论文部分内容阅读
对苯二甲酸乙二醇酯(BHET)具有良好的化学性能,被广泛用于合成多种不饱和聚酯树脂。BHET的纯度和质量对后续产品的质量影响很大,但是目前针对BHET的研究,大多都停留在反应物的转化率、BHET的产率以及反应动力学上,很少有关BHET分离精制的研究。因此本文研究了对苯二甲酸乙二醇酯的结晶工艺,为BHET的分离提纯提供基础数据。本文通过XRPD、1HNMR、DSC和HPLC等表征手段对BHET药品进行表征,确保BHET没有发生化学变化并得到药物的基本信息。为了确定结晶过程的方向和界限,本文测定BHET在7种醇类溶剂、6种酯类溶剂、2种酮类溶剂和乙腈等16种纯溶剂中不同温度下的溶解度数据,发现在16中溶剂中BHET的溶解度与温度呈正相关,在313.15 K时,溶解度的顺序为:环己酮>7种醇类溶剂、丁酮>乙腈>6种酯类溶剂。并用简化的Apelblat方程与Van’t Hoff方程对BHET溶解度数据进行关联拟合,发现这两个模型对BHET的溶解度数据都有较好的拟合效果。并通过Van’t Hoff方程计算对苯二甲酸乙二醇酯溶解过程中的△Hsol、△Ssol、△Gsol、ξH和ξTS等热力学数据。使用Materials Studio软件研究了BHET与溶剂的相容性,在Focite模块优化BHET及16种溶剂的分子结构,得到能量最低结构,利用Blends模块计算BHET与16种溶剂在不同温度下的Chi参数与混合能(Emix)。发现Chi参数以及混合能Emix随着温度的升高而变小且都接近直线,表明随着温度的升高,BHET在16种溶剂中的溶解度不断增大,与实验结果一致。同时,借助Materials Studio软件中的Reflex模块得到晶体的晶胞参数以及优化后的晶胞,再使用Morphology模块中的晶习预测模型对BHET进行晶习预测,发现AE模型得到的晶习与实验所得晶体形貌最相似。本文研究了 BHET在乙醇溶液中的降温结晶过程。首先测定了 BHET的介稳区宽度,分别考察了不同的操作条件对BHET结晶产品的纯度、收率、晶体形貌等方面的影响。得到BHET在乙醇溶液中的最佳降温结晶工艺条件为:溶液温度为35℃时加入1%的晶种、降温速率为2℃/5min、搅拌速率固定为150 rpm、降温至10℃,然后保持2 h。所得产品晶体完整且一致性良好,纯度有了明显提高,从97%达到了98.5%,产品收率为79.43%。本课题的研究为BHET分离提纯提供了一定的数据支持。