1,3-环己二酮的结晶方法

文档序号:501267 发布日期:2021-05-28 浏览:16次 >En<

阅读说明:本技术 1,3-环己二酮的结晶方法 (Crystallization method of 1, 3-cyclohexanedione ) 是由 曹璐 王磊 吴坤 倪肖元 李辛夷 汪韬 于 2019-11-28 设计创作,主要内容包括:本发明涉及结晶领域,公开了一种1,3-环己二酮的结晶方法,该方法包括:1)在40-48℃下,使1,3-环己二酮粗品溶解在有机溶剂中;2)在搅拌下,使溶解有1,3-环己二酮粗品的溶液降温至第一温度,并在所述第一温度下保温;3)在搅拌下,使保温后的溶液降温至第二温度,并在所述第二温度下保温,其中,相对于1g的1,3-环己二酮粗品,所述有机溶剂的用量为1-6ml,且所述有机溶剂选自甲苯、煤油、二氯乙烷和环己烷中的一种或多种;所述第一温度为20-30℃,降温至第一温度的降温速度为8-18℃/h;所述第二温度为3-10℃,降温至第二温度的降温速度为4-13℃/h。通过本发明的方法,其结晶收率高、晶体颗粒度大,并且简便易操作、成本低廉、废水量较少。(The invention relates to the field of crystallization, and discloses a crystallization method of 1, 3-cyclohexanedione, which comprises the following steps: 1) dissolving the 1, 3-cyclohexanedione crude product in an organic solvent at 40-48 ℃; 2) cooling the solution dissolved with the 1, 3-cyclohexanedione crude product to a first temperature under stirring, and preserving heat at the first temperature; 3) cooling the heat-preserved solution to a second temperature under stirring, and preserving the heat at the second temperature, wherein the using amount of the organic solvent is 1-6ml relative to 1g of the 1, 3-cyclohexanedione crude product, and the organic solvent is selected from one or more of toluene, kerosene, dichloroethane and cyclohexane; the first temperature is 20-30 ℃, and the cooling speed for cooling to the first temperature is 8-18 ℃/h; the second temperature is 3-10 ℃, and the cooling speed for cooling to the second temperature is 4-13 ℃/h. The method has the advantages of high crystallization yield, large crystal granularity, simple and easy operation, low cost and less wastewater.)

1,3-环己二酮的结晶方法

技术领域

本发明涉及结晶领域,具体涉及一种1,3-环己二酮的结晶方法。

背景技术

1,3-环己二酮用作医药中间体用于有机合成,并且,1,3-环己二酮是除草剂磺草酮、硝磺酮的重要中间体。1,3-环己二酮通常以间苯二酚为起始原料,经加氢还原、酸化、重结晶得到产品,其具体合成步骤如下所示。

以往结晶1,3-环己二酮产品通常采用水结晶的方式,但1,3-环己二酮在水中的溶解性较好,导致结晶母液中会损失较多的产品,同时高盐废水也会随之增加,给废水处理带来很大压力。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中结晶收率不高、产生高盐废水较多的问题,提供一种新的1,3-环己二酮的结晶方法,该方法结晶收率高、晶体颗粒度大,并且简便易操作、成本低廉、废水量较少。

为了实现上述目的,本发明提供一种1,3-环己二酮的结晶方法,该方法包括以下步骤,

1)在40-48℃下,使1,3-环己二酮粗品溶解在有机溶剂中;

2)在第一搅拌条件下,使溶解有1,3-环己二酮粗品的溶液降温至第一温度,并在所述第一温度下保温0.5-2小时;

3)在第二搅拌条件下,使保温后的溶液降温至第二温度,并在所述第二温度下保温0.5-3小时,

其中,步骤1)中,相对于1g的1,3-环己二酮粗品,所述有机溶剂的用量为1-6ml,且所述有机溶剂选自甲苯、煤油、二氯乙烷和环己烷中的一种或多种;步骤2)中,所述第一温度为20-30℃,降温至第一温度的降温速度为8-18℃/h;步骤3)中,所述第二温度为3-10℃,降温至第二温度的降温速度为4-13℃/h。

优选地,步骤1)中,相对于1g的1,3-环己二酮粗品,所述有机溶剂的用量为1-5ml。

优选地,在42-45℃下,使1,3-环己二酮粗品溶解在甲苯中。

优选地,步骤2)中,所述第一温度为25-30℃,在所述第一温度下保温0.8-1.5小时。

优选地,步骤2)中,所述第一搅拌的速度为15-20r/min。

优选地,步骤2)中,降温至第一温度的降温速度为10-15℃/h。

优选地,步骤3)中,所述第二温度为4-8℃,在所述第二温度下保温0.5-2小时。

优选地,第二搅拌的速度为10-20r/min。

优选地,步骤3)中,降温至第二温度的降温速度为5-12.5℃/h。

优选地,所述1,3-环己二酮粗品中1,3-环己二酮的含量为90-92重量%。

优选地,该方法还包括将步骤3)得到的结晶液进行固液分离。

优选地,该方法还包括将固液分离得到的结晶母液作为步骤1)中的有机溶剂使用。

根据本发明的结晶方法,该方法结晶收率高、晶体颗粒度大,并且简便易操作、成本低廉、废水量较少。并且,结晶后的母液可以套用生产,进一步减少排放,适用于连续性生产,非常适合用作工业生产。

具体实施方式

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。

本发明提供一种1,3-环己二酮的结晶方法,该方法包括以下步骤,

1)在40-48℃下,使1,3-环己二酮粗品溶解在有机溶剂中;

2)在第一搅拌条件下,使溶解有1,3-环己二酮粗品的溶液降温至第一温度,并在所述第一温度下保温0.5-2小时;

3)在第二搅拌条件下,使保温后的溶液降温至第二温度,并在所述第二温度下保温0.5-3小时,

其中,步骤1)中,相对于1g的1,3-环己二酮粗品,所述有机溶剂的用量为1-6ml,且所述有机溶剂选自甲苯、煤油、二氯乙烷和环己烷中的一种或多种;步骤2)中,所述第一温度为20-30℃,降温至第一温度的降温速度为8-18℃/h;步骤3)中,所述第二温度为3-10℃,降温至第二温度的降温速度为4-13℃/h。

根据本发明,所述1,3-环己二酮粗品中1,3-环己二酮的含量可以为90重量%以上,优选为90-95重量%,更优选为90-92重量%。

优选地,所述1,3-环己二酮粗品含有间苯二酚、缩合杂质和氯化钠中的一种或多种的杂质。

作为这样的1,3-环己二酮粗品特别优选以间苯二酚为起始原料,经加氢还原、酸化后除去溶剂得到的1,3-环己二酮粗品。

根据本发明,所述有机溶剂选自甲苯、煤油、二氯乙烷和环己烷中的一种或多种。从进一步提高结晶收率、晶体颗粒度和纯度方面来考虑,优选地,所述有机溶剂为甲苯。

根据本发明,从进一步提高结晶收率和纯度方面来考虑,优选地,步骤1)中,相对于1g的1,3-环己二酮粗品,所述有机溶剂的用量为1-5ml。

根据本发明,优选地,在42-45℃下,使1,3-环己二酮粗品溶解在有机溶剂中;更优选地,在42-45℃下,使1,3-环己二酮粗品溶解在甲苯中。

根据本发明,优选地,步骤2)中,所述第一温度为25-30℃,在所述第一温度下保温0.8-1.5小时。

根据本发明,优选地,步骤2)中,所述第一搅拌的速度为15-20r/min。通过进行第一搅拌,具有颗粒度大,包裹杂质少的优点。

根据本发明,从进一步提高结晶收率、晶体颗粒度和纯度方面来考虑,优选地,步骤2)中,降温至第一温度的降温速度为10-15℃/h。

根据本发明,优选地,步骤3)中,所述第二温度为4-8℃,在所述第二温度下保温0.5-2小时。

根据本发明,优选地,第二搅拌的速度为10-20r/min。通过进行第二搅拌,具有颗粒度大,包裹杂质少的优点。

根据本发明,从进一步提高结晶收率、晶体颗粒度和纯度方面来考虑,优选地,步骤3)中,降温至第二温度的降温速度为5-12.5℃/h。

根据本发明,优选地,该方法还包括将步骤3)得到的结晶液进行固液分离。所述固液分离的方法没有特别的限定,例如可以使用离心、过滤等方法。

根据本发明,优选地,该方法还包括将固液分离得到的结晶母液作为步骤1)中的有机溶剂使用(也即将结晶母液进行套用)。

优选地,上述结晶母液的套用次数例如可以为20-30次,优选为15-30次。

以下将通过实施例对本发明进行详细描述,但本发明并不仅限于下述实施例。

以下实施例和对比例中,1,3-环己二酮粗品以间苯二酚为起始原料,经加氢还原、酸化后除去溶剂得到的1,3-环己二酮粗品,其中,1,3-环己二酮粗品中的1,3-环己二酮的含量为90重量%。

实施例1

1)在500ml反应瓶中,在40℃下,使1,3-环己二酮粗品50g溶解在250ml甲苯中;

2)在15r/min的搅拌条件下,使溶解有1,3-环己二酮粗品的溶液以15℃/h的降温速度降温至30℃,并在该温度下保温1小时;

3)在10r/min的搅拌条件下,使保温后的溶液以12.5℃/h的降温速度降温至5℃,并在所述第二温度下保温2小时;

4)步骤3)保温后的结晶液进行离心分离,得到1,3-环己二酮晶体,纯度为98重量%,收率为96%,晶体为颗粒状,颗粒尺寸为DN90=200μm。

实施例2

1)在500ml反应瓶中,在45℃下,使1,3-环己二酮粗品50g溶解在55ml甲苯中;

2)在20r/min的搅拌条件下,使溶解有1,3-环己二酮粗品的溶液以15℃/h的降温速度降温至25℃,并在该温度下保温1小时;

3)在20r/min的搅拌条件下,使保温后的溶液以5℃/h的降温速度降温至5℃,并在所述第二温度下保温1小时;

4)步骤3)保温后的结晶液进行离心分离,得到1,3-环己二酮晶体,纯度为99重量%,收率为96%,晶体为颗粒状,颗粒尺寸为DN90=200μm。

实施例3

1)在500ml反应瓶中,在42℃下,使1,3-环己二酮粗品50g溶解在50ml甲苯中;

2)在20r/min的搅拌条件下,使溶解有1,3-环己二酮粗品的溶液以10℃/h的降温速度降温至25℃,并在该温度下保温1小时;

3)在20r/min的搅拌条件下,使保温后的溶液以5℃/h的降温速度降温至5℃,并在所述第二温度下保温0.5小时;

4)步骤3)保温后的结晶液进行离心分离,得到1,3-环己二酮晶体,纯度为99重量%,收率为96%,晶体为颗粒状,颗粒尺寸为DN90=200μm。

实施例4

按照实施例1的方法进行,不同的是步骤1)中溶剂使用煤油,相同地得到1,3-环己二酮晶体,纯度为98重量%,收率为95%,晶体为颗粒状,颗粒尺寸为DN90=170μm。

实施例5

按照实施例1的方法进行,不同的是步骤1)中溶剂使用二氯乙烷,相同地得到1,3-环己二酮晶体,纯度为98重量%,收率为93%,晶体为颗粒状,颗粒尺寸为DN90=180μm。

实施例6

按照实施例1的方法进行,不同的是步骤1)中溶剂使用环己烷,相同地得到1,3-环己二酮晶体,纯度为98重量%,收率为95%,晶体为颗粒状,颗粒尺寸为DN90=180μm。

实施例7

按照实施例1的方法进行,不同的是步骤1)中溶剂使用实施例1中离心得到的结晶母液,相同地得到1,3-环己二酮晶体,纯度为99重量%,收率为96%,晶体为颗粒状,颗粒尺寸为DN90=200μm。

另外,重复套用离心分离得到的结晶母液30次,得到1,3-环己二酮晶体的纯度均在98重量%以上,收率均在96%以上。

对比例1

按照实施例1的方法进行,不同的是步骤1)中溶剂使用乙酸乙酯,相同地得到1,3-环己二酮晶体,纯度为98重量%,收率为85%,晶体为颗粒状,颗粒尺寸为DN90=180μm。

对比例2

按照实施例1的方法进行,不同的是步骤1)中溶剂使用氯苯,相同地得到1,3-环己二酮晶体,纯度为97重量%,收率为88%,晶体为颗粒状,颗粒尺寸为DN90=150μm。

对比例3

按照实施例1的方法进行,不同的是步骤2)中的降温速度为20℃/h,相同地得到1,3-环己二酮晶体,纯度为90重量%,收率为93%,晶体为颗粒状,颗粒尺寸为DN90=100μm。

对比例4

按照实施例1的方法进行,不同的是步骤2)中的降温速度为3℃/h,相同地得到1,3-环己二酮晶体,纯度为90重量%,收率为92%,晶体为颗粒状,颗粒尺寸为DN90=200μm。

对比例5

按照实施例1的方法进行,不同的是步骤3)中的溶剂为水,相同地得到1,3-环己二酮晶体,纯度为98重量%,收率为85%,晶体为颗粒状,颗粒尺寸为DN90=100μm。

以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合,这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。

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