1、- 1 -(2,2-亚乙二氧基丙氧基)-3,4-二氟硝基苯的制备摘要：本设计是在氧氟沙星合成设计中的一段工序，(2,2-亚乙二氧基丙氧基)-3,4-二氟硝基苯生产工艺，通过物料衡算对中试进行设备的选型。关键词：(2,2-亚乙二氧基丙氧基)-3,4-二氟硝基苯 物料衡算 设备选型- 2 -引言将 2.3.4 三氟硝基苯(50g,0.282mol)、甲苯 250ml 投入反应瓶，冷至 0以下，加入 研细的 KOH(84g,1.5mol)，于-5-0滴加 2(50g,0.427mol)，约 30min 滴毕，再于-5-0 反应 3h,过滤，滤饼用甲苯(5Omlx3)洗涤;合并洗涤液及滤液，用水(20
2、0mlx3)洗涤，5Og 无水硫酸钠干燥，将干燥后的甲苯溶液减压燕馏至干。得 4,淡黄色油状物74.6g,收率 96 %。无须精制，直接用于下一步反应。本工艺的主要设备有反应釜、换热器、离心泵等。在生产过程中还要考虑环境的保护及三废处理问题，且要走绿色化学道路。- 3 -1 产品概述1.1 化学名称：氧氟沙星（氟嗪酸， Ofloxacin）1.2 分子式：C 18H20FN3O4 分 子 量 ： 361.381.3 化 学 结 构 式 ：1.4 熔点：2202281.5 性状：品为淡黄色或类白色粉末。无臭，味微苦。在冰醋酸或氢氧化钠中易溶，在氯仿中微溶，难溶于乙醇，在水、甲醇中几乎不溶。1.6
3、 用途：由对氟间氯苯胺为原料制得。为抗菌药。用于对本品敏感的细菌所致的感染，如对泌尿系统、胃肠道及生殖器官等的感染等。制剂有胶囊剂。1.7 原料性质 1.7.1 （ 2， 3， 4-三 氟 硝 基 苯 ）浅黄色液体。沸点：92/20 mmHg 密度：1.541 折光率 n20/D：1.4920 闪点：93。1.7.2 甲 苯无 色 透 明 液 体 ， 有 类 似 苯 的 芳 香 气 味 。 熔 点 ( )： -94.9 相 对 密 度 （ 水 =1） ：0.87 沸 点 ( )： 110.6 相 对 蒸 气 密 度 （ 空 气 =1） ： 3.14 闪 点 ( )： 4 爆 炸 上限 %(V/
4、V)： 7.0 引 燃 温 度 ( )： 535 爆 炸 下 限 %(V/V)： 1.2 不 溶 于 水 ， 混 溶 于 苯 、醇 、 醚 等 多 数 有 机 溶 剂 。1.7.3 KOH白色晶体，易潮解 熔点()： 360.4 沸点()： 1320 相对密度(水=1)： 2.04 密度 ： 2.044g/cm3 水 中 溶 解 度 ： 1100 g/L (25 ) 溶于水、乙醇，微溶于醚，溶于水放出大量热，易溶于酒精和甘油。1.7.4 无 水 硫 酸 钠白色细颗粒或粉末。无嗅，味咸而带苦。 密度：268g/cm。 熔点 884。易溶于水，溶解度在 0-30.4随温度的升高增大。溶于甘油，不溶
5、于乙醇。- 4 -2 安全处理事项危险品名 危险叙述 防护及救治甲苯 健康危害：对皮肤、粘膜有刺激性，对中枢神经系统有麻醉作用。急性中毒：短时间内吸入较高浓度该品可出现眼及上呼吸道明显的刺激症状、眼结膜及咽部充血、头晕、头痛、恶心、呕吐、胸闷、四肢无力、步态蹒跚、意识模糊。重症者可有躁动、抽搐、昏迷。慢性中毒：长期接触可发生神经衰弱综合征，肝肿大，女工月经异常等。皮肤干燥、皲裂、皮炎。环境危害：对环境有严重危害，对空气、水环境及水源可造成污染。燃爆危险：该品易燃，具刺激性。皮肤接触：脱去污染的衣着，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。就医。吸入：迅速脱离现
6、场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。食入：饮足量温水，催吐。就医。KOH 侵入途径：吸入、食入、皮肤接触 健康危害：本品具有强腐蚀性。粉末刺激眼和呼吸道，腐蚀鼻中隔；皮肤和眼直接接触可引起灼伤；误服可造成消化道灼伤，粘膜糜烂、出血、休克，食入量大会出现呕吐、腹泻和胃疼等症状。 慢性影响：长期接触，除短期影响的症状外还会出现消化障碍。皮肤接触：立即脱出被污染的衣着，用大量流动清水冲洗，至少 15 分钟。就医，根据症状给予治疗。 眼睛接触：立即提起眼睑，用大量流动清水或生理盐水冲洗至少 15 分钟，覆上灭菌纱布。就医，根据症状给予治疗。吸入：迅速
7、脱离现场到空气新鲜处。保持呼吸道畅通。如呼吸困难，给氧气。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医，根据症状给予治疗。 食入：误服者用水漱口，给饮牛奶或蛋清；患者失去意识或不能吞咽时，不要往嘴里塞任何东西。就医，根据症状给予治疗。无水硫酸钠健康危害：对眼睛和皮肤有刺激作用。基本无毒。环境危害：对环境有危害，对大气可造成污染。燃爆危险：本品不燃，具刺激性。皮肤接触： 脱去污染的衣着，用大量流动清水冲洗。 眼睛接触： 提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。就医。吸入： 脱离现场至空气新- 5 -2.1 危险化学品的防护与救治2.2 技术安全卫生要求及劳动保护2.2.1 技术安全熟悉设备运行情况，洞悉各种事
8、故隐患，执行和制订有关巡视、设备维护、隐患处理的安全管理制度，减少事故的发生，保证安全生产，提高经济效益。严格执行各项规章制度，安全上有超前意识，运用专业知识，摸索出事故规律，预防事故的发生。提高安全意识，认真对作业过程中可能发生事故的地点、部位、场所、工器具或行为等进行分析判断，并制定出可靠的安全控制措施，变被动防范为主动控制，以确保工作安全，避免事故的发生2.2.2 工艺卫生2.2.2.1 物料卫生投入生产的物料必须符合质量标准并有合格证，包装要求完好。无受潮、混杂、变质、发霉、虫蛀等。物料进入生产区前，应在外包装清洁处理间脱去外包装，诺不能脱去外包装，应对外包装进行清洁处理，进入无菌室的
9、物料还需灭菌，物料在生产区内应整齐码放于规定位置。与药品直接接触的干燥用空气和惰性气体应经净化处理。2.2.2.2 生产过程卫生要求各车间、工序、岗位、容器、工具、更衣室、合成区、设备等均应按生产和空气洁净度级别要求制度相应的清洁操作规程。3 工艺流程设计3.1 工艺流程3.1.1 小试工艺(2,2-亚乙二氧基丙氧基)-3,4-二氟硝基苯(4)的制备 将 2.3.4 三氟硝基苯(50g,0.282mol)、甲苯 250ml 投入反应瓶，冷至 0以下，加入 研细的 KOH(84g,1.5mol)，于-5-0滴加 2(50g,0.427mol)，约 30min 滴毕，再于-5-0 反应 3h,过滤
10、，滤饼用甲苯(5Omlx3)洗涤;合并洗涤液及滤液，用水(200mlx3)洗涤，5Og 无水硫酸钠干燥，将干燥后的甲苯溶液减压燕馏至干。得 4,淡黄色油状物74.6g,收率 96 %。无须精制，直接用于下一步反应。鲜处。如呼吸困难，给输氧。就医。 食入： 饮足量温水，催吐。- 6 -3.1.2 工艺方框图- 7 -3.2 设备论证- 8 -3.2.1 反应釜的选择由于反应物料大部分是液体，物料腐蚀性小，反应过程中需搅拌、加热、冷却，故选带夹套的搪瓷搅拌罐式反应釜。3.2.2 换热器的选择采用固定管板式换热器。在(2,2-亚乙二氧基丙氧基)-3,4-二氟硝基苯生产中，需要将原料从 25降到 0以
11、下，冷却介质采用 25循环水。从两流体的温度来看，估计换热器的管壁温度和壳体温度之差不会很大，因此初步确定选用固定管板式换热器。3.2.3 离心机的选择本设计所得成品需要干燥，所以选择离心机用于干燥脱水。3.2.4 干燥器的选择本产品不耐高温，且易氧化，采用不锈钢真空双锥干燥器。4 衡算与设备选型根 据 年 产 10 吨 的 (2,2-亚乙二氧基丙氧基)-3,4-二氟硝基苯工 艺 要 求 ， 按 一 年250 个 工 作 日 算 （ 扣 设 备 检 修 时 间 ） ； 其 生 产 方 式 为 间 歇 生 产 。 则 日 生 产 =40kg/天已知全过程的总收率为：96%，根据已定的生产能力，算
12、投料量。(2,2-亚乙二氧基丙氧基)-3,4-二氟硝基苯：40/0.96=41.7 kg以 2.3.4 三氟硝基苯为基准物，则：2.3.4 三氟硝基苯每天消耗=41.7172/269=26.6kg4.1 物料衡算4.1.1 主要反应分子量 172 116 56 269配料比 1 2 5 1投料量 26.6 x1 x2 x3实际投料量:(参与反应) 2 -羟 甲 基 -2-甲 基 -1,3-二 氧 五 环 ： 26.62116/172=35.9kg- 9 -KOH: 26.6556/172=43.3kg(2,2-亚乙二氧基丙氧基)-3,4-二氟硝基苯:26.6269/172=41.6kg（不参与
13、反应） 甲苯：2 6.654000.803/50=170.9kg水：2 6.62003/50=319.2kg无 水 硫 酸 钠 : 26.650/50=26.6 kg 根 据 年 产 10 吨 的 2-丙酮氧基-3,4 二氟硝基苯工 艺 要 求 ， 按 一 年 250 个 工 作 日算 （ 扣 设 备 检 修 时 间 ） ； 其 生 产 方 式 为 间 歇 生 产 。 则日 生 产 =40kg/天已知全过程的总收率为:96%，根据已定的生产能力，算投料量。2-丙酮氧基-3,4 二氟硝基苯: 40/0.96=41.7以(2,2-亚乙二氧基丙氧基)-3,4-二氟硝基苯为基准物，则：(2,2-亚乙二
14、氧基丙氧基)-3,4-二氟硝基苯每天消耗=41.7269/229=49+ Hcl 分子量 269 36.5 229配料比 1 26.7 投料量 49 x1 x2 实际投料量:(参与反应) HCl:4926.736.5/269=177.5kg(2,2-亚乙二氧基丙氧基)-3,4-二氟硝基苯:49x229/269=41.6kg(不参与反应) 甲醇：49x198/269=36kg乙醇:49x24.48/269=4.5kg4.1.2 主要物料衡算表- 10 -实 际 投 入 量 投 料 比 合 计工 段 物 料 名 称实 际 消耗（ kg）密 度(kg/L）体 积 /L 理 论 实 际2.3.4 三氟
15、硝基苯 26.6 1.541 17.3 1 12-羟 甲 基 -2-甲 基 -1,3-二 氧 五 环35.9 1.60 22.4 2KOH 43.3 2.04 21.2 5甲 苯 106 8 0.87 122.8投 入 212.6kg(2,2-亚乙二氧基丙氧基)-3,4-二氟硝基苯41.6 41.6KOH 43.3 2.04 21.2甲 苯 106.8 0.87 122.8合 成杂 质 62.5 62 5产 出212.6kg反 应 液 212.6 212.6甲 苯 64.1 0.87 73.7水 319.2 1.00 319.2无 水 硫 酸 钠 26.6 2.68 26.6投 入622.5kg粗 品 41.6 41 6提 取废 水 580.9 580.9产 出622.5Kg
