54ta氨力农车间工艺设计大学论文Word文档格式.docx
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8.1反应釜体积计算与选型.......................................................................................33
8.2计量罐和储罐体积计算.......................................................................................36
九、泵的选型.............................................................................................................44
9.1二氯甲烷..............................................................................................................44
9.3THF.........................................................................................................................44
9.4乙腈......................................................................................................................45
9.5二氧己烷..............................................................................................................45
9.6产品输出..............................................................................................................46
9.7滤液输出..............................................................................................................46
9.8油层输出..............................................................................................................47
十、人员配置和车间制度..........................................................................................47
10.1人员配置.............................................................................................................48
10.2安全生产制度....................................................................................................48
参考文献
附录
第一部分综述部分
一、设计前言
1.1产品介绍[1]
产品名称:
氨力农
药物别称:
氨基双吡酮,氨吡酮,安联酮、安诺可、强心隆、乳酸氨利酮
中文名称:
氨联吡啶酮
英文名称:
Amrinone
结构式:
CASNo:
60719-84-8
分子式:
C10H9N3O
分子量:
187.198
密度:
1.277g/cm3
熔点:
187.2℃
沸点:
451.5+-45.0℃at760mmHg
1.2药品性状
氨力农常用于制剂,为淡黄或黄色澄清液体。
1.3药理学性质[1]
【药理毒理】其确切作用机制尚未完全阐明,实验证明该药通过选择性抑制心肌细胞内磷酸二酯酶,增加细胞内环磷腺苷(cAMP),改变细胞膜内外钙的转运,从而产生正性肌力作用,对血管平滑肌有直接松驰作用,可降低心脏前、后负荷。
【适用范围】适用于各种类型的充血性心力衰竭,尤其对洋地黄、利尿剂、血管扩张剂治疗无效的心衰患者。
1.4药物制剂
【制剂与规格】液体注射剂,10ml:
50mg
【用法及用量】每日口服400~800mg。
【不良反应】主要表现为胃肠反应、血色素、血小板减少、室性心律失常、低血压及肝肾功能损害。
【贮存】遮光,密闭保存。
二、工艺路线的确定
2.1合成工艺路线总述
查阅文献,以不同的原料合成氨基双吡酮,由于可以获得的文献资料有限,基本的原理路线由下图所示。
基本原理图[2-5]
2.2路线的优化
但是由于整个反应耗时过长,决定原料直接购买氯甲酸苄酯和2-羟基-3-硝基吡啶(直接买中间体I和中间体II)。
本法以氯甲酸苄酯和2-羟基-3-硝基吡啶为原料,经硝化、酯化、还原、碘代和氧化等反应制得氨基双吡酮。
该路线的特点是:
氨力农的合成线路比较单一,第一步反应的产率为87%,第二大步产率为46%(分步的产率乘积)
2.3氨力农的制备(工艺资料)
2.3.1中间化合物I(2-羟基-3-硝基吡啶)的合成(购买)[2]
在反应瓶中依次加入原料(加原料时冰浴添加)摩尔投料比(小试)为1:
1.2的2-吡啶酮和67%硝酸,于室温搅拌反应20-30min,反应液加调节pH至中性,后处理得产物2-羟基-3硝基吡啶。
2.3.2中间化合物II(氯甲酸苄酯)的合成(购买)[3]
在250ml反应瓶中依次加入三光气(29.8g,0.1mol)、50ml四氯化碳,冰浴降温至5℃以下,搅拌下慢慢添加苯甲醇(10.8g,0.1mol)和20ml四氯化碳溶液,滴加完毕撤去冰浴,室温反应5h,TLC检测反应完毕。
减压脱去溶剂,加入乙酸乙酯,并用水洗涤,干燥有机层,脱溶得16.31g无色油状物,收率95.6%。
2.3.3中间化合物a[N-(2-水-5-碘-2-氧代-3-吡啶基)氨基甲酸酯苄酯的合成][4]
在盛有反应器中加入原料(加原料时冰浴条件)摩尔投料比(小试)为1:
1.2:
1.35的2-羟基-3-硝基吡啶、N-(2-水-5-碘-2-氧代-3-吡啶基)氨基甲酸酯苄酯和碳酸钠,低温0℃反应30min,再室温过夜反应,氯仿萃取产物,将油层与水层分离开来,加入碘代丁二酰亚胺室温过夜反应后,脱去溶剂。
2.3.4反应终产物(氨联吡啶酮)的合成[5]
在反应器中加入0.36mol中间体a(溶于1.45LCHCl3),避光加入0.48molAg2CO3和3.6molCH3I反应24h,向反应器中继续加入双戊酰二硼0.38mol和乙酸钾1.08mol反应回流2.5h,冷却反应物,脱溶剂后干燥油层。
得到的中间产物b后,再加入双联(2-甲基-2,4-戊二醇)硼酸酯、4-溴吡啶、Pd催化剂和溶剂1,4-二氧己环,搅拌反应2.5h得到中间体c,析出固体并离心,用乙腈再溶滤饼,加入10%碳酸钠溶液,油水分离得油层。
蒸馏去溶剂后,在Pd催化下,进行氢气还原。
三、本设计工作的意义
我国目前生产氨力农的路线比较少,生产合成本身就不方便。
对生产线路的研究也会促进对反应步骤的优化,日后会有更多的反应线路可以选择。
假如对氨力农的生产方式多加探讨和试验,生产形式会更丰富,效率也会更高。
同时,本设计也对选择的线路进行了设备的设计。
由于氨力农本身作为药物起到了有利的社会价值,所以本设计工作十分地有意义。
四、原料、中间体及化学试剂的性质[1,7]
4.1原料的性质
4.1.12-羟基-3硝基吡啶
2(1H)-Pyridione,3-nitro
C5H4N2O3
相对分子质量:
140.10g/mol
6332-56-5
224℃
368.8℃+/-35℃(760Torr)
1.44g/cm3(20℃,760Torr)
pKa:
8.37(mostacid,25℃)
4.1.2氯甲酸苄酯
英文名称:
carbonochloridicacic,phenylmethylester
C8H7ClO2
CASNo:
分子质量:
170.59g/mol
1.22g/cm3
152℃
4.1.3双联(2-甲基-2,4-戊二醇)硼酸酯
bis(hexyleneglycolato)diboron
CASNo.:
230299-21-5
C12H24B2O4
253.94
115-117℃
222.6℃(760Torr)
相对密度(101℃):
0.97g/cm3
闪点:
145℃
12.05(25℃)
溶解性:
不易溶于水;
易溶于苯,极微溶于石油醚。
用途:
医药中间体
4.1.44-溴吡啶
英文名:
4-bromo-pyridine
C5H4BrN
158.00
CASNO:
1120-87-2
性状:
无色至浅黄色液体
0.5℃
28-30℃
折射率:
1.5694
相对密度(水=1):
1.598
饱和蒸气压(kPa):
3.35(25℃)
微溶于水,溶于乙醇、乙醚
4.1.5氢氧化钠
简介:
氢氧化钠(NaOH),俗称烧碱、火碱、苛性钠,常温下是一种白色晶体,具有强腐蚀性。
易溶于水,其水溶液呈强碱性,能使酚酞变红。
氢氧化钠是一种极常用的碱,是化学实验室的必备药品之一。
氢氧化钠在空气中易吸收水蒸气,对其必须密封保存,且要用橡胶瓶塞。
它的溶液可以用作洗涤液。
熔融白色颗粒或条状,现常制成小片状。
易吸收空气中的水分和二氧化碳。
1g溶于0.9ml冷水、0.3ml沸水、7.2ml无水乙醇、4.2ml甲醇,溶于甘油。
溶于水、乙醇时或溶液与酸混合时产生剧热。
溶液呈强碱性。
相对密度2.13。
4.1.6水
H2O
H—O—H(两氢氧键夹角104.5°
)
18.016
1000kg/m3(4℃时)
CAS:
7732-18-5
纯净的水是无色、无味、无固定形状的透明液体。
水在1个大气压(atm,1atmosphere)时(101.325千帕斯卡(kPa))。
纯水在0℃时密度为999.87千克/立方米,在沸点时水的密度为958.38千克/立方米。
水的比热容为4.2*10^3J/(kg℃)。
4.1.7硝酸
Nitricacid
7697-37-2
HNO3
63.02
纯硝酸为无色透明液体,浓硝酸为淡黄色液体(溶有二氧化氮)
-42℃
78℃
1.41
120.5℃
溶于水,可溶于醇,微溶于醚、氯仿
供制氮肥、王水、硝酸盐、硝化甘油
4.1.8碳酸氢钠
英文名SodiumBicarbonate
别称小苏打,重碳酸钠,酸式碳酸钠,重曹,BakingSoda
化学式NaHCO₃
分子量84.01
CASNo.144-55-8
熔点270℃(分解)
水溶性7.8g/100ml(18℃)
密度2.159g/c㎥(固体)
外观白色粉末或单斜晶结晶性粉末
属性化学试剂
毒性无毒
4.1.9N-碘代丁二酰亚胺
中文别名:
N-碘代琥珀酰亚胺;
N-碘丁二酰亚胺;
N-碘琥珀酰亚胺;
N-碘丁二酸亚胺;
N-碘化丁二酰胺;
丁二酰亚胺
N-Iodosuccinimide
英文别名:
1-IODO-2,5-PYRROLIDINEDIONE;
NIS;
1-iodo-5-pyrrolidinedione;
n-iodo-succinimid;
Succinimide,N-iodo-;
succiniodimide;
1-iodopyrrolidine-2,5-dione;
Iodosuccinimide;
2,5-Pyrrolidinedione,1-iodo-;
CASNo.:
516-12-1
EINECS:
208-221-6
分子式:
C4H4INO2
分子量:
224.98
4.2中间体的性质
4.2.1中间体aN-(2-水-5-碘-2-氧代-3-吡啶基)氨基甲酸酯苄酯
carbamicacid,N-(1,2-hydro-5-iodo-2-oxo-3-pyridinyl)-,phenylmethylester
C13H11IN2O3
147269-68-9
370.14g/mol
1.77g/cm3
459.0+-45℃
4.3辅助试剂的性质
4.3.1甲苯
methylbenzene
C7H8
-95°
C
111°
0.866g/cm3
蒸气密度:
3.2(vsair)
蒸气压:
22mmHg(20°
C)
n/D1.496(lit.)
40°
F
储存条件:
0-6°
水溶解性:
0.5g/L(20º
CASNO:
108-88-3
4.3.2乙醇
英文别名:
Ethanol,Alcohol,Grainalcohol
化学式:
C2H5OH
46.07
无色透明液体;
有愉快的气味和灼烧味;
易挥发;
能与水、氯仿、乙醚、甲醇、丙酮和其他多数有机溶剂混溶;
相对密度(d15.56)0.816;
易燃;
蒸气能与空气形成爆炸性混合物。
溶剂;
有机合成;
各种化合物的结晶;
洗涤剂;
萃取剂;
75%(体积分数)的乙醇溶液常用于医疗消毒。
4.3.3甲醇
英文名methanol
别称羟基甲烷、木醇、木精
化学式CH3OH
分子量32.04186
CASNo.67-56-1
EINECS登录号200-659-6
熔点-97℃
沸点64.7℃
水溶性与水完全互溶
密度0.7918g/cm³
外观无色液体
闪点11℃
应用工业酒精
安全性描述S:
1/2-7-16-36/37-45
危险性符号R:
11-39/23/24/25
危险性描述与空气混合能形成爆炸性混合物。
遇热源和明火有燃烧爆炸的危险。
危险品运输编号1230SMILESCORTECSPC1400000
摩尔质量32.04g·
mol−1
黏度0.59mPa·
s,20°
C
偶极矩1.69D(气态)
主要危害含有甲醇的酒可引致失明、肝病
4.3.4氯仿
Trichloromethane
CHCl3
67-66-3
119.39
外观与性状:
无色透明重质液体,极易挥发,有特殊气味。
-63.5℃
1.50
61.3℃
相对蒸气密度(空气=1):
4.12
饱和蒸气压:
13.33kPa(10.4℃)
溶解度(水):
0.8g/100ml,20°
不溶于水,溶于醇、醚、苯
主要危害:
作用于中枢神经系统,具有麻醉作用
4.3.5冰乙酸
Aceticacid
CH3COOH
C2H4O2
60.05
CAS号:
64-19-7
1.0492g/ml
117.9℃
无色液体,有刺鼻的醋酸味。
能溶于水、乙醇、乙醚、四氯化碳及甘油等有机溶剂。
4.