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3,4,5-三氟苯酚是一種重要的液晶中間體,主要用于生產(chǎn)第四代TFT彩色液晶材料。
在合成3,4,5-三氟苯酚時,會產(chǎn)生多種雜質(zhì),其中有些雜質(zhì)如不除去將會嚴(yán)重影 響液晶材料的品質(zhì),這些雜質(zhì)包括3,5-二氟苯酚,3,4- 二氟苯酚,2,4-二氟苯酚,2,3,5-三 氟苯酚,2,3,4-三氟苯酚,2,4,6-三氟苯酚等。這些雜質(zhì)的沸點與產(chǎn)品3,4,5-三氟苯酚的 沸點十分接近,有的僅相差1_2°C,其它理化性質(zhì)又十分相似,因此不能用常規(guī)精餾的方法 將它們分離除去。
3,4,5-三氟苯酚的熔點為52°C。以往分離3,4,5_三氟苯酚中雜質(zhì)的方法是采用 多次重結(jié)晶,由于這些雜質(zhì)與3,4,5-三氟苯酚性質(zhì)十分相似,多次重結(jié)晶造成高純度3,4, 5-三氟苯酚的收率大幅降低,僅為25-30%,且操作復(fù)雜、生產(chǎn)周期長。母液中的大量3,4, 5-三氟苯酚也無法再用于制造高純度產(chǎn)品,只能降級使用,經(jīng)濟(jì)效益大為降低。
因此,如何找到一種方便、經(jīng)濟(jì)的分離技術(shù)把近沸點雜質(zhì)從粗品3,4,5-三氟苯酚 中有效地分離,是生產(chǎn)高純度(含量99. 95%以上)3,4,5-三氟苯酚的核心所在。
至今,還沒有任何關(guān)于從粗品3,4,5-三氟苯酚中分離近沸雜質(zhì)的國內(nèi)外文獻(xiàn)報導(dǎo)。
本發(fā)明的目的是提供一種液晶中間體3,4,5_三氟苯酚的純化方法,系從3,4, 5-三氟苯酚中分離近沸雜質(zhì)的技術(shù),使產(chǎn)品3,4,5-三氟苯酚含量能達(dá)到99. 95 %以上,滿 足第四代TFT液晶的生產(chǎn)要求。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種采用惰性溶劑與3,4,5-三氟苯酚粗品進(jìn)行共沸 精餾的方法,十分方便地分離近沸點雜質(zhì),高收率地得到高純度的3,4,5-三氟苯酚產(chǎn)品。
采用惰性溶劑共沸精餾從3,4,5-三氟苯酚中分離近沸雜質(zhì)的方法按下述步驟進(jìn) 行:
1)將含有雜質(zhì)的粗品3,4,5-三氟苯酚與惰性溶劑投入間歇精餾塔釜。塔釜加溫 使料液在精餾塔中全回流,使塔頂溫度,塔釜溫度達(dá)到恒定。
2)在一定的回流比下從塔頂排出惰性溶劑。此時3,4,5-三氟苯酚僅微量夾帶,而 多種近沸雜質(zhì)則被高度濃縮,與惰性溶劑一起從塔頂排出。
3)當(dāng)惰性溶劑組份排盡時,塔釜中留有的3,4,5-三氟苯酚含量已達(dá)99. 95%以 上。繼續(xù)蒸餾,得到雜質(zhì)含量極低,3,4,5-三氟苯酚含量達(dá)99. 95%以上的產(chǎn)品,可滿足第 四代TFT液晶的生產(chǎn)要求。在步驟1中所述的粗品3,4,5-三氟苯酚中的近沸雜質(zhì)系指:3,5-二氟苯酚;3, 4-二氟苯酚;2,4_ 二氟苯酚;2,3,5_三氟苯酚;2,3,4_三氟苯酚;2,4,6_三氟苯酚。其在 粗品中的含量都在100?10000ppm。
在步驟1所述的惰性溶劑為鄰二甲苯、間二甲苯、對二甲苯、對叔丁基甲苯、1,2, 4-三甲苯、1,2,3-三甲苯、1,3,5-三甲苯中的一種或其混合物。
在步驟1中,精餾塔可在常壓或減壓下操作。優(yōu)選的操作壓力為50?200mmHg減 壓條件。
在步驟1中,當(dāng)塔頂溫度、塔釜溫度達(dá)到恒定是指溫度變化范圍小于士0. 5°C,保 持時間0. 1-iohr,優(yōu)化時間為0. 5?1. 5hr。
在步驟2中,從塔頂排出惰性溶劑的回流比為0.5?50,優(yōu)選的塔頂回流比為 1.0?2.0。當(dāng)塔頂回流比較大時,3,4,5-三氟苯酚的夾帶量減少,但操作時間變長。反之, 則3,4,5-三氟苯酚在惰性溶劑中夾帶量上升,操作時間縮短。
在步驟3中,惰性溶劑組份排盡系指塔頂餾出物中惰性溶劑含量小于0. 1%,塔頂 3,4,5-三氟苯酚含量達(dá)到99.9%,為起始收產(chǎn)品的純度指標(biāo)。
在步驟3中,產(chǎn)品3,4,5-三氟苯酚的純度達(dá)99. 95%以上,系指雜質(zhì)3,5_ 二氟苯 酚,3,4-二氟苯酚含量分別低于80ppm;2,4-二氟苯酚,2,3,5-三氟苯酚,2,3,4-三氟苯 酚,2,4,6-三氟苯酚含量分別低于6ppm。
以上各物質(zhì)含量的分析方法為氣相色譜法,色譜條件如下:
色譜儀:島津GC-2010氣相色譜儀;
檢測器:氫火焰離子檢測器;
色譜柱:DB-WAX 0. 32匪X 30m石英毛細(xì)管柱;
載氣:氮氣(純度> 99. 999% );
柱前壓:0. 1MPa ;
柱溫:程序升溫,70°C保持anin后以10°C /min升到200°C并保持20min ;
汽化溫度:200°C ;
檢測器溫度:240°C
2. 5kg 3,4,5_三氟苯酚粗品,其中甲苯含量2%,近沸雜質(zhì)3,5_ 二氟苯酚含量 0. 05 %,3,4-二氟苯酚含量0. 03 %,2,4-二氟苯酚含量0. 025 %,2,3,5-三氟苯酚含量 0. 07%, 2, 3,4-三氟苯酚含量0. 042%, 2,4,6-三氟苯酚含量0. 01 %,產(chǎn)品3,4,5-三氟苯 酚含量為97.8%。
將此粗品料投入5L精餾釜中,并加入對叔丁基甲苯1. 5kgo減壓至100mmHg全回 流Ihr后,從塔頂以1 : 1回流比收取對叔丁基甲苯餾份。收盡后,塔釜取樣GC分析,甲苯 含量未檢出,3,5- 二氟苯酚含50ppm,3,4- 二氟苯酚62ppm,2,4- 二氟苯酚2ppm,2,3,5-三 氟苯酚3ppm,2,3,4-三氟苯酚2ppm,將此料從塔頂蒸出,得到的高純度3,4,5-三氟苯酚重 2. 2kg,含量為99. 98 %,精餾收率為89. 97 %。