本發(fā)明屬于化學(xué)試劑純化
技術(shù)領(lǐng)域：
，涉及一種二甲基亞砜的純化方法。
背景技術(shù)：
：二甲基亞砜(DimethylSulfoxide，DMSO)是一種含硫化合物，分子式為(CH3)2SO，常溫條件下為無色、無臭的透明液體，熔點為18.5℃，沸點為189℃，味微苦，易溶于水、醇、醚、酯，有較強的吸濕性。在140℃以下性質(zhì)穩(wěn)定，在沸點下長時間加熱會分解出微量的二甲基硫醚(熔點為-138.5℃，沸點為-24.9℃)、甲基硫醇(熔點為-123.1℃，沸點為7.6℃)和二甲基砜(熔點為109℃，沸點為238℃)等物質(zhì)，在酸性條件下加劇分解，在堿性狀態(tài)下可以抑制分解。二甲基亞砜(DMSO)是一種非質(zhì)子極性溶劑。由于它對化學(xué)反應(yīng)具有特殊的溶媒效應(yīng)以及對許多物質(zhì)的溶解特性，因此被稱為“萬能溶劑”。目前，在石油、化工、醫(yī)藥、電子、合成纖維、塑料、印染等許多化工領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。在某些高精尖
技術(shù)領(lǐng)域：
(例如航空航天領(lǐng)域、醫(yī)藥生物
技術(shù)領(lǐng)域：
等)中，試劑純度對工藝的影響較大，因此通常需要純度較高的試劑。中國發(fā)明專利申請CN104119256A公開了一種二甲基亞砜的提純方法，該方法通過分步蒸發(fā)、汽液分離及精餾的方式實現(xiàn)DMSO的純化，但是需要借助特定的設(shè)備來實現(xiàn)純化，在一定程度上限制了方法的推廣應(yīng)用。美國發(fā)明專利申請US0062530A公開了一種用于純化二甲基亞砜的方法，該方法通過使用磺酸型離子交換樹脂來實現(xiàn)純化，但是在與磺酸型離子交換樹脂之間發(fā)生吸附的過程中，DMSO自身存在分解變性的問題，進而產(chǎn)生新的雜質(zhì)種類。因此，開發(fā)一種新的DMSO純化方法將具有重要意義。技術(shù)實現(xiàn)要素：針對現(xiàn)有的DMSO純化技術(shù)中存在的設(shè)備要求高、純化過程中易引入新的雜質(zhì)等問題，本發(fā)明旨在提供一種全新的純化效果好且回收率高的二甲基亞砜的純化方法。具體而言，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種二甲基亞砜的純化方法，其包括如下步驟：1)脫酸除水：按照二甲基亞砜粗品:堿土金屬氧化物＝1000:1～5的重量比，將堿土金屬氧化物加入到二甲基亞砜粗品中，然后在室溫及轉(zhuǎn)速為1000～2000rpm的條件下攪拌0.5～2小時，攪拌完畢后濾除固態(tài)物質(zhì)，得到經(jīng)過脫酸除水處理的二甲基亞砜；2)減壓蒸餾：將步驟1)中得到的經(jīng)過脫酸除水處理的二甲基亞砜在壓力為8～10mmHg的條件下進行減壓蒸餾，收集餾程為75～78℃的餾分，得到經(jīng)過減壓蒸餾處理的二甲基亞砜；3)第一次熔融結(jié)晶：以步驟2)中得到的經(jīng)過減壓蒸餾處理的二甲基亞砜作為起始原料，將起始原料置于熔融結(jié)晶器中，以17～18.5℃作為降溫結(jié)晶的起始溫度和升溫發(fā)汗的終止溫度，以0.5～1℃/小時的降溫速率進行降溫結(jié)晶，當溫度降至1～3℃時，停止降溫，打開熔融結(jié)晶器的出料閥，排出廢棄液體，關(guān)閉出料閥，再以0.5～1℃/小時的升溫速率進行升溫發(fā)汗，當溫度升至17～18.5℃時，停止升溫，打開出料閥，得到液態(tài)物質(zhì)；4)第二次熔融結(jié)晶：通過分別與熔融結(jié)晶器的出料口和進料口流體連通的管路，將步驟3)中得到的液態(tài)物質(zhì)重新置于熔融結(jié)晶器中，以17～18.5℃作為降溫結(jié)晶的起始溫度和升溫發(fā)汗的終止溫度，以1～2℃/小時的降溫速率進行降溫結(jié)晶，當溫度降至-12～-10℃時，停止降溫，打開熔融結(jié)晶器的出料閥，排出廢棄液體，關(guān)閉出料閥，再以1～2℃/小時的升溫速率進行升溫發(fā)汗，當溫度升至0～2℃時，停止升溫，打開出料閥，排出廢棄液體，關(guān)閉出料閥，再以1～2℃/小時的升溫速率進行升溫發(fā)汗，當溫度升至17～18.5℃時，停止升溫，打開出料閥，得到二甲基亞砜純化產(chǎn)品(純度在99.95％以上)。在上述純化方法中，步驟1)中所述堿土金屬氧化物選自氧化鈣、氧化鍶、氧化鋇中的任意一種，優(yōu)選氧化鈣和氧化鋇。在上述純化方法中，步驟1)中所述攪拌采用機械攪拌裝置或磁力攪拌裝置來完成。在上述純化方法中，步驟2)中所述減壓蒸餾采用配有油泵的減壓蒸餾裝置來完成。在一項優(yōu)選的技術(shù)方案中，步驟1)中所述二甲基亞砜粗品與所述堿土金屬氧化物之間的重量比為1000:1。在一項優(yōu)選的技術(shù)方案中，步驟1)中所述攪拌的轉(zhuǎn)速為2000rpm，時間為1小時。在一項優(yōu)選的技術(shù)方案中，步驟2)中所述減壓蒸餾在壓力為10mmHg的條件下進行，并收集餾程為76～77℃的餾分。在一項優(yōu)選的技術(shù)方案中，步驟3)中所述降溫結(jié)晶的起始溫度和所述升溫發(fā)汗的終止溫度均為18.5℃，所述降溫速率為0.5℃/小時，所述升溫速率為0.5℃/小時。在一項優(yōu)選的技術(shù)方案中，步驟4)中所述降溫結(jié)晶的起始溫度和所述升溫發(fā)汗的終止溫度均為18.5℃，所述降溫速率為1℃/小時，所述升溫速率為1℃/小時。與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用上述技術(shù)方案的本發(fā)明具有以下優(yōu)點：1)本發(fā)明的純化方法通過攪拌步驟使二甲基亞砜粗品中夾雜的酸性物質(zhì)與堿土金屬氧化物充分接觸并反應(yīng)，借此消除酸性物質(zhì)在后續(xù)步驟中使二甲基亞砜分解變質(zhì)的隱患，同時利用堿土金屬氧化物的吸濕性除去二甲基亞砜粗品中的水分，達到脫酸除水的效果；2)本發(fā)明的純化方法在減壓蒸餾步驟使用配有油泵的減壓蒸餾裝置，這一做法在相對較低的蒸餾溫度條件下提供了滿足要求的壓力條件，避免了二甲基亞砜在較高的蒸餾溫度條件下發(fā)生分解變質(zhì)，進而有效消除了引入新生雜質(zhì)的隱患；同時，該減壓蒸餾條件也更加有利于二甲基硫醚、甲硫醇等低沸點雜質(zhì)的去除；3)本發(fā)明的純化方法采用兩次熔融結(jié)晶相結(jié)合的模式，在第一次熔融結(jié)晶時，設(shè)定了較高的降溫結(jié)晶終止溫度(1～3℃)，避免了過低的降溫結(jié)晶終止溫度使二甲基亞砜中的水分同時結(jié)晶的可能性，同時采用較慢的升溫/降溫速率，能夠最大程度地減少雜質(zhì)在二甲基亞砜結(jié)晶膜中的包埋；在第二次熔融結(jié)晶時，設(shè)定了較低的降溫結(jié)晶終止溫度(-12～-10℃)，使得在第一次熔融結(jié)晶過程中未除盡的水分以及通過管路將液態(tài)物質(zhì)重新置于熔融結(jié)晶器中的過程中所吸附的水分能夠與二甲基亞砜同時結(jié)晶并通過后續(xù)的發(fā)汗過程除去，最大限度地消除了水分對最終純化產(chǎn)品的影響；4)本發(fā)明的純化方法對生產(chǎn)設(shè)備的要求低，易于工業(yè)化；與常規(guī)方法相比，通過本發(fā)明的純化方法得到的二甲基亞砜純化產(chǎn)品具有令人滿意的純度(≥99.95％)，且收率較高(大約85％)。具體實施方式下文將結(jié)合具體的實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案做出進一步的闡述。除非另有說明，下列實施例中所使用的儀器、材料和試劑等均可通過常規(guī)商業(yè)手段獲得。下列實施例中所使用的固體原料均為符合藥典規(guī)定的原料，溶劑為符合藥典規(guī)定的純化水。實施例1：二甲基亞砜粗品的純化。向待純化的1000g二甲基亞砜粗品中加入1g氧化鈣，然后通過機械攪拌裝置將上述混合物在2000rpm轉(zhuǎn)速下于室溫攪拌1h，攪拌完畢后濾除固態(tài)物質(zhì)，得到經(jīng)過脫酸除水處理的二甲基亞砜。將上述經(jīng)過脫酸除水處理的二甲基亞砜置于配有油泵的減壓蒸餾裝置中，在壓力為10mmHg的條件下進行減壓蒸餾，收集餾程為76～77℃的餾分，得到經(jīng)過減壓蒸餾處理的二甲基亞砜。以上述經(jīng)過減壓蒸餾處理的二甲基亞砜作為起始原料，將起始原料置于熔融結(jié)晶器(通過冰鹽水進行冷卻)中，以18.5℃作為降溫結(jié)晶的起始溫度和升溫發(fā)汗的終止溫度，以0.5℃/h的降溫速率進行降溫結(jié)晶，當溫度降至3℃時，停止降溫，打開熔融結(jié)晶器的出料閥，排出廢棄液體，關(guān)閉出料閥，再以0.5℃/h的升溫速率進行升溫發(fā)汗，當溫度升至18.5℃時，停止升溫，打開出料閥，得到液態(tài)物質(zhì)。通過分別與熔融結(jié)晶器的出料口和進料口流體連通的管路，將上述液態(tài)物質(zhì)重新置于熔融結(jié)晶器(通過冰鹽水進行冷卻)中，以18.5℃作為降溫結(jié)晶的起始溫度和升溫發(fā)汗的終止溫度，以1℃/h的降溫速率進行降溫結(jié)晶，當溫度降至-10℃時，停止降溫，打開熔融結(jié)晶器的出料閥，排出廢棄液體，關(guān)閉出料閥，再以1℃/h的升溫速率進行升溫發(fā)汗，當溫度升至1℃時，停止升溫，打開出料閥，排出廢棄液體，關(guān)閉出料閥，再以1℃/h的升溫速率進行升溫發(fā)汗，當溫度升至18.5℃時，停止升溫，打開出料閥，得到874g二甲基亞砜純化產(chǎn)品。實施例2：二甲基亞砜粗品的純化。向待純化的1000g二甲基亞砜粗品中加入5g氧化鋇，然后通過磁力攪拌裝置將上述混合物在1500rpm轉(zhuǎn)速下于室溫攪拌0.5h，攪拌完畢后濾除固態(tài)物質(zhì)，得到經(jīng)過脫酸除水處理的二甲基亞砜。將上述經(jīng)過脫酸除水處理的二甲基亞砜置于配有油泵的減壓蒸餾裝置中，在壓力為8mmHg的條件下進行減壓蒸餾，收集餾程為75～78℃的餾分，得到經(jīng)過減壓蒸餾處理的二甲基亞砜。以上述經(jīng)過減壓蒸餾處理的二甲基亞砜作為起始原料，將起始原料置于熔融結(jié)晶器(通過冰鹽水進行冷卻)中，以18.5℃作為降溫結(jié)晶的起始溫度和升溫發(fā)汗的終止溫度，以1℃/h的降溫速率進行降溫結(jié)晶，當溫度降至1℃時，停止降溫，打開熔融結(jié)晶器的出料閥，排出廢棄液體，關(guān)閉出料閥，再以1℃/h的升溫速率進行升溫發(fā)汗，當溫度升至18.5℃時，停止升溫，打開出料閥，得到液態(tài)物質(zhì)。通過分別與熔融結(jié)晶器的出料口和進料口流體連通的管路，將上述液態(tài)物質(zhì)重新置于熔融結(jié)晶器(通過冰鹽水進行冷卻)中，以18.5℃作為降溫結(jié)晶的起始溫度和升溫發(fā)汗的終止溫度，以1℃/h的降溫速率進行降溫結(jié)晶，當溫度降至-12℃時，停止降溫，打開熔融結(jié)晶器的出料閥，排出廢棄液體，關(guān)閉出料閥，再以1℃/h的升溫速率進行升溫發(fā)汗，當溫度升至0℃時，停止升溫，打開出料閥，排出廢棄液體，關(guān)閉出料閥，再以1℃/h的升溫速率進行升溫發(fā)汗，當溫度升至18.5℃時，停止升溫，打開出料閥，得到846g二甲基亞砜純化產(chǎn)品。實施例3：二甲基亞砜粗品的純化。向待純化的1000g二甲基亞砜粗品中加入2g氧化鈣，然后通過機械攪拌裝置將上述混合物在2000rpm轉(zhuǎn)速下攪拌1h，攪拌完畢后濾除固態(tài)物質(zhì)，得到經(jīng)過脫酸除水處理的二甲基亞砜。將上述經(jīng)過脫酸除水處理的二甲基亞砜置于配有油泵的減壓蒸餾裝置中，在壓力為10mmHg的條件下進行減壓蒸餾，收集餾程為76～77℃的餾分，得到經(jīng)過減壓蒸餾處理的二甲基亞砜。以上述經(jīng)過減壓蒸餾處理的二甲基亞砜作為起始原料，將起始原料置于熔融結(jié)晶器(通過冰鹽水進行冷卻)中，以18.5℃作為降溫結(jié)晶的起始溫度和升溫發(fā)汗的終止溫度，以1℃/h的降溫速率進行降溫結(jié)晶，當溫度降至1℃時，停止降溫，打開熔融結(jié)晶器的出料閥，排出廢棄液體，關(guān)閉出料閥，再以1℃/h的升溫速率進行升溫發(fā)汗，當溫度升至18.5℃時，停止升溫，打開出料閥，得到液態(tài)物質(zhì)。通過分別與熔融結(jié)晶器的出料口和進料口流體連通的管路，將上述液態(tài)物質(zhì)重新置于熔融結(jié)晶器(通過冰鹽水進行冷卻)中，以18.5℃作為降溫結(jié)晶的起始溫度和升溫發(fā)汗的終止溫度，以2℃/h的降溫速率進行降溫結(jié)晶，當溫度降至-10℃時，停止降溫，打開熔融結(jié)晶器的出料閥，排出廢棄液體，關(guān)閉出料閥，再以2℃/h的升溫速率進行升溫發(fā)汗，當溫度升至2℃時，停止升溫，打開出料閥，排出廢棄液體，關(guān)閉出料閥，再以2℃/h的升溫速率進行升溫發(fā)汗，當溫度升至18.5℃時，停止升溫，打開出料閥，得到853g二甲基亞砜純化產(chǎn)品。將實施例1-3中得到的DMSO純化產(chǎn)品與DMSO市售商品(二甲亞砜，分析純，國藥集團化學(xué)試劑有限公司)進行對比試驗，分別檢測4種樣品在純度(色譜法)、酸度(電勢法)、結(jié)晶溫度、含水量和外觀等方面的性質(zhì)，其結(jié)果如表1所示。表1.四種DMSO樣品的檢測結(jié)果測試項目實施例1實施例2實施例3市售商品純度(％)99.9899.9599.9699.90酸度(mgKOH/g)0.010.020.010.04結(jié)晶溫度(℃)18.518.418.518.2含水量(％)0.040.080.050.15外觀清澈均一清澈均一清澈均一清澈均一由表1中的結(jié)果可知，通過本發(fā)明的純化方法制得的DMSO純品在純度、酸度、含水量等方面均優(yōu)于現(xiàn)有市售產(chǎn)品，并且整個純化過程的總收率可以到70％左右，能夠工業(yè)化生產(chǎn)的要求。上述實施例僅用于解釋和說明本發(fā)明的具體實施方案，而并不旨在限制本發(fā)明的保護范圍。應(yīng)當理解的是，任何熟悉本
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員在本發(fā)明所披露的技術(shù)范圍之內(nèi)做出的修改或替換都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。當前第1頁1 2 3