化学制药工艺实例.pptx

扑热息痛的基本性质与药理效果扑热息痛的基本性质与药理效果对乙酰氨基酚又称扑热息痛对乙酰氨基酚又称扑热息痛，化学名为：N-(4-羟基苯基）乙酰胺本品为白色、类白色结晶或结晶性粉末。无臭，味微苦。在热水或乙醇中易溶，在丙酮中溶解，在水中微溶。熔点为168172。第1页/共32页第一节第一节合成路线及其选择合成路线及其选择一、一、结构分析结构分析二、二、对氨基苯酚的合成路线对氨基苯酚的合成路线至第二节第2页/共32页一、一、结构分析结构分析对乙酰氨基苯酚上有两个功能基：乙酰氨基苯酚上有两个功能基：可以根据形成乙酰基乙酰基和羟基羟基的化学反应类型来区分。经过上述分析，在苯环对位上引入氨氨基基和羟羟基基，得到对氨基苯酚，而对氨基苯酚对氨基苯酚对氨基苯酚对氨基苯酚则是合成各条路线共同的中间体则是合成各条路线共同的中间体。返回第3页/共32页二、二、对氨基苯酚的合成路线对氨基苯酚的合成路线目前主要有三条合成路线目前主要有三条合成路线：（一）、以对硝基苯酚钠为原料的合成路线（一）、以对硝基苯酚钠为原料的合成路线（一）、以对硝基苯酚钠为原料的合成路线（一）、以对硝基苯酚钠为原料的合成路线（二）、以苯酚为原料的合成路线（二）、以苯酚为原料的合成路线（二）、以苯酚为原料的合成路线（二）、以苯酚为原料的合成路线（三）、以硝基苯为原料的合成路线（三）、以硝基苯为原料的合成路线（三）、以硝基苯为原料的合成路线（三）、以硝基苯为原料的合成路线返回第4页/共32页合成反应式合成反应式HClFe屑+HClCH3COOH对硝基苯酚钠对硝基苯酚对氨基苯酚对乙酰氨基苯酚酸化还原乙酰化（一）、以对硝基苯酚钠为原料的合成路线（一）、以对硝基苯酚钠为原料的合成路线第5页/共32页（二）、以苯酚为原料的合成路线（二）、以苯酚为原料的合成路线1、苯酚亚硝化法、苯酚亚硝化法2、苯酚硝化法、苯酚硝化法返回第6页/共32页1 1、苯酚亚硝化法苯酚亚硝化法苯酚亚硝化法苯酚亚硝化法苯酚在冷却下（05），与亚硝酸钠和硫酸作用生成对亚硝基苯酚；再还原即得对氨基苯酚。反应特点分析反应特点分析：工艺路线成熟，收率可达80-85%缺点是用硫化钠作还原剂，成本偏高。应应用用价价值值：在对硝基苯酚钠供应不足的情况下，可用此条路线作补充。返回第7页/共32页2 2、苯酚硝化法、苯酚硝化法、苯酚硝化法、苯酚硝化法由苯酚硝化可得对硝基苯酚；反应是须冷却（05），且有二氧化氮气体产生。反反应应特特点点分分析析：收率较高，邻位体产量仅占对位体的十分之一，可以补充对硝基苯酚钠的不足。反应时须冷却，且有二氧化氮产生，对设备要求较严。用混酸作硝化剂，“三废”处理困难。返回第8页/共32页（三）、以硝基苯为原料的路线（三）、以硝基苯为原料的路线硝硝基基苯苯为为价价廉廉易易得得的的大大宗宗化化工工原原料料，它可用铝屑还原或电解或催化氢化等方法直接制备对氨基苯酚。铝屑还原法铝屑还原法电解还原法电解还原法催化氢化法催化氢化法返回第9页/共32页小小结结：上上述述几几条条工工艺艺路路线线各各有有特特点点，对对硝硝基苯酚钠基苯酚钠是基本的合成路线。是基本的合成路线。第10页/共32页第二节第二节对氨基苯酚的生产工艺原对氨基苯酚的生产工艺原理及其过程理及其过程对氨基苯酚在工业上主要有两条合成路线：对氨基苯酚在工业上主要有两条合成路线：一一一一条条条条是是是是以以以以苯苯苯苯酚酚酚酚为为为为原原原原料料料料，经亚硝化和用硫化钠还原而得。一一一一条条条条是是是是以对对对对硝硝硝硝基基基基苯苯苯苯酚酚酚酚钠钠钠钠为原料，用Fe屑盐酸还原而得。第11页/共32页一、以苯酚一、以苯酚(对亚硝基苯酚对亚硝基苯酚)为原料的路线为原料的路线（1）工艺原理工艺原理（2）工艺过程工艺过程返回第12页/共32页（1）工艺原理工艺原理主反应主反应：对对对对亚亚亚亚硝硝硝硝基基基基苯苯苯苯酚酚酚酚与与与与硫硫硫硫化化化化钠钠钠钠溶溶溶溶液液液液共共共共热热热热很很很很容容容容易易易易生生生生成成成成对对对对氨氨氨氨基基基基苯酚苯酚苯酚苯酚它是个显著的放热反应，只需在38-48即可进行反应，在生产工艺上必须注意温度的控制。它是在碱碱性性溶溶液液中中还还原原，生成的对氨基苯酚钠可用稀硫酸中和，使对氨基苯酚游离析出。、上述反应若反应不完全，会产生大量的、上述反应若反应不完全，会产生大量的副反应副反应副反应副反应、反应工艺条件的选择、反应工艺条件的选择返回第13页/共32页从反应式看出此工艺有哪些工艺参数需要控制或需进行优化？第14页/共32页、反应工艺条件的选择、反应工艺条件的选择因此，用硫化钠还原对亚硝基苯酚制备对氨基苯酚过程中，为了避免许多中间产物的混入，就必须探讨反应温度和配比。硫化钠的配料比硫化钠的配料比反应温度的控制反应温度的控制中和时的中和时的pH值、温度和加酸速度值、温度和加酸速度返回第15页/共32页（2）工艺过程工艺过程在搅拌下，在反应罐内提前加入规定量的硫化钠溶液（浓度为3845%），将对亚硝基苯酚以小块缓缓加入。随时用冰控制反应温度3848。1小时内加完对亚硝基苯酚。要防止一次加料过多，形成局部酸性过大而析出硫磺。反应完毕，将反应液抽入中和罐，（为为何何这这里里不不采采用用一一勺勺烩烩工工艺艺？）加入23倍量的水稀释，在40以下时，用20%硫酸中和到pH=9左右，逐渐有硫化氢气体逸出。中和到达终点时，由大量硫化氢泡沫产生，应注意劳动保护。离心甩滤，得对氨基苯酚粗品，其中含有少量硫磺。第16页/共32页对氨氨基基苯苯酚酚粗粗品品用用沸沸水水溶溶解解，加加入入活活性性炭炭脱脱色色、过滤，以除去硫磺。过滤，以除去硫磺。冷却结晶，过滤得产品。收率为冷却结晶，过滤得产品。收率为7578%。反应母液可回收副产物硫代硫酸钠。返回第17页/共32页二、以对硝基苯酚（对硝基苯酚钠）为原料的路线二、以对硝基苯酚（对硝基苯酚钠）为原料的路线（1）工艺原理工艺原理（2）工艺过程工艺过程返回第18页/共32页（1）工艺原理工艺原理用用Fe屑屑盐盐酸酸还还原原对对硝硝基基苯苯酚酚，即即可可制制备备成成对对氨氨基苯酚。基苯酚。这是一个放热反应，生产工艺上必须注意反应温度的控制；在生产上还原产物对氨基苯酚往往带褐色对氨基苯酚往往带褐色对氨基苯酚往往带褐色对氨基苯酚往往带褐色；铁的反应机理铁的反应机理比较复杂，反应后产生大量铁泥，铁泥的综合利用和环境污染都是工业上急待解决的问题。返回 第19页/共32页（2 2）工艺过程工艺过程工艺过程工艺过程将水（或上批母液）升温至60以上，加入铁屑，然后加入盐酸，搅拌升温产生FeCl2。至90以上时，分次投入对硝基苯酚和铁屑。保持剧烈反应，并随时用棒沾取反应液滴在洁净滤纸上，观察尚未反应的对硝基苯酚的黄黄色色来判定反应终点。这个过程，既要保持剧烈反应，又要防止溢料。上述过程中，要适时补加适量的母液或水来控制反应。剧烈反应，可得粒状结晶，质量好。若时间过长，吸附杂质多，质量差。第20页/共32页反应完毕后，慢慢加入粉状的碳酸钠调调节节pH值值在在7.07.2。预热至100的水或母液压入还原罐，并加热至105，静置沉淀Fe泥后，保温过滤。结晶罐中提前将适量亚硫酸氢钠加入。滤液抽入结晶罐内，滤饼用水或母液洗涤数次，铁泥抽干弃去。结晶罐冷却至25结晶，过滤，得对氨基苯酚。本步收率可达本步收率可达9095%，母液可用于下批料套用。母液可用于下批料套用。返回第21页/共32页第三节第三节对乙酰氨基苯酚的生产工对乙酰氨基苯酚的生产工艺原理及其过程艺原理及其过程一一、工艺原理工艺原理二、工艺过程工艺过程至第四节第22页/共32页一一、工艺原理、工艺原理11【主反应主反应主反应主反应】：对氨基苯酚与醋酸加热脱水，便生成对乙酰氨基苯酚对氨基苯酚与醋酸加热脱水，便生成对乙酰氨基苯酚这是个可可逆逆反反应应，通常采用蒸馏去水的方法，使反应趋于完全，以提高收率。需要的反应条件需要的反应条件：反应在148下进行，一般控制在120140。由于反应温度较高，对乙酰氨基苯酚又可能与空气中的氧气作用，生成亚胺醌及其聚合物等，致使产品变成深褐色或黑色，故故通通常常加加入入少少量量抗抗氧氧剂剂（如如亚亚硫硫酸酸氢氢钠钠等等）。第23页/共32页2【副反应副反应】乙酰化反应可能发生的副反应都是由于对氨基苯酚在较高温度下引起的。第24页/共32页3反应原理反应原理、对氨基苯酚也可用醋酐作乙酰化剂对氨基苯酚也可用醋酐作乙酰化剂对氨基苯酚也可用醋酐作乙酰化剂对氨基苯酚也可用醋酐作乙酰化剂其其优优点点是是：反反应应迅迅速速，反应温度较低，且且容容易易控控制副反应制副反应。缺点是：价格昂贵。因此，工业生产多采用稀醋酸（3540%）。第25页/共32页、乙酰化反应是可逆反应，如何保证产品收率的提高？乙酰化反应是可逆反应，如何保证产品收率的提高？乙酰化反应是可逆反应，如何保证产品收率的提高？乙酰化反应是可逆反应，如何保证产品收率的提高？应采取以下措施：必须严格控制醋酸用量、蒸馏速度和蒸出酸的浓度三者之间的关系蒸蒸馏馏过过快快，则蒸出酸的浓度较高，蒸出水量就相应降低，冰醋酸用量就要相应增加，才能达到同一脱水量。如如蒸蒸馏馏速速度度适适当当，有适量的醋酸冷凝回流，蒸出的醋酸浓度就会降低，蒸出的水量就会相应增加，达到同一脱水量的醋酸用量就会减少。因因因因此此此此，可可可可以以以以说说说说收收收收集集集集的的的的稀稀稀稀醋醋醋醋酸酸酸酸浓浓浓浓度度度度较较较较小小小小者者者者，脱脱脱脱水水水水量量量量较较较较多多多多，收收收收率较高。反之，收率就较低率较高。反之，收率就较低率较高。反之，收率就较低率较高。反之，收率就较低。第26页/共32页结论：结论：乙乙酰酰化化时时，采采用用适适当当的的分分馏馏装装置置严严格格控控制制蒸蒸馏馏速速度度和脱水量是个关键。和脱水量是个关键。另另一一个个有有效效的的脱脱水水方方法法是是采采用用三三元元共共沸沸的的原原理理把把乙乙酰酰化化生生成成的的水水及及时时蒸蒸出出，使使乙乙酰酰化化反反应应完完全全，节节约约原原材料。材料。返回第27页/共32页二、工艺过程、工艺过程上工序得来的对氨基苯酚结晶，用35%的亚硫酸钠溶液洗涤一次，取样计算其含量按折纯量投入反应罐，再投入规定量的稀醋酸（3540%）和冰醋酸。加热回流，同时蒸出稀醋酸。每小时出酸量保持在投入稀醋酸量的1/10左右待蒸出的稀醋酸量为投入稀醋酸量的1/2时，再加入冰醋酸和醋酐的混合液，继续加热回流，并缓慢蒸出稀醋酸。第28页/共32页约三小时后升温到140左右，待蒸出稀醋酸总量近于投入稀醋酸量时，测测定定对对氨氨基基苯苯酚酚含含量量小小于于2.5%，醋醋酸酸含含量量在在1520%左左右右，即即为为反反应应终终点点。（若未达终点，可在加入时量冰醋酸和醋酐的混合液，继续反应若干时间。）冷却析出结晶，得对乙酰氨基酚粗品。收率为9095%。蒸出的稀醋酸调节浓度后可以套用。粗品用5倍量的水和适量的活性炭精制，甩滤、烘干、粉碎、包装，便得合格成品便得合格成品便得合格成品便得合格成品。返回第29页/共32页第四节第四节对乙酰氨基苯酚的工艺流程图对乙酰氨基苯酚的工艺流程图什么是工艺流程图？什么是工艺流程图？什么是工艺流程图？什么是工艺流程图？通过图解形式表示化学生产过程中由原料制得成品时物料的流向，同时表示生产中所采用的化工设备和反应设备的形式、台数、大小、高低位置等。下下下下面面面面列列列列举举举举由由由由对对对对硝硝硝硝基基基基苯苯苯苯酚酚酚酚钠钠钠钠为为为为原原原原料料料料制制制制备备备备对对对对乙乙乙乙酰酰酰酰氨氨氨氨基基基基苯苯苯苯酚酚酚酚的的的的生生生生产工艺流程图。产工艺流程图。产工艺流程图。产工艺流程图。共分为四个工序共分为四个工序：对硝基酚的制备，又称酸化工序对氨基酚的制备，又称还原工序对乙酰氨基酚的制备，又称酰化工序精制、烘干、包装工序第30页/共32页第31页/共32页局部工序流程图局部工序流程图局部工序流程图局部工序流程图第32页/共32页