年产200吨4-二甲氨基吡啶车间设计文献综述

 2022-12-16 17:48:00

开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)

一、课题背景

1.4-二甲氨基吡啶简介

氨基吡啶类化合物是一类具有杂环结构的环氨物质,在有机化工的许多领域有着广泛的应用。4-二甲氨基吡啶(4-Dimethylaminopyridine,简称DMAP)是一种新型高效催化剂,对酰化、酯化、酯交换、烷基化等有机反应均有明显的催化效果.对于酰化反应,DMAP的催化活性是传统催化剂吡啶的104~105倍.DMAP具有用量少、收率高、反应条件温和、溶剂选择范围广等优点,已经广泛用于化学合成的催化剂,在有机药物合成、农药、染料、食品添加剂等合成的酰化、羰基化、醚化及酯化等也同样被广泛地应用。 4-二甲氨基吡啶是近年来广泛用于化学合成的新型高效催化剂,其结构上供电子的二甲氨基与母环(吡啶环)的共振,能强烈激活环上的氮原子进行亲核取代,显著地催化高位阻、低反应性的醇和胺的酰化(磷酰化、磺酰化、碳酰化)反应,其活性约为吡啶的104.6倍。

2.4-二甲氨基吡啶的用途及优点

4-二甲氨基吡啶在有机合成、药物合成、农药、医药、染料、香料、高分子化学、分析化学中的酰化、烷基化、醚化、酯化及酯交换等多种类型的反应中有较高的催化能力,对提高收率有极其明显的作用,此外还可以作为相转移催化剂用于界面反应,其优点表现在:催化剂用量小,通常只需反应底物摩尔数的0.01%-5%即可,反应产生的酸可用有机碱或无机碱中和;反应条件温和,一般室温下即可进行反应,节约能源;溶媒选择范围广,在极性、非极性有机溶剂均可进行;反应时间短,用吡啶长时间反应,而用DMAP则数分钟即完成反应,因而大大提高了劳动生产率;收率高,如用吡啶几乎不反应的空间位阻大的羟基化合物,使用DMAP收率可达80%-90%,从而可提高反应收率和产品质量并简化工艺;副反应少,气味小,三废少;由于DMAP优良的催化性能,被称为“超级催化剂”,它已成为有机合成工作者最常用的催化剂之一。

3.国内研究现状

随着DMAP应用范围的不断扩展,其需求量与日俱增,国内化学制药行业已经成功将其应用与乙(丙)酰螺旋霉素、青蒿素琥珀酸酯等原料药的生产当中,改善了工艺条件并取得了良好的经济和社会效益,并且国内化学制药行业已成功将其应用于乙(丙)酰螺旋霉素、青蒿素琥珀酸酯、他汀类降脂药等原料药的生产中,改善了工艺条件,并取得良好的经济和社会效益。此外,还广泛地应用于复杂天然产物的全(半)合成上,如:PRAVASTATIN全合成中的乙酰化,TUBERCIDIN全合成中的三氟乙酰化,MUGINEIC ACID全合成中的乙酰化和TERPESTACIN全合成中的苯甲酰化,以及西地那非(VIAGAR)全合成中的酰化等,在农药生产上,在胺菊酯的合成上用DMAP提高了收率和产品纯度,在异氰酸酯合成氨基甲酸酯、菊酰氯合成拟除虫菊酯的反应中也有明显的催化活性。在磷酰化反应的有机磷合成中,作用相当显著。

  1. 要解决的问题
  2. 现已查到络合工序反应时间为10h,取代工序为4h,水解工序为2h,分离工序具体时间尚不明确,需查阅大量文献确定分离工序的具体时间并确定各个工序的辅助时间。
  3. 各个工序的具体时间确定以后按照年产量,确定生产批次的产量以及每一批次的生产时间以及各个批次的时间分配。
  4. 根据批次及产量确定排班表等。
  5. 可行性分析

该产品国内已实现工业化生产,分析设计任务书所规定的生产工艺无特殊工艺条件,所用关键设备均为常规设备,故设计课题合理可行。

经过查阅相关文献,拟定精制时间为5h,其中萃取时间为1h、浓缩结晶时间为3h、过滤时间为1h,辅助时间另算。

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