[发明专利]提取高纯度2,4-二甲基吡啶的方法

说明书

技术领域

 本发明涉及化工产品生产领域，具体涉及一种提取高纯度2,4-二甲基吡啶的方法。

背景技术

众所周知，2,4-二甲基吡啶在医药和染料工业上有着重要用途，也是一种常见的基础化工原料。当前主要来源于煤焦油精馏，其通过化学合成很难得到，但是在煤焦油精馏过程中，沸点在156～163℃间的馏份主要包含2,4-二甲基吡啶（40%～70%）、2,5-二甲基吡啶（10%～35%）和其他二甲基吡啶的混合物，由于三者沸点非常接近，已不能再用精馏方法进一步分离。所以说开发出一种精馏之外的分离方法非常重要。

   现有技术中，分离2,4-二甲基吡啶的方法主要有三种：第一种，如美国专利US2320322所提供的方法，2,4-二甲基吡啶与2,5-二甲基吡啶的盐酸盐沸点有所差异，鉴于此，可通过再次精馏将其分离。但此方法没有实际意义，因为2,4-二甲基吡啶盐酸盐沸点为251℃，2,5-二甲基吡啶盐酸盐沸点为245℃，两者差别很小，且沸点很高，操作起来非常困难，结果还只是能得到80%的纯度。而且此方法只能分离只含有2,4-二甲基吡啶和2,5-二甲基吡啶的混合物，但实际上很难得到这样的原料。

第二种，美国专利US2456377中提到，当二甲基吡啶混合物与干燥的氯化氢气体成盐时，2,4-二甲基吡啶能优先成盐，换言之，使用比混合二甲基吡啶原料总摩尔数少的氯化氢的量与之成盐，就能使2,4-二甲基吡啶纯度得以提高。此方法中，使用了干燥的氯化氢气体，若自己制取，难度很大，使用氯化氢钢瓶，工业上成本非常高。此法也只能得到95%纯度的2,4-二甲基吡啶。

第三种，美国专利US2510876对第二种方法进行改进，用浓盐酸代替氯化氢气体与2,4-二甲基吡啶成盐，成盐时，需要加热回流把反应体系中的水通过分水器分掉，当水分分离将近终点时，盐酸盐析出，再通过过滤或者离心的方法，将盐酸盐（主要是2,4-二甲基吡啶盐酸盐）与未成盐的二甲基吡啶（少量的2,4-二甲基吡啶和大部分的2,5-二甲基吡啶及其他二甲基吡啶）分离。得到的盐酸盐固体再用强碱游离，如氢氧化钠溶液，从而得到纯度为94%～97%的2,4-二甲基吡啶。此方法中也提及，若需要99%以上纯度的产品，需要再次与磷酸成盐一次，进一步提纯。该法明显比前两种方法有实际意义，但缺点是，收率低（最高为50%），纯度不够高（通常为94%～97%），提纯到99%以上，需要与磷酸再次成盐精制，关键是专利中并未给出参考例，不知是否可行。

鉴于以上存在的问题，发明一种实用性好、可操作性能更高的提取高纯度2,4-二甲基吡啶的方法是势在必行的。

发明内容

    本发明要解决的技术问题主要是：现有技术中涉及分离2,4-二甲基吡啶的方法收率低、纯度不够高。

本发明为解决上述方法三中提取2,4-二甲基吡啶的收率低纯度差的技术问题，做了一些重要改进。本发明使用了几乎为2,4-二甲基吡啶当量的盐酸，而不是方法三中的0.5当量，使用了极性的甲苯作为溶剂，而非上述方法三中采用的非极性石脑油，最终得到的2,4-二甲基吡啶的纯度在93%以上，收率可达95%以上。

为了实现上述目的，本发明提供了一种提取高纯度2,4-二甲基吡啶的方法，包括以下步骤：

首先，选取纯度为20%～70%的2,4-二甲基吡啶原料，在其中加入1～10倍粗吡啶质量的溶剂。

温度控制在40～100℃间并将0.1～2.0倍质量的30%～39%盐酸滴加到反应瓶中，在盐酸滴加完毕后，升温至回流，分水。

当分出0.1～2.0倍重量的水时，停止加热，冷却至0～60℃后，固体析出，过滤。

对2,4-二甲基吡啶盐酸盐结晶中的杂质进行处理，将洗涤过的盐结晶投入到结晶质量0.5～10倍的甲苯溶剂中，用甲苯溶剂洗涤2,4-二甲基吡啶盐酸盐，其他条件与步骤与上述相同重复两次。

对2,4-二甲基吡啶盐酸盐用10%～50%氢氧化钠溶液游离，分出油层，弃除水层，此时2,4-二甲基吡啶纯度为85%～95%。

以上述得到的85%～95%纯度的2,4-二甲基吡啶为原料，重复上述各步骤，即可获得98%以上纯度的2,4-二甲基吡啶。

在本发明提供的一优选实施中，所述步骤1中使用的溶剂包括甲苯、苯或其混合物。

在本发明提供的一优选实施中，所述方法还包括精馏步骤，切取157～159馏份获得纯度98%以上2,4-二甲基吡啶。

在本发明提供的一优选实施中，所述步骤1中选取60%左右含量的2,4-二甲基吡啶原料为最佳。