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三氟甲基亞磺酸鈉,別名三氟代甲烷亞磺酸鈉,是生產三氟甲基亞磺酰氯的重要原料,然而,現有三氟甲基亞磺酸鈉的制備工藝繁雜,制備工藝不環(huán)保,能耗高,導致企業(yè)生產成本高。三氟甲基亞磺酸鈉(CF3NaO2S)是生產雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰的主要原料,其生產方法主要為在高壓釜中,以三氟溴甲烷為原料、保險粉為脫鹵劑,以磷酸二氫鈉為中和劑,同時加入水、乙腈,在高壓下反應合成獲得的。
目前三氟甲基亞磺酸鈉工業(yè)品的含量僅為60-70%,其中雜質主要為磷酸氫二鈉、溴化鈉、亞硫酸鈉等無機鹽,由于其難以提純,現市場上無高含量的三氟甲基亞磺酸鈉出售。雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰的生產,需要不含無機鹽,尤其不含溴離子的高含量的三氟甲基亞磺酸鈉。如中國專利號為200880118035.8公開了一種制備三氟甲基亞磺酸的方法,其雖然能制備出高純度三氟甲基亞磺酸,但是其使用較多的無機鹽,難以提純,導致制備過程復雜,,制備效率低下。所采用的制取設備及制備原料較多,制備成本較高,并且浪費現象嚴重,不適合大規(guī)模推廣使用。
藥物中間體三氟甲基亞磺酸鈉在合成后需要干燥,傳統的干燥方法為在真空干燥箱中進行,但是一般的真空干燥箱干燥時間往往大于24小時,干燥效率較低,由于本藥物中間體不能在溫度太熱的情況下干燥,所以采用蒸汽干燥是一種可選的方式,如何在較低溫度下提高干燥效率是本領域技術人員需要考慮的問題。
1、先用真空抽入1625kg的水到5000L不銹鋼高壓反應釜中,打開人孔蓋,啟動攪拌,加入120kg片堿攪拌30分鐘后,依次投入1100kg的磷酸三鈉、600kg的保險粉,上緊人孔蓋。用真空抽入乙腈1100kg抽壓至-0.08MPa升溫。
2、當溫度升至40℃時,先通反應結束后的反應釜中的余氣,待反應釜與回收釜壓力平衡后再通回收槽中三氟溴甲烷氣體,待反應釜與回收槽的壓力平衡后,打開鋼瓶通鋼瓶中三氟溴甲烷氣310kg,溫度升至55℃保溫。
3、55~60℃的溫度保溫4~5小時,壓料入5000L的分層釜靜置分層。
4、靜置60分鐘分層,乙腈層分入脫溶釜中,腳料層加乙腈,萃取3次,每次100kg乙腈,萃取料抽入脫溶釜中一起脫溶,腳料裝桶。
5、脫溶、緩慢升溫,負壓脫溶,壓力保持-0.085Mpa,溫度脫到60℃,得中間體放桶稱重,進入下道工序噴霧干燥。
6、脫溶下來的乙腈抽入蒸餾釜加高錳酸鉀7kg,升溫蒸餾,溫度80度時正常回流約10小時左右,當溫度上升時蒸餾結束。待回收乙腈取樣分析,下次投料用。
7、中間體噴霧干燥得三氟甲基亞磺酸鈉,控制噴霧干燥溫度不超過180℃,干溫重不超過1%,所得三氟甲基亞磺酸鈉純度98%,收率高達80%。
在一個裝有攪拌器的2000ml三口燒瓶中,加入60-70%三氟甲基亞磺酸鈉工業(yè)品300g,無水硫酸鎂20g,乙酸乙酯溶劑500g,20-30℃下攪拌0.5h,停止攪拌,出料過濾,濾液收集,濾餅放回到燒瓶中,向燒瓶中加入500g乙酸乙酯溶劑,在20-30℃下攪拌0.5h,停止攪拌,出料過濾,濾液收集,濾餅再放回到燒瓶中,再加入300g乙酸乙酯溶劑,在20-30℃下攪拌0.5h,停止攪拌,出料過濾,濾液收集,濾餅用少量的乙酸乙酯溶劑淋洗,去除濾餅,匯集三次過濾液及淋洗的濾液溶液,用旋蒸負壓蒸干,回收乙酸乙酯溶劑,循環(huán)使用,將1000g去離子水加入釜中,將三氟甲基亞磺酸鈉固體溶解,得三氟甲基亞磺酸鈉水溶液,三氟甲基亞磺酸鈉水溶液送干燥器進行噴霧干燥,得含量95%以上的三氟甲基亞磺酸鈉產品。
基于上述,本發(fā)明使用溶劑從三氟甲基亞磺酸鈉工業(yè)品中萃取出高含量的三氟甲基亞磺酸鈉,脫除溶劑后得到無溴離子等無機鹽的高含量的三氟甲基亞磺酸鈉,滿足鋰離子電池電解質雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰生產要求;本發(fā)明所述提純方法成本低,收率高,三氟甲基亞磺酸鈉產品含量高達95%以上,且所提純產品中無溴離子等無機鹽,能滿足鋰離子電池電解質雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰生產要求,亦可滿足氟蟲腈的生產要求;其不僅能制備出高純度三氟甲基亞磺酸,滿足鋰離子電池電解質雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰生產要求,且所提純產品中無溴離子等無機鹽,所采用的提純設備及提純原料成本低,并且溶劑可以循環(huán)利用,減少浪費,還具有操作方法簡單、制備過程簡單、制備效率高的優(yōu)點,適合大規(guī)模推廣使用。
[1]惠人杰, 張士偉, 譚政, 吳小培, & 馮柏年. (2017). 三氟甲基亞磺酸鈉實現的三氟甲基化反應研究進展. 有機化學, 37(12), 3060-3075.
[2] 劉啟冉. (2017). 基于亞磺酸鹽的全氟烷基硫化反應. (Doctoral dissertation, 南京理工大學).
[3] 曹曉慧. (2014). 醋酸錳引發(fā)的三氟甲基自由基的選擇性反應研究. (Doctoral dissertation, 蘇州大學).