孔 立,趙 瑩,林 旭,王玉剛(.江蘇八巨藥業(yè)有限公司,江蘇鹽城 4555;.鹽城工學院,江蘇鹽城 405)
D,L—萘普生合成原料新戊二醇回收工藝的研究
孔 立1,趙 瑩2,林 旭1,王玉剛1
(1.江蘇八巨藥業(yè)有限公司,江蘇鹽城 224555;2.鹽城工學院,江蘇鹽城 224051)
在合成D,L-萘普生縮酮過程中,消耗大量原料新戊二醇,經(jīng)重排、水解后產(chǎn)生大量含有2,2—二甲基—3—溴丙醇的高COD廢水。研究了該廢水經(jīng)環(huán)氧化、水解回收新戊二醇的工藝,進而降低生產(chǎn)成本,發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟助力環(huán)境保護。
新戊二醇;2,2—二甲基—3—溴丙醇;2,2—二甲基—1,3—環(huán)氧丙烷;環(huán)氧化反應;水解反應
D,L-萘普生是生產(chǎn)萘普生和萘普生鈉原料藥的必須醫(yī)藥中間體,萘普生(Naproxen)又名甲氧異丙酸,為非甾體類消炎鎮(zhèn)痛藥。其抗炎、解熱、鎮(zhèn)痛作用效果良好,不良反應較小。目前已在世界上廣泛應用,成為全球主要的解熱鎮(zhèn)痛藥和最暢銷的非處方藥之一。
江蘇八巨藥業(yè)有限公司采用丙酰萘工藝[1],該工藝以萘甲醚為起始原料,經(jīng)過丙?;寤?、縮酮、重排、水解、加氫、酸化合成D,L-萘普生,該工藝中,采用氧化鋅催化下分子重排制備D,L—萘普生,要消耗大量新戊二醇原料。新戊二醇作為縮合劑參與縮酮反應,后經(jīng)分子重排、水解后生成含2,2—二甲基—3—溴丙醇的水溶液,由于該水溶液雜質(zhì)多,成分復雜,直接水解合成新戊二醇的純度低,不能循環(huán)套用。采用環(huán)氧化法[2]對D,L—萘普生生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含2,2—二甲基—3—溴丙醇的廢水進行堿解環(huán)氧化生成2,2—二甲基—1,3—環(huán)氧丙烷,然后酸解得到新戊二醇循環(huán)套用到縮酮反應,降低了生產(chǎn)成本,同時發(fā)展了循環(huán)經(jīng)濟,保護環(huán)境。
2.1 實驗試劑及儀器
實驗試劑:重排物(自制,含量≥98%,);2,2—二甲基—1,3—環(huán)氧丙烷(自制,含量≥95%,);氫氧化鈉分析純,國藥集團化學試劑有限公司;硫酸分析純,國藥集團化學試劑有限公司。
實驗儀器:三口燒瓶;磁力攪拌;填料精餾柱冷凝管;低溫冷凍機。
2.2 環(huán)氧化反應實驗
在三口燒瓶中加入定量的氫氧化鈉溶液,攪拌回流,然后稱定量的重排物于滴液漏斗中,滴加重排物,同時收集蒸餾產(chǎn)物2,2—二甲基—1,3—環(huán)氧丙烷,稱重分析計算收率。
2.2.1 結(jié)果與討論
實驗是在液堿中回流水解反應,考察液堿用量、濃度和反應時間三個影響因素。
2.2.1.1 氫氧化鈉用量對反應的影響
在氫氧化鈉濃度40%條件下,考察不同摩爾比的氫氧化鈉用量對環(huán)氧化反應收率的影響,結(jié)果見表1:
從表1可以看出,隨著氫氧化鈉用量的增加,2,2—二甲基—1,3—環(huán)氧丙烷的收率先增大后有所降低,用量過大,引起重排副反應,導致反應收率降低。因此,最優(yōu)的氫氧化鈉用量為n(NaOH)∶n(重排物)=1.3∶1。
表1 氫氧化鈉用量對環(huán)氧化反應的影響
2.2.1.2 氫氧化鈉濃度對反應的影響
在n(NaOH)∶n(重排物)=1.3∶1條件下,考察氫氧化鈉濃度對環(huán)氧化反應的影響,實驗結(jié)果見表2。
表2 氫氧化鈉濃度對環(huán)氧化反應的影響
由表2可以看出,隨著氫氧化鈉濃度增加,環(huán)氧化反應收率呈增加趨勢,先有較大增加隨后增加緩慢,但是濃度增加,相應副反應增加,使收率略有降低。因此,最優(yōu)的氫氧化鈉濃度為40%。
2.2.1.3 反應時間對反應的影響
在氫氧化鈉濃度40%,n(NaOH)∶n(重排物)=1.3∶1的條件下,考察反應時間對環(huán)氧化反應的影響,實驗結(jié)果見表3。
表3 反應時間對環(huán)氧化反應的影響
由表3可以看出,隨著反應時間的延長,環(huán)氧化反應收率呈增加趨勢,先有較大增加隨后增加緩慢,若增加時間太長,有副反應產(chǎn)生反而使收率略有降低。因此,最優(yōu)的反應時間為回流反應3h。
2.3 水解反應實驗
在三口燒瓶中加入定量的2,2—二甲基—1,3—環(huán)氧丙烷和硫酸,攪拌回流,反應結(jié)束后取樣分析計算新戊二醇回收收率。
2.3.1 結(jié)果與討論
實驗是在硫酸水溶液中回流水解反應,考察硫酸濃度和反應時間兩個影響因素。
2.3.1.1 硫酸濃度對反應的影響
在2,2—二甲基—1,3—環(huán)氧丙烷∶水=1∶5,回流水解時間6h條件下考察硫酸濃度對水解收率的影響,在硫酸濃度依次為0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%,酸解生成新戊二醇的收率依次為:58.10%、65.37%、74.58%、83.16%、85.28%、84.78%、83.62%。
從以上數(shù)據(jù)得出,隨著硫酸用量的增加,2,2—二甲基—1,3—環(huán)氧丙烷的酸解收率先增大后有所降低,但當硫酸濃度過大,引起副反應產(chǎn)生,導致收率降低。因此,最優(yōu)的硫酸濃度為2.5%。
2.3.1.2 反應時間對水解反應的影響
在硫酸濃度2.5%,2,2—二甲基—1,3—環(huán)氧丙烷∶水=1∶5的條件下,考察回流反應時間對酸解反應的影響,在反應時間依次為2、3、4、5、6、7、8h,酸解生成新戊二醇的收率依次為:35.62%、56.13%、72.16%、80.27%、85.28%、84.97%、83.56%。
從以上數(shù)據(jù)得出,隨著反應時間的延長,水解反應收率呈增加趨勢,先有較大增加隨后增加緩慢,若增加時間太長,有副反應產(chǎn)生反而使收率略有降低。因此,最優(yōu)的反應時間為回流反應6h。
重排物經(jīng)氫氧化鈉水解生成2,2—二甲基—1,3—環(huán)氧丙烷的反應,實驗得出的最佳環(huán)氧化條件是:采用40%濃度的氫氧化鈉,用量為n(NaOH)∶n(重排物)=1.3∶1,回流反應3h。
通過對2,2—二甲基—1,3—環(huán)氧丙烷水解制備新戊二醇反應進行的研究,實驗得出的最佳酸解反應條件是:采用2.5%濃度的硫酸,回流反應6h。
[1] 陳芬兒,董恩蓮,等.D,L—萘普生重排合成的工藝研究[J].中國醫(yī)藥工業(yè)雜志1993,24(5):193-195.
[2] 姜艷麗,劉義勇,呂志國.相轉(zhuǎn)移催化合成2,2—二甲基—1,3—環(huán)氧丙烷[J].青島科技大學學報:自然科學版,2012,33(6):579-586.
Recycle Neopentyl Glycol in the Process of Synthesis of D,L-naproxen
Kong Li,Zhao Ying,Lin Xu,Wang Yu-gang
Synthesis of D,L-naproxen via ketalization,neopentyl glycol consume a large amount of raw materials,through rearrangement,hydrolysis to produce a large number of containing 2,2-dimethyl-3-bromopropanol high COD waste water.Studied the wastewater via epoxidation,hydrolysis of recycle neopentyl glycol process,thereby lowering the production cost,developing circular economy power environmental protection.
Neopentyl glycol;2,2-dimethyl-3-bromopropanol;2,2-dimethyl-1,3-epoxypropane;epoxidatiom;hydrolysis
文獻標志碼:B
1003-6490(2016)12-0103-02
2016-12-23
孔立(1973—),男,新疆石河子人,工程師,主要從事醫(yī)藥原料藥及中間體的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化工作。