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盐酸胍|50-01-1|医药中间体生产工艺的改进

   : 本文提供了一种生产工艺简单、反应过程易于控制、产品纯度高的盐酸胍生产工艺,解决了现有技术中存在的问题,获得了可观的经济效益,同时也解决了环保问题。

关键词: 盐酸胍; 工艺改进; 熔融反应;

 

盐酸胍,化学名氨基甲脒盐酸盐,其结构式为:HN=C(NH2)2.HCl,分子式为:CH6ClN3。白色或微黄色块状物,熔点181183,相对密度1.35425℃时,4%的水溶液的pH值为6.420℃时在100g的下列溶液中的溶解度:200g/100g水,76g/100g甲醇甲醇,24g/100g乙醇,几乎不溶于丙酮、苯和乙醚。可用作医药、农药、染料及其他有机合成中间体,是制造磺胺嘧啶、磺胺甲基嘧啶、磺胺二甲基嘧啶等药物及叶酸的重要原料,还可用作合成纤维的防静电剂。

目前,一般以双氰胺和铵盐(氯化铵)为原料,在170230℃下进行熔融反应,反应过程中向反应体系中通入氨气作为助剂以提高粗产品收率及纯度,反应完成后经切片机冷却切片后得到固体盐酸胍粗品,精制后得到成品。该工艺采用氨气作为反应助剂,一方面需要液氨储罐等相关设备,增加了不安全因素,提高了生产成本,另一方面由于氨气与双氰胺和氯化铵进行熔融反应过程中剧烈放热,容易生成三聚氰胺、三聚氰胺一酰胺和三聚氰胺二酰胺等杂质,影响反应后产品的纯度,增加精制成本。

为解决此类问题,本文开发了一种生产工艺简单,反应过程易于控制、产品纯度高的一种生产工艺。

1合成方法

1. 1 工艺路线


1. 2 生产工艺

1680g双氰胺、2030g氯化铵、297g碳酸铵混合均匀后,在搅拌状态下缓慢加入混合均匀后的物料,加热升温至200反应釜中的固体全部溶解。控制反应温度200210反应2.5小时,放料得盐酸胍粗品约3858g,粗品含量95.6%,测定游离铵含量。

精制:常温下,将盐酸胍粗品:水按11比例加入反应釜,再加入与粗品中游离铵等量的氢氧化钠,搅拌溶解,过滤,母液减压脱去约50%水,冷却析晶,过滤得纯度大于99%的工业级产品。

再精制:将工业级产品:水按11比例加入反应釜,再加入与产品中游离铵等量的氢氧化钠,搅拌溶解,滤膜过滤,母液减压脱去约50%水,冷却析晶,过滤,检测游离胺<1.2%后烘干得纯度>99.5%的医药级产品。

2 新旧生产工艺的比较

本文利用碳酸铵代替现有工艺中的氨气作为生产过程中的助剂,带来了诸多优点:

1)工艺简单、工艺条件控制方便。由于采用了固相反应,生产过程中熔融反应的温度、反应速度等易于控制,同时减少了液氨储罐、输送管道等设施,使生产成本大大降低,每吨可降低生产成本约200元左右;

2)使粗品质量大大提高。采用现有技术所得粗品的纯度在8892%,而采用本技术所得产品的纯度在95%以上,这对于大规模生产来说是一个质的提高,大大降低了精制成本;

3)生产过程中的安全性提高。由于无需目前生产过程中的液氨储存、输送等危险环节,大大增加了生产过程中的安全性。

3 工艺改进

    采用熔融反应法生产吗啉脒胍盐酸盐, 但起初收率只能达到 70% 左右, 通过对熔融反应法生产工艺和设备进行多方面的改进, 使收率提高到 93%~ 96% , 同时也提高了产品质量。

3. 1 搅拌抗阻能力的改进

    由于物料呈粉末状, 对搅拌阻力大, 我们将原用的小电机( 4 kW) 换成大电机( 7 1 5k W) , 并将搅拌轴与减速器轴焊接, 以提高搅拌的抗阻力能力。

3. 2 控制反应温度方法的改进

    ( 1) 采用内外降温法控制温度。外降温法: 即根据需要, 在反应釜夹套中通人循环水或冰盐水降温。内降温法: 原方法是将所有物料一次性投入罐中, 大量物料同时反应, 剧烈放热, 温度难以控制, 容易生成不明结构的粘稠状物, 造成产品收率低、 质量差, 甚至整批料报废。现在将混合物料分批投入反应釜, 使物料分批反应, 放出的热量相对较少,使反应温度较容易控制; 另一方面又可将后续添加的混合物料做为降温物, 根据需要投入反应罐内, 起到一定的内降温作用, 从而使剧烈的放热反应温度得到了很好的控制。

    ( 2) 在反应初期, 由于放热剧烈, 升温迅速, 温包中的温度计显示的温度存在滞后现象, 现将温度计直接插入物料中测量温度, 以便能真实地反映罐内温度急聚升降情况, 及时采取有效措施控制反应温度。

    ( 3) 万一温度控制不住, 超过210, 还可采取补救措施, 即向罐内浇适量自来水, 水立即汽化,带走大量热, 可以立竿见影地起到降温作用, 且对产品收率和质量影响不大, 通过以上改进, 有效地控制了反应温度, 为产品收率和质量的提高奠定了基础。

3. 3 压滤器的改进

    在用 H2O 洗压滤器后, 数根滤管内及压滤器底部会残留相当一部分 H2O, 因盐酸胍极易溶于H2O, 这些 H2O 能溶解很多盐酸胍, 使其在结晶罐内不能结晶析出, 使产品收率下降。现将压滤器底部装上排水阀, 使压滤器内部的水最大限度地排出, 从而提高了产品收率。

3 . 4 蒸馏水回收使用的改进

    在用蒸馏水精制盐酸胍时, 采用新蒸馏水搭配浓缩母液时回收的蒸馏水使用, 这样即解决了蒸馏水来源问题,又可使回收蒸馏水得到很好的利用,同时又大大减少了精制废水的产生。

4 结论

熔融反应法制盐酸胍, 利用碳酸铵代替现有工艺中的氨气作为生产过程中的助剂,工艺简单,反应过程易于控制、产品纯度高。

本文由苏州亚科科技股份有限公司编辑