邻苯二甲醛消毒剂的工艺合成.docx

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邻苯二甲醛消毒剂的工艺合成

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00amon25thDecember2020

邻苯二甲醛消毒剂的工艺合成

湖南化工职业技术学院

毕业论文

题目:

邻苯二甲醛消毒剂的合成工艺路线的研究

院系名称:

应用化学系

专业班级:

制药0511

学生姓名:

李祖碑

学号:

114

指导老师:

胡莉蓉（副教授）

2007年12月11日

摘要

邻苯二甲醛（O-phthalaldehyde，简写为OPA）以前是一种重要的医药化工中间体，自1994年Alfa发现其用于医疗内窥镜的消毒有很好的效果后，国外对OPA消毒功能研究十分活跃，以将其开发成一种新型高效消毒剂并获得美国FDA的认证[1].与目前在医疗机构广泛采用消毒剂戊二醛相比，邻苯二甲醛的杀菌谱更广，使用浓度更低，杀菌时间更短，刺激性更小，腐蚀性更弱。

近几年美国、加拿大、日本等先进国家已经用它逐步取代戊二醛作为新一代效。

基于以上原因，本课题对邻苯二甲醛的合成过程进行了较为系统的研究，得邻苯二甲醛新的合成路线，并对其工艺过程工艺参数进行了优化.以邻苯二（一氯甲基）苯为原料，在相转移催化剂存在下进行脂化水解，经减压蒸馏，制得邻苯二甲醇，该过程优化的工艺参数为:

邻二（一氯甲基）苯:

无水醋酸钠=l:

.22（摩尔比）、反温度100℃、催化剂用量2%，都苯二甲醉收率达%.以邻苯二甲醇为原料通过硝酸氧化得到目的产物邻苯二甲醛.在优化工艺条件下，即邻苯二甲醇与硝酸的摩尔比1:

、反应温度80℃、反应时间1h，收率可达%.

本研究首次采用新工艺合成出了邻苯二甲醛，合成中采用水做溶剂，合成收率高，工艺步骤少，降低了成本，提高了经济效益，该项目为陕西省2005年科技计划项目。

关键词:

邻二（一氯甲基）苯邻苯二甲醇邻苯二甲醛合成

Abstraet

Inthepaper,theprogressinthestudyofthemedicaldisinfectantwasreviewed.Thesynthesisof1,2-benzenedimethanolwasresearchedform1,2-bis-chloromethyl-benzol.Itindicatesthattheyieldof1,2-benzenedimethanolismainlycontrolleddytheprocessofesterification.Thereactionconditionhadalsobeenstudied.Theresultoftheexperimentsshowedthattheyieldof1,2-benzenedimethanolwasadout97％underthefollowingcondition:

themolarratioof1,2-bis-chloromethyl-benzoltosodiumacetateequalto1:

atthetemperatureof100℃,themassratioofcatalystto1,2-bis-chloromethyl-benzolis8％Theprocessingparameterof1,3-dihvdroisobenzofuranfrom1,2-bis-chloromethyl-benzolwasresearchedalso.Theresultoftheexperimentsshowedthattheyieldof1,2-benzenedimethanolwasabout％underthefollowingconditions:

themolarratioofsodiurnhydroxideto1,2-bis-chloromethyl-benzolequalto:

1,atthetemperatureof80℃,thereactiontimeabout6handthemolarityratioofcatalystto1,2-bis-chloromethyl-benzolis％.

Thesynthesisofo-phthalaldehydewasinvestigatedfrom1,2-benzenedimethanolinthesolventofaceticacidandwater.ThereactionconditionshadalsobeenstudiedThexeperimentresultsshowedthattheyieldofo-phthalaldehydewasabout％underthefollowingconditions:

themolarratioofC8H10O2/HNO3equalto1:

atthetemperatureof80℃andthereactiontimeabout.Thesynthesisofo-phthalaldehydewasalsoresearchedfrom1,3-dihydroisobenzofuraninthesolventofaceticacidandwater.Thereactionconditionshadbeenstudied.WhenthemolarratioofC8H10O2/HNO3equalto1:

atthetemperatureof80℃

Keywords:

1,2-bis-chloromethyl-benzol1,2-benzenedimethanolo-phthalaldehydeSynthesis

第一章文献综述

1.１戊二醛消毒剂的优缺点

目前，市场上所使用的醛类消毒剂主要有戊二醛、甲醛、复合醛等产品，而其中戊二醛在医院的使用量最大，主要用在内窥镜等精密仪器设备的消毒灭菌。

如美国强生公司出品的%戊二醛含量的消毒剂，为两体分别包装，用前合一，形成不成性活性较高的戊二醛。

因为自1962年Peppe等人发现了戊二醛（Glutaraldehyde,GAT）的强大杀菌作用以来，国外1963年就开始生产2%碱性戊二醛消毒剂。

近40年的广泛应用已表明戊二醛具有使用浓度低、高效、广谱、快速杀灭微生物等优点，而被誉为化学低温灭菌剂发展史上的里程碑之一。

现已把戊二醛作为怕高温、怕腐蚀医疗器械的首选消毒剂，尤其作为内镜的消毒灭菌剂。

尽管戊二醛具有良好的杀菌效果，但是2%碱性戊二醛对某些分枝杆菌的杀灭效果并不理想。

有研究表明耐戊二醛的分枝杆菌在戊二醛溶液中可以存活。

法国的DauendorfferJN等评估了2%碱性戊二醛溶液对蟾分枝杆菌的杀灭效率，证明蟾分枝杆菌对2%碱性戊二醛比结核分枝杆菌和耻垢分枝杆菌有更强的抵抗力:

环境样本中的菌株比人类样本中的菌株对2%碱性戊二醛的抵抗力更强,60%戊二醛对芽胞杆菌的杀灭作用也不理想。

美国的DanielsonJW等也研究了接种在瓷半柱体上的4种耐戊二醛的枯草杆菌芽胞的耐药性及复苏。

比较从瓷半柱体上清洗下来的溶液或悬浮液中的枯草杆菌芽胞同从土壤中提取的经肉汤培养出的枯草杆菌芽胞的耐药性，发现后者的耐药性更强;悬液中加钙时芽胞对戊二醛的耐药性更强，单独加镁与混合加镁和钙这两者的芽胞耐药性没有差别;杆菌肤肉汤培养基中的枯草杆菌芽胞对戊二醛的耐药性最强，研究还发现该芽胞经3%碱性戊二醛处理后仍能复活[7l。

此外，戊二醛对带有卵囊的隐抱子虫的杀灭时间长。

美国的WilsonJAI']等研究3种消毒剂对隐抱子虫卵囊的灭活作用，证明%戊二醛对灭活卵囊出芽和抑制单层细胞感染的效果最好，但却需要暴露卵囊于戊二醛长达10h且卵囊在最低浓度时才有效（，而如何解决携带隐抱子虫的内镜的消毒是一个值得注意的问题，因为浸泡戊二醛时间过长会腐蚀内镜[6]

如上前所述，戊二醛作为一种广谱、高效消毒剂，被广泛被应用于生物医学领域，尤其作为怕高温怕腐蚀的内镜的首选消毒剂。

但是随着戊二醛的广泛应用，在暴露人员中引起了一些毒副作用。

调查发现，即使小浓度的戊二醛也是高毒的，需要正确储存与处理[7]

1.２邻苯二甲醛与戊二醛的比较

邻苯二甲醛作为一种新型高效消毒剂其主要有以下的特点。

l.杀菌能力强，杀菌范围广

邻苯二甲醛对细菌繁殖体、真菌、分枝杆菌、病毒、细菌芽抱甚至某些寄生虫都有很强的杀灭作用，尤其对戊二醛耐药结核分枝杆菌有良好的杀灭作用。

walsh和MaiUdar等对邻苯二甲醛杀灭大肠杆菌ATCC9481、金黄色葡萄球菌NCTC6571及铜绿假单胞菌PA01的效果进行了实验。

在悬液试验中，用18mg/L的邻苯二甲醛溶液作用20mni可杀灭铜绿假单胞菌达5log以上。

当邻苯二甲醛浓度为180mg/L时，作用5mni，以上三种细菌均可减少5log以上，而戊二醛达到同样的杀灭效果需要45Omg/l。

将上述三种细菌污染在玻璃上经5000mg/L的邻苯二甲醛作用2-5mni使得三种菌菌量下降达610g以上。

2.使用浓度低，灭菌时间短

传统的碱性2%的戊二醛消毒剂在5min可以杀灭常见细菌，在4-5h杀灭芽胞，而含量为的邻苯二甲醛消毒剂进行的微生物学实验，证实其对细菌繁殖体作用2-3min即可杀灭，内杀灭芽胞，是一种高水平的消毒剂。

3.毒性低，挥发性小，对客体友善

4.性质稳定

邻苯二甲醛在pH为3一9的范围内都有很好的稳定性，其溶液可以连续使用14天以上。

美国Cidxe公司已经研制出精确监测浓度的试纸。

有资料显示，如果使用自动内镜清洗程序，在达到最小有效浓度前可以反复使用82次，而戊二醛仅能使用40次。

国内外文献就邻苯二甲醛的稳定性研究有关报道详见表[6]1-2、1-3。

表1-2%邻苯二甲醛溶液稳定性研究

Tab1-2%o-phthalaldehydesolutionStabilityStudy

表1-35%邻苯二甲醛存贮液保存10个月后的最低杀菌浓度

Tab1-35%o-phthalaldehydestoringliquiddepositary10monthsaftertheminimumbactericidalconcentration

邻苯二甲醛现有合成工艺简介

邻苯二甲醛的合成路线国内外报道较多，但大多产率较低，成本偏高，目前的合成路线主要有如下一些：

1.邻二甲苯澳化水解法[14]

由邻二甲苯经澳化、水解制得，反应方程式如下:

该法反应比较简单，中间产物四澳一邻二甲苯产率达92%，但需用澳作原料，成本较高，还用四氯化碳作溶剂，水解产率只有63%，反应收率合计只有55%左右，导致产品成本较高。

2.邻二甲苯氯代水解法

该法是以二甲苯为起始原料经抓化生成邻二四氯甲基苯，然后进行水解。

反应方程式如下：

用氯气进行反应，由于反应生成邻二甲苯与氯气生成邻二四氯甲基苯合成收率不高于40%，水解收率不高于75%。

工艺转化率低的原因导致中间产物收率低、难以分离，导致其最终产品成本高、纯度较低。

3.蔡臭氧化加氢法[6]

由蔡臭氧化后加氢制得，其反应方程式如下

臭氧化蔡加氢法收率可达%，但要采用贵金属作为催化剂，且工艺条件难以控制，产品纯度不高，导致该法生产的邻苯二甲醛成本较高、污染较严重、设备投资高、不易于工业化生产。

4.其它合成方法

国外专利报道采用邻苯二甲醇高温（250-500℃）通氧氧化来合成邻