一种氘代甲醇的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种氘代甲醇的制备方法，属于氘代甲醇制备技术领域。本发明专利技术所述方法以氘气、一氧化碳气体和氮气为原料，通过优化反应条件，使该反应的单程转化率达到80％以上，而且所制备的氘代甲醇经过简单的精馏纯度即可达到99.9％以上。本发明专利技术所述的方法具有选择性高、转化率高、副反应少、纯度高的特点，适合氘代甲醇的精细化生产。

A preparation method of deuterated methanol

【技术实现步骤摘要】
一种氘代甲醇的制备方法
本专利技术涉及一种氘代甲醇的制备方法，属于氘代甲醇制备

技术介绍
氘代甲醇，分子式CD3OD，是一种甲醇(CH3OH)的氢(“H”)被其同位素氘(“D”)取代的形式。近年来，核磁共振在化学化工、生物化学以及医学领域中发挥着愈来愈重要的作用，尤其在蛋白质组学/染色体组学和药物研究领域应用最为广泛。氘代试剂是核磁共振测试工作必不可缺少的溶剂，因为核磁里面的磁场强度需要非常准确的锁定，而氘代试剂在核磁里主要是为了锁场。氘代甲醇是核磁共振波谱法的常用溶剂，在氘代试剂中用量较大。随着科技的发展，氘代药物成为近几年新的研究热点。由于氘代药物能改善药物安全性，同时具有药代动力学优势，因此氘代药物是药物研发的新方向，氘代甲醇是最主要的氘代药物原料之一。由于普通甲醇的制备方法更适合于大工业生产甲醇的需要，而对于氘代甲醇这类只需要几百公斤到几吨规模的精细化工产品的生产，存在单程转化率低、工艺复杂、纯度低等问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种氘代甲醇的制备方法，该方法具有工艺操作简单、单程转化率高、副反应少以及产品纯度高的特点，能够满足工业生产氘代甲醇的需要。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。一种氘代甲醇的制备方法，所述方法步骤如下，氘气、一氧化碳气体和氮气的混合气体通入装有催化剂的反应器中，在5MPa～7MPa压力以及210℃～290℃温度下反应，反应完成后经过冷凝，得到氘代甲醇液体。其中，催化剂为氧化锌、氧化铜、氧化铝和氧化铂中的至少一种。进一步地，催化剂为氧化锌、氧化铜、氧化铝和氧化铂的混合物，以催化剂的总质量为100％计，则各组分的质量百分数如下：氧化锌20％～30％，氧化铜50％～60％，氧化铝5％～10％以及氧化铂5％～10％。进一步地，采用催化剂与惰性陶瓷材料(如惰性氧化铝陶瓷材料)混合装填的方式将催化剂装填在反应器中形成催化剂层，催化剂与惰性陶瓷材料的质量比为2：(1～3)。进一步地，氘气、一氧化碳气体和氮气的混合气体优选以4L/s～10L/s的速度通过催化剂层，优选在反应器中循环反应不少于36h。进一步地，氘气、一氧化碳气体和氮气的摩尔比优选(2～10):1：(1～3)。进一步地，反应温度优选220℃～260℃。进一步地，采用固定床反应器进行反应。有益效果：本专利技术通过优化反应条件，使该方法具有选择性高、转化率高、副反应少、纯度高的特点，单程转化率达到80％以上，而且制备氘代甲醇经过简单的精馏纯度即可达到99.9％以上，该方法工艺操作简单，适合氘代甲醇的精细化生产。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步阐述，其中，所述方法如无特别说明均为常规方法，所述原材料如无特别说明均能从公开商业途径而得。实施例1氧化铜、氧化锌、氧化铝和氧化铂按照5:3:1:1的质量比配制成催化剂；催化剂与惰性氧化铝瓷球按照2:1的质量比混合装填到固定床反应器中形成催化剂层；氘气、一氧化碳气体和氮气按照2:1:1的摩尔比配制混合气体，混合气体在6MPa压力下以6L/s的速度通过催化剂层，在(285±5)℃下连续循环反应48h后，经过冷凝得到氘代甲醇液体。以一氧化碳计，测得单程转化率为80％。本实施例所收集的氘代甲醇液体经过精馏后纯度可以达到99.92％。实施例2氧化铜、氧化锌、氧化铝和氧化铂按照6:2:1:1的质量比配制成催化剂；催化剂与惰性氧化铝瓷球按照2:1的质量比混合装填到固定床反应器中；氘气、一氧化碳气体和氮气按照3:1:1的摩尔比配制混合气体，混合气体在5.5MPa压力下以5L/s的速度通过催化剂层，在(225±5)℃下连续循环反应48h后，经过冷凝得到氘代甲醇液体。以一氧化碳计，测得单程转化率为82％。本实施例所收集的氘代甲醇液体经过精馏后纯度可以达到99.91％。实施例3氧化铜、氧化锌、氧化铝和氧化铂按照6:3:0.5:0.5的质量比配制成催化剂；催化剂与惰性氧化铝瓷球按照2:3的质量比混合装填到固定床反应器中；氘气、一氧化碳气体和氮气按照5:1:3的摩尔比配制混合气体，混合气体在5MPa压力下以5L/s的速度通过催化剂层，在(240±5)℃下连续循环反应48h后，经过冷凝得到氘代甲醇液体。以一氧化碳计，测得单程转化率为81％。本实施例所收集的氘代甲醇液体经过精馏后纯度可以达到99.91％。实施例4氧化铜、氧化锌、氧化铝和氧化铂按照5.8:2.7:0.8:0.7的质量比配制成催化剂；催化剂与惰性氧化铝瓷球按照2:1的质量比混合装填到固定床反应器中；氘气、一氧化碳气体和氮气按照3:1:1的摩尔比配制混合气体，混合气体在5.5MPa压力下以5L/s的速度通过催化剂层，在(270±5)℃下连续循环反应48h后，经过冷凝得到氘代甲醇液体。以一氧化碳计，测得单程转化率为82％。本实施例所收集的氘代甲醇液体经过精馏后纯度可以达到99.90％。综上所述，以上仅为本专利技术的较佳实施例而已，并非用于限定本专利技术的保护范围。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氘代甲醇的制备方法，其特征在于：所述方法步骤如下，/n氘气、一氧化碳气体和氮气的混合气体通入装有催化剂的反应器中，在5MPa～7MPa压力以及210℃～290℃温度下反应，反应完成后经过冷凝，得到氘代甲醇液体；/n其中，催化剂为氧化锌、氧化铜、氧化铝和氧化铂中的至少一种。/n

【技术特征摘要】
1.一种氘代甲醇的制备方法，其特征在于：所述方法步骤如下，
氘气、一氧化碳气体和氮气的混合气体通入装有催化剂的反应器中，在5MPa～7MPa压力以及210℃～290℃温度下反应，反应完成后经过冷凝，得到氘代甲醇液体；
其中，催化剂为氧化锌、氧化铜、氧化铝和氧化铂中的至少一种。


2.根据权利要求1所述的一种氘代甲醇的制备方法，其特征在于：催化剂为氧化锌、氧化铜、氧化铝和氧化铂的混合物，以催化剂的总质量为100％计，则各组分的质量百分数如下：氧化铜50％～60％，氧化锌20％～30％，氧化铝5％～10％以及氧化铂5％～10％。


3.根据权利要求1所述的一种氘代甲醇的制备方法，其特征在于：氘气、一氧化碳气体和氮气的摩尔比为(2～10):1：(1～3)。

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓林，代伟娜，许东海，陈欢，董云峰，王雪鹏，郭敬维，郭大伟，王双超，耿超，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一八研究所，
类型：发明
国别省市：河北;13