精品資料（2021-2022年收藏）左氧氟沙星的生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)

1、專業(yè)課程設(shè)計(jì)(2)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)時(shí)間2011年6月20日2011年7月1日（第18和19周）二、設(shè)計(jì)題目左氧氟沙星的生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)三、設(shè)計(jì)條件1、產(chǎn)品規(guī)格：純度99.5%2、生產(chǎn)能力：50公斤 / 批 或 60公斤 / 批3、收率：每個(gè)工段收率都為90%四、設(shè)計(jì)任務(wù)1、從前兩周所給目標(biāo)化合物設(shè)計(jì)的合成線路中選擇一條成熟的路線（即可以工業(yè)化生產(chǎn)的路線）確定生產(chǎn)方法。2、進(jìn)行工藝流程設(shè)計(jì)，說明工藝基本原理和流程簡(jiǎn)述3、進(jìn)行第一工段的物料衡算、能量衡算。4、主要設(shè)備選型說明，填寫設(shè)備一覽表。5、繪制相應(yīng)的工藝流程圖（包括方框流程圖和PID流程圖）。五、設(shè)計(jì)要求每個(gè)學(xué)生要全面認(rèn)真地完成課程設(shè)計(jì)所規(guī)定的設(shè)

2、計(jì)內(nèi)容，要認(rèn)真復(fù)習(xí)教材內(nèi)容，查閱有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范、手冊(cè)等資料，獨(dú)立按時(shí)完成任務(wù)；要正確綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論，來(lái)分析和解決課程設(shè)計(jì)中的問題；要正確掌握課程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方法和計(jì)算方法，方案設(shè)計(jì)要正確，步驟要清楚、簡(jiǎn)練、正確；設(shè)計(jì)說明書、計(jì)算書要求邏輯清晰、層次分明、書寫整潔，圖紙表達(dá)內(nèi)容完整、清楚、規(guī)范。六、課程設(shè)計(jì)進(jìn)度安排序號(hào)設(shè)計(jì)內(nèi)容所用時(shí)間1查閱資料2天2工藝計(jì)算（物料衡算，熱量衡算，設(shè)備選型）3天3設(shè)計(jì)繪制工藝流程圖（包括方框流程圖和PID流程圖）4天4整理打印裝訂課程設(shè)計(jì)說明書等有關(guān)資料1天合 計(jì) 10天七、課程設(shè)計(jì)考核方法及成績(jī)?cè)u(píng)定本課程設(shè)計(jì)采用優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格5級(jí)記分制。評(píng)分

3、的主要依據(jù)為：說明書和圖紙的質(zhì)量，獨(dú)立完成設(shè)計(jì)的工作能力。八、課程設(shè)計(jì)教材及主要參考資料1化工設(shè)計(jì)概論，侯文順主編，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005年2化工工藝設(shè)計(jì)，丁浩主編，上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，1989年3化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)，上海醫(yī)藥設(shè)計(jì)院主編，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1981年目 錄一，概述41產(chǎn)品名稱，化學(xué)結(jié)構(gòu)及理化性質(zhì)42，產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，包裝規(guī)格及儲(chǔ)存43，產(chǎn)品用途及使用注意事項(xiàng)54，產(chǎn)品生產(chǎn)的工藝沿革5二，工藝流程設(shè)計(jì)及工藝流程61，工藝流程設(shè)計(jì)62，反應(yīng)原理及理論解釋73，工藝流程操作簡(jiǎn)述7三，物料衡算8四，PID流程圖9五，總結(jié)10 一、概述1、產(chǎn)品名稱、化學(xué)結(jié)構(gòu)及理化性質(zhì) (1

4、) 產(chǎn)品名稱：中文名：左氧氟沙星 俗名： 化學(xué)名：(S)-(-)-9-氟-2，3-二氫-3-甲基-10-（4-甲基-1-哌嗪基）-7-氧代-7H - 吡啶并1，2，3-de-1，4苯并惡嗪-6-羧酸半水合物英文名：Levofloxacin (2) 化學(xué)結(jié)構(gòu)式、分子式及分子量：化學(xué)結(jié)構(gòu)式： 分子式：C18H20FN3O4分子量：361 (3) 理化性質(zhì)：左旋氧氟沙星(levofloxacin,1)化學(xué)名為(S)-(-)-9-氟-2,3-二氫-3-甲基-10-4-甲基-1-哌嗪基-7-氧代-7-氫吡啶并1,2,3-de1,4苯并惡嗪-6-羧酸，為淡黃色結(jié)晶性粉末。它是由日本第一制藥株式會(huì)社開發(fā)成功

5、的新一代氟喹諾酮類抗菌藥物，是氧氟沙星的左旋光學(xué)異構(gòu)體，具有抗菌譜廣，毒性低的特點(diǎn)，屬國(guó)家基本藥物，目前在臨床上得到廣泛應(yīng)用1。2、產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、包裝規(guī)格要求及儲(chǔ)藏  比旋度-95°-103°（1% CH3OH ），總雜質(zhì)0.5% ，干燥失重 3.0%，熾灼殘?jiān)?.2%，重金屬 20 ppm，含量 98.5%。包裝規(guī)格為25KG紙桶包裝，在05°C儲(chǔ)存。3、產(chǎn)品用途及使用注意事項(xiàng)具有廣譜抗菌作用，抗菌作用強(qiáng)，對(duì)多數(shù)腸桿菌科細(xì)菌，如大腸埃希菌、克雷伯菌屬、變形桿菌屬、沙門菌屬、志賀菌屬和流感嗜血桿菌、嗜肺軍團(tuán)菌、淋病奈瑟菌等革蘭陰性菌有較強(qiáng)的抗菌

6、活性。對(duì)金黃色葡萄球菌、肺炎鏈球菌、化膿性鏈球菌等革蘭陽(yáng)性菌和肺炎支原體、肺炎衣原體也有抗菌作用，但對(duì)厭氧菌和腸球菌的作用較差。4、產(chǎn)品生產(chǎn)的工藝沿革由日本第一制藥株式會(huì)社開發(fā)成功的新三代氟喹諾酮類抗菌藥物，被作為一種有效的光譜抗菌藥物，在世界范圍內(nèi)得到廣泛的應(yīng)用。二、工藝流程設(shè)計(jì)及工藝流程1、工藝流程設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)的生產(chǎn)工藝的操作方式采用的是間歇操作， 整個(gè)工藝總體上分為五個(gè)工段，包括酰氯化、偶聯(lián)、置換、環(huán)合水解和縮合等單元反應(yīng)，和常壓（減壓）蒸餾、回流、抽濾、洗滌、干燥、結(jié)晶、溶劑回收等一系列單元過程。以方框表示單元過程及單元反應(yīng)，以箭頭表示物料和載能介質(zhì)流向，該設(shè)計(jì)的生產(chǎn)工藝流程方框圖如下所

7、示： 2、 反應(yīng)原理及理論解釋 以2,3,4,5-四氟苯甲酸為原料，經(jīng)酰氯化后與N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯偶聯(lián)，S-(+)-2-氨基丙醇置換、環(huán)合水解后與N-甲基哌嗪縮合制得。3、工藝流程操作簡(jiǎn)述將配好的2,3,4,5-四氟苯甲酸和氯化亞砜依次投入到反應(yīng)器中，加熱攪拌，回流3h。然后常壓蒸除過量的氯化亞砜，殘留的氯化亞砜在減壓下除盡，得產(chǎn)物1轉(zhuǎn)至反應(yīng)塔。將 N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯、三乙胺、甲苯依次加入到反應(yīng)塔中，攪拌加熱至50，緩慢滴加20.25g(0.1mol)產(chǎn)物1的甲苯溶液，反應(yīng)3h 后得產(chǎn)物2，加入冰醋酸，再將S-(+)-2-氨基丙醇的甲苯溶液加到瓶中，0.5h 加完，升溫回流，在

8、90下反應(yīng)6h，得粗產(chǎn)品4。將上述4 移至分液漏斗，用蒸餾水洗滌，合并甲苯層，無(wú)水硫酸鎂干燥，濾出有機(jī)相后轉(zhuǎn)移至反應(yīng)器中，加入碳酸鉀，加熱攪拌，共沸除水，在130下反應(yīng)6 h 后，冷卻。蒸除甲苯，抽濾出固體，用異丙醇洗滌，抽濾，真空干燥得到目標(biāo)化合物5，重結(jié)晶后轉(zhuǎn)移至另一反應(yīng)器中。加入濃鹽酸和冰醋酸 回流3 h , 冷卻到室溫,過濾,沉淀,用水、乙醇和乙醚各洗兩次,干燥。、將N-甲基哌嗪13mL和DMSO依次加入反應(yīng)器中，130加熱反應(yīng)6h，減壓蒸餾回收DMSO和過量的N-甲基哌嗪，粗產(chǎn)品用95乙醇重結(jié)晶后轉(zhuǎn)移至儲(chǔ)液箱。三、物料衡算生產(chǎn)能力：50公斤 / 批收率：每個(gè)工段收率都為90%總收率：

9、90%*90%*90%*90%*90%=59%基準(zhǔn)：物料衡算一批計(jì)算，物料單位為千克。酰氯化反應(yīng)崗位(收率為90%) （1）投料: 表一 酰氯化反應(yīng)原料用量表原料名稱分子式mol配比批投料量分子量2,3,4,5-四氟 苯甲酸C7H2O2F4145.31194氯化亞砜SOCl2131.19119 （2）計(jì)算過程：2,3,4,5-四氟苯甲酸用量：（50*99.5%）÷361(x÷194)=0.59 x=45.31kg甲胺用量：45.31*119÷194=27.79kg2,3,4,5-四氟苯甲酰氯的理論產(chǎn)量：45.31*212.5÷194=49.63kg2,3

10、,4,5-四氟苯甲酰氯的實(shí)際產(chǎn)量：（x÷212.5）（45.31÷194）=0.9 x=44.66kg損失量：4.97kg四、PID流程圖五、總結(jié)本工藝合成是在我國(guó)左旋氧氟沙星合成基礎(chǔ)上的進(jìn)一步探索，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明了本合成工藝具有可行性。不僅縮短了工藝流程，減少了中間過程中化學(xué)原料的損失，使原子經(jīng)濟(jì)性提高，反應(yīng)總收率為52.3，具有一定的工業(yè)化前景。通過本次課程設(shè)計(jì)，我了解了左氧氟沙星的一些性質(zhì)和合成方法，掌握了化學(xué)作圖軟件的用法，進(jìn)一步熟悉了辦公軟件的使用。參考文獻(xiàn)1 苗華,郭惠元. 左旋氧氟沙星合成路線圖解. 中國(guó)醫(yī)藥工業(yè)雜志, 1994 2 楊玉社嵇汝運(yùn)胡增建陳凱先 。

11、左旋氧氟沙星不對(duì)稱合成方法研究:碩士學(xué)位論文. 上海：中國(guó)科學(xué)院上海藥物研究所,19983 Li Jail Ming, WANG Gang, et al. Studies on stereo specific synthesis of (S)-(-) levofloxacin,1 J. Chinese Journal of Medicinal Chemistry, 2000, 10(4): 276-278.4 Matchers Lester A, Chum Daniel T. Process for preparation of race mate and optically active l

12、evofloxacin,1 and related derivatives P. US 4777253, 11 Oct 1988.5 Liu Norbert, Punks Hans, Muller Herbert. Process for preparing quinolone-and naphthyridone-carboxylic acids and esters thereof P. US 6229017, 11 June 19996 顧海林，蔣永祥，葛海泉. 左旋氧氟沙星合成的新工藝研究:碩士學(xué)位論文.浙江大學(xué).2005化學(xué)化工學(xué)院課程設(shè)計(jì)評(píng)分表 專業(yè)班級(jí) 化工0802 姓名 王吉祥 學(xué)號(hào)200806010204 評(píng)價(jià)單元評(píng)價(jià)要素評(píng)價(jià)內(nèi)涵滿分評(píng)分知識(shí)水平30%文獻(xiàn)查閱與知識(shí)運(yùn)用能力能獨(dú)立查閱文獻(xiàn)資料，并能合理地運(yùn)用到課程設(shè)計(jì)之中；能將所學(xué)課程（專業(yè)）知識(shí)準(zhǔn)確地運(yùn)用到課程設(shè)計(jì)之中，并歸納總結(jié)本課程設(shè)計(jì)所涉及的有關(guān)課程知識(shí)20課程設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)能力課程設(shè)計(jì)整體思路清晰，課程設(shè)計(jì)方案合理可行10說明書質(zhì)量50%文題相符與課程設(shè)計(jì)任務(wù)書題目相符，內(nèi)容與文題相符5寫作水平整體思路清晰，結(jié)構(gòu)合理，層次分明，語(yǔ)言表達(dá)流暢，綜合概括能力強(qiáng)30寫作規(guī)范符合課程設(shè)計(jì)說明書的基本要求，用語(yǔ)、格式、圖表、數(shù)據(jù)、量和單位及各種資料引用規(guī)范（符合標(biāo)準(zhǔn)）；符合課程設(shè)計(jì)規(guī)定字?jǐn)?shù)15學(xué)習(xí)