1、 毕业论文 浓硫酸催化合成非诺贝特的工艺优化 Concentrated sulfuric acid catalyst synthesis process optimization fenofibrate 班 级 应用化工 113 班 学生姓名 学号 1132101324 指导教师 职称 讲师 导师单位 徐州工业职业技术学院 论文提交日期 2013 年 11 月 27 徐州工业职业技术学院 毕业论文任务书 课题名称 浓硫酸催化合成非诺贝特的工艺优化 课题性质 科学实验 班 级 应用化工 113 班 学生姓名 学 号 1132101324 指导教师 导师职称 讲师 院系名称 化学工程技术学院 一、
2、 选题意义及背景 非诺贝特，化学名， 2-甲基 -2-4-(4-氯苯甲酰基 )苯氧基 丙酸异丙酯，为新一代苯氧乙酸类调脂药，国内外针对该药的合成工艺路线研究较少，本项目针对催化剂的种类，产 品处理工序的催化剂循环利用、原料回收，废液循环等方面进行改进，从而减少原料消耗、提高产量、减少污染。 二、毕业论文主要内容： 本课题对目前 非诺贝特 生产工艺及其相关特点进行研究，通过正交实验法考察反应时间、醇酸摩尔比、催化剂的用量、带水剂等因素，并对其生产过程进行优化与改进等。 课题工作过程包括：预备阶段、查阅搜集相关资料、调查研究、总结经验、对前期的工作进行整理，编写论文材料。 三、计划进度： 1. 第
3、 1 周进行文献检索、文献综合与分析、编制研究方案和进行研究准备； 2. 第 23 周进行实验研究设计； 3. 第 4 周研究讨论并 补做部分研究； 4. 第 5 周整理研究论文，补做部分研究，完成论文电子稿和打印稿； 5完善论文，准备答辩。 四毕业论文结束应提交的材料： 1、毕业论文（含电子稿和打印稿，按学院要求格式）； 2、 论文真实性承诺书； 3、毕业专题记录本（用专门实习记录本记录） 指导教师： 教研室主任： 年 月 日 年 月 日 论文 真实 性 承诺及指导教师 声明 学生 论文 真实 性 承诺 本人郑重 声明：所提交的 作品 是本人在 指导教师 的指导下，独立进行研究工作所取得的成
4、果 ，内容真实可靠，不存在抄袭、造假等学术不端行为 。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究 做 出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。 如被发现论文中存在抄袭、造假等学术不端行为，本人 愿 承担本声明的法律责任 和一切后果 。 毕业 生签名 ： 日 期 ： 指导教师关于学生论文真实性审核的声明 本人郑重声明： 已经对学生论文所涉及的内容进 行严格审核，确定其内容均由学生在本人指导下取得，对他人论文及成果的引用已经明确注明，不存在抄袭等学术不端行为 。 指 导 教 师签名 ： 日 期 ： 1 摘 要 本课题以非诺贝特酸和异丙醇为
5、原料，采用浓硫酸作催化剂合成非诺贝特。通过正交试验法考察反应时间、醇酸比、催化剂用量、带水剂，对非诺贝特的酯化产率的影响 ，研究其工艺优化 。其 优化反应的条件为：非诺贝特酸为 2g，异丙醇与非诺贝特酸的摩尔比为 3.0:1，催化剂用量为 0.5g，甲苯的用量为 40ml（甲苯是最佳方案 实验中回收的甲苯），反应时间为 2h。得到了 1.15g 产品，其酯化产率为 50.9%。 用浓硫酸作催化剂与固体催化剂相比，用量少能减少成本在与碱进行中和时有利于反应条件的优化、减少副反应便于大规模工业化连续生产。 关键词 ： 非诺贝特；相转移催化；合成；浓硫酸 Abstract The subject f
6、enofibric acid and isopropyl alcohol as raw material, using concentrated sulfuric acid as a catalyst synthesis of Fenofibrate. By orthogonal experiment study reaction time, alkyd, catalyst, agent, effect of Fenofibrate ester yields, study its process optimization. Its optimum reaction conditions for
7、: fenofibric acid is 2G, isopropyl alcohol and fenofibric acid Mole ratio of 3:1, amount of catalyst 0.5G, p-40ml (recovery of toluene toluene is best experiment), reaction time is 2H. Get 1.15G products and its ester yields 50.9%. This project using concentrated sulfuric acid as the catalyst, conce
8、ntrated sulfuric acid as compared to solid catalyst, can reduce costs and less soda and conducive to the optimization of reaction conditions, reduce side effects of large-scale industrialized production. Keywords： fenofibrate； phase transfer catalysis； synthesis； Concentrated sulfuric acid 2 目录 摘 要
9、. 1 关键词 . 1 Abstract . 1 Keywords . 1 第一章 文献综述 . 3 1.1 产品性状 . 3 1.2 作用与用途 . 3 1.3 浓硫酸的工艺研究 . 3 1.4 研究意义 . 3 1.5 非诺贝特的工艺发展 . 3 第二章 实验内容 . 5 2.1 实验药品及仪器 . 5 2.1.1 药品 . 5 2.1.2 实验仪器 . 5 2.2 实验原理 . 5 2.3 实验流程图 . 6 2.4 实验步骤 . 6 第三章 实验结果与讨论 . 7 3.1 数据记录 . 7 3.2 分析与讨论 . 8 3.2.1 影响因素 . 8 3.2.2 物料的处理 . 8 3.2
10、.3 催化剂的不足 . 8 3.2.4 带水剂的重复使用对产率的影 响 . 8 第四章 结 论 . 10 参考文献 . 11 致谢 . 12 3 第一章 文献综述 1.1 产 品性状 非诺贝特又称普鲁脂芬，化学名， 2-甲基 -2-4-(4-氯苯甲酰基 )苯氧基 丙酸异丙酯 本品为白色或类白色结晶性粉末，无臭，无味，熔点为 7882C，极易溶于氯仿 ，易溶于丙酮或 乙醚 ，略溶于 乙醇 ，几乎不溶于水。本品经氧瓶燃烧破坏后，溶液显氯化物鉴别反应 2。 1.2 作用与用途 非诺贝特为第二代苯氧乙酸类调脂药，已在法国、美国、日本等国家广泛应用， 本品在体内经酯酶的作用迅速代谢成 非诺贝特酸 而起降
11、血脂作用，具有明显的降低血清胆固醇， 甘油三酯 和升高高密度脂蛋白的作用。同时具有明显降低血浆 TG 和 TC 的作用，药效较 氯贝特 强，显效也快，口服 24 小时即可见效，通常服用 1 个月血脂明显下降。适用于治疗高甘油三酯血症和 高胆固醇血症 ，疗效优于氯贝特，且副作用少 。目前工业上合成非诺贝特的主要方法是硫酸法，即非诺贝特酸与异丙醇在浓硫酸的催化作用下直接脱水生成非诺贝特，是质子酸催化导致反应进行的经典反应 3。 1.3 浓硫酸的工艺研究 目前工业上合成非诺贝特的主要方法是硫酸法，即非诺贝特酸与异丙醇在浓硫酸的催化作用下直接脱水生成非诺贝特，是质子酸催化反应进行的经典反应。采用浓硫酸
12、作催化剂与固体酸催化剂相比，浓硫酸用量少能减少成本，在与碱进行中和时有利于反应条件的优化、减少副反 应便于大规模工业化连续生产。 1.4 研究意义 由于国内研究非诺贝特的工艺路线较为稀少，本课题针对浓硫酸催化合成非诺贝特的工艺优化做出改进，对于产品处理工序中原料的回收利用等方面的研究，从而减少原料的浪费，提高产物质量进而减少对环境的污染。 1.5 非诺贝特的工艺发展 非诺贝特合成的方法除了硫酸法，还有硫酸氢钠 4催化合成非诺贝特和4 NKC-9 催化合成非诺贝特。硫酸氢钠虽然性质稳定，但活性低，影响反应效果，产率较低； NKC-9 作催化剂，虽然活化性高，但是价格高。 目前工业上合成非诺贝特的
13、主要方法是硫酸法 ， 即非诺贝特酸与异丙醇在浓硫酸的催化作用下直接脱水生成非诺贝特 ， 是质子酸催化导致反应进行的经典反应 ,工业生产废液多，因此， 本研究采用 浓硫酸 作催化剂 ， 以非诺贝特酸和异丙醇为原料 ， 合成了非诺贝特 ， 对影响酯化反应 5的一些因素进行了研究 ，并对其进行优化改进，把带水剂回收进行重复使用，减少水洗的次数，用氢氧化钠直接中和浓硫酸和未反应的非诺贝特酸，以减少产生的废液，并对其进行处理， 为非诺贝特的工业应用提供新的思路 。 5 第二章 实验内容 2.1 实验药品及仪器 2.1.1 药品 非诺贝特酸；异丙醇 （分析纯） ；甲苯 （分析纯 ）； 98%的浓硫酸； 3
14、0%的氢氧化钠 2.1.2 实验仪器 分水器、搅拌器、温度计、回流冷凝器、三口圆底烧瓶、电热套、蒸馏烧瓶、烧杯、直形冷凝管、分液漏斗、保温漏斗、牛角管、布氏 漏斗、量筒、胶头滴管。TC-15 套式恒温器，海宁市新华医疗器械厂；电子天平，天津天马衡基仪器有限公司；循环水式多用真空泵，郑州长城科工贸有限公司；电子恒速搅拌机，杭州转表电机厂。 2.2 实验原理 非诺贝特是由非诺贝特酸和异丙醇缩聚而成的 。 本课题 以非诺贝特酸与异丙醇为原料，甲苯为带水剂，浓硫酸作催化剂，催化合成非诺贝特 6 2.3 实验流程图 图 1 实验流程图 2.4 实验步骤 检查装置的气密性， 在三口圆底烧瓶中，加入非诺贝特
15、酸、异丙醇、以及浓硫酸进行中和反应，开启搅拌器，转速可达 300400r/min，取样测定其 PH值。然后进行蒸馏，用套式恒温器缓缓加热，温度可控制在 85C 至 100C ，控制回流速度，每隔一定的时间取少量反应液测定其 PH值，至分出的水量达理论量时，或无水分出时，酯化结束，稍冷却后温度降到 70C 左右后又取样 测定其 ph值，再进行 过滤提纯 ，将分液漏斗加入 60C 以上的热水，然后将反应液倒入其中震荡至分层，并将下层的液体放出，剩下的则倒入蒸馏烧瓶中继续加热，温度控制在 70C 左后，其后滴加 30%的氢氧化钠调制 PH至中性，再将反应液继续倒入三口烧瓶进行反应。温度控制在 100C ，开冷凝水，当回流冷凝器 无液体流出时，停止加热，拆除冷凝管和加热装置，得到粗产品 6。将粗产品倒入烧杯中，在热水浴中进行加热溶解，然后加入 0.5%的活性炭搅拌，之后逐滴加入异丙醇溶解，然后用保温漏斗进行热过滤。过滤后得到的滤液冷却至结晶完全 析出，进行抽滤，得到的滤饼进行干燥，产生白色或类白色固体，即非诺贝特。 将滤饼烘干，得到的固体产品放在表面皿上用电子天平上称总重。 反应容器 中和 蒸馏 过滤提纯 抽滤 出料 称重 浓硫酸 非诺贝特酸 异丙醇
