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维生素B12前体的合成研究

2012-08-14 4页 pdf 131KB 66阅读

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维生素B12前体的合成研究 科技进展(Advances in Science&Technology} 1999年第10期-雹置圃 1 cl一 维生素 B 2前体的合成研究 苏砚溪 陈佐勤 远振佩 杨纪清 E师 系,石家庄osoog1) 6 、2 T 《c 摘要 以 3,4一二甲基苯胺 为掉料,经L~'fL、硝化 、缩台等反应 ,台成了维生素 B 前体,产品收宰达 41%以上: 关键词鼍兰童 些竺,, 一二甲基苯胺,s, 一二甲基苯并眯唑;i;}圭录g 。 , ,譬 { --~/。- 维生素 B.:前体,是生物发酵合成维生素 ...
维生素B12前体的合成研究
科技进展(Advances in Science&Technology} 1999年第10期-雹置圃 1 cl一 维生素 B 2前体的合成研究 苏砚溪 陈佐勤 远振佩 杨纪清 E师 系,石家庄osoog1) 6 、2 T 《c 摘要 以 3,4一二甲基苯胺 为掉料,经L~'fL、硝化 、缩台等反应 ,台成了维生素 B 前体,产品收宰达 41%以上: 关键词鼍兰童 些竺,, 一二甲基苯胺,s, 一二甲基苯并眯唑;i;}圭录g 。 , ,譬 { --~/。- 维生素 B.:前体,是生物发酵合成维生素 B 的重 要前期原料。它的化学名称为 5,6一二甲基苯并咪 唑,其外观为白色粉末,熔程为 200~206℃ 以前几 乎全部依赖进口。 资料介 绍 生 产 5,6一二 甲基苯并 咪 唑的 工 艺 是 ,以邻二甲苯 为母体,通过弗里德 尔一克拉夫茨 (Friedl--Oafts)反应生成 3,4一二甲基乙酮 ,与盐酸 羟胺 反 应 生 成 3,4一二 甲基 苯 乙酮 肟 ,经 贝 克 曼 (Beckmann)重排生成 3,4一二 甲基 苯 乙酰胺 ,然后 经 硝化 、水解、还原得 4,5一二甲基 一l,2一二苯胺,最 后与甲酸缩合得产品。传统工艺反应步骤多,条件又 较苛刻,因此最终产品收率只有 25%左右。 本工作以 3,4一二甲基苯胺为母体 ,经乙酰化、 硝化、水解、还原、缩台而得产品 由原来的7步反应 简化为 5步反应 ,收率达 41% 以上。成本低,质量 好,完全替代了进口 口 塞堕部坌 l l 乙酰化、硝化 在装有冷凝器、搅拌器、滴液漏斗、温度计的 4口 Study on Synthesis of 2一ethyl一3,5一dimethyIpyridine . by Vapor—phase M ethod Xiao Guomin Kong Xiangxiang (Depamnent of Chemistry and Chemical Engineering,Southeast Universib",N眦jing,Posteode 210096) Al~ ract Th e preparation of the catalyst was investigated,the effect of catalyst size and kinds of catalyst oi1 coilvei— sion weFe examined under mnbient pressure at 350~C and NH3:c3 H6O( )=l:2 by a micro reactor ehnmaatography sys— tern.The proper reaction temperature was detennined.Th e optlilium conditions were found to be as follows:catalyst Cc3 A12 (P04)4,temperature 350~C~400~C,the catalyst sizes werelessthan 0.8InFI1.Atthese conditions,the yield oftitletoni一 md was around 6o% . Keywords 2一ethyl一3,5一dhnethylp}q'idine,Ptodionaldehyed.Synthesis 河北省教委资肪课题 l9 维普资讯 http://www.cqvip.com ■蟹圈 1999~ 10期 科技进J~(Advances in Science&Technology) 瓶中,加人醋酐 0.2 mol,冰醋酸 0.1 mol,在搅拌下将 0.1 tool 3,4一二 甲基苯胺慢慢加人,加完后保持 4o min,然 后 降 温 至 30℃ 下,滴 入 98% 的 硫 酸 16 5 mL,降温至 10℃,慢慢滴加 98%的硝酸 10 mL, 滴完后在 10~15℃下保持 2 h。将硝化液倒人冰水中 稀释 ,过滤,洗涤。 1.2 水解 将水 33 mL,35%的 NaOH水溶液 10 mL,硝基物 湿滤饼依次加人 4 El瓶中,在搅拌下加热至沸腾,保 持 3 h,在保温期间不断检查水解液的碱性,反应结束 后水洗过 滤。 1 3 还原 铁粉 10 g,醋酸 1 mL,水 6o m】_,沸腾 10min后慢 慢加入水解产物 ,加完后保温 4h:反应结束后,加入 少量无水 亚硫 酸钠 ,用 Na2co+水溶液 调 pH=8~9, 加乙醇溶解还原产物,过滤 ,洗涤铁泥,蒸滤液,回收 乙醇后得鱼鳞状白色 3,4一二甲基 一1,2一二苯胺。 1 4 缩合 加人 9o%的甲酸 20mL,3,4一二 甲基 一1,2一二 苯胺 10 g,升温至沸,回流4 h,将缩合液降温稀释,加 入活性炭脱色,过滤,用 NaOH水溶液中和至 pH=8 ~ 9,过滤洗涤得白色产品 5,6一二甲基苯并眯唑。 目 虽 型 2 1 熔程的测定 用 )(|熔点仪检测每步反应产物的熔程 ,所得 结果见 1。 表 l 各步反应产物的熔程 2.2 红外光谱 5,6一二甲基苯并咪唑利用溴化钾压片在 日本岛 津 IR一408型 光谱仪上 测定 其主要特征峰如下: 3 100~2 500 cm 宽而强的峰为 一 的特征峰;1 003 一 为咪唑环的“呼吸”振动吸收峰;860 cm。’为苯环 氢的弯曲振动吸收峰。此 IR图谱与 .Mdrich红外光 谱图集的 5,6一二甲基苯并眯唑标准谱图932A基本 一 致 2 3 元素分析 5,6一二甲基苯并咪唑示性示为 H 。 该产 品在美国 PE一240O元素分析仪上测定。所得结果如 表 2。 测试值与理论值非常接近,其正负误差均在千分 之七 ,说明产品纯度较高。 2 4 铅含量的测定 重金属铅按 中华药典 第 三法测定 ,铅含量 在 10~】8 H kg范围内 ,低于国家规定的≤20 mg/kg。 一 20 一 袁 2 元素分析结果 2.5 砷的测定 按中华药典 第一法测定,砷含量无检出,即砷 含量为零。 2.6 摇瓶实验 该产品送用户进行摇瓶实验 ,目的在于检测使用 该产品后 VB !的“发酵单位”。6批产品试验所得结 论为:使用该产品后 V B1 的“发酵单位”每批均优于 进 口产品。 维普资讯 http://www.cqvip.com 科技进展(Advances in Science&Technology) 1999~ 10期蟹蜀皿 2.7 生产检验 用户将该产品用于 vB 的发酵生产工段 ,经多 批投料后所得结论为:该产品与其它同类产品相比可 使 VB.,的“发酵单位”提高 5%左右 目 绫墨 盟 3 1 乙酰化 硝化一步化 醋酐的酰化活性强,通常在 20~9o℃酰化反应 即可进行_6,甲基苯胺很容易与醋酐反应‘ ,因此不 需要外部加热 ,靠反应热就可 达到 50~70%,此温 度足 使酰化反应保持较快的速度进行。乙酰化结 束后不出料,调整反应条件后接着进行硝化 两步反 应依次在同一反应器内进行 。这样做的好处是,既省 掉了一个反应器和相应的配套设备,又减少了中间环 节,便于操作,又利于产品收率提高 由于乙酰化不 需要外部加热,与硝化反应的循环冷冻盐水不矛盾 , 便于一步化的实现。为实际生产带来 f方便。 3 2 水解碱用量和水解温度的确定 硝化产物经水洗后呈弱酸性,水解时,用酸量不 大。经多次实验证明,在水解过程中,只要水解液 pH ≥14,就能保证水解彻底。具体做法是,先加入稍过 理沦量的碱液,升温水解,在保温期间,不断检查水解 液的 口H值 ,若碱性不足,就随时补加。这样做是为 了既保证水解的用碱量 ,又不致于加碱量太多而造成 浪费。 水解温度选择沸点温度,因为温度越高,越有利 于水解的进行。另外在沸点温度下便于操作。苯胺 类水解物有随水蒸汽蒸出的特点 ,在水解反应器上加 一 个回流冷凝器就可 完全避免产物的损失。 3.3 还原操作与产物质量的关系 还原时 ,加硝基物前应将铁粉活化 ,这是反应之 前很重要的一步,若铁粉活化不好 ,将影响还原反应 的顺利进行,在加硝基物期间,应使反应物料保持沸 腾状态,否则加入的硝基物不能及时反应而积聚在反 应器 中,当温度升至沸点时.积聚的物料剧烈反应 ,引 起溢锅。在反应过程中,应不断检查还原液中2价铁 的浓度,若浓度低,应及时补加铁粉,以保证反应能顺 利进行 反应结束后,用碱调 口H值之前 ,加入少量无水 亚硫酸钠,可防止氨基的氧化 因为氨基在还原液的 酸碱变化过程中,pH=6~7.5范围内极易被氧化,带 两个氨基的芳香化合物更是如此,使 4,5一二甲基 一 1,2一二氨基苯氧化为揭色,不仅影,8---胺的质量,还 直接影响最终产品的收率。 用碱词 pH=8~9合适 ,这样不仅 2价铁消灭得 彻底,使产物 中不含铁,且过滤也容易。pH≥10,就 会出现氢氧化铁的胶状沉淀,造成过滤困难。 还原终点的判断也很重要,若还原不彻底影响收 率是显而易见的。在还原后期采用在滤纸上 点渗圈 的方法来判断还原终点。将还原液点到滤纸上,若渗 固带黄色说明还有硝基物存在,反应末到终点,应继 续保温,若渗圈为白色,且四周出现白色结晶,说明终 点已到 ,反应结束 日 绫 迨 本工艺比传统工艺反应步骤少,操作简单,设备 紧凑,占地面积小。产品收率大为提高,经济效益显 著,该产品已在石家庄东五里化工厂实现了工业化生 产 参考文献 1 河北师范大学r化学系,维生素 B :前体研究报 告 2 企业标准 Q/SDW 0l一1996 3 The aldrich library of infrared spectra hv Charles J.pauchert aldrich chemical Co ,INC.932A. 4 中华人民共和国药典,第三版,1995,附录Ⅷ, 55 5 中华人民共和国药典,第三版,1995Ⅷ,56 6 王彦林编,精细化工单元反应与工艺 .郑州: 河南大学出版社 ,210~220 7 丁学杰等,精细化工基本生产技术及其应用 广州:广东科技出版社,130~140 (收稿 13期:1999—10一l1) 维普资讯 http://www.cqvip.com ■蜀圈 1999~ 10期 科技进展{Advances in Science&Technology) 草 酸 生 产 工 艺 改 进研 究 一 李为民 王小妹 (江苏石油化工学院精细 工i雨实验室,江苏常卅I 213016) (中山大学花孚系而 510275) ~ T 、I 摘要 研究了硝酸氧化葡萄糖液制草酸的生产工艺 ,提 出了理想 的反应流程 ,HN魄 的耗量降低 78%,后处理过程规 缩 竺 己二酸 . 使用碳水化合物制备草酸是生产草酸的主要方 法 ~ ,存在的问题是收率低,硝酸耗量大 。j,引起 的环境问题十分严重。氧化过程中产生的 NOx通常 采用碱吸收或水吸收 ,也有人 做过使用原料液进行 吸收,再进行硝酸氧化,可以减少硝酸的耗量。实际 上,葡萄糖氧化反应式如下: 主反应 H 06+6HN H2sq,Catldyst 3 Hn0 O4+6H:0+6NO 副反 应 H. O6+8HNO 二 6Co2+ 10H20+8NO 2NO+ 一 2No. 由此可知,葡萄糖 氧化反应 一旦发生,产生 的 NOx物质的量等于 HN03消耗 的物 质的量,如果此 NOx用葡萄糖液吸收下来成为 HNOs,再进行反应,如 此循环利用,HN 只起引发作用,其理论消耗量可降 低到零,考虑到实际生产的可能性及反应速度,本研 究在三级吸收塔(用葡萄糖液作为吸收液)前 ,氧化反 应器后再增加一套反应设备(见图 1),以充分利用氧 化反应产生的 NO ,结果可使 HN 的消耗量大为下 降,草酸收率不变。 Ⅱ 塞堕韭坌 l,l 主要原料及试剂 葡萄糖液(双酶法 自制) 硝酸 65% 一68%(工业品 ) H2S04 98%(化学纯 ) 催化剂 主要组分 V、No、Fe、K(自制) 1.2 实验步骤 图 1为流程简图 Study n the Synthesis of Intermediate of Vitamin Bl2 Su Yanxi Chen Zuoqin Yuan Zhenpei Yang Jiqing (Hebei Normal University Shijiazhuang 050091) Abstract Intermediate of Vitamin Bl w丑s syatheized by taking 3,4一Dimethyl aniline as material,after the reaction aceb,1ization,nitration,hydrolysis.condensation.The yield of product over 41% .Examination confirmed that the qualitv of the product entirely accorded~,dth the stipulation of our national pharmacopoeia. Ke~ ords [ntem~ediate of Viewnin Bl2,3,4一dimethyl aniline,5,6一dimethyl benzimidazole 维普资讯 http://www.cqvip.com
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