二、工艺流程设计 6(一)工艺流程简述(以第一工段△的制备为例) 在反应罐中加入乙酸乙酯,然后加入起始原料C000(17α-羟基黄体酮)及TCBQ(四氯苯醌),升温回流溶解,回流反应5hr,减压浓缩回收乙酸乙酯,回收后反应产物放入冷冻结晶罐进行冷冻结晶3.5hr,然后进行离心洗涤,结晶物在60℃下烘干6~8hr。烘干物进行碱洗二次(4.5hr),然后过滤洗涤,最后6在80℃下干燥6~8hr,得△中间体用于下步反应。 6(二)工艺流程设计(以第一工段△的制备为例) 6△制备过程涉及到以下单元操作过程: 1.间歇回流反应 2.减压浓缩 3.冷冻结晶 4.离心及洗涤
5.干燥(真空干燥) 6.萃取(碱洗) 7.过滤(压滤) 8.干燥(带压干燥)
每个单元操作均有各种典型的设备组合型式,通过以上各单元操作的合适设备组合形成了相应的生产流程。每个单元操作的设备类型选择要根据生产工艺性质需要和设计者经验来确定,而设备的大小则需要进行物料衡算和能量衡算,并考虑设备的制备性能。
参数: 214
对氨基苯酚合成
工艺过程:在反应釜中,投入50%的硫酸:苯酚:亚硝酸钠=1:1:1.2,开搅拌和冷冻,冷却至0℃,在此温度下搅拌3小时。反应结束,静止、抽滤、水洗至PH=5,甩干,得对亚甲基苯酚收率为80%。此步辅助时间为2小时。将得到的对亚甲基苯酚与硫化钠按1:1.2(摩尔比)投料到还原釜中,硫化钠的浓度为45%,在45℃下反应3小时,收率为90%,反应结束,加入50%硫酸(质量浓度)中和至PH=8,结晶、抽滤得粗对氨基苯酚(纯度为92%),结晶、抽滤得率为95%。此步辅助时间为3小时。年生产能力800吨/年。
参数: 226
对氨基苯酚合成
工艺过程:在反应釜中,投入55%的硫酸:苯酚:亚硝酸钠=1:1:2,开搅拌和冷冻,冷却至0℃,在此温度下搅拌3小时。反应结束,静止、抽滤、水洗至PH=5,甩干,得对亚甲基苯酚收率为80%。此步辅助时间为2小时。将得到的对亚甲基苯酚与硫化钠按1: 2(摩尔比)投料到还原釜中,硫化钠的浓度为45%,在45℃下反应3小时,收率为90%,反应结束,加入50%硫酸(质量浓度)中和至PH=8,结晶、抽滤得粗对氨基苯酚(纯度为96%),结晶、抽滤得率为92%。此步辅助时间为3小时。年生产能力1200吨/年。
参数:129
对氨基苯酚合成
工艺过程:在反应釜中,投入65%的硫酸:苯酚:亚硝酸钠=1:2:1.5,开搅拌和冷冻,冷却至3℃,在此温度下搅拌1.5小时。反应结束,静止、抽滤、水洗至PH=5,甩干,得对亚甲基苯酚收率为88%。此步辅助时间为1.5小时。将得到的对亚甲基苯酚与硫化钠按1:1.8(摩尔比)投料到还原釜中,硫化钠的浓度为50%,在40℃下反应2小时,收率为85%,反应结束,加入60%硫酸(质量浓度)中和至PH=8,结晶、抽滤得粗对氨基苯酚(纯度为96%),结晶、抽滤得率为95%。此步辅助时间为5小时。年生产能力1000吨/年。
参数: 4212 对氨基苯酚合成
工艺过程:在反应釜中,投入50%的硫酸:苯酚:亚硝酸钠=2:2:1.5,开搅拌和冷冻,冷却至5℃,在此温度下搅拌1.5小时。反应结束,静止、抽滤、水洗至PH=5,甩干,得对亚甲基苯酚收率为85%。此步辅助时间为2.5小时。将得到的对亚甲基苯酚与硫化钠按1:1(摩尔比)投料到还原釜中,硫化钠的浓度为42%,在38℃下反应3小时,收率为85%,反应结束,加入60%硫酸(质量浓度)中和至PH=8,结晶、抽滤得粗对氨基苯酚(纯度为95%),结晶、抽滤得率为95%。此步辅助时间为2小时。年生产能力650吨/年。
参数:222
对氨基苯酚合成
工艺过程:在反应釜中,投入60%的硫酸:苯酚:亚硝酸钠=2:2:1.5,开搅拌和冷冻,冷却至3℃,在此温度下搅拌1小时。反应结束,静止、抽滤、水洗至PH=5,甩干,得对亚甲基苯酚收率为85%。此步辅助时间为2小时。将得到的对亚甲基苯酚与硫化钠按2:1.5(摩尔比)投料到还原釜中,硫化钠的浓度为
60%,在40℃下反应2小时,收率为95%,反应结束,加入60%硫酸(质量浓度)中和至PH=8,结晶、抽滤得粗对氨基苯酚(纯度为96%),结晶、抽滤得率为95%。此步辅助时间为3小时。年生产能力1000吨/年。
参数125
对氨基苯酚合成
工艺过程:在反应釜中,投入55%的硫酸:苯酚:亚硝酸钠=1.3:1:1.5,开搅拌和冷冻,冷却至5℃,在此温度下搅拌3.5小时。反应结束,静止、抽滤、水洗至PH=5,甩干,得对亚甲基苯酚收率为80%。此步辅助时间为1.5小时。将得到的对亚甲基苯酚与硫化钠按1:1.8(摩尔比)投料到还原釜中,硫化钠的浓度为42%,在45℃下反应2小时,收率为90%,反应结束,加入65%硫酸(质量浓度)中和至PH=8,结晶、抽滤得粗对氨基苯酚(纯度为90%),结晶、抽滤得率为90%。此步辅助时间为5小时。年生产能力1500吨/年。
参数206
氨基-5-氯二苯酮
氨基-5-氯二苯酮是合成镇静催眠药利眠宁的重要中间体,根据其工艺过程,绘制2-氨基-5-氯二苯酮的工艺流程框图。
(先由对硝基氯苯与氰苄环合而得到异噁唑,再经过开环、还原而得,其反应方程式如下:
ClNO2+CH2CN NaOH C2H5OH250CNONH2FeHCl C2H5OH780CFeClOCCl
具体的工艺过程如下: (1)环合:
ooo
将氢氧化钠加热溶于乙醇中,冷至25-30C,加入对硝基氯苯;于30C以下滴加苄氰。加毕20-30C
oo
保温4h;冷至20C,加入冰水(乙醇量的1/4);再于35C以下缓缓加入次氯酸钠溶液(10%),至反应液变为黄色止;待反应液转为紫色,再加次氯酸钠液至溶液又变为黄色;第三次变黄色后,检查氰根为阴性时,加入冰水(乙醇量的3/4);搅拌5min,过滤;滤饼水洗至中性;滤干后干燥,得异噁唑化合物(此步转化率为80%)。 (2)开环、还原:
将4/5的乙醇加入搪玻璃反应罐内,搅拌,加入异噁唑化合物、铁粉;加热回流30min,于15-30min内加入盐酸-乙醇溶液(由盐酸和其余1/5乙醇配成);继续回流2 h,稍冷,加液碱至PH=8,即生成2-氨基-5-氯二苯甲酮(此步转化率为70%)。年生产能力1200吨/年。
参数111
敌白虫的合成
在冷却条件下,将三氯乙醛(90%)加入冷反应罐,在搅拌下加入甲醇(95%),使反应温度在35℃维持
2小时,将混合液冷却至5℃,加入三氯化磷(97%),使其与甲醇生成二甲级亚磷酸酯,其收率90%,并放出盐酸和氯甲烷(回收处理),此处放空率为30%,(三氯乙醛:甲醇:三氯化磷=1:3:1,摩尔比)。酯化液进一步脱盐酸,此步脱盐酸氯为80%,进入热反应罐,保持温度在80℃下维持3小时,即得产品。此步收率为95%。产品纯度为98%。整个生产过程辅助生产时间4小时。年生产能力为1800吨/年。
参数105
敌白虫的合成
在冷却条件下,将三氯乙醛(92%)加入冷反应罐,在搅拌下加入甲醇(95%),使反应温度在45℃维持2小时,将混合液冷却至5℃,加入三氯化磷(92%),使其与甲醇生成二甲级亚磷酸酯,其收率90%,并放出盐酸和氯甲烷(回收处理),此处放空率为30%,(三氯乙醛:甲醇:三氯化磷=2:3:1,摩尔比)。酯化液进一步脱盐酸,此步脱盐酸率为80%,进入热反应罐,保持温度在85℃下维持2小时,即得产品。此步收率为95%。产品纯度为98%。整个生产过程辅助生产时间4小时。年生产能力为1500吨/年。
参数227
敌白虫的合成
在冷却条件下,将三氯乙醛(94%)加入冷反应罐,在搅拌下加入甲醇(95%),使反应温度在35℃维持3小时,将混合液冷却至5℃,加入三氯化磷(97%),使其与甲醇生成二甲级亚磷酸酯,其收率85%,并放出盐酸和氯甲烷(回收处理),此处放空率为38%,(三氯乙醛:甲醇:三氯化磷=2:3:3,摩尔比)。酯化液进一步脱盐酸,此步脱盐酸率为80%,进入热反应罐,保持温度在85℃下维持4小时,即得产品。此步收率为96%。产品纯度为95%。整个生产过程辅助生产时间3小时。年生产能力为2500吨/年。
参数207
敌白虫的合成
在冷却条件下,将三氯乙醛(94%)加入冷反应罐,在搅拌下加入甲醇(95%),使反应温度在36℃维持3小时,将混合液冷却至5℃,加入三氯化磷(95%),使其与甲醇生成二甲级亚磷酸酯,其收率86%,并放出盐酸和氯甲烷(回收处理),此处放空率为35%,(三氯乙醛:甲醇:三氯化磷=2:4:3,摩尔比)。酯化液进一步脱盐酸,此步脱盐酸率为80%,进入热反应罐,保持温度在85℃下维持4小时,即得产品。此步收率为94%。产品纯度为95%。整个生产过程辅助生产时间4小时。年生产能力为1000吨/年。
参数 116 敌白虫的合成
在冷却条件下,将三氯乙醛(95%)加入冷反应罐,在搅拌下加入甲醇(92%),使反应温度在42℃维持
3.5小时,将混合液冷却至2℃,加入三氯化磷(92%),使其与甲醇生成二甲级亚磷酸酯,其收率94%,并放出盐酸和氯甲烷(回收处理),此处放空率为48%,(三氯乙醛:甲醇:三氯化磷=3:3:5,摩尔比)。酯化液进一步脱盐酸,此步脱盐酸率为82%,进入热反应罐,保持温度在92℃下维持4小时,即得产品。此步收率为92%。产品纯度为88%。整个生产过程辅助生产时间2小时。年生产能力为4500吨/年。
参数110
敌白虫的合成
在冷却条件下,将三氯乙醛(85%)加入冷反应罐,在搅拌下加入甲醇(98%),使反应温度在35℃维持1小时,将混合液冷却至5℃,加入三氯化磷(90%),使其与甲醇生成二甲级亚磷酸酯,其收率90%,并放出盐酸和氯甲烷(回收处理),此处放空率为20%,(三氯乙醛:甲醇:三氯化磷=2.5:2:2,摩尔比)。酯化液进一步脱盐酸,此步脱盐酸率为75%,进入热反应罐,保持温度在90℃下维持2小时,即得产品。此步收率为9%。产品纯度为90%。整个生产过程辅助生产时间4小时。年生产能力为3000吨/年。
参数201
敌白虫的合成
在冷却条件下,将三氯乙醛(95%)加入冷反应罐,在搅拌下加入甲醇(95%),使反应温度在50℃维持2小时,将混合液冷却至5℃,加入三氯化磷(95%),使其与甲醇生成二甲级亚磷酸酯,其收率85%,并放出盐酸和氯甲烷(回收处理),此处放空率为45%,(三氯乙醛:甲醇:三氯化磷=2:3:1,摩尔比)。酯化液进一步脱盐酸,此步脱盐酸率为80%,进入热反应罐,保持温度在85℃下维持3.5小时,即得产品。此步收率为85%。产品纯度为98%。整个生产过程辅助生产时间4小时。年生产能力为1800吨/年。
参数115
敌白虫的合成
在冷却条件下,将三氯乙醛(90%)加入冷反应罐,在搅拌下加入甲醇(92%),使反应温度在40℃维持3小时,将混合液冷却至2℃,加入三氯化磷(95%),使其与甲醇生成二甲级亚磷酸酯,其收率85%,并放出盐酸和氯甲烷(回收处理),此处放空率为40%,(三氯乙醛:甲醇:三氯化磷=3:3:4,摩尔比)。酯化液进一步脱盐酸,此步脱盐酸率为85%,进入热反应罐,保持温度在88℃下维持4小时,即得产品。此步收率为90%。产品纯度为98%。整个生产过程辅助生产时间7小时。年生产能力为2500吨/年。
参数220
敌白虫的合成
在冷却条件下,将三氯乙醛(95%)加入冷反应罐,在搅拌下加入甲醇(96%),使反应温度在40℃维持3小时,将混合液冷却至5℃,加入三氯化磷(95%),使其与甲醇生成二甲级亚磷酸酯,其收率94%,并放出盐酸和氯甲烷(回收处理),此处放空率为34%,(三氯乙醛:甲醇:三氯化磷=2.5:3:2.5,摩尔比)。酯化液进一步脱盐酸,此步脱盐酸率为80%,进入热反应罐,保持温度在90℃下维持4小时,即得产品。此步收率为95%。产品纯度为95%。整个生产过程辅助生产时间3小时。年生产能力为2500吨/年。