[发明专利]哌啶产品提纯的新方法

说明书

技术领域

本发明属于精细化工领域，具体涉及一种提纯哌啶的方法。

背景技术

哌啶是一个六元脂肪族的环胺，在制备各种诸如药物，农用化学品以及橡胶制品有机化合物时，哌啶是一个非常有用的有机化合物的中间体。

众所周知，哌啶一般是吡啶通过加氢得到的，由于加氢的不完全，反应后的物料中含有一定量(大于5％)的吡啶。虽然吡啶与哌啶的沸点(吡啶为115.3℃，哌啶为106℃)相差近10℃，从温差来看一般的精馏的方法能将二者分开，但由于吡啶与哌啶共沸，共沸温度为106.1℃，共沸组成为含吡啶8％，所以用一般的精馏得到的哌啶的纯度最高也只用92％。

随着近几年哌啶应用领域的拓展，特别是随着近几年含哌啶结构的新药物的大量出现，哌啶的需要量大大增加。而目前哌啶的提纯方法主要是按美国专利USP2,363,157，USP2,363,158，USP2,363,159中介绍的方法，采用共沸精馏的方法得到纯度比较高的哌啶，采用共沸剂为一些烷烃与水，这些物质与吡啶哌啶形成三元或者四元的共沸组成，先从塔顶蒸出，而塔底则留下较高纯度的哌啶，然后再进行精馏而得到较高纯度的哌啶。如在美国专利USP2,363,157中，介绍了，只用水作共沸剂，在常压下，塔顶温度为92.8℃时，精馏初期能得到纯度为97.3％的哌啶，而随着精馏的进行，纯度在慢慢下降，最后得到的哌啶纯度为95.2％。在美国专利USP2,363,158中，介绍了，用烷烃与水作共沸剂，烷烃一般为环己烷、甲基环己烷、正庚烷、环己烯、甲基环己烯、沸点在90~105℃的石油醚，在常压下，精馏初期塔顶温度为76.6℃时，塔顶得到了的物质分为烷烃层与水层，两层中的吡啶与哌啶的质量比很高，达到了90∶10，随着精馏得进行，两层中的吡啶与哌啶的质量比 逐渐下降，最后随着共沸剂逐渐从塔顶蒸完，塔底得到了较高纯度的哌啶，纯度为98.1％。美国专利USP2,363,159是在美国专利USP2,363,158的基础上，介绍了用烷烃与水作共沸剂的连续化过程，包括共沸剂烷烃的回用。从美国专利USP2,363,157，USP2,363,158，USP2,363,159中，可以看出，此哌啶的提纯工艺过程比较复杂，最后得到的哌啶的纯度也只有99.0％以下，而且不是完全的将吡啶与哌啶分开，留下了吡啶含量比较高的一些物料，这些物料需要进行回用。

对比共沸精馏与萃取精馏来看，共沸精馏需要将共沸剂一起蒸出，而萃取精馏则不需要将溶剂蒸出，从能量学方法，萃取精馏比共沸精馏更节省能源。而且从美国专利USP2,363,157，USP2,363,158，USP2,363,159中可以看出，整个过程需要四个精馏塔，并且不能完全的将吡啶与哌啶分开，留下一些废料。

发明内容

本发明的目的是针对现有哌啶分离方法的缺点，提供一种通过选用合适的溶剂，进行萃取精馏，来彻底分离吡啶与哌啶，从而得到纯度较高的哌啶产品的方法。

本发明的目的可以通过以下措施达到：

一种哌啶产品提纯的新方法，向吡啶与哌啶混合物中加入萃取精馏的萃取剂，进行萃取精馏，在精馏塔的塔顶得到高纯度哌啶，塔底为吡啶与萃取剂，然后通过精馏分离吡啶与萃取剂；其中所述的萃取剂不与吡啶或哌啶形成共沸。精馏分离出的萃取剂循环使用。

鉴于以前提纯哌啶方法的工艺操作复杂，废料较多的问题，发明人对吡啶与哌啶的物性与结构进行了深入研究对比，从N原子的位置来看，吡啶分子的N原子上有一个孤独的电子对，而哌啶分子的N原子上却没有。在Ewell的萃取精馏过程中溶剂选择的理论中，认为选择溶剂时组分间能否生成氢键很重要。显然，若生成氢键，必须有一个活泼氢原子(缺少电子)与一个供电子的原子相接触，氢键强度取决于与氢原子配位的供电子的性质。 对于那些分子中仅含有供电子原子(O，N，F)，而不含活泼氢原子的液体：醚、酮、酚、酯、叔胺，与那些仅含有活泼氢原子，不含有供电子原子的分子组成的液体(卤代烃)仅仅只有氢键的形成；而对于那些含有活泼氢原子和其他供电子原子的液体：酸、醇、伯胺、肟、含氢原子的硝基化合物等，与那些仅含有活泼氢原子，不含有供电子原子的分子组成的液体(卤代烃)不仅有氢键的形成，还有氢键的断裂。