[go: up one dir, main page]

RU2544849C1 - Способ очистки перфтордекалина - Google Patents

Способ очистки перфтордекалина Download PDF

Info

Publication number
RU2544849C1
RU2544849C1 RU2014100742/04A RU2014100742A RU2544849C1 RU 2544849 C1 RU2544849 C1 RU 2544849C1 RU 2014100742/04 A RU2014100742/04 A RU 2014100742/04A RU 2014100742 A RU2014100742 A RU 2014100742A RU 2544849 C1 RU2544849 C1 RU 2544849C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pfd
minus
temperature
crystals
crystallization
Prior art date
Application number
RU2014100742/04A
Other languages
English (en)
Inventor
Татьяна Алексеевна Биспен
Алексей Дмитриевич Кочнев
Дмитрий Дмитриевич Молдавский
Анна Александровна Сергеева
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Химический завод фторсолей"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Химический завод фторсолей" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Химический завод фторсолей"
Priority to RU2014100742/04A priority Critical patent/RU2544849C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2544849C1 publication Critical patent/RU2544849C1/ru

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способу очистки перфтордекалина, полученного фторированием нафталина. Способ характеризуется тем, что осуществляют кристаллизацию перфтордекалина в две стадии: на первой стадии кристаллизацию проводят со снижением температуры до минус 17 - минус 18°С со скоростью 1-2°С в минуту при перемешивании, массу выдерживают при температуре минус 17 - минус 18°С в течение 30-35 минут, фильтруют, сушат и отделяют полученные кристаллы, затем их плавят при температуре окружающей среды, на второй стадии повторяют кристаллизацию в тех же условиях, но со снижением температуры до минус 15°С. Продукт, получаемый данным способом, обладает чистотой более 99 мас.%. 6 пр.

Description

Изобретение относится к органической химии, а именно к способам получения перфторированных циклических соединений, в частности перфтордекалина (далее ПФД), свободного от фторированных примесей.
ПФД может использоваться в качестве газопереносящей среды, теплоносителя и диэлектрика. ПФД хорошо растворяет кислород и благодаря этому применяется в качестве интраоперационного средства в офтальмологии. Этот продукт широко используется также в косметологии. ПФД является компонентом кровезамещающего препарата - перфторана.
В промышленности ПФД получают в результате исчерпывающего фторирования нафталина трехфтористым кобальтом. Полученный сырец ПФД проходит щелочную очистку, ректификуется и выделяется с содержанием около 93 % целевого товарного продукта.
Товарный продукт - ПФД представляет собой смесь цис- и транс-изомеров в процентном соотношении 45-50:50-55 с температурой кипения в пределах 142-143°С. Наряду с ПФД при фторировании нафталина образуется значительное количество продуктов деструктивного фторирования, а также перфторированных изомеров, содержащих перфторалкилциклогексаны с общим числом углеродных атомов, равным 10, как и у ПФД: C6F10(CF3)C3F7, C6F10(C2F5)2, C6F11C4F9 и др. (всего более 25 продуктов).
Кроме того, полученный в результате фторирования продукт содержит следующие легкокипящие примеси:
перфторметилциклогексан , Т кип 76,3°C,
перфторэтилциклогексан, Т кип 101°C),
перфторбутилциклопентан и перфторбицикло-[4,3,1]-нонан (C9F16) с Т кип 125 - 128°C,
C10F16 - гексафторбицикло [4,4,0] децен-1, 6, Т кип 126°C
C10F15H - пентадекафторцикло-3H-[4,4,0] децен-1, 6, Т кип 139°C,
и кипящие близко к ПФД примеси: пентадекафторцикло-3H-[4,4,0] декан (C10F17H с Т кип 149°C), различные высококипящие недофторированные нафталины общей формулы C10FxH18-x с Т кип 155-160°C.
Эти примеси повышают электропроводность и увеличивают токсичность готового продукта.
Одним из основных требований к продукту является то, что количество водородсодержащих примесей в пересчете на фторид-ион не должно превышать 3·10-5 мас.%. Аналогичные требования предъявляются при использовании ПФД в парфюмерных мазях и жидкостях по уходу и лечению кожи, а также в офтальмохирургии.
В настоящее время чистота выпускаемого промышленного продукта - ПФД по ТУ 95-1233-92 составляет 93,0 мас.%, однако в связи с возросшими требованиями к качеству продукта возникла необходимость повысить его чистоту до 99 мас.%.
Известен способ (ЖПХ, т.69, вып.1, с.116, 1996) очистки ПФД с применением адсорбентов, заключающийся в том, что ректификат ПФД, полученный после обработки водно-спиртовым раствором щелочи с содержанием фторид-иона 2·10-4 моль/л, пропускают через адсорбенты - силикагель и активный уголь. Очищенный таким образом продукт имеет содержание фторид-иона (1-3)·10-5 моль/л, т.е. происходит десятикратное снижение водородсодержащих примесей, однако количество перфторированных примесей остается практически неизменным. Также из-за исключительной химической инертности ПФД и примесей оказалось невозможным сконцентрировать ПФД химическими методами - окислением, восстановлением, гидролизом или этерификацией примесей.
Авторы предлагаемого изобретения проводили опыты по отделению ректификацией, содержащихся в товарном ПФД изомеров, которые имеют близкие температуры кипения (141±5°С).
Близость температур кипения ПФД и изомеров, а также их склонность к образованию азеотропов, затрудняют выделение концентрированного ПФД ректификацией. При использовании высокоэффективной колонны (40 теоретических тарелок) удается повысить концентрацию ПФД с 94,6 до 96,5 мас.% в количестве 10 % от загруженного ПФД.
Задачей данного изобретения было создание способа получения ПФД высокой чистоты - не менее 99 мас.% целевого продукта при содержании фторид-иона не более 3·10-5 мг/л.
Известно, что ПФД замерзает при -10°С, тогда как перфторированные примеси, входящие в товарный продукт, имеют температуру замерзания ниже минус 30°С, что допускает очистку ПФД кристаллизацией. Однако, как установили авторы, при быстром охлаждении массы выпадающие кристаллы ПФД «захватывают» примеси, снижая эффективность кристаллизации. Поэтому для эффективного концентрирования ПФД необходимо создание нового подхода к проведению кристаллизации таким образом, чтобы при выборе температуры и скорости кристаллизации добиться максимальной концентрации ПФД в кристаллах и сохранить текучесть массы.
Поставленная задача решается путем проведения кристаллизации при перемешивании в две стадии, со снижением температуры с определенной скоростью до нужного значения, фильтрации и сушки полученных кристаллов.
Сущность изобретения состоит в том, что разработан способ очистки перфтордекалина, полученного фторированием нафталина, отличающийся тем, что осуществляют кристаллизацию перфтордекалина в две стадии:
1 - сначала кристаллизацию проводят со снижением температуры до минус 17 - минус 18°С со скоростью 1-2°С в минуту при перемешивании, затем массу выдерживают при температуре минус 17 - минус 18°С в течение 30-35 минут, фильтруют, сушат и отделяют полученные кристаллы, затем их плавят при температуре окружающей среды,
2 - затем повторяют кристаллизацию, как на стадии 1, со снижением температуры до минус 15°С с той же скоростью при перемешивании и выдерживанием при тех же условиях, после чего фильтруют и сушат, как описано выше.
После первой стадии кристаллизации содержание ПФД в полученном продукте составляет 97,2-98,2 мас.%.
ПФД, полученный в результате второй кристаллизации, содержит 99,0-99,3 % целевого продукта.
Способ осуществляют следующим образом:
Стадия 1: полученный сырец ПФД с содержанием основного вещества около 94-95 мас.% помещают в аппарат из нержавеющей стали с якорной низкооборотной мешалкой - перемешивание способствует снижению «шубообразования» (этот термин означает оседание кристаллов на поверхности аппарата). Аппарат имеет охлаждающую рубашку и нижний слив. Для снижения «шубообразования» захолаживание реакционной массы производят со скоростью 1-2°С в час. Ступенчатое охлаждение будет препятствовать мгновенному замерзанию («схватыванию») раствора в поликристаллическую массу и связанную с этим опасность поломки мешалки. В случае «схватывания» мешалка отключается, в рубашку подается более теплый хладоагент (около -5°С), в результате чего масса плавится, затем мешалка включается вновь и захолаживание продолжают. Скорость оборотов мешалки выбирается так, чтобы не допустить разбивания кристаллов.
Затем полученную массу выдерживают до минус 17-18°С в течение 30-35 минут.
После этого смесь из кристаллизатора переносят в фильтр-реактор, который представляет собой аппарат из стали с рубашкой и ложным днищем, на которое положен слой фильтрующей ткани, например бельтинг (возможно, несколько слоев).
В рубашку этого аппарата подается хладоагент с температурой кристаллизации. В верхнюю часть аппарата подается азот или сухой воздух для предотвращения оседания льда на кристаллах. К аппарату присоединен вакуумный насос, для эффективного отсасывания маточника в приемник. Кристаллы сушатся продуванием захоложенным азотом или сухим воздухом, время сушки определяется по анализу кристаллов.
Фильтрацию проводят при температуре минус 17-18°С.
После завершения сушки кристаллов маточник сливается, а расплавленные кристаллы переносятся в приемник. Расплав кристаллов ПФД осуществляют путем подачи хладоагента с температурой более чем -5°С в рубашку фильтра-реактора.
Затем отделенные кристаллы плавят и подвергают повторной кристаллизации в тех же условиях, но доводя температуру перемешиваемой массы до -15°С, после чего массу выдерживают 30 минут и передают на фильтр. Фильтрацию проводят при температуре -15°С.
Фильтрация проводится до прекращения выделения маточника (30-40 минут) и дополнительно в токе азота еще 1-1,5 часа. Полученные кристаллы выгружаются и анализируются методом ГЖХ на приборе «Кристалл-2000М» на содержание целевого продукта и фторид-иона (не более 3·10-5 мг/л).
Примеры проведения опытов
Пример 1
100 г исходного ПФД с содержанием основного вещества 93,2 мас.%, загружают в цилиндрический аппарат, изготовленный из стекла «пирекс», снабженный охлаждающей рубашкой и малооборотной мешалкой, изготовленной из фторопласта-4, охлаждают от комнатной температуры до -18°С со скоростью 2°С/мин, после чего массу выдерживают 30 мин и затем фильтруют при -18°С. Кристаллы сушат продувкой охлажденным до -18°С азотом с точкой росы -43°С. Полученные кристаллы (70 г) содержат 97,5 мас.% ПФД, а в выделенном маточном растворе (маточнике) содержится 88,1 мас.% ПФД. Кристаллы подвергают второй стадии кристаллизации с охлаждением на 1°С при медленном перемешивании до температуры -15°С так, как описано выше. Полученный ПФД (70 г) содержит 99,2 мас.% целевого продукта. Маточник с концентрацией 95 % используется для получения ПФД с концентрацией 97 мас.%.
Пример 2
100 г исходного ПФД с содержанием основного вещества 93,2 мас.% кристаллизуют так, как описано в примере 1, но скорость охлаждения составляет 1°С в минуту в обоих циклах. После первого цикла кристаллизации продукт (70 г) содержит 97,5 мас.%. После второго цикла кристаллизации получено 70 г продукта с чистотой 99,2 мас.%.
Пример 3
ПФД с концентрацией 93,2 мас.% кристаллизуют так же, как в примерах 1-2, но скорость охлаждения составляет 0,5°С в минуту. Получено 70 г ПФД с концентрацией 97,5 мас.% после первой кристаллизации и 70 г с концентрацией 99,2 мас.% после второй. Таким образом, снижение скорости охлаждения не приводит к получению более чистого продукта.
Пример 4
ПФД с концентрацией 93,2 мас.% кристаллизуют, как описано в примерах 1-3, но скорость охлаждения составляет 2,5°С в мин. Получено 70 г ПФД с концентрацией 96,7 мас.% после первой кристаллизации и 70 г ПФД с концентрацией 98,5 мас.%. Таким образом, ускорение охлаждения снижает чистоту продукта.
Пример 5
Кристаллизацию ПФД с концентрацией 93,2,0 мас.% проводят, как описано в примерах 1-4, но со скоростью 3,0°С/мин. Получено 70г ПФД после первой кристаллизации с концентрацией 96,3 мас.% и 70г после второй с концентрацией 98,2 мас.%. Таким образом, ускорение охлаждения снижает чистоту продукта.
Пример 6
В аппарат-кристаллизатор, изготовленный из стали 12Х18Н10Т, емкостью 100л, снабженный охлаждающей рубашкой с регулируемой температурой охлаждения, якорной мешалкой, (якорная мешалка обеспечивает удовлетворительный массо- и теплообмен и минимизирует дробление кристаллов), а также с нижним сливом, загружают 160 кг ПФД с концентрацией 93,8 мас.%. При работающей мешалке в рубашку аппарата подают хладоагент, охлаждают массу со скоростью 1,5-2°С/мин до -17°С и выдерживают при этой температуре 1,5 часа. После этого массу по нижнему сливу переносят на фильтр, представляющий собой аппарат из стали 12Х18Н10Т с охлаждающей рубашкой и ложным днищем диаметром 1000 мм, на которое уложена фильтр-ткань - бельтинг. Температура хладоагента, поступающего в рубашку фильтра, -17°С. В верхнюю часть фильтра подается азот с точкой росы -43°С, охлажденный до -17°С, для предотвращения конденсации влаги воздуха на кристаллы ПФД.
К аппарату подсоединен вакуум-насос для эффективного отсасывания маточника из кристаллической массы. После полного отделения маточника (при этом ухудшается вакуум) кристаллы «сушатся» в токе азота, охлажденного до -17°С, в течение часа, затем маточник сливается в приемник-накопитель маточника. Сливной трубопровод продувается азотом с температурой +20°С в течение часа, после чего в рубашку фильтра подается хладоагент с температурой +18°С, кристаллы ПФД плавятся и в количестве 110 кг собираются в приемник-накопитель ПФД с концентрацией 97 %. Масса маточника составляет 50 кг, содержание ПФД в нем 88,2 мас.%, масса ПФД составляет 97,6 мас.%. Маточник может быть перекристаллизован при более низкой температуре или использоваться в качестве диэлектрика.
ПФД с концентрацией 97,6 мас.% в количестве 160 кг загружают в очищенный аппарат-кристаллизатор и проводят кристаллизацию так, как описано выше, но при -15°С. Получен ПФД (110 кг) чистотой 99,3 мас.%. Маточник в количестве 50 кг с концентрацией 95,4 мас.% используется для получения ПФД с концентрацией 97 мас.%.
Как следует из результатов приведенных примеров, решена поставленная задача: разработан способ очистки с получением целевого продукта высокой чистоты - не менее 99 мас.% ПФД и требуемым значением по фторид-иону.

Claims (1)

1. Способ очистки перфтордекалина, полученного фторированием нафталина, отличающийся тем, что осуществляют кристаллизацию перфтордекалина в две стадии:
- на первой стадии кристаллизацию проводят со снижением температуры до минус 17 - минус 18°С со скоростью 1-2°С в минуту при перемешивании, массу выдерживают при температуре минус 17 - минус 18°С в течение 30-35 минут, фильтруют, сушат и отделяют полученные кристаллы, затем их плавят при температуре окружающей среды,
- на второй стадии повторяют кристаллизацию в тех же условиях, но со снижением температуры до минус 15°С.
RU2014100742/04A 2014-01-09 2014-01-09 Способ очистки перфтордекалина RU2544849C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014100742/04A RU2544849C1 (ru) 2014-01-09 2014-01-09 Способ очистки перфтордекалина

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014100742/04A RU2544849C1 (ru) 2014-01-09 2014-01-09 Способ очистки перфтордекалина

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2544849C1 true RU2544849C1 (ru) 2015-03-20

Family

ID=53290775

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014100742/04A RU2544849C1 (ru) 2014-01-09 2014-01-09 Способ очистки перфтордекалина

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2544849C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110550996A (zh) * 2019-04-29 2019-12-10 苏州工业园区捷仕通医疗设备有限公司 一种新型肺腔通气液的制备方法
CN113214042A (zh) * 2020-11-30 2021-08-06 苏州工业园区捷仕通医疗设备有限公司 眼科手术用重水

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1989010118A1 (en) * 1988-04-29 1989-11-02 Hemagen/Pfc Improved emulsions of highly fluorinated organic compounds
WO1997025978A1 (fr) * 1996-01-15 1997-07-24 BELOYARTSEV, Arkady Felixovich Procede de production d'emulsions perfluorocarbonees a des fins medicales
RU2451006C1 (ru) * 2011-05-05 2012-05-20 Общество с ограниченной ответственностью "ГалоПолимер Кирово-Чепецк" (ООО "ГалоПолимер Кирово-Чепецк") Способ получения перфторциклоалканов

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1989010118A1 (en) * 1988-04-29 1989-11-02 Hemagen/Pfc Improved emulsions of highly fluorinated organic compounds
WO1997025978A1 (fr) * 1996-01-15 1997-07-24 BELOYARTSEV, Arkady Felixovich Procede de production d'emulsions perfluorocarbonees a des fins medicales
RU2451006C1 (ru) * 2011-05-05 2012-05-20 Общество с ограниченной ответственностью "ГалоПолимер Кирово-Чепецк" (ООО "ГалоПолимер Кирово-Чепецк") Способ получения перфторциклоалканов

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110550996A (zh) * 2019-04-29 2019-12-10 苏州工业园区捷仕通医疗设备有限公司 一种新型肺腔通气液的制备方法
CN110550996B (zh) * 2019-04-29 2022-04-05 苏州工业园区捷仕通医疗设备有限公司 一种新型肺腔通气液的制备方法
CN113214042A (zh) * 2020-11-30 2021-08-06 苏州工业园区捷仕通医疗设备有限公司 眼科手术用重水

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111004203B (zh) 电子级碳酸乙烯酯的纯化方法及其纯化装置
EP3744716A1 (en) Acesulfame potassium compositions and processes for producing same
JP2018158936A (ja) β‐ヒドロキシ‐β‐メチル酪酸の精製方法
RU2544849C1 (ru) Способ очистки перфтордекалина
ES2545097T3 (es) Método para producir cristales de ácido adípico
TW201726611A (zh) 抑制二甲亞碸之分解的方法
CA3048396C (en) Method for purifying crystals using solvent vapors
WO2017064069A1 (en) Process for the purification of levulinic acid
RU2604225C2 (ru) Теплообмен с использованием маточного раствора в способе кристаллизации пара-ксилола
CN105859517A (zh) 一种三氯苯的混合物中提纯1,2,4-三氯苯的方法
US11931702B2 (en) Apparatus for purifying crystals using solvent vapors
CN115504872A (zh) 一种对羟基苯乙酮的纯化方法
CN106188036B (zh) 纯化化合物的方法
JPS5915682B2 (ja) 重合可能な不飽和炭化水素液体の乾燥法
JP4849374B2 (ja) (±)2−(ジメチルアミノ)−1−{〔O−(m−メトキシフェネチル)フェノキシ〕メチル}エチル水素サクシナート塩酸塩のI形結晶とII形結晶の混晶の製造法
CN105218509B (zh) 一种碳酸乙烯酯中乙二醇的去除方法
CN109020933A (zh) 一种麦考酚酸的纯化方法
JP2007332050A (ja) 光学活性N−tert−ブチルカルバモイル−L−tert−ロイシンの製造方法
CN109879736A (zh) 一种对苯二甲醛的精制方法
TWI314066B (ru)
CN115806481B (zh) L-薄荷基甲酸的分离提纯方法
JPS61251662A (ja) ピリジンの精製方法
JP5488956B2 (ja) (±)2−(ジメチルアミノ)−1−{〔O−(m−メトキシフェネチル)フェノキシ〕メチル}エチル水素サクシナート塩酸塩のI形結晶とII形結晶の混晶の製造法
RU2448084C1 (ru) Способ очистки технического п-фенилендиамина
RU2425025C1 (ru) Способ получения бета глицина

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180110

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20190925