本發(fā)明是申請(qǐng)?zhí)?01510197624.1,申請(qǐng)日:2015年4月24日,發(fā)明名稱:“一種雙組份溶劑制備高純度高收率鹽酸二甲雙胍的方法”的分案申請(qǐng)。
本發(fā)明屬于有機(jī)合成技術(shù)領(lǐng)域,具體地說(shuō)是涉及一種使用雙組份溶劑制備高純度高收率鹽酸二甲雙胍的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù):
鹽酸二甲雙胍和其它胍類物質(zhì)一樣,具有很強(qiáng)的生理活性,可降低ⅱ型糖尿病患者空腹及餐后高血糖,糖化血紅蛋白(hbalc)可下降1%~2%,對(duì)2型糖尿病有獨(dú)特的治療作用,它能明顯改善患者的耐糖量和高胰島素血癥,降低血漿游離脂肪酸和甘油三酯水平,副作用小,安全性高,是目前臨床上最常用的降糖藥。該藥具有多種作用機(jī)制,包括延緩葡萄糖由胃腸道的攝取,通過(guò)提高胰島素的敏感性而增加外周葡萄糖的利用,以及抑制肝、腎過(guò)度的糖原異生。本品不降低非糖尿病患者的血糖水平,患者用藥期間體重通常減輕,血漿膽固醇、甘油三酯和前β脂蛋白水平降低,外周葡萄糖代謝得到改善。經(jīng)臨床試驗(yàn)證實(shí),能有效降低血糖和預(yù)防冠心病??稍黾右葝u素與靶器官受體的結(jié)合并同時(shí)加強(qiáng)受體后的作用,增加胰島素的敏感性。
現(xiàn)有的鹽酸二甲雙胍制備主要是:二甲胺與鹽酸反應(yīng)生成二甲胺鹽酸鹽,然后二甲胺鹽酸鹽與雙氰胺加成生成鹽酸二甲雙胍。二甲胺鹽酸鹽與雙氰胺合成條件與精制操作不同,得到的產(chǎn)品純度、熔距、溶解澄清度、原料轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)品效益等大不相同。
現(xiàn)有的二甲胺與鹽酸反應(yīng)生成二甲胺鹽酸鹽生產(chǎn)工藝大多為:向40%二甲胺水溶液中滴加鹽酸,經(jīng)過(guò)濃縮、結(jié)晶、烘干;有的需要向二甲胺鹽酸鹽濃縮液加入如edta等以除去雜質(zhì);部分廠家將二甲胺鹽酸鹽濃縮至幾乎無(wú)水分時(shí)即加入溶劑與雙氰胺進(jìn)行加成反應(yīng),造成最終鹽酸二甲雙胍純度低(含量95%左右)。
行業(yè)上二甲胺鹽酸鹽與雙氰胺加成制備鹽酸二甲雙胍的方法主要有兩種:一是濕法,即在有機(jī)溶劑存在下,二甲胺鹽酸鹽與雙氰胺進(jìn)行反應(yīng);一是干法,即二甲胺鹽酸鹽與雙氰胺在熔融狀態(tài)下反應(yīng),二者的優(yōu)缺點(diǎn)分析如下:
(一)濕法工藝
優(yōu)點(diǎn):(1)選用的有機(jī)溶劑因?yàn)槟芎芎玫厝芙庥袡C(jī)化合物,它作為反應(yīng)的介質(zhì)時(shí),能夠促使反應(yīng)在均相中發(fā)生;(2)能保證物料混合均勻和熱量交換穩(wěn)定,加快反應(yīng)速率,并在一定程度上提高反應(yīng)速率;(3)反應(yīng)較為完全,過(guò)程便于控制;
缺點(diǎn):(1)目前工藝上使用的有機(jī)溶劑有環(huán)己醇、叔戊醇、苯類等,其毒性和難以回收又使之成為對(duì)環(huán)境有害的因素;(2)反應(yīng)溫度偏高,一般為130~160℃,耗能較大;(3)反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng),易發(fā)生多個(gè)副反應(yīng);(4)得到的鹽酸二甲雙胍粗品中雜質(zhì)數(shù)量、雜質(zhì)含量較多,精制需要耗用大量的乙醇或甲醇等低沸點(diǎn)溶劑造成產(chǎn)品成本較高。
(二)干法工藝
優(yōu)點(diǎn):(1)熔融合成法是一種新型的合成法,它是在無(wú)溶劑存在的合成環(huán)境下,將固態(tài)物質(zhì)加熱熔融進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的方法。此法與溶劑法相比,既不需要使用有毒有害的溶劑,又不用考慮溶劑回收、廢物處理等問(wèn)題,能從源頭上消除污染物物排放;(2)工藝過(guò)程簡(jiǎn)單、所需設(shè)備少、產(chǎn)率較高、成本低。
缺點(diǎn):(1)攪拌阻力大,由于沒(méi)有溶劑,反應(yīng)物在熔融狀態(tài)下成粘稠狀,流動(dòng)性不好,攪拌的阻力較大;(2)反應(yīng)溫度難以控制,在熔融反應(yīng)中,由于沒(méi)有溶劑的加入,反應(yīng)物加熱至溶化后,熱量散失較慢,難以控制反應(yīng)溫度。萬(wàn)一溫度控制不住,超過(guò)所需溫度將發(fā)生聚合、氧化等多個(gè)副反應(yīng),對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和收率影響很大;(3)產(chǎn)品精制困難,由于反應(yīng)前期、末期均為非均相反應(yīng),僅在反應(yīng)中期為均相反應(yīng),物料混合均勻程度、反應(yīng)均一性都受到不同程度影響,未反應(yīng)原料較多,需要二次結(jié)晶才能得到合格產(chǎn)品。
現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)鹽酸二甲雙胍存在以下缺陷:
(1)溶劑有毒性,產(chǎn)生污染氣體,造成環(huán)境污染;
(2)反應(yīng)溫度高,造成能耗高和安全性差;
(3)反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng),單臺(tái)設(shè)備產(chǎn)能差;
(4)易發(fā)生副反應(yīng);
(5)產(chǎn)品純度低;
(6)反應(yīng)收率低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明針對(duì)以上不足,提供一種雙組份溶劑制備高純度高收率鹽酸二甲雙胍的工業(yè)化生產(chǎn)方法,實(shí)現(xiàn)以下發(fā)明目的:
(1)產(chǎn)品純度達(dá)到99.90%;
(2)產(chǎn)品收率達(dá)到95%;
(3)降低了反應(yīng)溫度,反應(yīng)溫度由現(xiàn)有工藝的130~160℃降為118~125℃,反應(yīng)溫度比溶劑沸點(diǎn)低20℃左右,提高了生產(chǎn)安全性;
(4)縮短生產(chǎn)周期,反應(yīng)時(shí)間比現(xiàn)有工藝縮短2小時(shí);
(5)對(duì)環(huán)境無(wú)污染;
(6)提高單臺(tái)設(shè)備生產(chǎn)能力,單臺(tái)投料量提高了20%;
(7)節(jié)約能源,降低生產(chǎn)成本,每噸成品降低成本300元以上。
針對(duì)目前鹽酸二甲雙胍生產(chǎn)中存在的不足,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種雙組份溶劑制備高純度高收率鹽酸二甲雙胍的方法,包括:二甲胺鹽酸鹽制備和鹽酸二甲雙胍制備;
所述二甲胺鹽酸鹽制備步驟,包括:部分鹽酸和二甲胺氣體的加入、物料進(jìn)入放空管、第二次加入二甲胺和鹽酸、反應(yīng);
所述鹽酸二甲雙胍制備步驟,包括:加入原料和溶劑、加熱升溫、降溫、第二次降溫、離心、洗滌、結(jié)晶、干燥。
以下是對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)化:
所述二甲胺鹽酸鹽制備步驟,原料二甲胺:31%工業(yè)鹽酸的重量比為1:2.75~2.98。
所述部分鹽酸和二甲胺氣體的加入步驟,將總量60%的鹽酸先放入成鹽反應(yīng)釜進(jìn)行反應(yīng)。
所述物料進(jìn)入放空管步驟,開(kāi)啟循環(huán)泵,并打開(kāi)通向放空管高端的閥門使物料從管壁圓周上均勻分布的三個(gè)噴淋口噴入放空管。
所述反應(yīng)步驟,取樣檢測(cè),若ph值為2.2~3.6,則繼續(xù)反應(yīng)15~30分鐘。
所述鹽酸二甲雙胍制備中加入原料和溶劑步驟,投料比例二甲胺鹽酸鹽:雙氰胺:二甲基甲酰胺:乙二醇單正丙醚=1:1.06~1.11:0.8~1.65:0.2~1.2。
所述鹽酸二甲雙胍制備中第二次降溫步驟:3.5~5小時(shí)內(nèi)將結(jié)晶釜溫度降至30~50℃,保持1~1.5小時(shí);調(diào)節(jié)攪拌轉(zhuǎn)速30~50轉(zhuǎn)/分,然后2~4小時(shí)內(nèi)將結(jié)晶釜溫度降至0~10℃,保持1~2.5小時(shí)。
所述鹽酸二甲雙胍制備中結(jié)晶步驟,調(diào)節(jié)攪拌轉(zhuǎn)速60~100轉(zhuǎn)/分,開(kāi)始向結(jié)晶釜夾套通入循環(huán)水,2~3小時(shí)內(nèi)將成品結(jié)晶釜溫度降至30~50℃,保持1~1.5小時(shí);再次調(diào)節(jié)攪拌轉(zhuǎn)速為30~50轉(zhuǎn)/分,2~4小時(shí)內(nèi)將成品結(jié)晶釜溫度降至0~15℃,保持1~1.5小時(shí)。
所述鹽酸二甲雙胍制備中干燥步驟,在溫度為60~90℃真空度為0.06~0.08mpa條件下干燥2~2.5小時(shí),制得成品。
采用所述方法制得的鹽酸二甲雙胍,產(chǎn)品收率大于95%,純度大于99.90%。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有以下有益效果:
1、產(chǎn)品純度高,達(dá)到99.90%。由于二甲雙胍獨(dú)特的化學(xué)結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性質(zhì),加上降溫結(jié)晶時(shí)所使用的溶劑的極性、溶解性等的不同,其過(guò)飽和點(diǎn)區(qū)間控制難度較大。不同溶劑的過(guò)飽和點(diǎn)不同,析晶過(guò)程千差萬(wàn)別,使用單一溶劑過(guò)飽和點(diǎn)不好選,過(guò)飽和度不夠,很難析晶,更別提養(yǎng)晶了。在復(fù)合溶劑存在下結(jié)晶,調(diào)整好過(guò)飽和區(qū)間,通過(guò)控制工藝條件,析晶過(guò)程便于控制。結(jié)晶工序時(shí)間縮短,得到的結(jié)晶體其晶形、粒度分布、硬度等均優(yōu)于使用單一溶劑。有效控制攪拌速度、降溫速度、溫度停留時(shí)間等結(jié)晶條件以及后續(xù)精制工藝,確保成品純度以及晶體顆粒分布。
2、產(chǎn)品收率高,收率達(dá)到95%,反應(yīng)更完全。本發(fā)明使用二甲基甲酰胺和乙二醇單正丙醚雙組份為溶劑進(jìn)行雙氰胺與二甲胺鹽酸鹽加成反應(yīng),替代目前使用單一組分如異戊醇、苯類、二甲基乙酰胺單一溶劑進(jìn)行反應(yīng);使用單一溶劑,原料低溫時(shí)溶解度小,溫度較高時(shí)溶解度大,由于產(chǎn)品鹽酸二甲雙胍在溶劑中的溶解較小,合成時(shí)一旦操作不當(dāng)或工藝指標(biāo)控制不好,未反應(yīng)的原料雙氰胺、二甲胺鹽酸鹽以及產(chǎn)品會(huì)迅速?gòu)娜軇┲形龀?,反?yīng)不完全。后續(xù)精制難度大,產(chǎn)品純度低,甚至需要二次精制產(chǎn)品才能達(dá)到醫(yī)用標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致產(chǎn)品收率低,效益差。采用本發(fā)明制備方法,成品收率由現(xiàn)有工藝的90%提高到95%以上。
3、提高單臺(tái)設(shè)備生產(chǎn)能力,單臺(tái)投料量提高了20%。解決了單一組分對(duì)其中一種反應(yīng)原料溶解度差的問(wèn)題,使用二甲基甲酰胺和乙二醇單正丙醚雙組份為溶劑,兩種溶劑協(xié)同作用使雙氰胺與二甲胺鹽酸鹽投料量增加了20%?,F(xiàn)有工藝中使用單一組分作為溶劑,或溶解雙氰胺能力較強(qiáng),或二甲胺鹽酸鹽在溶劑中溶解度大,對(duì)最終產(chǎn)品鹽酸二甲雙胍的溶解情況也大不相同。
4、反應(yīng)溫度降低20℃左右,提高了安全性。反應(yīng)溫度由現(xiàn)有工藝的130~160℃降為118~125℃。反應(yīng)溫度比溶劑沸點(diǎn)低20℃左右,反應(yīng)中不會(huì)出現(xiàn)沖料,生產(chǎn)安全性提高。
5、縮短生產(chǎn)周期。反應(yīng)時(shí)間比現(xiàn)有工藝縮短2小時(shí)。使用二甲胺氣體替代使用40%二甲胺溶液與31%鹽酸進(jìn)行成鹽反應(yīng),相應(yīng)增加了反應(yīng)體系中反應(yīng)物料的濃度,每噸二甲胺鹽酸鹽濃縮蒸發(fā)水量減少了接近1000kg,縮短了生產(chǎn)周期。
6、節(jié)約能源,每噸二甲胺鹽酸鹽生產(chǎn)成本降低300元以上。用泵進(jìn)行物料循環(huán)時(shí),在泵出口管道設(shè)置了冷卻器對(duì)反應(yīng)液降溫,加上成鹽合成釜夾套冷卻水的降溫作用,可以保證反應(yīng)溫度符合工藝要求,不需要冷凍鹽水對(duì)反應(yīng)體系降溫,節(jié)約了能源;二甲胺鹽酸鹽溶液采用真空濃縮,降低了蒸發(fā)溫度,減少了二甲胺鹽酸鹽的分解及其它副反應(yīng)的發(fā)生,二甲胺鹽酸鹽純度和收率均提高,綜合成本比現(xiàn)有工藝降低3%左右;節(jié)約了能源,使用二甲胺氣體替代使用40%二甲胺溶液與31%鹽酸進(jìn)行成鹽反應(yīng),相應(yīng)增加了反應(yīng)體系中反應(yīng)物料的濃度,每噸二甲胺鹽酸鹽濃縮蒸發(fā)水量減少了接近1000kg,成本下降300元以上。
7、對(duì)環(huán)境無(wú)污染。二甲胺氣體從反應(yīng)釜底部加入,釜內(nèi)先加入總量約60%的鹽酸,反應(yīng)到一定程度后從高位槽加入其余的鹽酸,反應(yīng)過(guò)程中用泵一直打循環(huán),放空管上部設(shè)計(jì)有在管壁圓周上均勻分布的三個(gè)噴淋口與上升的未反應(yīng)的二甲胺逆流接觸;從放空排出的尾氣進(jìn)入鹽酸吸收罐吸收其中的二甲胺成氣,無(wú)二甲胺氣體排入大氣,對(duì)環(huán)境無(wú)污染。
8、更準(zhǔn)確控制成鹽反應(yīng)終點(diǎn)。將成鹽反應(yīng)終點(diǎn)ph值控制為2.2~3.6,取樣檢測(cè)ph值合格后15分鐘再次取樣ph值符合要求,則停止二甲胺通入,泵繼續(xù)循環(huán)2小時(shí)即可終止反應(yīng)進(jìn)行后續(xù)濃縮。
具體實(shí)施方式:
以下對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明,應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
實(shí)施例1
一種雙組份溶劑制備高純度高收率鹽酸二甲雙胍的方法,包括以下步驟:
(一)二甲胺鹽酸鹽制備
1、部分鹽酸和二甲胺氣體的加入
將920kg濃度為31%鹽酸計(jì)量打入高位槽,然后將高位槽中的560kg的鹽酸先計(jì)量放入成鹽反應(yīng)釜,開(kāi)啟攪拌,向反應(yīng)釜夾套通入冷凍鹽水,待釜溫降至10℃,向冷卻器殼程通入冷凍鹽水,開(kāi)始向成鹽反應(yīng)釜通入二甲胺氣體,調(diào)節(jié)二甲胺氣體加料速度,二甲胺氣體加入量為200kg左右,保持釜溫至20℃。
2、物料進(jìn)入放空管
開(kāi)啟循環(huán)泵,并打開(kāi)通向放空管高端的閥門使物料從管壁圓周上均勻分布的三個(gè)噴淋口噴入放空管;觀察尾氣進(jìn)入鹽酸吸收罐的鼓泡情況。
3、第二次加入二甲胺和鹽酸
從二甲胺鋼瓶加入二甲胺氣體,從泵循環(huán)口取樣處取樣檢測(cè)ph值為4~5后,開(kāi)始從高位槽滴加剩余的360kg的鹽酸,期間二甲胺加料閥門不關(guān)閉,剩余的鹽酸滴加時(shí)間為1~1.5小時(shí)。
4、反應(yīng)
鹽酸滴加完畢,從泵循環(huán)口取樣處取樣檢測(cè),若ph值為2.2~3.6則繼續(xù)反應(yīng)15~30分鐘即停止二甲胺加入。此時(shí)加入二甲胺氣體總量應(yīng)為330kg左右。
5、結(jié)晶
用真空將成鹽反應(yīng)釜內(nèi)的液體抽入濃縮釜,開(kāi)動(dòng)攪拌,向濃縮釜夾套通入蒸汽。
開(kāi)啟水力噴射泵,控制濃縮釜真空度為0.048mpa。
當(dāng)觀察到濃縮釜內(nèi)有結(jié)晶析出時(shí),關(guān)小濃縮釜夾套入蒸汽閥門,將攪拌轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)為400rpm。
當(dāng)觀察到濃縮釜底部有環(huán)狀結(jié)晶帶生成時(shí),將濃縮釜真空度提高到0.066mpa。
當(dāng)觀察到濃縮釜底部環(huán)狀結(jié)晶物突然增加時(shí),關(guān)閉濃縮釜夾套入蒸汽閥門,將濃縮釜真空度提高到0.08mpa。
6、離心
向濃縮釜夾套通入冷卻水降溫,當(dāng)釜溫降至28℃時(shí),關(guān)閉真空,繼續(xù)攪拌20分鐘。將濃縮釜內(nèi)物料放入離心機(jī),甩干。
7、烘干
固體料放入雙錐式干燥器烘干,控制真空度0.064mpa,通入雙錐式干燥器夾套蒸汽壓力0.25mpa,烘干時(shí)間2.5小時(shí)。
得二甲胺鹽酸鹽583.2kg,收率97.7%。
(二)鹽酸二甲雙胍制備
1、加入原料和溶劑
開(kāi)啟真空泵,將600kg二甲基甲酰胺以及110kg乙二醇單正丙醚溶劑抽入加成釜,攪拌條件下依次加入原料:350kg二甲胺鹽酸鹽和380kg雙氰胺。
2、加熱升溫
向加成釜夾套通入蒸汽,加熱,調(diào)節(jié)攪拌轉(zhuǎn)速80轉(zhuǎn)/分,40分鐘將釜溫升至110℃,保持20分鐘,繼續(xù)升溫,在20分鐘將溫度升至119℃,保溫反應(yīng)2小時(shí)。
3、降溫
用壓縮空氣將加成釜內(nèi)物料壓入結(jié)晶釜,啟動(dòng)熱水循環(huán)泵,利用汽水混合器將水加熱至40℃開(kāi)始對(duì)結(jié)晶釜降溫,調(diào)節(jié)攪拌轉(zhuǎn)速60轉(zhuǎn)/分,4小時(shí)內(nèi)將結(jié)晶釜溫度降至60℃,保持1小時(shí)。
4、第二次降溫
放去結(jié)晶釜夾套熱水,開(kāi)始向結(jié)晶釜夾套通入循環(huán)水,3小時(shí)內(nèi)將結(jié)晶釜溫度降至30℃,保持1.5小時(shí)。調(diào)節(jié)攪拌轉(zhuǎn)速40轉(zhuǎn)/分,放去結(jié)晶釜夾套循環(huán)水,開(kāi)始向結(jié)晶釜夾套通入冷凍鹽水,2.5小時(shí)內(nèi)將結(jié)晶釜溫度降至8℃,保持2小時(shí)。
5、離心
打開(kāi)結(jié)晶釜放料閥,將物料從結(jié)晶釜放入離心機(jī)甩干。準(zhǔn)備將固體料放入洗滌釜。
6、洗滌
用真空將濃度為80%(質(zhì)量百分比濃度)的乙醇2200kg抽入洗滌釜,開(kāi)啟攪拌,加入離心固體物料,加熱升溫至60℃,保持60分鐘。
7、結(jié)晶
用壓縮空氣將洗滌釜內(nèi)物料經(jīng)過(guò)精密過(guò)濾器后壓入成品結(jié)晶釜。調(diào)節(jié)攪拌轉(zhuǎn)速60轉(zhuǎn)/分,開(kāi)始向結(jié)晶釜夾套通入循環(huán)水,3小時(shí)內(nèi)將成品結(jié)晶釜溫度降至35℃,保持1小時(shí)。再次調(diào)節(jié)攪拌轉(zhuǎn)速為40轉(zhuǎn)/分,放去成品結(jié)晶釜夾套循環(huán)水,開(kāi)始向成品結(jié)晶釜夾套通入冷凍鹽水,2小時(shí)內(nèi)將成品結(jié)晶釜溫度降至5℃,保持1小時(shí)。
8、干燥
將物料放入離心機(jī)內(nèi),甩干,離心機(jī)內(nèi)固體放入真空干燥器,在溫度為80℃真空度為0.08mpa條件下干燥2小時(shí),得成品678.1kg,收率95.4%(不計(jì)算母液中的產(chǎn)品)。
濾液繼續(xù)循環(huán)使用,循環(huán)使用4次后補(bǔ)加部分溶劑。
經(jīng)檢測(cè):制得的產(chǎn)品的技術(shù)性能指標(biāo)如下表:
表1產(chǎn)品的技術(shù)性能指標(biāo)
實(shí)施例2
經(jīng)試驗(yàn),采用實(shí)施例1的步驟,采用以下工藝參數(shù):
(一)二甲胺鹽酸鹽制備
1、部分鹽酸和二甲胺氣體的加入
將31%鹽酸計(jì)量打入高位槽,將總量約60%的鹽酸先放入成鹽反應(yīng)釜,開(kāi)啟攪拌,向反應(yīng)釜夾套通入冷凍鹽水,待釜溫降至10~20℃,向冷卻器殼程通入冷凍鹽水,開(kāi)始向成鹽反應(yīng)釜通入二甲胺氣體,二甲胺氣體加入量為總量的三分之二左右,調(diào)節(jié)二甲胺氣體加料速度保持釜溫至15~25℃。
二甲胺:31%工業(yè)鹽酸(重量比)=1:2.75~2.98。
2、物料進(jìn)入放空管
開(kāi)啟循環(huán)泵,并打開(kāi)通向放空管高端的閥門使物料從管壁圓周上均勻分布的三個(gè)噴淋口噴入放空管;觀察尾氣進(jìn)入鹽酸吸收罐的鼓泡情況。
3、第二次加入二甲胺和鹽酸
加入計(jì)量量的二甲胺氣體,從泵循環(huán)口取樣處取樣檢測(cè)ph值為4~5后,從高位槽滴加剩余的約總量40%的鹽酸(期間二甲胺繼續(xù)通入成鹽反應(yīng)釜),剩余的鹽酸滴加時(shí)間為1~1.5小時(shí)。
4、反應(yīng)
鹽酸滴加完畢、加入全部計(jì)量的二甲胺氣體后,從泵循環(huán)口取樣處取樣檢測(cè),若ph值為2.2~3.6,則繼續(xù)反應(yīng)15~30分鐘(若ph值低于2則適當(dāng)補(bǔ)加2~3kg二甲胺氣體)。
5、結(jié)晶
用真空將成鹽反應(yīng)釜內(nèi)的液體抽入濃縮釜,開(kāi)動(dòng)攪拌,向濃縮釜夾套通入蒸汽。
開(kāi)啟水力噴射泵,控制濃縮釜真空度為0.04~0.056mpa。
當(dāng)觀察到濃縮釜內(nèi)有結(jié)晶析出時(shí),關(guān)小濃縮釜夾套入蒸汽閥門,將攪拌轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)為40~60rpm。
當(dāng)觀察到濃縮釜底部有環(huán)狀結(jié)晶帶生成時(shí),將濃縮釜真空度提高到0.06~0.07mpa。
當(dāng)觀察到濃縮釜底部環(huán)狀結(jié)晶物突然增加時(shí),關(guān)閉濃縮釜夾套入蒸汽閥門,將濃縮釜真空度提高到0.076mpa以上。
6、離心
向濃縮釜夾套通入冷卻水降溫,當(dāng)釜溫降至30℃以下時(shí),關(guān)閉真空,繼續(xù)攪拌20~30分鐘。
將物料放入離心機(jī),甩干,母液循環(huán)使用(或用來(lái)配置濃度為31%的鹽酸,或集中到一定量后集中處理、利用);
固體料放入雙錐式干燥器烘干,控制真空度0.06~0.07mpa,通入雙錐式干燥器夾套蒸汽壓力低于0.3mpa,烘干時(shí)間2~2.5小時(shí)。
得二甲胺鹽酸鹽,收率為97.7-97.9%。
(二)鹽酸二甲雙胍制備
1、加入原料和溶劑
開(kāi)啟真空泵,將二甲基甲酰胺以及乙二醇單正丙醚計(jì)量后抽入加成釜,攪拌條件下依次加入計(jì)量的二甲胺鹽酸鹽與雙氰胺。
投料比例(重量比)二甲胺鹽酸鹽:雙氰胺:二甲基甲酰胺:乙二醇單正丙醚=1:1.06~1.11:0.8~1.65:0.2~1.2。
2、加熱升溫
向加成釜夾套通入蒸汽,加熱,調(diào)節(jié)攪拌轉(zhuǎn)速80~130轉(zhuǎn)/分。30~50分鐘將釜溫升至110~115℃,保持10~30分鐘,繼續(xù)升溫15~30分鐘將溫度升至118~125℃,保溫反應(yīng)1.5~2.5小時(shí)。
3、降溫
用壓縮空氣將加成釜內(nèi)物料壓入結(jié)晶釜,啟動(dòng)熱水循環(huán)泵,利用汽水混合器將水加熱至40-65℃開(kāi)始對(duì)結(jié)晶釜降溫,調(diào)節(jié)攪拌轉(zhuǎn)速60~100轉(zhuǎn)/分,3~6小時(shí)內(nèi)將結(jié)晶釜溫度降至60~75℃,保持1~1.5小時(shí)。
4、第二次降溫
放去結(jié)晶釜夾套熱水,開(kāi)始向結(jié)晶釜夾套通入循環(huán)水,3.5~5小時(shí)內(nèi)將結(jié)晶釜溫度降至30~50℃,保持1~1.5小時(shí)。調(diào)節(jié)攪拌轉(zhuǎn)速30~50轉(zhuǎn)/分,放去結(jié)晶釜夾套循環(huán)水,開(kāi)始向結(jié)晶釜夾套通入冷凍鹽水,2~4小時(shí)內(nèi)內(nèi)將結(jié)晶釜溫度降至0~10℃,保持1~2.5小時(shí)。
5、離心
打開(kāi)結(jié)晶釜放料閥,將物料從結(jié)晶釜放入離心機(jī)甩干,固體料放入洗滌釜,離心母液用于下一次加成反應(yīng)。
6、洗滌
用真空將濃度為75-90%(質(zhì)量比)的乙醇抽入洗滌釜,75-90%(質(zhì)量比)乙醇的用量為二甲胺鹽酸鹽投料量的6~10倍。開(kāi)啟攪拌,加入離心所得全部固體物料,加熱升溫至60~70℃,保持40~80分鐘。
7、結(jié)晶
用壓縮空氣將洗滌釜內(nèi)物料經(jīng)過(guò)精密過(guò)濾器后壓入成品結(jié)晶釜。調(diào)節(jié)攪拌轉(zhuǎn)速60~100轉(zhuǎn)/分,開(kāi)始向結(jié)晶釜夾套通入循環(huán)水,2~3小時(shí)內(nèi)內(nèi)將成品結(jié)晶釜溫度降至30~50℃,保持1~1.5小時(shí)。
再次調(diào)節(jié)攪拌轉(zhuǎn)速為30~50轉(zhuǎn)/分,放去成品結(jié)晶釜夾套循環(huán)水,開(kāi)始向成品結(jié)晶釜夾套通入冷凍鹽水,2~4小時(shí)內(nèi)小時(shí)內(nèi)將成品結(jié)晶釜溫度降至0~15℃,保持1~1.5小時(shí)。
8、干燥
將物料放入離心機(jī)內(nèi),甩干,濾液繼續(xù)循環(huán)使用,循環(huán)到一定程度進(jìn)行后處理;離心機(jī)內(nèi)固體放入真空干燥器,在溫度為60~90℃真空度為0.06~0.08mpa條件下干燥2~2.5小時(shí),得成品。
濾液繼續(xù)循環(huán)使用,循環(huán)使用4次后補(bǔ)加部分溶劑。
產(chǎn)品收率均大于95%,純度大于99.90%,各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)優(yōu)良。
經(jīng)試驗(yàn),實(shí)施例1是優(yōu)選的實(shí)施例,收率、純度和各項(xiàng)技術(shù)性能指標(biāo)均最好。
采用本發(fā)明技術(shù)方案,具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、二甲胺鹽酸鹽制備,以二甲胺氣體和31%鹽酸為原料進(jìn)行反應(yīng),設(shè)置冷卻器與反應(yīng)釜夾套一起降溫、采用泵打循環(huán)、噴淋吸收二甲胺尾氣和鹽酸吸收二甲胺尾氣的方式,最大限度保證了原料的利用率,減少了原料的損耗,提高了產(chǎn)品收率。
含有二甲胺鹽酸鹽的溶液采用真空蒸發(fā)濃縮,二甲胺鹽酸鹽不發(fā)生其它副反應(yīng),加上控制降溫速度和攪拌速度,結(jié)晶顆粒均勻度好,結(jié)晶后母液予以綜合。
2、鹽酸二甲雙胍制備,使用二甲基甲酰胺和乙二醇單正丙醚雙組份為溶劑,利用兩種不同性質(zhì)溶劑的協(xié)同作用,增加了單批次的投料量,降低了反應(yīng)溫度,縮短了反應(yīng)時(shí)間,雙氰胺與二甲胺鹽酸鹽加成反應(yīng)均勻,操作安全性提高。
3、雙氰胺與二甲胺鹽酸鹽在使用雙組份溶劑條件下進(jìn)行加成反應(yīng),溶劑粘度幾乎不受溫度影響且粘度較低,成品從溶劑中析出容易,精制中溶劑很容易從成品中洗去,從而保證了成品能夠達(dá)到藥用質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
4、加成反應(yīng)完畢,為確保析出結(jié)晶、保證晶型及顆粒粒度,確定了攪拌速度、降溫速度、溫度停留時(shí)間三者同時(shí)達(dá)到最優(yōu)化的操作,制取純凈而又有一定粒度分布的鹽酸二甲雙胍晶體。鹽酸二甲雙胍晶體產(chǎn)品的粒度及其分布,主要取決于晶核生成速率、晶體生長(zhǎng)速率及晶體在結(jié)晶器中的平均停留時(shí)間。在合適的攪拌速度、降溫速度、溫度停留時(shí)間條件下,鹽酸二甲雙胍過(guò)飽和度通常控制在介穩(wěn)區(qū)內(nèi),此時(shí)濃縮結(jié)晶釜具有較高的生產(chǎn)能力,又可得到一定大小的晶體產(chǎn)品,且產(chǎn)品純度高。
在上述實(shí)施例中,對(duì)本發(fā)明的最佳實(shí)施方式做了描述,很顯然,在本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思下,仍可做出很多變化。在此,應(yīng)該說(shuō)明,在本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思下所做出的任何改變都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。