本發(fā)明涉及聚維酮碘的制備方法,具體說是一種聚乙烯吡咯烷酮粉末與碘在溶劑中絡合后,液固分離得聚維酮碘粉末的新方法。
背景技術:
聚維酮碘是由聚乙烯毗咯烷酮(PVP)和碘以絡合的形式,借助氫鍵形成的一種絡合碘。聚維酮碘又稱聚乙烯吡咯烷酮碘、碘伏、易速凈,可表示為PVP-I,它是國際公認的高效、廣譜、無毒的殺菌劑。它對黃色葡萄球菌、乙肝病毒、淋球菌、綠膿桿菌、大腸桿菌、病毒結核桿菌等都具有較強的殺滅作用,已收錄在《中華人民共和國藥典》中。其廣泛應用于紡織印染、醫(yī)藥、化妝品、洗滌劑、涂料、生物工程材料及水處理等領域。發(fā)達國家從1970年開始就逐漸用聚維酮碘來代替碘酒類消毒劑,國內動物養(yǎng)殖業(yè)和衛(wèi)生部門開始逐漸使用該產品。
目前聚維酮碘產品有粘稠液體和固體粉末兩種,其中固體粉末狀的聚維酮碘具有使用方便,易存放,便于攜帶和運輸等優(yōu)點。
現(xiàn)有固體粉末狀的聚維酮碘制備方法主要分三大類:溶液反應-溶劑脫除法、固相反應法、氣固反應法。
范文元報道了一種以溶液反應-溶劑脫除法生產聚維酮碘的方法。該方法以對聚乙烯毗咯烷酮溶解性較好的乙醇、氯仿在回流溫度下溶解聚乙烯毗咯烷酮,然后加入用溶劑溶解的碘,回流下絡合。絡合完成后,蒸餾回收溶劑,剩余的粘稠物減壓干燥得到疏松粉片狀固體PVP-I產品。由于溶解度的限制,該法需要大量的溶劑。同時由于溶劑,如乙醇與碘的作用,降低了聚乙烯毗咯烷酮與碘的絡合幾率,產品不可避免的存在大量的游離碘,從而影響了PVP-I的質量。蒸餾回收溶劑需要能量,而且有環(huán)境污染。
專利CN101851304A報道了固相法制備聚維酮碘的方法。該方法是在密閉反應釜中加入粉末狀的固體碘和聚乙烯毗咯烷酮絡合生成PVP-I產品。該法得到的產品絡合碘含量高,游離碘含量低,但該工藝對反應器有特殊要求,需要耐高溫、耐腐蝕氧化,而且能夠旋轉或晃動。另外,由于固體碘和聚乙烯毗咯烷酮很難充分的混合,容易受熱不均勻,所以絡合慢,需要時間長。而且生產的聚維酮碘質量波動較大,影響產品的品質,同時這種工藝產量一般很難做大。
專利CN101161688A報道了氣固法制備聚維酮碘的方法。該方法是把粗碘直接氣化提純后,通過保溫導管將碘蒸氣引入到裝有固體聚乙烯吡咯烷酮的可滾動翻轉的裝置中,碘蒸氣再與聚乙烯毗咯烷酮進行加熱反應生成PVP-I產品。該法可以直接利用粗碘,但是需要能產生碘蒸氣的裝置,而且反應裝置要不停的翻轉以保證碘氣與聚乙烯吡咯烷酮充分的接觸和絡合,難于控制。
也有文獻報道了利用微波輻射對固相反應法的改良工藝,但不適合工業(yè)化生產。
由以上分析看出,現(xiàn)有的方法要么存在產品中游離碘含量高的問題,要么存在設備要求高,工藝路線長,產品質量不穩(wěn)定,不易工業(yè)化的問題。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服上述已有聚維酮碘固體粉末制備方法的不足,提供一種工藝簡潔,游離碘含量低的固體粉末聚維酮碘制備新方法。
本發(fā)明目的的實現(xiàn),包括如下步驟:
(1)在有機溶劑存在下,聚乙烯吡咯烷酮固體與碘絡合;
(2)液固分離后得聚維酮碘固體粉末。
所述步驟(1)中溶劑可以是苯、甲苯、二甲苯、四氫萘、氯苯;戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十一烷、十二烷、十三烷、十四烷;石油醚、汽油、煤油、松香油;乙酸乙酯,這些對碘有較好的溶解性,對聚乙烯吡咯烷酮溶解性差的溶劑中的一種或幾種的混合溶劑。
所述步驟(2)中,液固分離方法包括壓濾、抽濾、離心中的一種或幾種的組合。
所述步驟(1)中,為了提高聚乙烯吡咯烷酮與碘絡合的效果,原料聚乙烯吡咯烷酮和碘可以研磨成粉。
所述步驟(1)中,為了提高聚乙烯吡咯烷酮與碘絡合的效果,可以采用攪拌提高物料的混合程度。
所述步驟(1)中,為了提高聚乙烯吡咯烷酮與碘絡合的效果,可以采用加熱方式提高絡合速度。
所述步驟(2)中,分離出的含碘的有機溶液可以循環(huán)套用。
采用上述技術方案所產生的有益效果在于:該方法生成的聚維酮碘固體粉末未絡合的碘含量低,質量穩(wěn)定,工藝設備要求不高,適合工業(yè)化生產。
具體實施方式
以下結合具體實施例對本申請進行示例性說明和進一步理解,但實施例僅作為例子給出,不視為本發(fā)明的全部技術方案,不是對本發(fā)明總的技術方案的限定。凡具有相同或相似技術特征簡單改變或替換,均屬本發(fā)明保護范圍。
實施例1
在100mL的三口燒瓶中依次加入1.00g碘,4.00g聚乙烯吡咯烷酮K30,環(huán)己烷30.0mL,攪拌均勻,油浴加熱到70℃,絡合反應2h后,冷卻出料。抽濾后的固體晾干得到紅棕色粉末4.85g。稱取0.23g的PVP-I粉末,加入少量乙醇溶解,用標定后的0.1mol/L硫代硫酸鈉溶液滴定,臨近終點時加入淀粉指示劑,繼續(xù)滴定至藍色消失,耗滴定液體積2.50mL。計算得固體PVP-I有效碘含量13.79%。
實施例2
在100mL的三口燒瓶中依次加入1.00g碘,4.00g聚乙烯吡咯烷酮K30,環(huán)己烷30.0mL,混合均勻,油浴加熱60℃,攪拌回流4h后,冷卻出料。抽濾后的固體晾干得到紅棕色粉末4.96g。稱取0.28g的PVP-I粉末,加入少量乙醇溶解,用標定后的0.1mol/L硫代硫酸鈉溶液滴定,臨近終點時加入淀粉指示劑,繼續(xù)滴定至藍色消失,耗滴定液體積3.00mL。計算得固體PVP-I有效碘含量13.60%。
實施例3
在100mL的三口燒瓶中依次加入1.00g碘,4.50g聚乙烯吡咯烷酮K30,二甲苯20.0mL,混合均勻,油浴加熱100℃,攪拌回流2h后,冷卻出料,經過過濾、晾干得到紅棕色粉末5.42g。稱取0.30g的PVP-I粉末,加入少量乙醇溶解,用標定后的0.1mol/L硫代硫酸鈉溶液滴定,臨近終點時加入淀粉指示劑,繼續(xù)滴定至藍色消失,耗滴定液體積3.02mL。計算得固體PVP-I有效碘含量12.78%。
實施例4
在100mL的三口燒瓶中依次加入1.00g碘,4.50g聚乙烯吡咯烷酮K30,二甲苯20.0mL,混合均勻,油浴加熱100℃,攪拌回流1h。反應結束后冷卻出料,經過過濾、晾干得到紅棕色粉末5.48g。稱取0.34g的PVP-I粉末,加入少量乙醇溶解,用標定后的0.1mol/L硫代硫酸鈉溶液滴定,臨近終點時加入淀粉指示劑,繼續(xù)滴定至藍色消失,耗滴定液體積3.48mL。計算得固體PVP-I有效碘含量12.99%。