[發明專利]一種三氟甲磺酸三甲基硅酯的純化方法

在審

• 申請號: 201410546511.3
• 申請日: 2014-10-16
• 公開（公告）號: CN104262376A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 彭立培;黃華璠;楊獻奎;孟祥軍;郭緒濤;商洪濤;呂靈華
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一八研究所
• 主分類號: C07F7/08
• 分類號: C07F7/08
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 楊志兵;郭德忠

技術領域

本發明涉及一種三氟甲磺酸三甲基硅酯的純化方法，具體地說，涉及一種采用連續精餾純化三氟甲磺酸三甲基硅酯的方法，適用于工業生產，屬于精細化工技術領域。

背景技術

三氟甲磺酸三甲基硅酯，英文縮寫為TMSOTf，分子式為CF₃SO₃Si(CH₃)₃，是一種廣泛用于有機合成的硅烷基化試劑，主要用于：保護官能團，參與碳碳成鍵增長碳鏈的反應，在某些反應中用作催化劑，市場應用前景廣闊。但是由于三氟甲磺酸三甲基硅酯的制備過程中用到三氟甲磺酸(CF₃SO₃H)及甲基氯硅烷(CH₃SiH₂Cl)等原料，在產品中就含有CF₃SO₃H及HCl等雜質，采用化學方法難以分離，而且給后續提純帶來困難。

工業用三氟甲磺酸三甲基硅酯的粗品主要含雜質為HCl和CF₃SO₃H，三氟甲磺酸三甲基硅酯和所述雜質的具體性質對比如表1。

表1?三氟甲磺酸三甲基硅酯及其中雜質性質對比

從表1可知，三氟甲磺酸三甲基硅酯與所述雜質的沸點有顯著差異，利用精餾法可以有效地分離雜質，得到合格的三氟甲磺酸三甲基硅酯產品。

現有技術中，純化三氟甲磺酸三甲基硅酯的方法有很多，利用三氟甲磺酸三甲基硅酯產品氣體中所含雜質物化性質的差異，一些酸性氣體雜質，可以直接采用堿液吸收的方法；其中的雜質CF₃SO₃H采用多次蒸餾純化可以去除，但是實際蒸餾純化過程中要嚴格控制工藝參數，才能得到合格產品，否則會造成產品不合格，或者收率降低。

專利CN1291985A中公開將三氟甲磺酸三甲基硅酯粗品在高真空下進行蒸餾以獲得純化后的三氟甲磺酸三甲基硅酯產品，所述純化方法存在耗能高且純度不高的缺點。

發明內容

針對現有技術存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種三氟甲磺酸三甲基硅酯的純化方法，所述方法可以高效、低成本的去除三氟甲磺酸三甲基硅酯中的CF₃SO₃H和HCl雜質氣體，同時能源的消耗明顯少于多次蒸餾法，可以得到CF₃SO₃H含量在500ppm以下和HCl含量在10ppm以下較純的三氟甲磺酸三甲基硅酯產品，所述方法彌補了多次蒸餾法的不足，能得到滿足工業要求的三氟甲磺酸三甲基硅酯。

為實現本發明的目的，提供如下技術方案。

一種三氟甲磺酸三甲基硅酯的純化方法，所述方法步驟如下：

(1)脫除輕組分雜質HCl

將三氟甲磺酸三甲基硅酯粗品導入脫HCl精餾塔中，控制所述精餾塔塔釜的壓力為-0.098MPa～-0.002MPa，塔釜的溫度為40℃～138℃，塔頂的溫度為20℃～120℃，所述粗品的進料量為5m³/h～500m³/h，回流比為200～2000，輕組分雜質HCl從塔頂排出，脫除HCl后的三氟甲磺酸三甲基硅酯粗品留在塔釜中；

(2)脫除重組分雜質CF₃SO₃H

將脫除HCl后的三氟甲磺酸三甲基硅酯粗品導入脫CF₃SO₃H精餾塔中，控制所述精餾塔塔釜的壓力為-0.099MPa～-0.008MPa，塔釜的溫度為20℃～100℃，塔頂的溫度為0℃～80℃，回流比為200～1000，純化后的三氟甲磺酸三甲基硅酯從塔頂收集。

其中，所述三氟甲磺酸三甲基硅酯粗品為混合氣體，以所述三氟甲磺酸三甲基硅酯粗品摩爾百分數為100％計，其中，三氟甲磺酸三甲基硅酯的摩爾百分數≥80％，HCl含量為100ppm～8000ppm，CF₃SO₃H含量為20000ppm～60000ppm；優選所述三氟甲磺酸三甲基硅酯的摩爾百分數為80％～99％。

步驟(1)和(2)中所述精餾塔塔頂的溫度低于塔釜的溫度。

所述精餾塔為填料塔，直徑為20mm～100mm，高度為2m～10m，內部裝有鎳、不銹鋼或蒙乃爾一種以上填料，所述填料的比表面積為80m²/m³～500m²/m³，填料形式為規整或者散堆。