盐酸洛美沙星的生产工艺.docx
- 文档编号:3134016
- 上传时间:2022-11-17
- 格式:DOCX
- 页数:20
- 大小:300.14KB
盐酸洛美沙星的生产工艺.docx
《盐酸洛美沙星的生产工艺.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《盐酸洛美沙星的生产工艺.docx(20页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
盐酸洛美沙星的生产工艺
盐酸洛美沙星的生产工艺
学号:
0205
专业课程设计
(2)
题目
盐酸洛美沙星的生产工艺设计
学院
化学化工学院
专业
化学工程与工艺
班级
化工0802
姓名
石书婷
指导教师
陈少虎、刘华杰、杨辉琼
2011
年
6
月
30
日
专业课程设计
(2)任务书
一、设计时间
2011年6月20日-2011年7月1日(第18和19周)
二、设计题目
盐酸洛美沙星的生产工艺设计
三、设计条件
1、产品规格:
纯度%
2、生产能力:
50公斤/批或60公斤/批
3、收率:
每个工段收率都为90%
四、设计任务
1、从前两周所给目标化合物设计的合成线路中选择一条成熟的路线(即可以工业化生产的路线)确定生产方法。
2、进行工艺流程设计,说明工艺基本原理和流程简述
3、进行第一工段的物料衡算、能量衡算。
4、主要设备选型说明,填写设备一览表。
5、绘制相应的工艺流程图(包括方框流程图和PID流程图)。
五、设计要求
每个学生要全面认真地完成课程设计所规定的设计内容,要认真复习教材内容,查阅有关设计规范、手册等资料,独立按时完成任务;要正确综合运用所学的基础理论,来分析和解决课程设计中的问题;要正确掌握课程设计的设计方法和计算方法,方案设计要正确,步骤要清楚、简练、正确;设计说明书、计算书要求逻辑清晰、层次分明、书写整洁,图纸表达内容完整、清楚、规范。
六、课程设计进度安排
序号
设计内容
所用时间
1
查阅资料
2天
2
工艺计算(物料衡算,热量衡算,设备选型)
3天
3
设计绘制工艺流程图(包括方框流程图和PID流程图)
4天
4
整理打印装订课程设计说明书等有关资料
1天
合计
10天
七、课程设计考核方法及成绩评定
本课程设计采用优秀、良好、中等、及格、不及格5级记分制。
评分的主要依据为:
说明书和图纸的质量,独立完成设计的工作能力。
八、课程设计教材及主要参考资料
1.《化工设计概论》,侯文顺主编,北京:
化学工业出版社,2005年
2.《化工工艺设计》,丁浩主编,上海:
上海科学技术出版社,1989年
3.《化工工艺设计手册》,上海医药设计院主编,北京:
化学工业出版社,1981年
盐酸洛美沙星的合成工艺研究
第一章概述
产品名称、化学结构及理化性质
产品名称:
中文名:
盐酸洛美沙星
俗名:
氟沙星、罗麦沙星
化学名:
1-乙基-6,8-二氟-7-(3-甲基-1-哌嗪)-4-氧代-3-喹啉羧酸
英文名:
1-Ethyl-6,8-difluoro-1,4-dihydro-7-(3-methyl-1-piperazinyl)-4-oxo-3-
quinolinecarboxylicAcidHydrochloride
化学结构式、分子式及分子量:
①化学结构式:
②分子式:
C17H19F2N3O3·HCl
③分子量:
理化性质:
物理性质:
白色或微黄色结晶粉末,几乎无臭,味微苦。
化学性质:
盐酸洛美沙星酸度为PH值,在水中微溶,在乙醇或氯仿中几乎不溶;在氢氧化钠试液中易溶,在氨试液中溶解;与丙二酸和醋酐在30~90℃的水浴中加热5~10分钟,显红棕色;盐酸洛美沙星加水在稀硝酸微温使溶解,溶液显氯化物的鉴别反应;因本品遇光渐变色。
产品质量标准、包装规格要求及储藏
产品质量标准:
含量≥99(%)。
包装方式;内衬二层聚乙烯薄膜袋,外包装用圆纸桶。
包装规格:
25KG/桶。
储藏:
避光、密闭、在阴凉处保存。
产品用途及使用注意事项
产品用途:
盐酸洛美沙星属于抗生素类药物,为二氟喹诺酮广谱抗菌药,主要通过抑制细菌的DNA旋转酶而起杀菌作用,对不动杆菌、绿脓杆菌等假单胞菌属、葡萄球菌属和肺炎球菌、溶血性链球菌等亦具有一定的抗菌作用。
注意事项:
对喹诺酮类药物过敏者禁用。
产品生产的工艺沿革
盐酸洛美沙星于1985年首先由日本北陆制药公司和盐野义制药公司生产,1989年于阿根廷首次上市,其后为美国Searle公司的产品(商品名为Maxaquin)上市[1]。
第二章工艺流程设计及工艺流程
工艺流程设计
本设计的生产工艺的操作方式采用的是间歇操作,整个工艺总体上分为六个工段,包括还原、缩合环合、乙基化、水解、缩合、成盐六个单元反应,和压滤、醇洗、水洗、干燥、结晶、溶剂回收等一系列单元过程。
以方框和圆框分别表示单元过程及单元反应,以箭头表示物料和载能介质流向,该设计各个工段的生产工艺流程方框图如下所示[6-8]:
第一工段2,3,4-三氟苯胺(中间体1)的制备
第二工段6,7,8-三氟-1,4-二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸乙酯(中间体2)的制备
第三工段1-乙基-6,7,8-三氟-1,4-二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸乙酯(中间体3)的制备
第四工段1-乙基-6,7,8-三氟-l,4-二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸(中间体4)的制备
第五工段洛美沙星的制备
第六工段盐酸洛美沙星的制备
反应原理及理论解释
盐酸洛美沙星的最佳合成路线为:
由2,3,4-三氟硝基苯经还原成2,3,4-三氟氯苯,再缩合环合成6,7,8-三氟-1,4-二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸乙酯,乙基化合成1-乙基-6,7,8-三氟-1,4-二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸乙酯,水解生成1-乙基-6,7,8-三氟-l,4-二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸,再与2-甲基哌嗪缩合成l-乙基-6,8-二氟-7-(3-甲基-1-哌嗪基)-1,4-二氢-4-氧代哇啉-3-羧酸,最后成盐生成盐酸洛美沙星这六步完成[2,3]。
合成路线原理图如下[4]:
工艺流程操作简述[4]
第一工段2,3,4-三氟苯胺的制备
将七水合硫酸亚铁、氯化钠、水和乙醇投料加入催化氢化反应釜,然后投入2,3,4-三氟硝基苯,关闭该投料口,并不断通入氢气反应2.5h,反应完毕后反应液出料进入水蒸汽蒸馏罐进行水蒸汽蒸馏,收集蒸馏液,静置分层后,水层回收氯化钠后进行三废处理,油层进入减压蒸馏罐,馏液进入下一工段,罐内剩余液体进行乙醇回收处理。
第二工段6,7,8-三氟-1,4-二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸乙酯的制备
在缩合环合反应釜中投料加入乙氧基亚甲基丙二酸二乙酯、石蜡油,关闭投料口,
缓慢升温至l40~l50℃反应2h,反应毕,蒸去反应生成的乙醇,并进行处理;打开投
料口,加入二苯乙烷继续升温至250~260℃反应2h,反应毕,打开冷却水冷却、反应
混合物进入过滤装置过滤,滤液经处理后进入回收罐分别回收DPE和石蜡油,固体用
石油醚洗涤得6,7,8-三氟-1,4-二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸乙酯,无需纯化直接用于下一工段
反应,石油醚进入回收罐回收处理。
第三工段1-乙基-6,7,8-三氟-1,4-二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸乙酯的制备
在乙基化反应釜中投料加入DMF、碳酸钾,再缓慢加入溴乙烷,关闭投料口,控制温度于70~80℃反应4h,反应毕,打开冷却水冷却至室温,再出料进入过滤装置过滤,滤液进行处理回收DMF和副产物乙醇,过滤固体用二氯乙烷重结晶、过滤、干燥制得1-乙基-6,7,8-三氟-1,4-二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸乙酯,进入下一工段,二氯乙烷进入回收罐回收。
第四工段1-乙基-6,7,8-三氟-l,4-二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸的制备
将冰醋酸及浓盐酸投料加入缩合反应釜中,关闭投料口,加热回流反应4h,反应完毕后,打开冷却水进行冷却,然后反应液出料进入过滤装置过滤,滤液进行处理,固体出料进入洗涤装置中依次用水,95%乙醇洗涤,对废水进行三废处理,乙醇经处理后进入回收罐回收处理,最后固体进入干燥器中干燥得1-乙基-6,7,8-三氟-l,4-二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸,进入下一工段。
第五工段洛美沙星的制备
在水解反应釜中投料加入无水2-甲基哌嗪、呲啶,关闭投料口,升温于100℃搅拌反应,反应毕,反应液出料进行减压蒸馏分去吡啶,吡啶进入回收罐回收处理,残留固体出料进入洗涤装置用水进行洗涤,过滤,对水进行三废处理,最后出料在进入燥器中干燥得白色粉末结晶洛美沙星,进入下一工段。
第六工段盐酸洛美沙星的制备
在成盐反应釜中投料加入盐酸、乙醇,关闭投料口,开始进行反应使洛美沙星转化成盐酸洛美沙星,反应完毕后,打开冷却水冷却,进入洗涤装置用乙醇洗涤,乙醇经处理后进入回收罐回收处理,最后固体出料在结晶塔中再用水重结晶、过滤、干燥得最终产品盐酸洛美沙星。
第三章物料衡算
物料衡算依据
设计任务:
1、设计项目:
盐酸洛美沙星车间
2、产品名称:
盐酸洛美沙星
3、产品规格:
纯度%
4、批生产能力:
50㎏(纯盐酸洛美沙星:
㎏;杂质:
㎏)
5、安定制备共分六个工段,其中前五个工段都有化学反应发生,反应式如上原理图所示。
6、收率:
还原工段收率:
90%
缩合环合工段收率:
90%
乙基化工段收率:
90%
水解工段收率:
90%
缩合工段收率:
90%
成盐工段收率:
90%
总收率:
90%×90%×90%×90%×90%×90%=%
基准:
物料衡算以批计算,物料单位为千克。
还原工段的物料衡算
还原反应岗位(收率:
90%)
(1)投料:
表1还原反应原料用量表
原料名称
规格
摩尔配比
批投料量
分子量
2,3,4-三氟硝基苯
氢气
七水硫酸亚铁
氯化钠
水
乙醇
纯度100%
纯度100%
纯度100%
纯度100%
密度㎏/L
纯度100%
密度㎏/L
㎏
㎏
㎏
㎏
300L
300L
(2)计算过程:
①还原反应:
原料投入量,计算结果填入表1
2,3,4-三氟硝基苯用量:
(50×%)÷÷%×=㎏
氢气用量:
(50×%)÷÷%×3×2=㎏
七水硫酸亚铁用量:
㎏
氯化钠用量:
㎏
水用量:
300L
乙醇用量:
300L
2,3,4-三氟苯胺的理论产量:
㎏
实际产量:
㎏
损失量:
㎏(由于副反应,转化为杂质)
A.2,3,4-三氟苯胺的生产量:
㎏
B.氢气回收量:
㎏
C.生成的水量:
㎏
总水量=投入水+反应生成水
=300+
=㎏
D.杂质生成量:
㎏
总杂质量=杂质生成量
=㎏(来源于副产物)
E.七水硫酸亚铁剩余量:
㎏
F.氯化钠剩余量:
㎏
G.乙醇剩余量:
237㎏
②A
A.还原反应出来的混合液:
㎏
B.母液:
a2,3,4-三氟苯胺:
㎏
b七水硫酸亚铁剩余量:
㎏
c氯化钠剩余量:
㎏
d乙醇剩余量:
237㎏
e杂质量:
㎏
f水量:
㎏
C.水层:
a七水硫酸亚铁量:
㎏
b氯化钠量:
㎏
c水量:
㎏
D.油层:
a2,3,4-三氟苯胺:
㎏
b乙醇:
237㎏
c杂质量:
㎏
③A
A.母液:
a2,3,4-三氟苯胺:
㎏
b乙醇:
237㎏
c杂质量:
㎏
B.乙醇混合物:
a乙醇:
237㎏
b杂质量:
㎏
C.2,3,4-三氟苯胺粗品:
a2,3,4-三氟苯胺:
㎏
b杂质量:
㎏
还原工段物料衡算计算结果如下表2:
表2还原工段物料平衡一览表
进料
出料
序
号
物料
名称
组成(%)
数量(㎏)
序
号
物料
名称
组成
(%)
数量(㎏)
1
2,3,4-三氟硝基苯
1
水层
(1)
FeSO4·7H2O
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 盐酸 洛美 生产工艺