一种间歇蒸馏釜制备高纯三氟甲磺酸酐的方法技术

本发明专利技术公开了一种间歇蒸馏釜制备高纯三氟甲磺酸酐的方法，该方法为：将三氟甲磺酸酐粗品在第一纯化釜进行热处理和减压蒸馏，得到第一釜残、第一前馏分、第一中馏分和第一后馏分；将第一釜残、第一前馏分和第一后馏分通入第二纯化釜中进行热处理和减压蒸馏，得到第二釜残、第二前馏分、第二中馏分和第二后馏分，得到的第二中馏份回流到第一纯化釜中，与得到的三氟甲磺酸酐粗品混合进行热处理和减压蒸馏，最终得到三氟甲磺酸精品。本发明专利技术通过间歇减压蒸馏分组份多级提纯的方式，既解决了酸酐反应过程中副反应产生不同沸点杂质难以提纯的问题，大大提高了产品纯度，又解决其余组份含少量产品难以回收问题。量产品难以回收问题。量产品难以回收问题。

【技术实现步骤摘要】
一种间歇蒸馏釜制备高纯三氟甲磺酸酐的方法


[0001]本专利技术属于精细化工
，具体涉及一种间歇蒸馏釜制备高纯三氟甲磺酸酐的方法。

技术介绍

[0002]三氟甲磺酸酐是药品合成的重要试剂，用于有机化学中的三氟甲磺酰化反应，一般用于氨基、羟基的保护或者合成偶联反应的前体。三氟甲磺酸酐作为中间体广泛应用在医药产业，如核苷、抗生素、类固醇、蛋白质、配糖类、维生素等，是一种新型高效Friedel
‑
Crafts烷基化和环己烷化反应的催化剂，比如国家一类新药爱普列特类化合物即需要试剂三氟甲磺酸酐。
[0003]三氟甲磺酸酐有多种制备方法，三氟甲磺酸与磷的氯化物反应法、混合酸酐法、三氟甲磺酸与五氧化二磷反应法。
[0004]1)三氟甲磺酸与磷的氯化物反应法
[0005]三氟甲磺酸与五氯化磷反应，原料加入的温度不超过40℃，反应温度则控制在20～80℃，便可以得到含有三氟甲磺酸酐的混合物，进一步蒸馏便可以得到三氟甲磺酸酐，化学方程式为：2CF3SO3H+PCl5→
(CF3SO2)2O+POCl3+2HCl。
[0006]三氟甲磺酸与三氯化磷混合，接着加入与PCl3等量的Cl2，此时的温度最好不超过40℃，反应温度为20～80℃，将生成物蒸馏便可以得到较高纯度三氟甲磺酸酐，化学方程式为：2CF3SO3H+PCl5→
(CF3SO2)2O+POCl3+2HCl。
[0007]2)混合酸酐法
[0008]三氟甲磺酸或者它的衍生物和乙烯酮、羰基酸以及它的衍生物等羰基化合物在一定条件下反应，可以产生含有三氟甲磺酰基和羰基的混合酸酐，分子式为CF3SO2‑
O
‑
CO
‑
R。它在一定程度下分解便可以产生三氟甲磺酸酐。
[0009]三氟甲磺酰氯与三氟甲磺酸盐(CF3SO3M，M＝Li，Na，K)反应也可以制备三氟甲磺酸酐，化学方程式为：CF3SO2Cl+CF3SO3M——
→
(CF3SO2)2O+MCl。
[0010]3)三氟甲磺酸与五氧化二磷存在条件下，脱水生成三氟甲磺酸酐，化学方程式：6CF3SO3H+P2O5——
→
3(CF3SO2)2O+2H3PO4[0011]此方法制备三氟甲磺酸酐反应较为温和、收率高，成为目前工业上生产三氟甲磺酸酐的主要方法。
[0012]以上制备方法可得到粗品三氟甲磺酸酐，但主含量较低，杂质含量高，早已不能满足市场对高纯的要求，需要进一步纯化。
[0013]中国专利CN201310410410009.5公布了三氟甲磺酸酐的纯化方法，包括：1)三氟甲磺酸酐粗品导入蒸馏釜中，加热全回流1
‑
5h；2)釜温达到50℃～65℃时调节回流比收集馏份；3)当蒸馏釜釜温大于120℃时蒸馏结束。该方法调节回流比控制不同出料馏份，控制难度大，间歇蒸馏釜无液体扰动装置，内部物料受热不均，导致产品纯度低于99.7％，且蒸馏过程中随着釜内物料剩余重量及组份变化，釜温上涨快，产品收率低。
[0014]中国专利CN202010672255.8公布了一种三氟甲磺酸酐制备工艺，包括：1)三氟甲磺酸与五氧化二磷混合搅拌，减压蒸馏出料；2)所得粗品投入蒸馏釜中抽真空，加热减压蒸馏，得到精品三氟甲磺酸酐。该工艺方法采用简单蒸馏手段提纯三氟甲磺酸酐纯度较低，蒸馏真空低，出料速度快，杂质含量高。
[0015]中国专利CN201910769924.0公布了一种三氟甲磺酸酐的制备方法，采用三氟甲磺酸盐与过量三氟甲磺酰氟在催化剂作用下反应制得酸酐方式，该工艺多了制备三氟甲磺酸盐的步骤，对三氟甲磺酰氟纯度要求高，且反应过程压力高、三氟甲磺酰氟容易汽化随真空损失，转化率低。所得三氟甲磺酸酐只进行一步简单减压蒸馏，最终产品纯度难以进一步提升。
[0016]涉及三氟甲磺酸酐的纯化工艺较少，现有生产工艺采用间歇蒸馏方式较为普遍，酸酐反应过程产生的三氟甲磺酸三氟甲酯、二氧化硫、氟化氢、硫酸、焦磷酸等杂质残留较多，仅仅靠单次的简单蒸馏难以制得较高纯度的三氟甲磺酸酐，且蒸馏所得前后馏份含有部分三氟甲磺酸酐产品未能得到有效提纯。
[0017]因此，我们提出了一种间歇蒸馏釜制备高纯三氟甲磺酸酐的方法来解决上述问题。

技术实现思路

[0018]本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种间歇蒸馏釜制备高纯三氟甲磺酸酐的方法。该方法通过间歇减压蒸馏分组份多级提纯的方式，既解决了酸酐反应过程中副反应产生不同沸点杂质难以提纯的问题，大大提高了产品纯度，又解决其余组份含少量产品难以回收问题。
[0019]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种间歇蒸馏釜制备高纯三氟甲磺酸酐的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
[0020]S1、将三氟甲磺酸酐粗品加入第一纯化釜中进行热处理，热处理的过程中进行搅拌，并通入氮气；所述热处理结束后进行减压蒸馏，调节所述第一纯化釜的压力为
‑
0.06MPa，然后逐渐加热所述第一纯化釜，当所述第一纯化釜的温度＜60℃时，出第一前馏分；当所述第一纯化釜的温度为60℃时，出第一中馏分；当所述第一纯化釜的温度为130℃时，出第一后馏分，当所述第一纯化釜的温度为160℃时停止出料，得到第一釜残、第一前馏分、第一中馏分和第一后馏分；
[0021]S2、将S1中得到的第一釜残、第一前馏分和第一后馏分通入第二纯化釜中进行热处理，所述热处理的过程中进行搅拌，并通入氮气；所述热处理结束后进行减压蒸馏，调节所述第二纯化釜的压力为
‑
0.06MPa，然后逐渐加热所述第二纯化釜，当第二纯化釜的温度＜60℃时，出第二前馏分；当所述第二纯化釜的温度为60℃时，出第二中馏分；当所述第二纯化釜的温度为130℃时，出第二后馏分，当所述第二纯化釜的温度为160℃时停止出料，得到第二釜残、第二前馏分、第二中馏分和第二后馏分；
[0022]S3、将S2中得到的第二中馏份回流到所述第一纯化釜中与重新加入的三氟甲磺酸酐粗品混合，再次进行热处理，热处理的过程中进行搅拌，并通入氮气；所述热处理结束后，进行减压蒸馏，得到釜残、前馏分、中馏分和后馏分，所述中馏分为三氟甲磺酸酐精品；
[0023]S2中得到的第二前馏分和第二后馏分均全部回流到所述第二纯化釜中循环反
应。。
[0024]优选地，S1中所述热处理的温度为25℃～30℃，时间8h～10h，压力
‑
0.04MPa。
[0025]优选地，S1、S2和S3中所述氮气的纯度均为99.99％，流量均为0.8m3/h～1m3/h；所述搅拌的频率均为10HZ。
[0026]优选地，S2中所述热处理的温度为25℃～35℃，时间为3h～8h，压力为
‑
0.04MPa。
[0027]优选地，S3中所述第二中馏份和重新加入的三氟甲磺酸酐粗品的质量比为1：(1.5～2)。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种间歇蒸馏釜制备高纯三氟甲磺酸酐的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：S1、将三氟甲磺酸酐粗品加入第一纯化釜中进行热处理，热处理的过程中进行搅拌，并通入氮气；所述热处理结束后进行减压蒸馏，调节所述第一纯化釜的压力为
‑
0.06MPa，然后逐渐加热所述第一纯化釜，当所述第一纯化釜的温度＜60℃时，出第一前馏分；当所述第一纯化釜的温度为60℃时，出第一中馏分；当所述第一纯化釜的温度为130℃时，出第一后馏分，当所述第一纯化釜的温度为160℃时停止出料，得到第一釜残、第一前馏分、第一中馏分和第一后馏分；S2、将S1中得到的第一釜残、第一前馏分和第一后馏分通入第二纯化釜中进行热处理，所述热处理的过程中进行搅拌，并通入氮气；所述热处理结束后进行减压蒸馏，调节所述第二纯化釜的压力为
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0.06MPa，然后逐渐加热所述第二纯化釜，当第二纯化釜的温度＜60℃时，出第二前馏分；当所述第二纯化釜的温度为60℃时，出第二中馏分；当所述第二纯化釜的温度为130℃时，出第二后馏分，当所述第二纯化釜的温度为160℃时停止出料，得到第二釜残、第二前馏分、第二中馏分和第二后馏分；S3、将S2中得到的第二中馏份回流到所述第一纯化釜中与重新加入的三氟甲磺酸酐粗品混合，再次进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：旷军，路光辉，申永明，罗建志，吕灵华，李柄缘，赵庆伟，商洪涛，
申请(专利权)人：中船邯郸派瑞特种气体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：