孔 立,赵 莹,林 旭,王玉刚(.江苏八巨药业有限公司,江苏盐城 4555;.盐城工学院,江苏盐城 405)
D,L—萘普生合成原料新戊二醇回收工艺的研究
孔 立1,赵 莹2,林 旭1,王玉刚1
(1.江苏八巨药业有限公司,江苏盐城 224555;2.盐城工学院,江苏盐城 224051)
在合成D,L-萘普生缩酮过程中,消耗大量原料新戊二醇,经重排、水解后产生大量含有2,2—二甲基—3—溴丙醇的高COD废水。研究了该废水经环氧化、水解回收新戊二醇的工艺,进而降低生产成本,发展循环经济助力环境保护。
新戊二醇;2,2—二甲基—3—溴丙醇;2,2—二甲基—1,3—环氧丙烷;环氧化反应;水解反应
D,L-萘普生是生产萘普生和萘普生钠原料药的必须医药中间体,萘普生(Naproxen)又名甲氧异丙酸,为非甾体类消炎镇痛药。其抗炎、解热、镇痛作用效果良好,不良反应较小。目前已在世界上广泛应用,成为全球主要的解热镇痛药和最畅销的非处方药之一。
江苏八巨药业有限公司采用丙酰萘工艺[1],该工艺以萘甲醚为起始原料,经过丙酰化、溴化、缩酮、重排、水解、加氢、酸化合成D,L-萘普生,该工艺中,采用氧化锌催化下分子重排制备D,L—萘普生,要消耗大量新戊二醇原料。新戊二醇作为缩合剂参与缩酮反应,后经分子重排、水解后生成含2,2—二甲基—3—溴丙醇的水溶液,由于该水溶液杂质多,成分复杂,直接水解合成新戊二醇的纯度低,不能循环套用。采用环氧化法[2]对D,L—萘普生生产过程中产生的含2,2—二甲基—3—溴丙醇的废水进行碱解环氧化生成2,2—二甲基—1,3—环氧丙烷,然后酸解得到新戊二醇循环套用到缩酮反应,降低了生产成本,同时发展了循环经济,保护环境。
2.1 实验试剂及仪器
实验试剂:重排物(自制,含量≥98%,);2,2—二甲基—1,3—环氧丙烷(自制,含量≥95%,);氢氧化钠分析纯,国药集团化学试剂有限公司;硫酸分析纯,国药集团化学试剂有限公司。
实验仪器:三口烧瓶;磁力搅拌;填料精馏柱冷凝管;低温冷冻机。
2.2 环氧化反应实验
在三口烧瓶中加入定量的氢氧化钠溶液,搅拌回流,然后称定量的重排物于滴液漏斗中,滴加重排物,同时收集蒸馏产物2,2—二甲基—1,3—环氧丙烷,称重分析计算收率。
2.2.1 结果与讨论
实验是在液碱中回流水解反应,考察液碱用量、浓度和反应时间三个影响因素。
2.2.1.1 氢氧化钠用量对反应的影响
在氢氧化钠浓度40%条件下,考察不同摩尔比的氢氧化钠用量对环氧化反应收率的影响,结果见表1:
从表1可以看出,随着氢氧化钠用量的增加,2,2—二甲基—1,3—环氧丙烷的收率先增大后有所降低,用量过大,引起重排副反应,导致反应收率降低。因此,最优的氢氧化钠用量为n(NaOH)∶n(重排物)=1.3∶1。
表1 氢氧化钠用量对环氧化反应的影响
2.2.1.2 氢氧化钠浓度对反应的影响
在n(NaOH)∶n(重排物)=1.3∶1条件下,考察氢氧化钠浓度对环氧化反应的影响,实验结果见表2。
表2 氢氧化钠浓度对环氧化反应的影响
由表2可以看出,随着氢氧化钠浓度增加,环氧化反应收率呈增加趋势,先有较大增加随后增加缓慢,但是浓度增加,相应副反应增加,使收率略有降低。因此,最优的氢氧化钠浓度为40%。
2.2.1.3 反应时间对反应的影响
在氢氧化钠浓度40%,n(NaOH)∶n(重排物)=1.3∶1的条件下,考察反应时间对环氧化反应的影响,实验结果见表3。
表3 反应时间对环氧化反应的影响
由表3可以看出,随着反应时间的延长,环氧化反应收率呈增加趋势,先有较大增加随后增加缓慢,若增加时间太长,有副反应产生反而使收率略有降低。因此,最优的反应时间为回流反应3h。
2.3 水解反应实验
在三口烧瓶中加入定量的2,2—二甲基—1,3—环氧丙烷和硫酸,搅拌回流,反应结束后取样分析计算新戊二醇回收收率。
2.3.1 结果与讨论
实验是在硫酸水溶液中回流水解反应,考察硫酸浓度和反应时间两个影响因素。
2.3.1.1 硫酸浓度对反应的影响
在2,2—二甲基—1,3—环氧丙烷∶水=1∶5,回流水解时间6h条件下考察硫酸浓度对水解收率的影响,在硫酸浓度依次为0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%,酸解生成新戊二醇的收率依次为:58.10%、65.37%、74.58%、83.16%、85.28%、84.78%、83.62%。
从以上数据得出,随着硫酸用量的增加,2,2—二甲基—1,3—环氧丙烷的酸解收率先增大后有所降低,但当硫酸浓度过大,引起副反应产生,导致收率降低。因此,最优的硫酸浓度为2.5%。
2.3.1.2 反应时间对水解反应的影响
在硫酸浓度2.5%,2,2—二甲基—1,3—环氧丙烷∶水=1∶5的条件下,考察回流反应时间对酸解反应的影响,在反应时间依次为2、3、4、5、6、7、8h,酸解生成新戊二醇的收率依次为:35.62%、56.13%、72.16%、80.27%、85.28%、84.97%、83.56%。
从以上数据得出,随着反应时间的延长,水解反应收率呈增加趋势,先有较大增加随后增加缓慢,若增加时间太长,有副反应产生反而使收率略有降低。因此,最优的反应时间为回流反应6h。
重排物经氢氧化钠水解生成2,2—二甲基—1,3—环氧丙烷的反应,实验得出的最佳环氧化条件是:采用40%浓度的氢氧化钠,用量为n(NaOH)∶n(重排物)=1.3∶1,回流反应3h。
通过对2,2—二甲基—1,3—环氧丙烷水解制备新戊二醇反应进行的研究,实验得出的最佳酸解反应条件是:采用2.5%浓度的硫酸,回流反应6h。
[1] 陈芬儿,董恩莲,等.D,L—萘普生重排合成的工艺研究[J].中国医药工业杂志1993,24(5):193-195.
[2] 姜艳丽,刘义勇,吕志国.相转移催化合成2,2—二甲基—1,3—环氧丙烷[J].青岛科技大学学报:自然科学版,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
文献标志码:B
1003-6490(2016)12-0103-02
2016-12-23
孔立(1973—),男,新疆石河子人,工程师,主要从事医药原料药及中间体的研发及产业化工作。