备得到对甲酚共晶体。当所述共晶体I为对甲酚共晶体时,所述共晶配体I与甲酚同分异构体混合物中对甲酚的摩尔比优选为0.6~1.25:1。
在本发明中,当所述甲酚同分异构体混合物中间甲酚质量含量为50~100%,且先制备间甲酚共晶体时,优选在进行所述第一阶段共结晶时加入有机溶剂。在本发明中,所述有机溶剂优选包括正己烷、环己烷、正庚烷、甲苯、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、正丁醚、丙酮、乙腈和乙醚中的一种或两种。在本发明中,当所述甲酚同分异构体混合物中间甲酚含量为50~100%时,所述有机溶剂的质量优选为甲酚同分异构体混合物质量的0.4~2.5倍,更优选为1.1~1.7倍。
在本发明中,当所述甲酚同分异构体混合物中间甲酚质量含量为50~100%,且先制备对甲酚共晶体时,优选不加入有机溶剂。在该情况下,间甲酚作为溶剂进行第一阶段共结晶,得到对甲酚共晶体。
在本发明中,当所述甲酚同分异构体混合物中对甲酚质量含量为50~100%,且先制备对甲酚共晶体时,优选在进行所述第一阶段共结晶时加入有机溶剂。在本发明中,所述有机溶剂优选包括正己烷、环己烷、正庚烷、甲苯、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、正丁醚、丙酮、乙腈和乙醚中的一种或两种。在本发明中,当所述甲酚同分异构体混合物中对甲酚含量为50~100%时,所述有机溶剂的质量优选为甲酚同分异构体混合物质量的0.4~2.5倍,更优选为0.8~1.7倍。
在本发明中,当所述甲酚同分异构体混合物中对甲酚质量含量为50~100%,且先制备间甲酚共晶体时,优选不加入有机溶剂。在该情况下,对甲酚作为溶剂进行第一阶段共结晶,得到间甲酚共晶体。
本发明优选在所述固液分离后,进行干燥,得到共晶体I。在本发明中,当所述共晶体I为间甲酚共晶体时,所述间甲酚共晶体优选包括间甲酚和共晶配体I;当所述共晶体I为对甲酚共晶体时,所述对甲酚共晶体优选包括对甲酚和共晶配体I。
得到共晶体I后,本发明将所述固液分离所得滤液与共晶配体II混合,进行第二阶段共结晶,所述第二阶段共结晶结束后进行固液分离,得到共晶体II。在本发明中,所述共晶配体II包括2,5-二甲基哌嗪、2-甲基哌嗪、烟酰胺、富马酸、四甲基尿素、二甲双胍、甲基丙二酸、己二酸、戊二酸和N-甲基脲中的一种。在本发明中,当所述共晶体I为间甲酚共晶体,所述共晶体II为对甲酚共晶体;当所述共晶体I为对甲酚共晶体,所述共晶体II为间甲酚共晶体。
在本发明中,所述固液分离所得滤液与共晶配体II混合的温度优选为10~60℃,更优选为15~40℃。
在本发明中,当所述共晶配体II为烟酰胺或二甲双胍时,所述共晶体II为间甲酚共晶体;当所述共晶配体II为甲基丙二酸、己二酸或戊二酸时,所述共晶体II为对甲酚共晶体。
在本发明中,所述第二阶段共结晶优选在结晶器中进行。在本发明中,所述第二阶段共结晶的终点温度优选为25~80℃;时间优选为4~8h。
在本发明中,当所述共晶配体II为2,5-二甲基哌嗪、2-甲基哌嗪、富马酸、四甲基尿素或N-甲基脲,且第二阶段共结晶的终点温度为68~80℃时,所述共晶体II为对甲酚共晶体;
当所述共晶配体II为2,5-二甲基哌嗪、2-甲基哌嗪、富马酸、四甲基尿素或N-甲基脲,且第二阶段共结晶的终点温度为室温时,所述共晶体II为间甲酚共晶体。
在本发明中,当所述甲酚同分异构体混合物中间甲酚质量含量为50~100%时,优选先制备得到间甲酚共晶体。当所述共晶体II为对甲酚共晶体时,所述共晶配体II与甲酚同分异构体混合物中对甲酚的摩尔比优选为0.6~1.25:1。在本发明中,当所述甲酚同分异构体混合物中对甲酚质量含量为50~100%时,优选先制备得到对甲酚共晶体。当所述共晶体II为间甲酚共晶体时,所述共晶配体II与甲酚同分异构体混合物中间甲酚的摩尔比优选为1.1~2.5:1。
在本发明中,当优先分离含量相对较高的甲酚异构体时,所述第二阶段共结晶时优选不加入有机溶剂;当所述第一阶段共结晶过程中加入有机溶剂时,所述第二阶段共结晶时优选不加入有机溶剂。
在本发明中,当进行所述第二阶段共结晶时加入有机溶剂的情况下,所述有机溶剂的加入量,以满足第一阶段共结晶和第二阶段共结晶过程中加入的有机溶剂总量为甲酚同分异构体混合物质量的0.4~2.5倍为宜。
在本发明中,所述有机溶剂优选包括正己烷、环己烷、正庚烷、甲苯、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、正丁醚、丙酮、乙腈和乙醚中的一种或两种。
本发明优选在所述固液分离后,进行干燥,得到共晶体II。在本发明中,当所述共晶体II为间甲酚共晶体时,所述间甲酚共晶体优选包括间甲酚和共晶配体II;当所述共晶体II为对甲酚共晶体时,所述对甲酚共晶体优选包括对甲酚和共晶配体II。
得到共晶体I后,本发明将所述共晶体I进行第一解络,得到异构体I。在本发明中,当所述共晶体I为间甲酚共晶体,所述异构体I为间甲酚;当所述共晶体I为对甲酚共晶体,所述异构体I为对甲酚。
在本发明中,进行所述第一解络时,优选加入解络剂;所述第一解络优选包括:将所述共晶体I溶于解络剂中进行第一解络,进行固液分离后,所得滤液进行蒸馏,得到异构体I。在本发明中,所述解络剂优选为有机解络剂,更优选包括正己烷、环己烷、正庚烷、甲苯、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、正丁醚、丙酮、乙腈和乙醚中的一种或两种。在本发明中,所述解络剂的质量优选为共晶体I质量的0.8~1.9倍,更优选为1.0~1.5倍。
在本发明中,当所述共晶配体I为2,5-二甲基哌嗪、2-甲基哌嗪或N-甲基脲时,优选不加入解络剂,直接进行蒸馏,得到异构体I。
在本发明中,所述第一解络后优选还得到共晶配体I,所得共晶配体I优选返回进行第一阶段共结晶。本发明优选将所述固液分离后得到的滤饼进行干燥,得到共晶配体I。
在本发明中,所述蒸馏优选为减压蒸馏。
在本发明中,所述异构体I的纯度优选≥99.5wt%。
得到共晶体II后,本发明将所述共晶体II进行第二解络,得到异构体II。在本发明中,当所述共晶体II为间甲酚共晶体,所述异构体II为间甲酚;当所述共晶体II为对甲酚共晶体,所述异构体II为对甲酚。
在本发明中,进行所述第二解络时,优选加入解络剂;所述第二解络优选包括:将所述共晶体II溶于解络剂中进行第二解络,进行固液分离后,所得滤液进行蒸馏,得到异构体II。在本发明中,所述解络剂优选为有机解络剂,更优选包括正己烷、环己烷、正庚烷、甲苯、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、正丁醚、丙酮、乙腈和乙醚中的一种或两种。在本发明中,在本发明中,所述解络剂的质量优选为共晶体II质量的0.8~1.9倍,更优选为1.0~1.5倍。
在本发明中,当所述共晶配体II为2,5-二甲基哌嗪、2-甲基哌嗪或N-甲基脲时,优选不加入解络剂,直接进行蒸馏,得到异构体II。
在本发明中,所述第二解络后优选还得到共晶配体II,所得共晶配体II优选返回进行第二阶段共结晶。本发明优选将所述固液分离后得到的滤饼进行干燥,得到共晶配体II。
在本发明中,所述蒸馏优选为减压蒸馏。
在本发明中,所述异构体II的纯度优选≥99.5wt%。
在本发明的具体实施例中,甲酚同分异构体混合物的共结晶法拆分工艺示意图如图1所示。
本发明对甲酚具有唯一的选择性,适用的混酚纯度范围广(混酚中间甲酚含量为0%~100%),分离度高,甲酚单体产品纯度高(≥99.5wt%),过程收率高(>76%);操作简单,可进行工业生产;过程无需使用水,且所用有机溶剂及共晶配体均可实现循环使用,绿色无污染。
下面将结合本发明中的实施例,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
(1)取30.00g混酚,所述混酚中间甲酚的含量为6.00g,对甲酚的含量为24.00g;
(2.1)选取5.14g N-甲基脲为共晶配体,投入到所述混酚中,68℃下恒温搅拌0.5h使之溶解;
(2.2)溶解后于3h内降温至43℃,恒温搅拌1h,出现新共晶体后,将体系由3h内降温至25℃,并于25℃继续恒温搅拌0.5~1h;
(3)将上述混悬液进行固液分离;
(4.1)将所得固体于室温下鼓风干燥6h,得到9.30g间甲酚共晶体;色谱检测所得固体仅含有间甲酚及N-甲基脲,其中含有间甲酚4.98g;
(4.2)将上述所得间甲酚共晶体加热熔化后进行简单精馏后得到4.77g间甲酚,纯度为99.5%,总收率为79.10%;得到4.53gN-甲基脲,循环使用。
(5.1)将步骤(3)混悬液固液分离后的母液(此时母液中含有1.02g间甲酚,24.00g对甲酚)和27.78g 2-甲基哌嗪加入到30.00g环己烷中,并于80℃下恒温搅拌0.2h使之均匀悬浮于结晶器内;
(5.2)恒温搅拌1h;
(5.3)8h降温至35℃,并于35℃继续恒温搅拌1h;
(6)将上述混悬液进行固体分离;
(7.1)将所得固体于室温下鼓风干燥6h,得到50.56g对甲酚共晶体;色谱检测所得固体仅含有对甲酚及2-甲基哌嗪,其中含有对甲酚22.80g;
(7.2)将上述所得对甲酚共晶体于15℃溶于50.56g乙醚中,恒温搅拌2h后进行固液分离;所得滤饼经鼓风干燥后得到27.78g 2-甲基哌嗪,可循环使用;所得滤液经简单精馏后得到21.66g对甲酚,纯度为99.8%,总收率为90.07%。产品显微镜照片如图2所示,图2中的左图为间甲酚共晶产品,右图为对甲酚共晶产品。由图2可知,本发明制备得到了共晶产品。
实施例2
(1)取30.00g混酚,所述混酚中间甲酚的含量为6.00g,对甲酚的含量为24.00g;
(2.1)选取15.73g甲基丙二酸为共晶配体,投入到30.00g甲苯中,80℃下恒温搅拌0.5h;
(2.2)将所述混酚流加入甲基丙二酸的甲苯溶液中,流加速率为1.5mL/min,加毕后,恒温搅拌1h;
(2.3)3~6h内降温至40℃,并于40℃继续恒温搅拌1h;
(3)将上述混悬液进行固液分离;
(4.1)将所得固体于室温下鼓风干燥6h,得到34.26g对甲酚共晶体;色谱检测所得固体仅含有对甲酚及甲基丙二酸,其中含有对甲酚18.53g;
(4.2)将上述所得对甲酚共晶体于25℃溶于34.26g甲苯-丙酮的混合溶液中(其中甲苯与丙酮的质量比为9.5:0.5),恒温搅拌1h后进行固液分离;所得滤饼经鼓风干燥后得到15.73g甲基丙二酸,可循环使用;所得滤液经简单精馏后得到18.47g,纯度为99.9%,对甲酚总收率为76.88%。
(5.1)将步骤(3)混悬液固液分离后的母液(此时母液中含有6.00g间甲酚,5.47g对甲酚,30.00g甲苯)中加入7.52g烟酰胺,68℃下恒温搅拌0.5h使之溶解;
(5.2)溶解后于1h内降温至47℃,恒温搅拌1.2h,出现新共晶体后,将体系由4h内降温至25℃,并于25℃继续恒温搅拌0.5~1h;
(6)将上述混悬液进行固体分离;
(7.1)将所得固体于室温下鼓风干燥6h,得到12.47g间甲酚共晶体;色谱检测所得固体仅含有间甲酚及烟酰胺,其中含有间甲酚4.95g;
(7.2)将上述所得间甲酚共晶体于25℃溶于12.47g甲苯-丙酮的混合溶液中(其中甲苯与丙酮的质量比为9.5:0.5),恒温搅拌1h后进行固液分离;所得滤饼经鼓风干燥后得到7.52g烟酰胺,可循环使用;所得滤液经简单精馏后得到4.92g间甲酚,纯度为99.5%,总收率为82.00%。
实施例3
(1)取30.00g混酚,所述混酚中间甲酚的含量为6.00g,对甲酚的含量为24.00g;
(2.1)选取17.62g戊二酸为共晶配体,投入到30.00g环己烷中,80℃下恒温搅拌0.5h;
(2.2)将所述混酚流加入戊二酸的环己烷溶液中,流加速率为2.5mL/min,加毕后,恒温搅拌1h;
(2.3)8h降温至25℃,并于25℃继续恒温搅拌1h;
(3)将上述混悬液进行固液分离;
(4.1)将所得固体于室温下鼓风干燥6h,得到37.41g对甲酚共晶体;色谱检测所得固体仅含有对甲酚及戊二酸,其中含有对甲酚19.79g;
(4.2)将上述所得对甲酚共晶体于25℃溶于37.41g正丁醇的中,恒温搅拌1.5h后进行固液分离;所得滤饼经鼓风干燥后得到17.62g戊二酸,可循环使用;所得滤液经简单精馏后得到19.61g对甲酚,纯度为99.8%,总收率为81.71%。
(5.1)将上述步骤(3)混悬液固液分离后的母液(此时母液中含有6.00g间甲酚,4.21g对甲酚,30.00g环己烷)中加入16.12g富马酸,80℃下恒温搅拌0.5h使之溶解;
(5.2)溶解后于1h内降温至62℃,恒温搅拌1.2h,出现新共晶体后,将体系由8h内降温至25℃,并于25℃继续恒温搅拌1h;
(6)将上述混悬液进行固体分离;
(7.1)将所得固体于室温下鼓风干燥6h,得到19.32g间甲酚共晶体;色谱检测所得固体仅含有间甲酚及富马酸,其中含有间甲酚4.89g;
(7.2)将上述所得间甲酚共晶体于25℃溶于19.32g异丙醇中,恒温搅拌1h后进行固液分离;所得滤饼经鼓风干燥后得到14.43g富马酸,可循环使用;所得滤液经简单精馏后得到4.65g间甲酚,纯度为99.7%,总收率为77.27%。产品显微镜照片如图3所示,图3中的左图为间甲酚共晶产品,右图为对甲酚共晶产品。由图3可知,本发明制备得到了共晶产品。
实施例4
(1)取30.00g混酚,所述混酚中间甲酚的含量为15.00g,对甲酚的含量为15.00g;
(2.1)选取19.71g二甲双胍为共晶配体,投入到混酚溶液中,68℃下恒温搅拌0.5h使之完全溶解;
(2.2)1h内将体系温度降至57℃,恒温搅拌0.5h,体系中出现新的共晶;
(2.3)5.3h降温至25℃,当体系变粘稠时,流加入10.00g正丁醇,流加速率为1.0mL/min;
(2.4)降温至25℃后继续恒温搅拌1h;
(3)将上述混悬液进行固液分离;
(4.1)将所得固体于室温下鼓风干燥6h,得到33.25g间甲酚共晶体;色谱检测所得固体仅含有间甲酚及二甲双胍,其中含有间甲酚13.56g;
(4.2)将上述所得间甲酚共晶体于25℃溶于33.25g正己烷中,恒温搅拌2.0h后进行固液分离;所得滤饼经鼓风干燥后得到19.69g二甲双胍,可循环使用;所得滤液经简单精馏后得到11.82g间甲酚,纯度为99.9%,总收率为78.72%。
(5.1)将15.63g己二酸加入20.00g正丁醇中,并于75℃下恒温搅拌0.2h使之均匀悬浮于结晶器内;
(5.2)将上述步骤(3)混悬液固液分离后的母液(此时母液中含有1.44g间甲酚,15.00g对甲酚,10.00g正丁醇)流加入己二酸的正丁醇溶液中,流加速率为1.0mL/min,加毕后,恒温搅拌1h;
(5.3)3h降温至40℃,并于40℃继续恒温搅拌1h;
(6)将上述混悬液进行固体分离;
(7.1)将所得固体于室温下鼓风干燥6h,得到28.46g对甲酚共晶体;色谱检测所得固体仅含有对甲酚及己二酸,其中含有对甲酚12.83g;
(7.2)将上述所得共晶体于40℃溶于28.46g乙腈溶剂,恒温搅拌1h后进行固液分离;所得滤饼经鼓风干燥后得到15.63g己二酸,可循环使用;所得滤液经简单精馏后得到12.11g对甲酚,纯度为99.5%,总收率为80.33%。
实施例5
(1)取30.00g混酚,所述混酚中间甲酚含量15.00g,对甲酚含量15.00g;
(2.1)将14.5g四甲基尿素加入30.00g甲苯正庚烷,并于80℃下恒温搅拌0.5h使之均匀悬浮于结晶器内;
(2.2)将混酚流加入四甲基尿素的正庚烷溶液中,流加速率为1.0mL/min,加毕后,恒温搅拌1h;
(2.3)3h降温至70℃,并于70℃继续恒温搅拌1h;
(3)将上述混悬液进行固体分离;
(4.1)将所得固体于室温下鼓风干燥6h,得到25.64g共晶体;色谱检测所得固体仅含有对甲酚及四甲基尿素,其中含有对甲酚12.28g;
(4.2)将上述所得共晶体于25℃溶于25.64g正庚烷-乙醚混合溶剂(其中正庚烷与乙醚的质量比为8:2)中,恒温搅拌1h后进行固液分离;所得滤饼经鼓风干燥后得到13.36g四甲基尿素,可循环使用;所得滤液经简单精馏后得到11.99g对甲酚,纯度为99.9%,总收率为79.85%。
(5.1)将24.16g富马酸为共晶配体,投入到上述固液分离后的母液(此时母液中含有15g间甲酚,2.72g对甲酚,30.00g正庚烷),78℃下恒温搅拌0.5h使之完全溶解;
(5.2)3h内将体系温度降至53℃,恒温搅拌0.5h,待体系中出现新的共晶;
(5.3)4.6h降温至25℃;
(5.4)降温至25℃后继续恒温搅拌1h;
(6)将上述混悬液进行固液分离;
(7.1)将所得固体于室温下鼓风干燥4~8h,得到34.93g共晶体;色谱检测所得固体仅含有间甲酚及富马酸,其中含有间甲酚12.56g;
(7.2)将上述所得共晶体于15℃溶于34.93g正庚烷与乙醚的混合溶剂(其中正庚烷与乙醚的质量比为8:2)中,恒温搅拌2.0h后进行固液分离;所得滤饼经鼓风干燥后得到22.37g富马酸,可循环使用;所得滤液经简单精馏后得到11.88g间甲酚,纯度为99.6%,总收率为78.88%。产品性能结果如图4所示,图4中的左图为间甲酚共晶产品,右图为对甲酚共晶产品。由图4可知,本发明制备得到了共晶产品。
实施例6
(1)取30.00g混酚,所述混酚中间甲酚的含量为24.00g,对甲酚的含量为6.00g;
(2.1)选取32.97g二甲双胍为共晶配体,投入到混酚溶液中,78℃下恒温搅拌1.0h使之完全溶解;
(2.2)1h内将体系温度降至55℃,恒温搅拌0.5h,体系中出现新的共晶;
(2.3)4.5h降温至25℃,当体系变粘稠时,流加入45.00g正己烷,流加速率为2.0mL/min;
(2.4)降温至25℃后继续恒温搅拌1.5h;
(3)将上述混悬液进行固液分离;
(4.1)将所得固体于室温下鼓风干燥6h,得到51.97g间甲酚共晶体;色谱检测所得固体仅含有间甲酚及二甲双胍,其中含有间甲酚20.19g;
(4.2)将上述所得间甲酚共晶体于15℃溶于77.96g异丙醇中,恒温搅拌2.0h后进行固液分离;所得滤饼经鼓风干燥后得到31.79g二甲双胍,可循环使用;所得滤液经简单精馏后得到19.38g间甲酚,纯度为99.8%,总收率为80.59%。
(5.1)将9.17g戊二酸加入上述步骤(3)混悬液固液分离后的母液(此时母液中含有3.81g间甲酚,6.00g对甲酚,45.00g正己烷)中,并于75℃下恒温搅拌0.2h使之均匀悬浮于结晶器内;
(5.2)6.3h降温至25℃,并于25℃继续恒温搅拌1h;
(6)将上述混悬液进行固体分离;
(7.1)将所得固体于室温下鼓风干燥6h,得到11.43g对甲酚共晶体;色谱检测所得固体仅含有对甲酚及戊二酸,其中含有对甲酚4.83g;
(7.2)将上述所得对甲酚共晶体于40℃溶于11.43g异丙醇中,恒温搅拌0.5h后进行固液分离;所得滤饼经鼓风干燥后得到6.60g戊二酸,可循环使用;所得滤液经简单精馏后得到4.52g对甲酚,纯度为99.6%,总收率为75.03%。产品显微镜照片如图5所示,图5中的左图为间甲酚共晶产品,右图为对甲酚共晶产品。由图5可知,本发明制备得到了共晶产品。
实施例7
(1)取30.00g混酚,所述混酚中间甲酚的含量为24.00g,对甲酚的含量为6.00g;
(2.1)选取38.66g富马酸为共晶配体,投入到混酚溶液中,80℃下恒温搅拌1.0h使之完全溶解;
(2.2)1h内将体系温度降至68℃,恒温搅拌1.5h,体系中出现新的共晶;
(2.3)5h降温至38℃,当体系变粘稠时,流加入45.00g正丁醚,流加速率为2.5mL/min;
(2.4)降温至35℃后继续恒温搅拌1.5h;
(3)将上述混悬液进行固液分离;
(4.1)将所得固体于室温下鼓风干燥6h,得到54.00g间甲酚共晶体;色谱检测所得固体仅含有间甲酚及富马酸,其中含有间甲酚19.16g;
(4.2)将上述所得间甲酚共晶体于15℃溶于81.00g甲苯-乙醚的混合溶液(其中甲苯与乙醚的质量比为9:1)中,恒温搅拌2.0h后进行固液分离;所得滤饼经鼓风干燥后得到34.84g富马酸,可循环使用;所得滤液经简单精馏后得到18.66g间甲酚,纯度为99.6%,总收率为77.45%。
(5.1)将9.53g 2-甲基哌嗪加入上述步骤(3)混悬液固液分离后的母液(此时母液中含有4.84g间甲酚,6.00g对甲酚,45.00g正丁醚),并于78℃下恒温搅拌1h使之溶解;
(5.2)1h降温至75℃,并于75℃继续恒温搅拌1~3h使之出晶;
(5.3)4h降温至68℃,并于68℃继续恒温搅拌1h;
(6)将上述混悬液进行固体分离;
(7.1)将所得固体于室温下鼓风干燥6h,得到14.54g对甲酚共晶体;色谱检测所得固体仅含有对甲酚及2-甲基哌嗪,其中含有对甲酚5.37g;
(7.2)将上述所得对甲酚共晶体于15℃溶于21.81g乙醚-异丙醇混合溶剂(其中乙醚与乙醇的质量比为9.5:0.5)中,恒温搅拌2.5h后进行固液分离;所得滤饼经鼓风干燥后得到9.17g 2-甲基哌嗪,可循环使用;所得滤液经简单精馏后得到5.12g对甲酚,纯度为99.8%,总收率为85.16%。
实施例8
(1)取30.00g混酚,所述混酚中间甲酚含量24.00g,对甲酚含量6.00g;
(2.1)选取8.06g四甲基脲为共晶配体,投入到45.00g正丙醇中,68℃下恒温搅拌0.5h,使之悬浮于结晶内;
(2.2)将所述混酚流加入四甲基脲的正丙醇溶液中,流加速率为1.2mL/min,加毕后,恒温搅拌8h;
(3)将上述混悬液进行固液分离;
(4.1)将所得固体于室温下鼓风干燥4~8h,得到12.36g对甲酚共晶体;色谱检测所得固体仅含有对甲酚及四甲基脲,其中含有对甲酚5.53g;
(4.2)将上述所得对甲酚共晶体于15℃溶于18.54g丙酮中,恒温搅拌2.5h后进行固液分离;所得滤饼经鼓风干燥后得到6.83g四甲基脲,可循环使用;所得滤液经简单精馏后得到5.37g,纯度为99.5%,对甲酚总收率为89.05%。
(5.1)将上述步骤(3)混悬液固液分离后的母液(此时母液中含有24.00g间甲酚,0.47g对甲酚,45.00g正丙醇)中加入27.86g 2,5-二甲基哌嗪,80℃下恒温搅拌0.5h使之溶解;
(5.2)溶解后于1h内降温至68℃,恒温搅拌1.5h,待结晶器内出现新共晶体;
(5.3)将体系由4h内降温至25℃,最终于25℃继续恒温搅拌0.5~1h;
(6)将上述混悬液进行固体分离;
(7.1)将所得固体于室温下鼓风干燥6h,得到49.06g间甲酚共晶体;色谱检测所得固体仅含有间甲酚及2,5-二甲基哌嗪,其中含有间甲酚22.31g;
(7.2)将上述所得间甲酚共晶体于25℃溶于73.59g异丁醇中,恒温搅拌1h后进行固液分离;所得滤饼经鼓风干燥后得到26.75g 2,5-二甲基哌嗪,可循环使用;所得滤液经简单精馏后得到21.91g间甲酚,纯度为99.8%,总收率为91.11%。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种甲酚同分异构体混合物的共结晶拆分方法,包括以下步骤:
(1)将甲酚同分异构体混合物和共晶配体I混合,进行第一阶段共结晶,所述第一阶段共结晶结束后进行固液分离,得到共晶体I;所述甲酚同分异构体混合物包括间甲酚和对甲酚,所述间甲酚的含量为0~100%;所述共晶配体I包括2,5-二甲基哌嗪、2-甲基哌嗪、烟酰胺、富马酸、四甲基尿素、二甲双胍、甲基丙二酸、己二酸、戊二酸和N-甲基脲中的一种;所述共晶体I为间甲酚共晶体或对甲酚共晶体;
(2)将步骤(1)所述固液分离所得滤液与共晶配体II混合,进行第二阶段共结晶,所述第二阶段共结晶结束后进行固液分离,得到共晶体II;所述共晶配体II包括2,5-二甲基哌嗪、2-甲基哌嗪、烟酰胺、富马酸、四甲基尿素、二甲双胍、甲基丙二酸、己二酸、戊二酸和N-甲基脲中的一种;当所述共晶体I为间甲酚共晶体,所述共晶体II为对甲酚共晶体;当所述共晶体I为对甲酚共晶体,所述共晶体II为间甲酚共晶体;
(3)将所述共晶体I进行第一解络,得到异构体I;当所述共晶体I为间甲酚共晶体,所述异构体I为间甲酚;当所述共晶体I为对甲酚共晶体,所述异构体I为对甲酚;
(4)将所述共晶体II进行第二解络,得到异构体II;当所述共晶体II为间甲酚共晶体,所述异构体II为间甲酚;当所述共晶体II为对甲酚共晶体,所述异构体II为对甲酚;
所述步骤(3)和(4)没有先后顺序关系。
2.根据权利要求1所述的共结晶拆分方法,其特征在于,所述第一解络后还得到共晶配体I,所得共晶配体I返回进行第一阶段共结晶。
3.根据权利要求1所述的共结晶拆分方法,其特征在于,所述第二解络后还得到共晶配体II,所得共晶配体II返回进行第二阶段共结晶。
4.根据权利要求1所述的共结晶拆分方法,其特征在于,当所述共晶配体I为烟酰胺或二甲双胍时,所述共晶体I为间甲酚共晶体;
当所述共晶配体I为甲基丙二酸、己二酸或戊二酸时,所述共晶体I为对甲酚共晶体。
5.根据权利要求1所述的共结晶拆分方法,其特征在于,当所述共晶配体II为烟酰胺或二甲双胍时,所述共晶体II为间甲酚共晶体;
当所述共晶配体II为甲基丙二酸、己二酸或戊二酸时,所述共晶体II为对甲酚共晶体。
6.根据权利要求1所述的共结晶拆分方法,其特征在于,当所述共晶配体I为2,5-二甲基哌嗪、2-甲基哌嗪、富马酸、四甲基尿素或N-甲基脲,且第一阶段共结晶的终点温度为68~80℃时,所述共晶体I为对甲酚共晶体;
当所述共晶配体I为2,5-二甲基哌嗪、2-甲基哌嗪、富马酸、四甲基尿素或N-甲基脲、甲酚异构体混合物中间甲酚的含量高于对甲酚的含量且第一阶段共结晶的终点温度为室温,所述共晶体I为间甲酚共晶体。
7.根据权利要求1所述的共结晶拆分方法,其特征在于,当所述共晶配体II为2,5-二甲基哌嗪、2-甲基哌嗪、富马酸、四甲基尿素或N-甲基脲,且第二阶段共结晶的终点温度为68~80℃时,所述共晶体II为对甲酚共晶体;
当所述共晶配体II为2,5-二甲基哌嗪、2-甲基哌嗪、富马酸、四甲基尿素或N-甲基脲,且第二阶段共结晶的终点温度为室温时,所述共晶体II为间甲酚共晶体。
8.根据权利要求1所述的共结晶拆分方法,其特征在于,当所述共晶体I为间甲酚共晶体时,所述共晶配体I与甲酚同分异构体混合物中间甲酚的摩尔比为1.1~2.5:1;
当所述共晶体I为对甲酚共晶体时,所述共晶配体I与甲酚同分异构体混合物中对甲酚的摩尔比为0.6~1.25:1。
9.根据权利要求1所述的共结晶拆分方法,其特征在于,进行所述第一解络和第二解络时,独立地加入解络剂。
10.根据权利要求1所述的共结晶拆分方法,其特征在于,进行所述第一阶段共结晶和第二阶段共结晶时,独立地加入有机溶剂。
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Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB107961A (en) * | 1916-07-11 | 1918-03-04 | Georges Auguste Darzens | Improvements in the Process for the Separation of Cresols. |
| GB1191631A (en) * | 1966-05-24 | 1970-05-13 | Struthers Scientific Int Corp | Separation of M-Cresol from Cresol Mixtures |
| CN1127241A (zh) * | 1995-07-14 | 1996-07-24 | 清华大学 | 络合萃取结晶法分离提纯对甲酚工艺 |
| CN103333052A (zh) * | 2013-07-25 | 2013-10-02 | 北京旭阳化工技术研究院有限公司 | 一种分离工业间对混甲酚以制备纯对甲酚和纯间甲酚的方法 |
| CN104230669A (zh) * | 2014-09-11 | 2014-12-24 | 苏州飞翔新材料研究院有限公司 | 一种间甲酚的分离提纯方法 |
| CN105061156A (zh) * | 2015-09-01 | 2015-11-18 | 侯颖 | 一种高效分离制备间甲酚的方法 |
| CN107445806A (zh) * | 2017-07-17 | 2017-12-08 | 天津大学 | 络合结晶法分离提纯间甲酚和对甲酚方法 |
| CN111909004A (zh) * | 2019-05-10 | 2020-11-10 | 陕西省石油化工研究设计院 | 分离间对甲酚的方法 |
| CN113501748A (zh) * | 2021-07-05 | 2021-10-15 | 湘潭大学 | 分离间甲酚和对甲酚的方法 |
-
2022
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Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB107961A (en) * | 1916-07-11 | 1918-03-04 | Georges Auguste Darzens | Improvements in the Process for the Separation of Cresols. |
| GB1191631A (en) * | 1966-05-24 | 1970-05-13 | Struthers Scientific Int Corp | Separation of M-Cresol from Cresol Mixtures |
| CN1127241A (zh) * | 1995-07-14 | 1996-07-24 | 清华大学 | 络合萃取结晶法分离提纯对甲酚工艺 |
| CN103333052A (zh) * | 2013-07-25 | 2013-10-02 | 北京旭阳化工技术研究院有限公司 | 一种分离工业间对混甲酚以制备纯对甲酚和纯间甲酚的方法 |
| CN104230669A (zh) * | 2014-09-11 | 2014-12-24 | 苏州飞翔新材料研究院有限公司 | 一种间甲酚的分离提纯方法 |
| CN105061156A (zh) * | 2015-09-01 | 2015-11-18 | 侯颖 | 一种高效分离制备间甲酚的方法 |
| CN107445806A (zh) * | 2017-07-17 | 2017-12-08 | 天津大学 | 络合结晶法分离提纯间甲酚和对甲酚方法 |
| CN111909004A (zh) * | 2019-05-10 | 2020-11-10 | 陕西省石油化工研究设计院 | 分离间对甲酚的方法 |
| CN113501748A (zh) * | 2021-07-05 | 2021-10-15 | 湘潭大学 | 分离间甲酚和对甲酚的方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| GOLDBERG, ISRAEL等: "Separation of closely related structural isomers by inclusion complexation with tailor-made host compounds: crystal structures of 2,2-di (p-hydroxyphenyl)propane and its 1:1 complex with p-cresol", 《JOURNAL OF INCLUSION PHENOMENA AND MOLECULAR RECOGNITION IN CHEMISTRY》, vol. 10, no. 1, pages 97 - 107 * |
| 尚四华等: "尿素与间甲酚共晶法分离间/对甲酚", 《化学研究与应用》, no. 6, pages 871 - 872 * |
| 王娜: "同分异构体分离的选择性共结晶法及其机理研究", 《工程科技I辑》, pages 016 - 27 * |
Also Published As
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