医药中间体DM的清洁生产工艺

【摘要】： 本研究以工业M为原料，采用绿色氧化剂-过氧化氢，选用无毒、低毒溶剂，一步法合成了高品质的DM，所得产品无需精制即可达到药用生产的要求，工艺简单可行；利用红外光谱，对合成产物进行了结构表征；利用熔点仪、高效液相色谱，对产品进行纯度分析。同时对反应溶剂进行回收，并对整个回收流程进行模拟、实验验证，使生产过程中的溶剂可以循环使用，达到了降低成本、清洁生产的目的。 通过大量实验，确定制备DM的最佳工艺条件为： 以IPA为溶剂，氧化M-Na溶液得到的DM熔点可达180℃，收率80-90％；最佳工艺条件为：反应温度50℃，加料时间1h，反应时间1.5h，M-Na溶液浓度30％，物料配比2：1，碱过量程度5％，溶剂的量1.5倍(以M-Na溶液为基准的油水质量比)； 以IPA为溶剂，氧化固体M得到的DM熔点可达181℃，收率90％；最佳工艺条件为：加料时间1.25h，物料配比2：1.2，溶剂与M质量比7，反应温度50℃，溶剂在H_2O_2中分配1：3(与H_2O_2混合的溶剂占溶剂总量的分数)； 以THO为溶剂，氧化固体M得到的DM熔点可达184.5℃，收率96％，纯度99.6％；最佳工艺条件为：反应温度40℃，加料时间1h，反应时间3h，碳酸钠2.5％，物料配比2：1.1，有机溶剂3倍(以M质量为基准)，陈化时间0h。 同时发现，反应过程中加入分子筛和微量表面活性剂可提高产品收率，但对产品的熔点没有影响。 用ASPAN化工模拟软件对溶剂回收环节进行模拟计算，THO萃取精馏的最佳工艺参数为：萃取塔塔板数22，进料位置19，溶剂进料位置3，溶剂温度40℃，原料温度50℃，回流比0.8，溶剂比0.65；回收塔塔板数13，进料位置6，回流比0.5。进行间歇萃取精馏实验，产物通过GC分析含量，结果表明，THO的回收率和纯度与模拟计算结果基本一致。 【关键词】：M DM 过氧化氢 氧化 萃取精馏
【学位授予单位】：青岛科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TQ252.5
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-10
• 1 前言10-11
• 2 文献综述11-20
• 2.1 国内外医药及医药中间体发展现状11
• 2.2 药物中间体合成与环境污染11-12
• 2.3 医药中间体的绿色合成12-13
• 2.4 二硫化二苯并噻唑(DM)的发展前景13-14
• 2.5 DM的合成方法14-19
• 2.5.1 用亚硝酸钠作氧化剂生产DM14-15
• 2.5.2 以溴酸钾为氧化剂制备DM15
• 2.5.3 用氯气氧化制备DM15
• 2.5.4 用次氯酸钠氧化制备DM15-16
• 2.5.5 用双氧水作氧化剂制备DM16-17
• 2.5.6 电解法生产DM17
• 2.5.7 用氧气作氧化剂制备DM17
• 2.5.8 其他方法17-19
• 2.6 本文研究的内容和意义19-20
• 3 相关实验基础20-24
• 3.1 自由基反应20
• 3.2 有机概念图20-21
• 3.2.1 有机性O值的确定21
• 3.2.2 无机性I值的确定21
• 3.3 萃取精馏21-24
• 3.3.1 萃取精馏的分类22
• 3.3.2 萃取精馏溶剂的选择依据22-23
• 3.3.3 萃取精馏模型23-24
• 4 以异丙醇为溶剂制备DM24-47
• 4.1 反应机理24
• 4.2 以异丙醇为溶剂氧化M-Na盐溶液24-35
• 4.2.1 实验药品和主要仪器25
• 4.2.2 实验步骤25-27
• 4.2.3 实验结果及讨论27-35
• 4.2.4 本节结论35
• 4.3 以异丙醇为溶剂直接氧化固体M35-47
• 4.3.1 实验药品和主要仪器35-36
• 4.3.2 实验步骤36-38
• 4.3.3 单因素实验38-42
• 4.3.4 正交实验42-43
• 4.3.5 正交实验结果分析43-46
• 4.3.6 本节小结46-47
• 5 有机溶剂的选择47-60
• 5.1 有机概念图47-48
• 5.2 实验药品和主要仪器48
• 5.2.1 实验原料48
• 5.2.2 实验仪器48
• 5.3 实验步骤48-50
• 5.3.1 操作步骤48-49
• 5.3.2 调节溶液pH值49
• 5.3.3 实验现象49
• 5.3.4 实验数据49
• 5.3.5 产品测试49-50
• 5.4 正交实验50-57
• 5.4.1 正交实验结果分析51-57
• 5.5 放大实验57-58
• 5.6 分子筛对反应的影响58-59
• 5.7 表面活性剂对反应的影响59
• 5.8 本章小结59-60
• 6 溶剂回收60-76
• 6.1 流程模拟软件Aspen Plus60-62
• 6.1.1 Aspen Plus模拟软件简介60
• 6.1.2 应用Aspen Plus软件进行模拟的具体步骤60-61
• 6.1.3 Aspen Plus模拟计算中的热力学模型61
• 6.1.4 Aspen Plus中单元操作模块61-62
• 6.2 使用Aspen Plus对溶剂回收流程进行模拟62-73
• 6.2.1 溶剂的选择62-63
• 6.2.2 物系相平衡63-65
• 6.2.3 萃取精馏塔参数的优化65-70
• 6.2.4 溶剂回收塔参数的优化70-72
• 6.2.5 对整个流程进行模拟72-73
• 6.3 萃取精馏的小试73-75
• 6.3.1 药品和主要实验装置及分析方法73-74
• 6.3.2 分析仪器74
• 6.3.3 实验结果74-75
• 6.4 本章小结75-76
• 结论76-77
• 参考文献77-81
• 附录81-90
• 致谢90-91
• 攻读学位期间发表的学术论文目录91-92

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