專利名稱：固體三氟化硼乙腈絡(luò)合物的制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化工產(chǎn)品三氟化硼こ腈絡(luò)合物，具體涉及高含量固體三氟化硼こ腈絡(luò)合物的制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
三氟化硼絡(luò)合物是ー種活性很強的催化劑，能夠用于多種有機(jī)合成反應(yīng)中，尤其在頭孢菌素類抗菌藥物合成エ藝中，由于引入三氟化硼絡(luò)合物即縮短了原有產(chǎn)品的反應(yīng)時間，又把原有產(chǎn)品的收率大幅提高。而三氟化硼こ腈絡(luò)合物的催化效果更優(yōu)于三氟化硼こ醚絡(luò)合物，因此三氟化硼こ腈絡(luò)合物具有廣闊的市場前景。
目前三氟化硼こ腈絡(luò)合物的制備方法為將20%發(fā)煙硫酸、硼酐、螢石以91 3的質(zhì)量比，在130°C條件下反應(yīng)生成三氟化硼氣體，然后通入到こ腈中絡(luò)合，成品為三氟化硼こ腈絡(luò)合物的こ腈溶液，三氟化硼的含量一般約為20wt%，使用過程中難以準(zhǔn)確計量，而固體三氟化硼こ腈絡(luò)合物中三氟化硼含量高且絡(luò)合完全，易于計量，為了獲得固體三氟化硼こ腈絡(luò)合物，需要保證こ腈中三氟化硼こ腈絡(luò)合物達(dá)到一定的純度和濃度。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是三氟化硼こ腈絡(luò)合物溶液三氟化硼含量低，不易計量使用，為了克服以上不足，提供了ー種固體三氟化硼こ腈絡(luò)合物的制備方法和應(yīng)用。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是所述固體三氟化硼こ腈絡(luò)合物的制備方法包括以下步驟I)造氣反應(yīng)造氣容器內(nèi)，以硼酸和無水氫氟酸為原料，脫水生成三氟化硼氣體，脫水劑為三氧化硫；2)提純提純?nèi)萜鲀?nèi)，將生成的三氟化硼氣體經(jīng)濃硫酸提純；3)絡(luò)合反應(yīng)絡(luò)合容器內(nèi)，將提純后的三氟化硼氣體與こ腈進(jìn)行絡(luò)合反應(yīng)；4)結(jié)晶過濾過濾器內(nèi)，將絡(luò)合反應(yīng)的反應(yīng)液降溫析晶，收集固體即為固體三氟化硼こ腈絡(luò)合物產(chǎn)品。硼酸和無水氫氟酸脫水制備三氟化硼為可逆反應(yīng)，通過三氧化硫脫水促進(jìn)反應(yīng)進(jìn)行，無水體系防止了生成的三氟化硼遇水分解，保證了反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率和純度。進(jìn)一歩，步驟I)中，通過抽真空將生成的三氟化硼導(dǎo)出，真空度為0. 07-0. 098MPa,達(dá)到促進(jìn)反應(yīng)正向進(jìn)行和提高反應(yīng)收率的目的。進(jìn)ー步，步驟I)的造氣反應(yīng)的反應(yīng)溫度為18 48°C，反應(yīng)時間為4 15小時，采用了強脫水劑三氧化硫，從而大幅度降低了反應(yīng)溫度，不僅有效降低了反應(yīng)能耗，而且提高了操作安全性。進(jìn)ー步，步驟2)中，表壓カ為(TO. 5MPa，增加壓力有利于濃硫酸吸收三氟化硼中的雜質(zhì)，提聞了純度。進(jìn)ー步，步驟3)中的絡(luò)合反應(yīng)的反應(yīng)溫度為2(T40°C，反應(yīng)時間為4 12小時。
進(jìn)ー步，步驟3)和步驟4)同時進(jìn)行，反應(yīng)液在絡(luò)合容器與過濾器之間循環(huán)流動，過濾器溫度比絡(luò)合反應(yīng)的反應(yīng)溫度低8 15°C。反應(yīng)液進(jìn)入過濾器后降溫呈過飽和狀態(tài)，析出三氟化硼こ腈絡(luò)合物晶體，析晶后的反應(yīng)液再進(jìn)入絡(luò)合容器可進(jìn)ー步和三氟化硼絡(luò)合，通過這種循環(huán)過程，使こ腈和三氟化硼最大限度的進(jìn)行絡(luò)合，從而節(jié)約了こ腈的用量。進(jìn)ー步，步驟I)中物料重量比為三氧化硫硼酸無水氫氟酸=4 12 I 3 I 3。進(jìn)ー步，步驟3)中物料重量比為こ腈三氟化硼氣體=4 5 10。進(jìn)ー步，步驟4)收集的產(chǎn)品中三氟化硼含量為58飛3wt%，最大程度的利于客戶的使用。本發(fā)明還提供了上述固體三氟化硼こ腈絡(luò)合物的用途，作為催化劑用于頭孢類藥物中間體的合成。本發(fā)明提供的固體三氟化硼こ腈絡(luò)合物的三氟化硼含量高，雜質(zhì)少，特別適用于醫(yī)藥中間體的制備。本發(fā)明提供的制備方法簡單，成本低廉，生成的產(chǎn)品性能穩(wěn)定，適于エ業(yè)應(yīng)用。獲得的三氟化硼こ腈絡(luò)合物為白色結(jié)晶固體，利于計量和運輸，有效成分三氟化硼含量高達(dá)58飛3wt%，特別適用于醫(yī)藥中間體的制備，市場前景廣闊。
具體實施例方式實施例1將三氧化硫、硼酸、無水氫氟酸以4 I I的重量比加入到造氣釜中，在18°C條件下反應(yīng)，反應(yīng)時間15小時，真空泵抽真空導(dǎo)出三氟化硼氣體，真空度為0. 07MPa。導(dǎo)出的三氟化硼氣體進(jìn)入裝有濃硫酸的提純釜提純，提純釜表壓カ為0. 2MPa。提純后的三氟化硼氣體進(jìn)入絡(luò)合釜，絡(luò)合釜中充有こ腈，こ腈的填充量與造氣釜中每釜產(chǎn)生的三氟化硼氣體的質(zhì)量比為4 :6，絡(luò)合反應(yīng)溫度為20°C，反應(yīng)時間為12小吋。絡(luò)合反應(yīng)液在絡(luò)合釜與過濾器中循環(huán)流動，過濾器溫度比絡(luò)合釜溫度低8°C，反應(yīng)液在此溫度下成為過飽和溶液，析出晶體；將析晶后的反應(yīng)液打回到絡(luò)合釜中再進(jìn)ー步絡(luò) 合，收集晶體經(jīng)過離心機(jī)干燥即為固體三氟化硼こ腈絡(luò)合物。產(chǎn)品為白色晶體，其中三氟化硼含量為60wt%。三氟化硼含量的測試方法稱取氟化鈉1. 5g，于烘至恒重的坩鍋中，放入電熱干澡箱中烘干3小時，烘干溫度為180°C，精密稱定為M1，加入三級水15ml溶解，再加入樣品0. 5000±0. 0002g，精密稱定為M2，將坩鍋放入電熱干澡箱中烘干3小時，烘干溫度為180°C。拿出移入干燥器中冷卻至室溫，準(zhǔn)確稱取重量為M3。計算公式含量％= [ (M3-M1) /M2] X 100%式中M1-------空坩鍋，氟化鈉重量gM2-------樣品的重量gM3-------干燥后坩鍋的總重量g該含量折合為三氟化硼こ腈絡(luò)合物純度約為99. 85%，可見絡(luò)合程度很高，雜質(zhì)很少。實施例2
將三氧化硫、硼酸、無水氫氟酸以8 I I的質(zhì)量比加入到造氣釜中，在30°C條件下反應(yīng)8小時，生成三氟化硼氣體。真空泵抽真空導(dǎo)出三氟化硼氣體，真空度為0. 08MPa。導(dǎo)出的三氟化硼氣體進(jìn)入裝有濃硫酸的提純釜提純，提純釜表壓カ為0. 4MPa。提純后的三氟化硼氣體進(jìn)入絡(luò)合釜，絡(luò)合釜中充有こ腈，こ腈的填充量與造氣釜中每釜產(chǎn)生的三氟化硼氣體的質(zhì)量比為4 8，絡(luò)合反應(yīng)溫度為30°C，反應(yīng)時間為8小吋。過濾器溫度低于絡(luò)合反應(yīng)溫度10°C，其余參考實施例1。產(chǎn)品為白色晶體，其中三氟化硼含量為61wt%。該含量折合為三氟化硼こ腈絡(luò)合物純度約為99. 9%，可見絡(luò)合程度很高，雜質(zhì)很少。實施例3 將三氧化硫、硼酸、無水氫氟酸以12 2 3的重量比加入到造氣釜中，在48°C條件下反應(yīng)4小時，生成三氟化硼氣體。真空泵抽真空導(dǎo)出三氟化硼氣體，真空度為
0.098MPa。導(dǎo)出的三氟化硼氣體進(jìn)入裝有濃硫酸的提純釜提純，提純釜表壓カ為0. 5MPa。提純后的三氟化硼氣體進(jìn)入絡(luò)合釜，絡(luò)合釜中充有こ腈，こ腈的填充量與造氣釜中每釜產(chǎn)生的三氟化硼氣體的質(zhì)量比為4 9，絡(luò)合反應(yīng)溫度為40°C，反應(yīng)時間為4小吋。過濾器溫度低于絡(luò)合反應(yīng)溫度15°C，其余參考實施例1。產(chǎn)品為白色晶體，其中三氟化硼含量為62wt%。該含量折合為三氟化硼こ腈絡(luò)合物純度約為9995%。
權(quán)利要求
1.一種固體三氟化硼乙腈絡(luò)合物的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 1)造氣反應(yīng)造氣容器內(nèi)，以硼酸和無水氫氟酸為原料，脫水生成三氟化硼氣體，脫水劑為三氧化硫； 2)提純提純?nèi)萜鲀?nèi)，將生成的三氟化硼氣體經(jīng)濃硫酸提純； 3)絡(luò)合反應(yīng)絡(luò)合容器內(nèi)，將提純后的三氟化硼氣體與乙腈進(jìn)行絡(luò)合反應(yīng)； 4)結(jié)晶過濾過濾器內(nèi)，將絡(luò)合反應(yīng)的反應(yīng)液降溫析晶，收集固體即為固體三氟化硼乙腈絡(luò)合物產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種固體三氟化硼乙腈絡(luò)合物的制備方法，其特征在于，所述步驟I)中，通過抽真空將生成的三氟化硼導(dǎo)出，真空度為0. 07-0. 098MPa。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種固體三氟化硼乙腈絡(luò)合物的制備方法，其特征在于，所述步驟I)的造氣反應(yīng)的反應(yīng)溫度為18 48°C，反應(yīng)時間為4 15小時。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種固體三氟化硼乙腈絡(luò)合物的制備方法，其特征在于，所述步驟2)中，表壓力為(TO. 5MPa。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種固體三氟化硼乙腈絡(luò)合物的制備方法，其特征在于，所述步驟3)中的絡(luò)合反應(yīng)的反應(yīng)溫度為2(T40°C，反應(yīng)時間為4 12小時。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種固體三氟化硼乙腈絡(luò)合物的制備方法，其特征在于，所述步驟3)和步驟4)同時進(jìn)行，反應(yīng)液在絡(luò)合容器與過濾器之間循環(huán)流動，過濾器溫度比絡(luò)合反應(yīng)的反應(yīng)溫度低8 15°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種固體三氟化硼乙腈絡(luò)合物的制備方法，其特征在于，所述步驟I)中物料重量比為三氧化硫硼酸無水氫氟酸=4 12 r3 廣3。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種固體三氟化硼乙腈絡(luò)合物的制備方法，其特征在于，所述步驟3)中物料重量比為乙腈三氟化硼氣體=4 5 10。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種固體三氟化硼乙腈絡(luò)合物的制備方法，其特征在于，所述步驟4)收集的產(chǎn)品中三氟化硼含量為58飛3wt%。
10.采用權(quán)利要求1、任一所述制備方法制備的固體三氟化硼乙腈絡(luò)合物作為催化劑用于頭孢類藥物中間體的合成。
全文摘要
本發(fā)明屬于化工產(chǎn)品三氟化硼乙腈絡(luò)合物，具體涉及高含量固體三氟化硼乙腈絡(luò)合物的制備方法和應(yīng)用。所述制備方法包括以下步驟造氣容器內(nèi)，以硼酸和無水氫氟酸為原料，脫水生成三氟化硼氣體，脫水劑為三氧化硫；提純?nèi)萜鲀?nèi)，將生成的三氟化硼氣體經(jīng)濃硫酸提純；絡(luò)合容器內(nèi)，將提純后的三氟化硼氣體與乙腈進(jìn)行絡(luò)合反應(yīng)；過濾器內(nèi)，將絡(luò)合反應(yīng)的反應(yīng)液降溫析晶，收集固體即為固體三氟化硼乙腈絡(luò)合物。本發(fā)明還提供了上述絡(luò)合物作為催化劑在頭孢類藥物中間體合成中的用途。本發(fā)明提供的制備方法簡單，成本低廉，生成的產(chǎn)品性能穩(wěn)定，適于工業(yè)應(yīng)用，獲得的固體絡(luò)合物利于計量和運輸，三氟化硼含量高達(dá)58-63wt%，該產(chǎn)品市場前景廣闊。
文檔編號B01J31/22GK103012454SQ20121059433
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月31日
發(fā)明者劉喜民, 張斌, 于景東, 周士蒿, 孫剛強, 馬西勝 申請人:東營合益化工有限公司, 于景東