有機合成工藝優(yōu)化

1、有機合成工藝優(yōu)化以及單元操作講授：李工.醫(yī)藥化工的特點1、涉及學(xué)科較多：化學(xué)有機化學(xué)、物理化學(xué)、構(gòu)造化學(xué)、分析化學(xué)、環(huán)境工程等等、物理、工程機械以及相關(guān)輔助學(xué)科；2、高能耗、高污染、高風(fēng)險行業(yè)。.消費型企業(yè)工人需具備的素質(zhì)1、具備最根本的化學(xué)以及物理知識，了解相關(guān)法律法規(guī)，如：環(huán)保、平安；2、具有過硬的操作技藝；3、較強的平安環(huán)保認識。.區(qū)分化學(xué)以及物理變化過程舉例闡明.過硬操作技藝舉例：加熱、降溫、過濾、離心、枯燥等.藥廠消費技術(shù)定義1、技術(shù)提高：在現(xiàn)有消費工藝的根底上，進展改良。提高產(chǎn)品收率以及質(zhì)量、提高設(shè)備利用率以及添加產(chǎn)能、縮短工序時間以及降低能耗、減輕環(huán)保壓力加強操作平安性等方面入手

2、，到達降低消費本錢、清潔消費的目的。2、技術(shù)支持：配合相關(guān)部門，及時有效的處置及時問題。3、技術(shù)管理：配合QA完成相關(guān)的文件性任務(wù)，如試產(chǎn)方案、工藝驗證方案、工藝規(guī)程以及批消費記錄的制定；及時對工程進展總結(jié)，完成小試總結(jié)報告以及任務(wù)總結(jié)。.技術(shù)提高主要針對技術(shù)提高，而技術(shù)提高與有機合成工藝優(yōu)化息息相關(guān)。以下主要針對工藝優(yōu)化方法以及手段進展閱歷的總結(jié)。.工藝分解一切化學(xué)合成藥品都由一個或者假設(shè)干個工序組成，如地塞米松除精制過程由8個工序組成：消除、復(fù)原、環(huán)氧、格氏、上氟、上碘、置換、水解。藥品消費除精制之外，一個工序普通由一個或多個化學(xué)合成反響組成，地米消除反響僅僅為羥基脫水成雙鍵，而格氏由加成

3、、氧化以及復(fù)原才生成目的產(chǎn)物。一個工序主要組成為：反響過程、后處置。后處置由一個或多個化工單元操作組成：蒸餾、萃取、結(jié)晶、分別、枯燥等等。.目前概略1、技術(shù)人員不懂得對工藝進展分解：作為消費技術(shù)人員拿到工藝或者是任務(wù)安排之后，首先應(yīng)該對工藝進展分解。是什么反響？后處置過程涉及到多少化工單元操作，每個單元操作控制點是什么？要做一個初步的了解，之后才開場著手實驗。2、很多從事藥品消費技術(shù)任務(wù)的人喜歡做到最后產(chǎn)品，計算收率以及關(guān)注質(zhì)量。現(xiàn)實上在最初接觸某產(chǎn)品某工序的時候，我們都無法排除藥品在提純過程的物料走向。因此，作為消費技術(shù)人員，研討一個工序的時候，應(yīng)該首先明確反響過程。.反響過程研討1、明確反

4、響原理以及機理，明確原輔料性質(zhì)。2、反響過程研討：動力學(xué)以及熱力學(xué).用動力學(xué)方法研討反響過程1、轉(zhuǎn)化率、選擇性以及收率的概念.三者之間的關(guān)系.1、在一定轉(zhuǎn)化率的根底上，選擇性即副反響越多，闡明選擇性越低。一個好的合成方法應(yīng)盡量防止副反響的生成。2、轉(zhuǎn)化率即在一定的溫度、時間、壓力等條件下，原料的耗費程度。3、實踐任務(wù)中，研討反響過程盡量提高轉(zhuǎn)化率以及選擇性。當然選擇最正確平衡點。.副反響副反響分為平行副反響以及連串副反響平行副反響即伴隨主反響同時進展，如地米消除反響：主反響副反響.連串副反響：在一定條件下，反響目的產(chǎn)物繼續(xù)與某組分繼續(xù)反響生成副產(chǎn)物。如苯酚的鹵化：.動力學(xué)的研討目的以及方向：就

5、是提高選擇性，而提高選擇性無非就是降低副產(chǎn)物的生成。而高選擇性的反響影響要素為：溫度以及濃度效應(yīng)。如前所述的地米消除，可以經(jīng)過降低投料溫度以及控制反響溫度降低副產(chǎn)物的生成，或者降低副反響的反響速率。要抑制副反響的速度，必需明確副產(chǎn)物構(gòu)造。.定性反響產(chǎn)物前面曾經(jīng)提到，提高選擇性，無非就是盡量控制副產(chǎn)物生成。而控制副產(chǎn)物生成的首要條件就是定性副產(chǎn)物。定性方法：核磁、紅外光譜以及質(zhì)譜，條件不允答應(yīng)根據(jù)氣相、液相以及其他分析手段估計產(chǎn)物以及副產(chǎn)物構(gòu)造。當然，要求技術(shù)員必需具備一定的分析以及判別才干。定性的作用：確定副產(chǎn)物構(gòu)造后，才干調(diào)整條件抑制副反響，進而提高主反響的選擇性。.跟蹤定量反響產(chǎn)物1、在同

6、一實驗中調(diào)查原料、中間體、產(chǎn)物、各副產(chǎn)物的變化趨勢。2、盡量做到目的多元化，主要表達在后處置過程，反響過程完成后，可將反響液分成幾個部分，進展后續(xù)處置。3、作為科技任務(wù)者，學(xué)會將反響過程不同時辰、不同組分的相對含量做成相關(guān)的曲線圖，為后續(xù)研討掌握相關(guān)的要素。.分階段研討反響過程和分別過程1、拿到工藝后，起初的實驗階段，分別過程不成熟不明確。因此，不敢保證分別過程損失，這樣，所得產(chǎn)品的多少并不代表反響過程收率。2、做好反響過程是根底，副產(chǎn)物越少，分別純化過程越容易。但是并不是一切副產(chǎn)物都可以在反響過程得到控制，因此，除了研討反響過程之外，后處置也應(yīng)該思索進去。.過程動力學(xué)兩個主要方法1、程序升溫

7、法：抑制副反響以及提高主反響選擇性，程序升溫法尤為重要。在地米消除、上氟過程得到驗證，都是低溫投料，緩慢升溫的過程反響。2、調(diào)理加料法：如反響猛烈的反響，普通為滴加原料。在這里涉及到原料用量等要素。技術(shù)員在任務(wù)中積累閱歷，在前人的根底上應(yīng)該得到提高。.物料衡算任何產(chǎn)品任何工序要想提高收率，必需明確反響過程選擇性，以及分別提純方法能否得當。那么物料衡算是一種手段。.物料衡算式主反應(yīng)后處理最終產(chǎn)品損失主原料主產(chǎn)物提取水液結(jié)晶母液投入量實際含量%理論產(chǎn)量實際含量%產(chǎn)品實際含量% 反響過程損失=實際產(chǎn)量100%收率-主產(chǎn)物量，以此判別反響過程方法以及條件能否得當。 后處置過程損失=主產(chǎn)物-最終產(chǎn)品，以

8、此判別后處置過程能否最正確。 只需物料衡算后才干做到有的放矢，到達事倍功半的目 物料很酸涉及到規(guī)范品的制備。.后處置后處置由不同單元操作組成：精餾、萃取、結(jié)晶、分別、枯燥等等。.化工單元操作一個化工產(chǎn)品的消費是經(jīng)過假設(shè)干個物理操作與假設(shè)干個化學(xué)反響實現(xiàn)的。雖然化工產(chǎn)品千差萬別，消費工藝多種多樣，但這些產(chǎn)品的消費過程所包含的物理過程并不是很多，而且是類似的。比如，流體保送不論用來保送何種物料，其目的都是將流體從一個設(shè)備保送至另一個設(shè)備；加熱與冷卻的目的都是得到需求的操作溫度；分別提純的目的都是得到指定濃度的混合物等。因此把這些包含在不同化工產(chǎn)品消費過程中，發(fā)生同樣物理變化，遵照共同的物理學(xué)規(guī)律，

9、運用類似設(shè)備，具有一樣功能的根本物理操作，稱為單元操作。.單元操作單元操作按其遵照的根本規(guī)律分類：1遵照流體動力學(xué)根本規(guī)律的單元操作：包括流體保送、沉降、過濾、固體流態(tài)化等；2遵照熱量傳送根本規(guī)律的單元操作：包括加熱、冷卻、冷凝、蒸發(fā)等；3遵照質(zhì)量傳送根本規(guī)律的單元操作：包括蒸餾、吸收、萃取、結(jié)晶、枯燥、膜分別等；.化工消費過程主體設(shè)備反響釜 反響釜的廣義了解即有物理或化學(xué)反響的容器，經(jīng)過對容器的構(gòu)造設(shè)計與參數(shù)配置，實現(xiàn)工藝要求的加熱、蒸發(fā)、冷卻及低高速的混配功能。反響釜類型 1按材質(zhì)：搪玻璃、不銹鋼、碳鋼等 2按操作壓力：低壓、高壓反響釜 .反響釜由什么組成 釜體、夾套、減速機.攪拌類型 .

10、傳熱以及傳質(zhì)設(shè)備傳質(zhì) 保送設(shè)備 結(jié)晶設(shè)備 混合設(shè)備 枯燥設(shè)備 粉碎設(shè)備 分別設(shè)備 反響設(shè)備傳熱 冷凝器：搪玻璃碟片式冷凝器、冷凝器-列管式冷凝器、不銹鋼304盤管冷凝器.精餾按照操作分.按照操作壓力分.精餾設(shè)備1、精餾設(shè)備主要由精餾塔以及換熱器組成2、由于目前我們接觸到的為簡單精餾，即蒸餾。主要引見換熱器，即冷凝器：板式以及列管式最常用。3、蒸餾速度，與壓力，溫度以及冷凝器面積有較大的關(guān)系。如涉及到熱敏性過高上碘物，應(yīng)該選擇真空度大，冷凝面積大且效果好的冷凝器。.萃取萃取在化工產(chǎn)品消費中的作用為：提取產(chǎn)品以及洗滌雜質(zhì)。普通開場從事化工技術(shù)任務(wù)科技人員對萃取的了解都停留在提取產(chǎn)品上面。洗滌雜質(zhì)的

11、運用：首先明確產(chǎn)品以及雜質(zhì)的溶解性以及相關(guān)的性質(zhì)。以下為目前公司產(chǎn)品運用萃取去除雜質(zhì)的例子為：1、地塞米松水解上氟物去除，2、異維A酸縮合雜質(zhì)的去除，3、地磷酯合成雜質(zhì)的去除。.1、地塞米松水解上氟物雜質(zhì)的去除闡明：1、上碘過程未轉(zhuǎn)化完全的上氟物雜質(zhì)將不斷帶入到地米產(chǎn)品中，2、利用其溶解性不同，地米廢品精制過程采用混合溶劑去除上氟物雜質(zhì)。3、利用水解物在三氯中不溶，而上氟物溶解度較大去除。.2、異維A酸以及地磷酯異維A酸 縮合液異維A酸成羧酸鹽地磷酯石油醚異維A酸以及維A酸羧酸鹽地磷酯反響液水、地磷酯一鈉鹽、不成鹽雜質(zhì)乙酸乙酯水、地磷酯一鈉鹽.萃取的影響要素1、溶劑選擇：是萃取效果好差的直接影

12、響要素，主要思索不互溶，以及溶解度大的溶劑，同時思索比重的差距。2、酸堿度：酸堿度直接影響溶劑的溶解性，以及兩相分別因子。3、溫度：溫度是影響萃取效果的重要要素。4、萃取原那么：少量多次。5、出現(xiàn)較多絮狀物，分層不明顯的處置方法：延伸靜置時間；條件pH值；過濾除去絮狀物；提高溫度；添加溶劑用量。.結(jié)晶1、使溶液中的溶質(zhì)呈晶體形狀析出的過程叫做結(jié)晶。晶體為化學(xué)的均一固體。不同條件下結(jié)晶時，同一物質(zhì)所生成的晶體外形、大小和顏色是不同的。2、同一物質(zhì)的不同晶型之間的轉(zhuǎn)化，受溫度和壓強的控制，晶型轉(zhuǎn)化時，伴隨熱效應(yīng)。3、晶形從溶液中分別出來，剩余的溶液叫母液。4、物質(zhì)從水溶液中結(jié)晶出來，有時以晶體水合

13、物的方式析出。結(jié)晶水合物有一定的蒸汽壓。.結(jié)晶的條件首要條件：使溶液中溶質(zhì)到達過飽和度。溶解度：是指固體與其溶液到達平衡時，100g溶劑中含的固體的量。溶解度與溶劑的種類，溫度有關(guān)。做結(jié)晶，必需進展固體物質(zhì)在常規(guī)溶劑中的溶解度實驗。使溶液到達過飽和度的方法：1、降低溫度2、除去部分溶劑3、鹽析法。.結(jié)晶方法1、冷卻法:最常用方法，主要使溶液冷卻二變得過飽和，此方法適用于溶解度隨溫度的降低而顯著下降的物質(zhì)2、溶劑氣化法：除去部分溶劑，使溶液到達過飽和形狀。普通適用于溶解度隨溫度變化不大的物質(zhì)結(jié)晶。3、鹽析法：向溶液中參與某種物質(zhì)以降低原溶質(zhì)在溶劑中的溶解度的方法來產(chǎn)生飽和，以到達結(jié)晶的目的。.晶

14、核的構(gòu)成以及影響要素晶體的產(chǎn)生分兩個階段，先是構(gòu)成及其細微的晶核，然后這些晶核再生長為一定大小、外形的晶體。這兩個過程又幾乎是同時進展的。1、冷卻速度快，溶液過飽和度高，攪拌強度大，那么晶核構(gòu)成快，得到的結(jié)晶細小。2、冷卻速度慢，溶液過飽和度低，溶液無攪拌，那么晶核構(gòu)成慢，可得到較大的結(jié)晶。3、在過飽和溶液中參與晶種，可使晶核的構(gòu)成加快。.枯燥1、枯燥是利用熱能除去固體物料中濕分水分和其他液體的化工單元操作。2、枯燥是利用熱能去濕的操作，能量耗費大，所以工業(yè)消費中濕物料普通都采用先沉降、過濾、離心等機械去濕化工單元操作交叉進展，以上機械去濕也屬于分別過程，然后再利用枯燥法去濕而制定合格的產(chǎn)品。

15、.1、操作壓力分為常壓和負壓：常壓設(shè)備主要有熱風(fēng)循環(huán)烘箱，由于此設(shè)備能耗大，污染大，被列為淘汰設(shè)備；熱敏性過高的物料根本上用負壓枯燥，益處可降低烘料溫度，主要設(shè)備有平板式真空烘箱以及轉(zhuǎn)筒式真空烘箱，平板式真空烘箱熱能利用率低。2、按操作方式分有延續(xù)和間歇：目前我們屬于精細化工類，普通的枯燥方式為間歇式枯燥。.傳熱枯燥分類1、對流：枯燥介質(zhì)直接與濕物料接觸，熱能以對流方式傳送給物料，產(chǎn)生蒸汽被枯燥介質(zhì)帶走。2、傳導(dǎo)：熱能經(jīng)過傳熱壁面以傳導(dǎo)方式加熱物料，產(chǎn)生的蒸汽被枯燥介質(zhì)帶走。3、輻射：熱能以電磁波的方式由輻射器發(fā)射到濕物料外表，被物料吸收轉(zhuǎn)化為熱能，使?jié)穹制?、微波爐：將需求枯燥的物料放在高頻電場內(nèi)，利用高頻電場的交變作用，將濕物料加熱，并汽化濕分地磷鈉。5、凍干：是將含水物料降到冰點以上，然后再高真空下是水直接升華，到達枯燥的目的。西司他汀酸、亞胺培南。.種類主要設(shè)備對