年产500吨贝诺酯生产工艺设计14页word文档
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贝诺酯片剂制备方案(供参考)一、阿司匹林的制备1、制备原理阿司匹林为解热镇痛药,用于治疗伤风、感冒、头痛、发烧、神经痛、关节痛及风湿病等。
近年来,又证明它具有抑制血小板凝聚的作用,其治疗范围又进一步扩大到预防血栓形成,治疗心血管疾患。
阿司匹林化学名为2-乙酰氧基苯甲酸,化学结构式为: OCOCH 3COOH 阿司匹林为白色针状或板状结晶,mp.135~140℃,易溶乙醇,可溶于氯仿、乙醚,微溶于水。
利用醋酐在硫酸催化下形成乙酰正离子,进攻水杨酸中的酚羟基氧,从而完成乙酰化反应。
合成路线如下: H +CH 3+O +OCOCH 3COOH OH COOH(CH 3CO)2OH +CH 3+OCH 3COOH ++-2、试药及器材1)试药 水杨酸(CP )、醋酐(CP )、98%浓硫酸(CP )、无水乙醇(CP )2)仪器 (50ml 、100ml 、150ml )锥形瓶、(50ml 、100ml )量筒、40ml 布氏漏斗、250ml 抽滤瓶、恒温水浴锅3、制备步骤1)酰化在250ml 的锥形瓶中,依次加入水杨酸30.0g 、醋酐45 ml 后,滴加浓硫酸5滴,轻轻地振摇,使水杨酸溶解加塞。
再将锥形瓶放在已预热的水浴锅上加热至65~80℃,振摇,并保持温度20分钟。
冷却至室温,待结晶析出后,加纯化水250ml ,用玻棒轻轻搅拌,继续冷却直至大量的结晶完全析出。
2)抽滤将布氏漏斗安装在吸滤瓶上,选择适宜的滤纸于布氏漏斗中,先湿润滤纸,再开减压泵,滤纸抽紧后,将上述待滤结晶溶液慢慢地倾入漏斗中,抽滤,得到的固体用约30ml 纯化水分三次快速洗涤,并尽量压紧抽干,即得粗品。
反应终点控制:取一滴反应液于滤纸上,滴加三氯化铁试液一滴,不应呈现深紫色而显轻微的淡紫色3)精制将上步所得粗品置于250ml锥形瓶中,加入无水乙醇30ml,于水浴上微热溶解;另在100ml锥形瓶中加入纯化水80ml,加热至60℃;将粗品乙醇液倒入热水中,(如有颜色,加少量的活性碳脱色,如有固体析出,则加热至溶解。
年产500吨贝诺酯的生产工艺设计目录一、前言1. 简介贝诺酯是一种扑热息痛和阿司匹林形成的酯。
它既保留两者原有作用, 也兼有协同作用, 是一种解热, 消炎的药物, 可用于治疗感冒、发热、头痛、类风湿性关节炎及骨关节炎等。
口服后在胃肠道不被水解, 以原形吸收, 很快达到有效血药浓度。
吸收后很快代谢成为阿司匹林和扑热息痛, 分解前t1 /2约为1h, 作用时间较阿司匹林以及扑热息痛长, 主要以水杨酸及对酰氨基酚的代谢产物自尿中排除, 极小量自粪便中排除。
贝诺酯很少引起胃肠出血, 不良反应小。
贝诺酯口服后吸收较阿司匹林或扑热息痛慢, 从口腔黏膜吸收较快。
贝诺酯的作用特点是开始退热时间较阿司匹林慢, 一般在服药后1. 5~3h开始, 体温下降缓慢, 作用温和, 持续降温时间较阿司匹林长, 体温复升率也较阿司匹林低。
2. 命名及结构贝诺酯化学名为2- (乙酰氧基)苯甲酸- 4-(乙酰氨基)苯酯, 分子式为C17H15NO5, 相对分子质量为313. 30。
分子结构式如图1所示。
3.性状白色结晶性粉末, 无味, m. p. 175 ~176 `C , 不溶于水, 易溶于热醇。
4.药理毒理本品为对乙酰氨基酚与阿司匹林的酯化物。
属非甾体类抗炎解热镇痛药,具解热、镇痛及抗炎作用,其作用机制基本同阿司匹林及对乙酰氨基酚主要通过抑制前列腺素的合成而产生镇痛抗炎和解热作用。
作用时间较阿司匹林及对乙酰氨基酚长。
急性毒性试验结果:大鼠经口LD50为10000mg/Kg,腹腔注射LD50为1830mg/Kg;小鼠经口LD50为2000mg/Kg,腹腔注射LD50为1255mg/Kg5.药代动力学口服后以原形吸收,吸收后很快代谢成为水杨酸和对乙酰氨基酚。
原形药的T1/2约为l小时。
进一步在肝中代谢,主要以水杨酸及对乙酰氨基酚的代谢产物自尿中排出,极小量从粪便排出。
水杨酸的T1/22~3小时,对乙酰氨基酚T1/21~4小时。
二、设计方案简介与评述1.合成工艺路线1. 1 路线11. 1. 1 乙酰水杨酰氯的制备1. 1. 2 贝诺酯的制备1. 2 路线21. 2. 1乙酰水杨酰氯的制备2. 两路线分析综合分析以上两路线, 可知路线一酰氯化过程中采用吡啶为催化剂, 但此催化剂具有强烈的刺激性, 并且虽然吡啶可与酰化试剂形成络合物而增加酰化活性, 但本路线采用无水操作以防水解时, 其酰化活性明显下降; 若温度过高, 在生成酰氯时易发生酯基的水解, 使生成的酰氯纯度不高, 从而影响下一步酯化产品的收率和质量。
500吨贝诺酯生产工艺设计贝诺酯是一种用作合成聚氨酯、涂料、树脂和塑料的重要化学品。
本文将对贝诺酯的生产工艺进行详细设计,并探讨其中的重要参数和工艺条件。
1.原料准备贝诺酯的合成原料包括己二醇、己二酸和异氰酸酯。
己二醇和己二酸按摩尔比1:1混合,在反应釜中加热至150℃,搅拌均匀后冷却至室温。
异氰酸酯将在另一个容器中预先加热至60℃。
2.缩聚反应将混合好的己二醇和己二酸倒入缩聚釜中,加热至180℃,开始搅拌。
将预热的异氰酸酯缓慢滴入缩聚釜中,同时继续加热和搅拌反应物。
保持反应温度在180-200℃范围内,并控制滴加速度,使反应物的黏度逐渐增加。
反应时间约为2-4小时,直到反应物完全缩聚为贝诺酯。
3.中和反应贝诺酯的缩聚反应会生成一些废弃物,需要通过中和反应进行处理。
将已经缩聚的贝诺酯倒入中和釜中,加入适量的水或其他中和剂,并进行充分的搅拌。
中和反应可以在室温下进行,持续搅拌约1小时。
4.精馏回收经过中和反应后,贝诺酯溶液中还会存在一些杂质和未反应的原料。
为了提纯产物,需要进行精馏回收。
将中和后的溶液倒入精馏釜中,加热至100℃,开始蒸馏。
通过逐渐升高的温度,逐步蒸发掉杂质、未反应的原料和过剩的中和剂。
5.精馏产物处理精馏后获得的贝诺酯产品还需要进行处理,以提高纯度和质量。
可采用溶剂洗涤、真空脱气和冷凝处理等方法。
首先,将精馏产物用溶剂进行洗涤,去除残余的杂质和不纯物。
然后,采用真空脱气来除去产品中的气体和挥发性成分。
最后,通过冷凝处理冷却产物,并将其收集到储罐中。
6.储存和包装经过处理得到的纯净贝诺酯产品需要储存和包装。
将产物转移至专用储罐中,并使用密封盖进行封闭。
储存过程中,应避免阳光直射和高温。
贝诺酯产品应进行适当的包装,以免受到外界污染和氧化。
综上所述,贝诺酯的生产工艺设计包括原料准备、缩聚反应、中和反应、精馏回收、精馏产物处理以及储存和包装。
在生产过程中需要控制反应温度、滴加速度和反应时间等参数,以获得高纯度和优质的贝诺酯产品。
贝诺酯,又称扑炎痛、苯乐莱、解热安,它的化学名称: 2-乙酰氧基苯甲酸对乙酰氦基苯酯,分子式: C17H15NO5,是一种良好的非甾体类消炎镇痛药以及环氧酶抑制剂[1-4]。
贝诺酯片剂是由阿司匹林和扑热息痛合成的一种亲脂性化合物,不仅具有显著的镇痛、抗炎、强解热的作用,还克服了阿司匹林突然降压的弊端,且具有很好的脂溶性,在血液中逐步溶解成为一种与阿司匹林、扑热息痛完全不同的代谢物,因此效果、适应性较好[5-6]。
贝诺酯片剂是乙酰氨基酚和阿司匹林的酯化产物,其作用机理为通过抑制前列腺素( PG) 的合成而产生相应的作用。
与阿司匹林、乙酰氨基酚相比,它的作用持续时间更长。
经口服后,可通过抑制中枢神经系统环氧加酶,降低PG 的合成,从而达到解热效果; 经外周组织PG 合酶的抑制,可产生镇痛效果; 在炎症反应中,PG 的合成受到抑制,可以达到相应的效果[7-9]。
贝诺酯片剂能有效地降低人体温度中心的病理性亢奋状态,从而降低人体的温度; 使皮肤血管膨胀、出汗增多、散热加速,达到良好的解热效果; 也可以通过抑制前列腺素,组织胺等化学物质的生成,并抵抗它的刺激性,使溶酶体膜稳定,达到良好的抗炎效果; 还可以减少炎症组织的通透性,改善微循环,提高抗炎作用。
采用阿司匹林、扑热息痛经化学方法进行配制,适用于感冒所致的流涕、头痛、发热、关节疼痛。
因为在体内无胃肠道的分解,所以可以有效地避免阿司匹林对胃肠道的刺激,同时可以避免用药所引起的一些副作用,对于风湿、类风湿性关节炎、神经痛、头痛、感冒等疾病有一定的治疗作用[10-11]。
贝诺酯片剂具有见效快、溶出度高、生物利用率好、副反应发生率较低等特点,且在胃肠道中不会被水解,因此能有效地消除普通解热止痛对胃肠道的刺激作用,且长期使用没有成瘾性和依赖性[12]。
其不影响正常温度的中枢神经,适用于人体温度调节中心以及还没有完全发育的婴儿,效果更理想、更安全。
贝诺酯片剂在缓解病人发烧、止痛等方面起到了很好的效果,具有很好的市场和社会效益[13]。
贝诺酯片的制备工艺流程贝诺酯片的制备工艺:水杨酸—阿司匹林—贝诺酯—贝诺酯片1.阿司匹林的生产方法:水杨酸乙酰化得到,在反应罐中加乙酐(加料量为水杨酸总量的0.7889倍),再加入三分之二量的水杨酸,搅拌升温,在81-82℃反应40-60min。
降温至81-82℃保温反应2h。
检查游离水杨酸合格后,降温至13℃,析出结晶,甩滤,水洗甩干,于65-70℃气流干燥,得乙酰水杨酸。
阿司匹林学名为乙酰水杨酸,是白色晶体,易溶于乙醇,氯仿和乙醚,微溶于水.因具有解热,镇痛和消炎作用,可用于治疗伤风,感冒,头痛,发烧,神经痛,关节痛及风湿病等,也用于预防心脑血管疾病.常用退热镇痛药APC中A即为阿司匹林.实验室通常采用水杨酸和乙酸酐在浓硫酸的催化下发生酰基化反应来制取.反应式如下:水杨酸乙酸酐乙酰水杨酸乙酸反应温度应控制在75~80℃左右,温度过高易发生下列副反应:生成的阿司匹林粗品,用35%的乙醇溶液进行重结晶将其纯化.其操作流程如下:【仪器药品】锥形瓶(100mL) 量筒(10mL,25mL) 温度计(100℃) 烧杯(200mL,100mL) 吸滤瓶布氏漏斗小水泵水浴锅电炉水杨酸乙酸酐硫酸(98%) 乙醇水溶液(35%)【实验步骤】⑴酰化在干燥的锥形瓶[1]中加入4.3g水杨酸和6mL乙酸酐,再滴入7滴浓硫酸[2],立即配上带有100℃温度计的塞子(温度计插入物料之中).混匀后置于水浴中加热,在充分振摇下缓慢升温至75℃.保持此温度反应15min,期间仍不断振摇.最后提高反应温度至80℃,再反应5min,使反应进行完全.⑵结晶抽滤稍冷后拆下温度计.在充分搅拌下将反应液倒入盛有100mL水的烧杯中,然后冰水冷却,待结晶完全析出后,进行抽滤.用少量冷水洗涤滤饼两次,压紧抽干后转移到100mL 烧杯中.⑶重结晶在盛有粗产品的烧杯中加入25mL35%乙醇,置于45~50℃水浴中加热,使其迅速溶解[3].若产品不能完全溶解,可酌情补加35%的乙醇溶液.然后静置到室温,冰水冷却,待结晶完全析出后,进行抽滤.用少量冷水洗涤滤饼两次,压紧抽干.将结晶转移至表面皿中,自然晾干后称量,计算产率.【注意事项】⑴酰化反应时,要用手压住瓶塞,以防反应蒸气冲出.并不断振摇,确保反应进行完全.⑵控制好酰化反应温度,否则将增加副产物的生成.⑶将反应液转移到水中时,要充分搅拌,将大的固体颗粒搅碎,以防重结晶时不易溶解.⑷乙酸酐具有强烈刺激性,要在通风橱内取用,并注意不要粘在皮肤上.【1】若制备阿司匹林的量较大,可采用带电动搅拌器的回流装置.三颈瓶中口安装电动搅拌器,一侧口安装球形冷凝管,另一侧口安装温度计.【2】水杨酸分子内存在氢键,阻碍酚羟基的酰基化反应.反应需加热至150~160℃才能进行.若加入少量浓硫酸,可破坏水杨酸分子内氢键,使反应温度降低到80℃左右,从而减少副产物的生成.【3】溶解时,加热时间不宜太长,温度不宜过高,否则阿司匹林发生水解.阿司匹林的制备方法1)称取水杨酸1.98g于锥形瓶(150mL);在通风条件下用吸量管取乙酸酐5mL,加入锥形瓶,滴入5滴浓流酸,摇动使固体全部溶解,盖上带玻璃管的胶塞,在事先预热的水浴中加热约10-15min[2]水浴装置:500mL烧杯中加100mL水、沸石,用温度计控制85℃-90℃。
一、车间设计概述1 、课题名称课题名称:年产3亿贝诺酯片剂车间工艺设计2 、设计依据本设计以片剂车间生产实习的现场观察学习和采集的数据为基础,以中国药典和相关材料作为依据,同时参考已有 SFDA和制药行业执行的《医药设计技术规定》、《药品注册管理办法》、《医药工程设计文件质量特性和质量评定实施细则》、《GMP》等多种设计规范。
3 、设计内容(1) 文字部份:确定工艺流程及净化区域划分、物料衡算、设备选型。
(2)图纸部份:车间平面布置图、高效包衣安装图、设计说明书。
4 、设计原则:(1)本设计为片剂车间,在设计中严格遵照《GMP》和《洁净厂房设计规范》等标准进行设计。
(2)对设备的选择,应考虑其是否能够完成生产任务,且具有节能高效,经济方便,实用可行,符合GMP生产等优点。
(3) 为保证控制区的洁净度要求,采用全封闭的空调系统。
(4) 遵守防火,安全,卫生,环保,劳动保护等相关规范制度。
(5) 严格质量管理制度,推行质量责任制,严格工艺设计质量[12]二、工艺流程及净化区域划分说明制剂的工艺流程是以保证实现处方的功能主治为目的,紧紧环绕功能主治的要求,对药物的处理原则、方法和程序所作的最基本的规定。
它决定着制剂质量的优劣,也决定着该制剂大生产的可行性和经济效益。
工艺流程的选择要根据药物的性质、制剂剂型以及药物的类别要求、生产可行性、生产成本等因素来决定。
片剂的制备方式有三种:粉末直接压片、干颗粒压片和湿颗粒压片。
粉末直接压片法具有省时节能,工艺简单,工序少,合用于湿热不稳定的药物等突出优点,但也存在粉末的流动性差,片重差异大,粉末压片容易造成裂片等弱点,导致该工艺的应用受到了一定限制。
湿法制粒的颗粒具有外形美观,流动性好,耐磨性较强,压缩成形性好等优点,但对于热敏性,湿敏性,极易溶性等无了物料可采用其他方法。
干法制粒压片法常用于热敏性物料,遇水易分解的药物,方法简单,省时省工,但采用干法制粒时,应注意由于高压引起的晶型转变及活性降低等问题。
一、生产任务说明1.设计项目:贝诺酯生产工艺设计;2.设计规模:年产430吨,纯度99%的贝诺酯(扑炎痛)。
二、产品简介及应用1、产品简介贝诺酯,又名扑炎痛、苯乐莱、解热安,化学名:2 - 乙酰氧基苯甲酸对乙酰氨基苯酯,结构式为:分子式:C17H15NO5,分子量:313.31,是一种很好的非甾体类消炎镇痛药,环氧酶抑制剂。
本品为白色结晶或结晶性粉末,无臭,无味;在沸乙醇中易溶,在沸甲醇中溶解,在甲醇或乙醇中微溶,在水中不溶;本品的熔点为177 ~181 ℃。
【药理毒理】本品为对乙酰氨基酚与阿司匹林的酯化物。
属非甾体类抗炎解热镇痛药,具解热、镇痛及抗炎作用,其作用机制基本同阿司匹林及对乙酰氨基酚主要通过抑制前列腺素的合成而产生镇痛抗炎和解热作用。
作用时间较阿司匹林及对乙酰氨基酚长。
急性毒性试验结果:大鼠经口LD50为10000mg/Kg,腹腔注射LD50为1830mg/Kg;小鼠经口LD50为2000mg/Kg,腹腔注射LD50为1255mg/Kg。
【药代动力学】口服后以原形吸收,吸收后很快代成为水酸和对乙酰氨基酚。
原形药的T1/2约为l小时。
进一步在肝中代,主要以水酸及对乙酰氨基酚的代产物自尿中排出,极小量从粪便排出。
水酸的T1/22~3小时,对乙酰氨基酚T1/21~4小时。
【适应症】用于感冒引起的鼻塞流涕、头痛、发热、关节痛。
2、产品的应用本品利用阿司匹林、扑热息痛经化学法拼合制备而成。
该药通过对中枢神经系统环加氧酶的抑制, 减少前列腺素伊G)合成, 并直接作用于受体部位" 因阻止了疼痛介质前列腺素的形成, 可降低肾血流量和尿量, 降低了肾孟输尿管压,使肾绞痛得以缓解或消失.此外,该药尚有抑制抗原)抗体形成, 抑制组织胺、缓激肽等形成, 降低炎症组织中血管通透性, 消除水肿等一系列抗炎作用,故疗效显著。
肾脏、输尿管因结石或血块移动等原因, 可致肾绞痛, 且疼痛剧烈并易反复发作贝诺醋系由阿司匹林与对乙酞氨基酚两者羚基化合而成。
贝诺酯的生产工艺原理贝诺酯是一种重要的工业原料,广泛应用于涂料、塑料、纺织品、胶粘剂等领域。
它具有良好的耐候性、粘附性和耐腐蚀性能,因此备受青睐。
本文将介绍贝诺酯的生产工艺原理,包括原材料选择、反应机理和工艺优化等方面。
一、原材料选择贝诺酯的生产主要依赖于两种主要原材料,丙烯酸和苯酚。
丙烯酸是产生贝诺酯的重要基础原料,可以通过丙烯酸酯的加氢得到。
而苯酚则是另一种重要原料,通过对苯酚进行酯化反应可以得到贝诺酯。
在原材料选择方面,需要注意原材料的纯度和质量。
高纯度的丙烯酸和苯酚可以提高贝诺酯生产的效率和质量,减少副产物的产生。
二、反应机理贝诺酯的生产主要通过酯化反应进行。
具体的反应机理如下:1. 加入催化剂:将丙烯酸和苯酚放入反应釜中,加入酯化反应的催化剂。
常用的催化剂有酚酸和硫酸等。
2. 反应进行:催化剂的作用下,丙烯酸和苯酚开始发生酯化反应。
酯化反应是酸催化的醇酸反应,通过酸催化和水剥离反应,生成贝诺酯和水。
3. 分离产品:完成反应后,通过分离器将贝诺酯从反应物、副产物和催化剂中分离出来。
产物经过蒸馏、萃取等工艺步骤,得到高纯度的贝诺酯。
三、工艺优化为了提高贝诺酯的生产效率和质量,需要进行工艺优化。
以下是几个常见的工艺优化方面:1. 反应温度控制:适当调节反应温度可以影响反应速率和产品质量。
高温可以加快反应速率,但也容易产生副反应。
因此,需要选择合适的反应温度以平衡速率和产物纯度。
2. 催化剂选择:催化剂的种类和用量对反应效果有很大影响。
应选用高效的催化剂,并合理控制用量,以提高催化剂的利用率和减少废弃物的生成。
3. 分离工艺改进:合理的分离工艺可以提高产物的纯度和收率。
通过优化蒸馏、萃取等分离步骤,可以去除杂质和副产物,得到高纯度的贝诺酯。
4. 副产物回收利用:贝诺酯生产过程中会产生一些副产物,如水等。
合理的副产物回收利用可以减少资源浪费,降低成本。
总结起来,贝诺酯的生产工艺主要依赖于丙烯酸和苯酚的酯化反应。
贝诺酯的工艺合成优化第一部分一、各种物质的化学性质水杨酸水杨酸为白色结晶性粉末,无臭,味先微苦后转辛。
分子式为C6H4(OH)(COOH)。
在光照下逐渐京变色。
常压下急剧加热分解为苯酚和二氧化碳。
熔点157-159℃,在光照下逐渐变色。
相对密度1.44。
沸点约211℃/2.67kPa。
76℃升华。
常压下急剧加热分解为苯酚和二氧化碳。
1g水杨酸可分别溶于460ml水、15ml沸水、2.7ml 乙醇、3ml丙酮、3ml乙醚、42ml氯仿、135ml苯、52ml松节油、约60ml甘油和80ml 石油醚中。
加入磷酸钠、硼砂等能增加水杨酸在水中的溶解度。
水杨酸水溶液的pH值为2.4。
水杨酸与三氯化铁水溶液生成特殊的紫色。
醋酸酐乙酸酐是由乙酸衍生出来的酸酐,分子式为(CH3CO)2O,常缩写为Ac2O。
它是最简单的有机酸酐之一,有机合成中常用它作乙酰化试剂或失水剂。
在室温下乙酸酐为无色液体,与空气中的水分反应,从而散发出乙酸的强烈味道。
为易制毒化学品。
对氨基苯酚白色片状晶体。
熔点 186~187℃沸点 110℃溶解性稍溶于水和乙醇,不溶于苯和氯仿,溶于碱液后很快变褐色。
有强还原性,易被空气中的氧气所氧化。
遇光和在空气中颜色变灰褐。
有两种型态:从水、乙醇和乙酸乙酯中析出者为α-型,为白色至浅黄色正交晶系片状结晶;从丙酮中析出者为双锥形晶体。
在空气及光的影响下,颜色迅速变深,在湿空气中尤甚。
熔点189.6~190.2℃,在110℃(1.467× 103Pa)可不分解而升华。
沸点284(分解)。
在绝对乙醇中溶解度0℃时4.5%,在丁酮中溶解度58.5℃时9.3%,微溶于氯仿、苯和石油醚,可溶于乙醇、乙醚和水,溶于碱液后很快变褐色。
对乙酰氨基酚分子式C8H9NO2,通常为白色结晶性粉末,有解热镇痛作用,用于感冒发烧、关节痛、神经痛、偏头痛、癌痛及手术后止痛等。
由对硝基酚钠经还原成对氨基酚,再酰化制得。
亚硫酸氢钠白色结晶性粉末。
贝诺酯的制备福州大学实验报告课程名称:化学制药实验实验类型:_____验证型________实验项目名称:诺酯的合成学生姓名:_____王越________年级专业:2008级制药工程学号:____S040803123 ____同组学生姓名:童林足苏晓珊严炜许春萍指导老师:唐凤翔薛蓬春实验地点:化学化工学院实验南楼210实验日期:2011年5月31日~6月1日化学化工学院实验二 贝诺酯的合成一、实验目的1、 通过乙酰水杨酰氯的制备,了解氯化试剂的选择及操作中注意的事项。
2、 通过本实验了解拼合原理在药物结构修饰方面的应用。
3、 了解Schotten-Baumann 酰基化反应原理。
二、实验原理阿司匹林与二氯亚砜在少量吡啶催化下进行羧羟基的卤置换反应,生成2-乙酰氧基苯甲酰氯:COOHOCOCH 3SOCl 2NCOClOCOCH 3SO 2HCl扑热息痛(对乙酰氨基酚)在氢氧化钠作用下生成钠盐,再与2-乙酰氧基苯甲酰氯进行Schotten-Baumann 酰基化反应,生成贝诺酯(2-乙酰氧基苯甲酸-4-乙酰氨基苯酯)。
OHNHCOCH 3NaOHONaNHCOCH 3COClOCOCH 3NHCOCH 3ONaNHCOCH 3COOOCOCH 3NHCOCH 3三、实验材料与设备表一 所用的玻璃仪器及规格 仪器名称 仪器规格 仪器数量 温度计0~100℃1三颈瓶100ml 1250ml 1 茄形瓶100ml 1抽滤瓶250ml 1滴管1ml 2烧杯500ml 1250ml 125ml 1 量筒100ml 125ml 15ml 1 水槽150mm 1注射器10ml 1恒压滴25ml 1 液漏斗玻璃棒 3导气管 1布氏漏1 斗干燥管 1漏斗 1二甲基硅油 国药集团化学试剂有限公司分析纯适量表三 所用的设备型号及规格设备名称设备规格 设备厂家列四孔智能水浴锅 ZKSY 郑州长城科工贸有限公司集热式恒温加热磁力搅拌器DF-101S 郑州长城科工贸有限公司子华牌循环水真空泵 SHZ-D Ⅲ 巩义市予华仪器有限责任公司真空干燥箱 DZF-6020型 上海精宏实验设备有限公司X-4显微熔点仪 SGWX-4 上海精密科学仪器有限公司电子天平 赛多利斯科学仪器(北京有限公司电热恒温鼓风干燥箱 DHG-9053A 上海精宏实验设备有限公司磁力搅拌器85-1A 郑州长城科工贸有限公司旋转蒸发仪R-100IN 郑州长城科工贸有限公司四、实验步骤1.称取阿司匹林4.5克(查文献可知;阿司匹林为白色针状或板状结晶性粉末,无臭,微带酸味,在干燥空气中稳定,遇潮则缓慢水解成水杨酸和醋酸,微溶于水,易溶于乙醇、乙醚、氯仿,也溶于碱溶液,同时分解,熔点135℃,相对分子质量为180.16,则称取的阿司匹林为25mmol),倒入三颈瓶中,加入转子用一个橡胶塞,两个磨口塞(其中一个安装温度计)堵住瓶口。
一、 生产任务说明1.设计项目:贝诺酯生产工艺设计;2.设计规模:年产430吨,纯度99%的贝诺酯(扑炎痛)。
二、 产品简介及应用1、产品简介贝诺酯,又名扑炎痛、苯乐莱、解热安,化学名:2 - 乙酰氧基苯甲酸对乙酰氨基苯酯,结构式为:分子式:C 17H 15NO 5,分子量:313.31,是一种很好的非甾体类消炎镇痛药,环氧酶抑制剂。
本品为白色结晶或结晶性粉末,无臭,无味;在沸乙醇中易溶,在沸甲醇中溶解,在甲醇或乙醇中微溶,在水中不溶;本品的熔点为177 ~181 ℃。
【药理毒理】本品为对乙酰氨基酚与阿司匹林的酯化物。
属非甾体类抗炎解热镇痛药,具解热、镇痛及抗炎作用,其作用机制基本同阿司匹林及对乙酰氨基酚主要通过抑制前列腺素的合成而产生镇痛抗炎和解热作用。
作用时间较阿司匹林及对乙酰氨基酚长。
急性毒性试验结果:大鼠经口LD50为10000mg/Kg ,腹腔注射LD50为1830mg/Kg ;小鼠经口LD50为2000mg/Kg ,腹腔注射LD50为1255mg/Kg 。
【药代动力学】口服后以原形吸收,吸收后很快代谢成为水杨酸和对乙酰氨基酚。
原形药的T1/2约为l 小时。
进一步在肝中代谢,主要以水杨酸及对乙酰氨基酚的代谢产物自尿中排出,极小量从粪便排出。
水杨酸的T1/22~3小时,对乙酰氨基酚T1/21~4小时。
【适应症】用于感冒引起的鼻塞流涕、头痛、发热、关节痛。
2、产品的应用本品利用阿司匹林、扑热息痛经化学法拼合制备而成。
该药通过对中枢神经系统环加氧酶的抑制, 减少前列腺素伊G)合成, 并直接作用于受体部位" 因阻止了疼痛介质前列腺素的形成, 可降低肾血流量和尿量, 降低了肾孟输尿管内压, 使肾绞痛得以缓解或消失.此外,该药尚有抑制抗原)抗体形成, 抑制组织胺、缓激肽等形成, 降低炎症组织中血管通透性, 消除水肿等一系列抗炎作用,故疗效显著。
肾脏、 输尿管内因结石或血块移动等原因, 可致肾绞痛, 且疼痛剧烈并易反复发作贝诺醋系由阿司匹林与对乙酞氨基酚两者羚基化合而成。
该药通过对中枢神经系统环加氧酶的抑制, 减少前列腺素(PG )合成, 并直接作用于受体部位。
因阻止了疼痛介质前列腺素的形成, 可降低肾血流量和尿量,降低了肾盂输尿管内压, 使肾绞痛得以缓解或消失。
此外, 该药尚有抑制抗原-一一抗体形成, 抑制组织胺、缓激肽等形成, 降低炎症组织中血管通透性, 消除水肿等一系列抗炎作用, 故疗效显著。
本品既有阿司匹林的解热镇痛抗炎作用,又保持了扑热息痛的解热作用。
由于体内分解不在胃肠道,因而克服了阿司匹林对胃肠道的刺激,克服了阿司匹林用于抗炎引起胃痛、胃出血、胃溃疡等缺点。
临床上主要用于治疗风湿及类风湿性关节炎骨关节炎、神经痛、头痛、感冒引起的中度钝痛等。
贝诺酷系中性化合物, 在胃肠道内不发生水解反应, 基本无刺激。
脂溶性好, 口服易被小肠吸收,一般02 m in 可见效。
又因其有解热作用, 对结合合并泌尿系感染而发热患者更为有益。
贝诺酷属非凿体类药物, 长期使用无成瘾性和依赖性, 可用作治疗肾绞痛的首选药物。
三、合成工艺路线及选择依据1、合成路线的选择根据文献报道,目前贝诺酯的合成路线主要有以下2条:a) 、合成路线一此路线酰氯化过程中采用吡啶为催化剂, 但此催化剂具有强烈的刺激性, 并且虽然吡啶可与酰化试剂形成络合物而增加酰化活性, 但本路线采用无水操作以防水解时, 其酰化活性明显下降; 若温度过高, 在生成酰氯时易发生酯基的水解, 使生成的酰氯纯度不高, 从而影响下一步酯化产品的收率和质量。
在酯化时, 使用大量的丙酮作吡啶缚酸剂, 而丙酮对扑热息痛和产品的溶解度差, 导致贝诺酯收率仅60%左右, 并且产品质量差, 生产上亦存在危险性。
b) 、合成路线二此路线在制备乙酰水杨酰氯时, 加入催化剂DMF后, 可明显降低酰氯的反应温度, 且所得酰氯质量好; 酯化反应以相转移催化剂催化, 可缩短反应时间,收率高。
综合以上优势, 选择路线二做为贝诺酯的最终合成路线。
2、选择依据通过对所设计的两条合成路线的研究,本文选择了路线二作为贝诺酯的最终合成路线。
该路线具有以下优点: 在制备中间体乙酰水杨酰氯时, 加入DMF后, 可明显降低酰氯的反应温度,且产品纯度高。
酯化一步加入PEG1000 作为相转移催化剂, 其操作简单、后处理方便, 缩短了反应时间, 能显著提高反应的选择性和收率。
得到质量和收率都很高的贝诺酯。
酰化反应加入催化剂DMF可降低反应温度, 得酰氯质量好。
注:氯化时氯化亚砜兼做溶剂, 应过量并注意回收。
3、最佳工艺条件1.1反应温度的影响在制备阿斯匹林酰氯时,在低温下制备酰氯的反应速度太慢,但高温条件下制备的酰氯色泽较深,用所得酰氯合成贝诺酯的收率低、质量差, 经多次实验, 发现理想的温度是30 ℃。
在合成贝诺酯的反应中,低温对贝诺酯的合成有利,而高温条件下,阿斯匹林酰氯易水解,造成贝诺酯的收率降低。
综合考虑较理想的酯化温度为0~5 ℃。
1.2NaOH 溶液浓度对贝诺酯收率的影响NaOH 溶液的浓度对贝诺酯的收率有较大影响,这是因为浓NaOH 溶液易使阿斯匹林酰氯水解和产品中的酯基水解。
故较理想的NaOH 溶液组成为5 %。
1.3催化剂对制备酰氯的影响在制备阿斯匹林酰氯时,考查了催化剂DMF对产物收率的影响。
在不加催化剂制备酰氯反应时要在70~80 ℃温度下进行,由此酰氯所得贝诺酯的收率仅50 %。
且酰氯的颜色深,产品的质量较差。
加入DMF后可明显降低酰氯的反应温度,且所得酰氯的质量好,酰氯的收率随DMF 用量增加而提高,当DMF 摩尔分数为阿斯匹林的5 %时,催化效果达到最佳,继续增加DMF 用量对提高酰氯收率作用不大。
1.4溶剂对贝诺酯收率的影响在合成贝诺酯时,考查了不同的溶剂对贝诺酯收率的影响。
若不加有机溶剂,在水溶液中酯化,贝诺酯的收率仅为45 %。
另外考查了苯、甲苯、石油醚等溶剂的影响,在苯- 水及甲苯- 水反应介质中,贝诺酯的收率差别不大,均较高。
考虑甲苯毒性较小,故选用甲苯- 水反应介质。
综上所述,生产贝诺酯较理想的反应条件是,在合成阿斯匹林酰氯时以DMF 作催化剂,在30 ℃温度下制得阿斯匹林酰氯。
酯化是在NaOH 的甲苯溶液中非均相酯化,可得到高质量和高收率的贝诺酯,改进的工艺比原工艺收率提高30 % ,更便于工业化生产。
四、工艺流程及工艺流程图(一)工艺流程:实验部分(小试)1) 在装有搅拌器、回流冷凝管、温度计的100mL三颈瓶中, 加入乙酰水杨酸9 g,在0~ 5℃下滴加氯化亚砜5mL和DMF 5mL, 缓缓加热至70, 反应1.2h, 减压除去过量的氯化亚砜, 冷却,得淡黄色的乙酰水杨酰氯。
2) 在装有滴液漏斗、搅拌的100 mL 三颈瓶中,加入扑热息痛9 g, 加水50 mL, 在0~ 5℃ 搅拌下缓缓加入5% 氢氧化钠水溶液50mL, 使扑热息痛全部溶解。
加入5% 相转移催化剂PEG1000,滴加上步制得乙酰水杨酰氯, 维持pH 值为9~10, 20~ 25℃ 搅拌反应0.75 h 。
反应完毕, 抽滤, 冷水洗至中性, 得白色贝诺酯粗品。
3) 在装有球形冷凝管的500ml 圆底烧瓶中加入粗品及8倍量的95%乙醇,加热回流使全溶,稍冷,加入适量活性炭,连续加热回流20分钟,趁热过滤,滤液放置,缓缓冷至10℃以下(冷却1min ),析出结晶,抽滤,用少量无水乙醇洗涤,抽干,得白色结晶,测熔点(175~ 177℃)。
贝诺酯带控制点的工艺流程图:(见图纸)五、 工艺设计及计算物料衡算1、 由实验可知合成一批目标物所需要的操作时间(反应时间、加料时间、冷却时间等总和)为4小时。
2、 原料投料量计算:1) 化合物的产率:乙酰水杨酰氯淡黄色液体产率Y ₁:98%贝诺酯白色结晶176 - 178`C 产率Y ₂:94%贝诺酯总收率2) 各部分原料投料量计算: 乙酰水杨酸430000180.16313.3180092.12⨯=⨯投料量= 149.12kg %折合成99%乙酰水杨酸:149.1299%150.63Kg ÷=根据工艺流程计算氯化亚砜的实际用量(相对密度 (d204)1.638)折合成99%氯化亚砜:135.7099%137.07Kg ÷=149.12118.9798.47180.16⨯=氯化亚砜理论投料量=Kg 合 60.12L 反应中用去的氯化亚砜量98.4798%96.50Kg =⨯=共剩余氯化亚砜量135.7098.4737.23Kg =-= 合22.73L折成98%扑热息痛122.6298%125.12Kg ÷=根据工艺流程计算氢氧化钠投料量:合5%氢氧化钠 681.20L合5%氢氧化钠 43.0L1. 精制过程物料衡算精制时用8倍量的95%乙醇加热回流使全溶,反应完成后,釜内物料总量为150.63+137.07+125.12+34.60-51.96-29.57-44.56-14.68=306.65kg95%乙醇用量为306.65*8=2453.20kg 六、 反应器的工艺计算由该反应的类型可知,在生产中的操作方式属于间歇式操作。
间歇操作通常采用釜式反应器,且反应过程中既无物料加入,又无物料输出,因此,可视为恒容过程。
如气相反应,反映体积视为整个反应器容积,反应过程中保持不变;液相反应,反应体积为液体所占据的空间,虽不充满整个反应器,但液体可视为不可压缩流体,故反应体积仍可视为恒定。
由于药品生产的规模一般较小,且品种多、生产工艺复杂,而间歇反应器具有装置简单、操作方便、适应性强等优点,因此,在制药工业中有着广泛的应用。
釜式反应器的结构、特点及应用:釜体一般是由钢板卷焊而成的圆筒体,再焊上钢制标准釜底,并配上封头、搅拌器等零部件而制成。
根据反映物料的性质,罐体内壁可内衬橡胶、搪玻璃、聚四氟乙烯等耐腐蚀材料。
为控制反应温度,罐体外壁常设有夹套,内部也可安装蛇管。
标准釜底一般为椭圆。
根据釜盖与釜体连接方式的不同,搅拌釜式反应器可分为开式(法兰连接)和闭式(焊接)两大类。
目前,釜式反应器的技术参数已实现标准化。
本次设计采用搪玻璃釜式反应器,内设搅拌器,外设夹套。
主要技术参数的计算如下:(一) 反应器总容积的计算1. 乙酰水样酰氯的制备过程,R V 、T V 的计算反应前后物料的密度为1350kg/ 3m ,阿司匹林、SOCl2、乙酰水杨酰氯、贝诺酯的相对分子质量分别为180.16,119.87,151.16,313.3。
31h 3=1.2h '=0.43h V m h m h 'h R V ττττ-⋅其中 ,;每小时所需处理的物料体积,;反应器的有效容积或反应体积,即物料所占有的体积,; 达到规定转化率所需要的时间,;辅助操作时间,。