[发明专利]一种苯多羧酸同分异构体的分离方法

说明书

  

技术领域

本发明涉及一种苯多羧酸同分异构体的分离方法。 

  

背景技术

苯多羧酸是重要的化工原料，在工业上具有广泛的应用。如邻苯二甲酸用于制取染料、聚酯树脂、涤纶、药物及增塑剂。间苯二甲酸用于生产醇酸树脂、不饱和聚酯树脂及其它高聚物。苯三甲酸用于制备树脂、增塑剂、染料、交联剂等。目前这些苯多羧酸主要是由其相应的芳烃经过催化氧化而得到的，而这些芳烃是从石油直接或间接得到的。我国石油资源相对匮乏，煤炭相对富裕，因此从煤制苯多羧酸将具有重要意义。但是由煤氧化得到的产物是一个复杂苯多羧酸的混合物，这些混合物中又有同分异构体存在。因此如何分离苯多羧酸同分异构体成为由煤氧化制得苯多羧酸的关键问题。因此，开发一种节能、环保的苯多羧酸同分异构体的分离方法具有重要的意义。 

传统的同分异构体的分离方法主要是柱层析分离法，该方法是一种能够的分离同分异构体的方法。如用高效液相色谱柱分离类胡萝卜素同分异构体（Hongyan Li，Zeyuan Deng，Ronghua Liu，Steven Loewen，Rong Tsao. Ultra-performance liquid chromatographic separation of geometric isomers of carotenoids and antioxidant activities of 20 tomato cultivars and breeding lines. Food Chemistry, 2012, 132(1): 508–517）；用高效液相色谱柱分离羟基异黄酮同分异构体（Weina Liu, Jianguang Luo, Lingyi Kong. Application of complexation high-speed counter-current chromatography in the separation of 5-hydroxyisoflavone isomers from Belamcanda chinensis (L.) DC. Journal of Chromatography A, 2011, 1218(14): 1842–1848）。但是柱层析分离操作复杂、要求严格、使用大量的有机溶剂、能耗大、设备与填料昂贵、投资大、单次分离量少、产量低，不能满足工业上对苯多羧酸的需求量。因此需要一种新的高效的分离苯多羧酸同分异构体的方法。 

在低共熔法分离方面，目前已经有报道使用季铵盐可以将煤焦油中的酚类物质通过形成低共熔溶液的方式萃取分离出来，而且萃取率也比较高。另外也有报道季铵盐可以和一些小分子羧酸形成低共熔溶液现象。这些低共熔溶液的熔点一般很低，远远小于室温。其原理是酚或者羧酸为氢键供体，季铵盐为氢键受体，氢键受体和氢键供体之间的作用，减小了季铵盐的离子之间的晶格能，从而使熔点下降。但是目前这些分离均是形成液体低共熔物。如果形成固体低共熔物，还会产生氢键供体由于氢键的空间位置不同，形成的低共熔物的化学稳定性不同，晶格能不同，导致氢键空间位置不同的氢键供体结构与氢键受体（季铵盐）之间作用力的差别，从而实现同分异构体的选择性分离。本发明的方法与传统的低共熔法分离不同之处在于：形成低共熔物是固体，利用同分异构体的空间位阻特性，同分异构体在形成低共熔物时先后顺序不同，从而实现苯多羧酸同分异构体的高效分离。 

  

发明内容

本发明的目的是解决目前苯多羧酸同分异构体分离的难题。用可回收再生的季铵盐与苯多羧酸形成低共熔物（也称“低共熔固体混合物”）来分离苯多羧酸同分异构体，属于选择性萃取分离。本发明的方法分离效率高，可以进行大规模处理，能够满足工业上对苯多羧酸的大量生产的需求。 

本发明的上述目的是采用如下技术方案来实现的。 

一种苯多羧酸同分异构体的分离方法，该方法包括如下步骤： 

（1）向苯多羧酸同分异构体的溶液中加入季铵盐，搅拌，季铵盐与所述苯多羧酸同分异构体中的一种相互作用，以形成低共熔物固体；

（2）将步骤（1）形成的低共熔物固体进行过滤分离；

（3）将步骤（2）过滤后的低共熔物固体烘干，以除去低共熔物中残留的溶剂；

（4）将步骤（3）烘干后的低共熔物与反萃溶剂混合，搅拌，低共熔物中的季铵盐溶于反萃溶剂中，苯多羧酸为固体，然后过滤分离，得到含季铵盐的反萃溶剂和所述苯多羧酸同分异构体混合物中的一种苯多羧酸；