一種高純分析標準品四溴乙烷的製備方法與流程
2023-12-05 10:14:16
本發明屬於有機化工領域，涉及高沸點，易氧化溴代烷烴的精製，尤其是一種高純分析標準品四溴乙烷的製備方法。
背景技術：
四溴乙烷是一種無色或淡黃色透明油狀液體，具有樟腦和碘仿的氣味，屬於高沸點滷代烷烴，沸點239-242℃，在空氣中容易被氧化，為製備和純化帶來極大困難，所以工業級四溴乙烷含量在90-95％之間。
四溴乙烷主要用於工業生產的催化劑，聚氨酯泡沫塑料和其他合成材料的添加劑和阻燃劑，它還是優良的致冷劑、消毒劑、殺蟲劑的原料。
目前測定四溴乙烷含量的方法包括：沸程法和色譜法。其中，色譜法需要用來作為對照的標準品，一般的工業純甚至分析純均難以勝任，所以研製高純度、高含量的四溴乙烷標準品迫在眉睫。
據檢索，發現如下關於四溴乙烷的專利的文獻，具體公開內容如下：
1、專利文獻CN101108784A公開一種製備四溴乙烷的工藝,它解決的是現有的工藝由於乙炔與空氣混合而可能發生爆炸和四溴乙烷收率低,質量不高的問題,其步驟為,溴液經抽吸至尾氣釜中,再抽吸至合成釜中；用氮氣將合成釜、尾氣釜中的空氣排空；再向合成釜中通入乙炔氣,乙炔與溴反應生成四溴乙烷；尾氣進尾氣釜,尾氣中未反應的乙炔氣再和尾氣釜中的溴液反應生成四溴乙烷；尾氣經鹼水吸收桶後排空。
2、專利文獻CN101766980A一種用於溴素與乙炔加成反應製備四溴乙烷的反應器，主要部件為：中心冷卻管、內裝填料的反應管、外冷卻管，上訴三個主要部件組合為反應器主體。所述的中心冷卻管為一帶有冷卻劑進口、冷卻劑出口的直型冷卻管，中心冷卻管長度與反應管長度相等，直徑為反應管直徑的1/3。所 述的反應管為一帶有溴素進料口、乙炔氣進氣口的反應管，反應管中心為中心冷卻管，反應管外為外冷卻管。所述的外冷卻管為一帶有冷卻劑進口、冷卻劑出口的直型冷卻管，長度與反應管長度相等，直徑為反應管直徑的1.5倍。
上述專利公開的內容與本申請不同，獲得不同的技術效果，不影響本申請的新穎性和創造性。
技術實現要素：
本發明的目的在於克服現有技術的不足之處，提供一種高純度、高含量的四溴乙烷的製備方法，滿足四溴乙烷測定的要求。本發明以90％的工業品為原料，經過酸洗、鹼洗、萃取分離、脫水、還原、減壓精餾等純化工藝，製備出含量大於99.5％的四溴乙烷標準品。
本發明實現目的的技術方案如下：
一種高純分析標準品四溴乙烷的製備方法，包括以下步驟：
⑴將工業級四溴乙烷，經氣相色譜分析，測得含量；
⑵將上述工業級四溴乙烷，加入濃硫酸，攪拌30min；
⑶靜置分層，觀察酸層變化，分出廢酸層，再反覆操作兩次，直到硫酸層顏色不變為止。靜置分層，分出廢酸層；
⑷加入5wt％的碳酸鈉溶液，振搖20min。靜置分層，分出廢鹼液，再重複兩次，靜置分層，分出廢鹼液；
⑸水洗三次，直到中性，靜置分層，棄去廢水；
⑹有機相加入無水碳酸鉀、無水亞硫酸鈉，振搖後，靜置過夜；
⑺過濾：濾液，減壓精餾，取正餾份100℃/10mmHg；
⑻前後餾份合併，含量≥98％GC，可達分析純級。
而且，所述精餾的精餾柱高2m，θ玻璃環填料。
而且，所述步驟⑺減壓精餾的產品的含量≥99.5％GC，產率65-70％。
本發明的有益效果為：
1、本發明提供的高純分析標準品四溴乙烷的製備方法具有工藝簡單，操作方便優點，可用於工業化生產。
2、本發明提供的方法生產的產品純度高，含量≥99.5％(GC)完全符合分析標準品的要求，可用作氣相色譜分析中的內標和對照品。
3、本發明在涉及精餾步驟時，將前後餾份合併後，仍然符合分析純(AR)質量標準，減少了廢料排放，減少了原料的消耗，有利於環保。
具體實施方式
下面通過具體實施例對本發明作進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發明的保護範圍。
實施例1
一種高純分析標準品四溴乙烷的製備方法，步驟如下：
⑴工業級四溴乙烷，經氣相色譜分析，含量為91.5％。
⑵將上述工業級四溴乙烷500ml，加入200ml濃硫酸攪拌30min。
⑶靜置分層，觀察酸層顏色變化，分出酸層，再反覆操作兩次，直到酸層顏色不變為止。
⑷靜置分層，分出酸層，有機相加入固體無水亞硫酸鈉10g，振搖30min，靜置過夜。
⑸加入300ml的5％碳酸鈉溶液，振搖20min，靜置分層除去廢鹼層，再重複兩次，靜置分層，棄去廢鹼液。
⑹水洗三次，每次300ml水直到中性，靜置分層，棄去廢水。
⑺有機相加入無水碳酸鉀25g，無水亞硫酸鈉5g,振搖後，靜置過夜。
⑻過濾。濾液，減壓精餾。(精餾柱2m，θ玻璃環填料)取正餾份100℃/10mmHg。350ml含量99.5％(GC)，產率70％。
⑼前後餾份合併，含量98％(GC)達到分析純(AR)級。
實施例2
一種高純分析標準品四溴乙烷的製備方法，步驟如下：
⑴取工業級四溴乙烷(91.5％，GC)1kg，加入400ml濃硫酸，攪拌30min。
⑵靜置分層，分去廢酸層。再重複以上操作兩次，直到硫酸層顏色不變為止，分去廢酸層。
⑶有機相加入5％碳酸鈉溶液500ml，振搖30min，靜置分層，棄去廢鹼液，再重複兩次，棄去廢鹼液。
⑷水洗三次，每次500ml水，直到中性，棄去廢水。
⑸有機相加入無水碳酸鉀50g，無水亞硫酸鈉10g，振搖後，靜置過夜。
⑹過濾，濾液減壓精餾(2m精餾柱，θ玻璃環填料)取正餾份850ml,99-101℃/10mmHg。
⑺再次減壓精餾，條件同上。取正餾份100℃/10mmHg,700ml，含量99.6％，產率70％。
⑻二次減壓精餾的前後餾份合併150ml,含量98.1％，達到分析純(AR)級。