100ta偕二亞膦酸二乙酯的合成工藝設(shè)計

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1、《制藥工程原理與設(shè)備》課程設(shè)計作業(yè)100t/a偕二亞膦酸二乙酯的合成工藝設(shè)計目錄1前言1.1偕二亞膦酸二乙酯結(jié)構(gòu)簡介…………………………11.2偕二亞膦酸二乙酯藥學(xué)和技術(shù)文獻總結(jié)……………12工藝設(shè)計……………………………………………………63物料衡算……………………………………………………73.1甘特圖…………………………………………………73.2物料衡算………………………………………………74物料平衡圖………………………………………………125設(shè)備選型…………………………………………………135.1反應(yīng)釜選型…………………………………………135.2減壓蒸餾設(shè)備的選型……

2、…………………………155.3降膜蒸發(fā)設(shè)備選型…………………………………165.4精餾設(shè)備選型………………………………………175.5設(shè)備一覽表…………………………………………186工藝流程圖………………………………………………197工藝流程簡介……………………………………………198三廢排放與防止方案……………………………………209過程技術(shù)與GMP規(guī)范響應(yīng)性描述………………………2410設(shè)計小感…………………………………………………2611附錄--放大設(shè)計…………………………………………3012參考文獻…………………………………………………3113小組成員信息表……………

3、……………………………32偕二亞膦酸二乙酯合成工藝設(shè)計說明書1前言1.1偕二亞膦酸二乙酯的簡介中文名稱：偕二亞膦酸二乙酯即亞甲基二膦酸四乙酯英文名稱：Tetraethylmethylenediphosphonate分子式：C9H22O6P2分子量：288.2149密度：1.148g/cm3沸點：168℃化學(xué)結(jié)構(gòu)式：1.2偕二亞膦酸二乙酯藥學(xué)和技術(shù)文獻1.2.1偕二亞膦酸二乙酯藥學(xué)文獻本篇文章主要是對100t/a維生素A的合成中間體偕二亞膦酸二乙酯的工藝合成路線的研究。維生素A又稱視黃醇，是最早被發(fā)現(xiàn)的維生素，在結(jié)構(gòu)上與胡蘿卜素相關(guān)，是由P一白芷酮環(huán)和兩分子的2一甲基丁二烯構(gòu)成

4、的不飽和一元醇。維生素A的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為：維生素A藥理作用維生素A是有機體內(nèi)所必需的一種營養(yǎng)元素，對于人體的生長、代謝和發(fā)育起著非常重要的作用。其主要生理功能包括:（1）維持正常視覺；（2）促進機體的生長與發(fā)育；（3）維持上皮組織的完整與健全；（4）加強機體免疫力；（5）抑制癌細(xì)胞。另外，維生素A還有一定的抗氧化作用，可以中和有害的自由基。偕二亞膦酸二乙酯藥理作用偕二亞膦酸二乙酯是穩(wěn)定的，不會發(fā)生危險聚合反應(yīng)，但要避免其與氧化劑反應(yīng)。偕二亞膦酸二乙酯具有毒性和刺激性，接觸材料后會產(chǎn)生哮喘樣癥狀可能持續(xù)數(shù)月甚至數(shù)年。這可能是由于暴露于高濃度和高度刺激性化合物被稱為反應(yīng)性氣道功能障

5、礙綜合征（RADS）。偕二亞膦酸二乙酯刺激眼睛，呼吸系統(tǒng)和皮膚，可引起呼吸道刺激等一系列身體的反應(yīng)，并引起進一步的肺損傷。蒸氣吸入可能引起困倦和眩暈，伴有嗜睡，警覺性降低，反射消失和缺乏協(xié)調(diào)。在較高溫度下吸入會增加危險。高濃度氣體/蒸氣吸入肺部造成刺激與咳嗽和惡心，中樞神經(jīng)抑郁癥伴有頭痛和頭暈，反射，疲勞。1.2.2偕二亞膦酸二乙酯技術(shù)文獻二亞膦酸二乙酯即亞甲基二磷酸四乙酯是功能化偕二亞磷酸酯合成時的中間體。而關(guān)于偕二亞磷酸酯的合成方法通常是利用亞膦酸的a-碳負(fù)離子的親核性與烷化試劑直接反應(yīng)而制得,該方法除需要無水和強堿等苛刻條件外,還要求烷化試劑中不能含有像羥基這樣的活性基

6、團,因此,該方法不適用于合成含有活性基團的偕二膦酸。亞磷酸三烷基酯與二溴甲烷在較高溫度下反應(yīng)，合成MDP四烷基酯是常用的方法。收率可達90%以上，缺點是原料成本較高，且反應(yīng)溫度較高.同亞磷酸三烷基酯相比，亞磷酸二烷基酯廉價、合成方便，可用亞磷酸二乙酯鈉鹽與二溴甲烷反應(yīng)制備MDP四乙酯，但收率不高。亞甲基二磷酸四乙酯也是功能化偕二磷酸酯合成時的中間體。1990年Horim等報道了用亞磷酸二乙酯鈉鹽和二氯甲烷制備MDP四乙酯的方法，二氯甲烷比二溴甲烷廉價易得，但反應(yīng)時間過長(14天)。重復(fù)Horim等的實驗，發(fā)現(xiàn)在乙醇中制備的亞磷酸二乙酯鈉鹽呈乳白色塊狀。反應(yīng)面積小、乙醇不能完全

7、除去可能是反應(yīng)慢的原因。亞甲基二膦酸四乙酯的合成方法一將17.25g(0.75mol)金屬鈉溶于225mL無水乙醇中,室溫攪拌lh后,減壓蒸去乙醇,殘余物中加入170mL無水二氯甲烷和103g(0.75mol)亞膦酸二乙酯（實驗室由三氯化磷與乙醇和氨氣制得）,加熱至35-40℃,攪拌4d,冷至室溫,加入200mL水,分出有機層,水洗(100mL)2次,無水硫酸鈉干燥,減壓分餾,收集167-170℃/0.8kPa的餾分,得無色油狀物67.2g收率為62.5%。過程如下：（）+2方法二亞甲基二磷酸四乙酯的合