背景技術(shù)
塞來昔布化學(xué)名為4-{5- (4-甲基苯基)-3-(三氟甲基)-IH-吡唑-1-基}苯磺酰胺, 由美國⑶Searle公司開發(fā),1998年首次在美國上市,是個上市的Π型環(huán)氧合酶(C0X-2)抑制劑,臨床上用于骨關(guān)節(jié)炎、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎等炎癥的治療。
目前文獻中關(guān)于塞來昔布的合成主要由如下幾種方法:
方法一:
由對甲基苯乙酮和三氟乙酸乙酯在堿性條件下進行Claisen縮合得到β-二酮中間 體,該中間體可以不經(jīng)過分離后直接與對肼基苯磺酰胺鹽酸鹽在乙醇中縮合環(huán)化,粗品重 結(jié)晶后即可得到塞來昔布產(chǎn)品。
方法二:
以對氨基苯磺酰胺為原料經(jīng)過重氮化還原后經(jīng)過兩步縮合反應(yīng)得到塞來昔布。
方法三:
上述三個方法中,方法三由于路線長、收率低目前僅限于實驗室少量產(chǎn)品的制備, 目前工業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)大多采用方法一、二的合成路線,而這兩條路線中均采用了一種很重 要的化工中間體對肼基苯磺酰胺鹽酸鹽。
該化合物除了是塞來昔布的關(guān)鍵中間體外,也是染料、農(nóng)業(yè)品合成中常用到的化 工中間體,國內(nèi)外化工領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛。
目前該產(chǎn)品的合成主要是采用經(jīng)典的重氮鹽還原的方法,反應(yīng)式如下:
該方法以對氨基苯磺酰胺為起始原料,在鹽酸存在的情況下與亞硝酸鈉發(fā)生重氮 化反應(yīng),隨后不經(jīng)過后處理直接在強酸條件下與還原劑發(fā)生氧化還原反應(yīng)而得到最終產(chǎn)品 對肼基苯磺酰胺鹽酸鹽。由于重氮鹽制備過程放熱劇烈且極不穩(wěn)定的特點,在常規(guī)反應(yīng)釜 中合成時經(jīng)常有如下問題:①.低溫下滴加速度控制十分嚴格,局部溫度過高會導(dǎo)致大量的 重氮鹽分解;②.低溫操作能耗巨大、大批量生產(chǎn)難度很大。為克服以上困難,目前重氮鹽的 制備及后續(xù)反應(yīng)嘗試管道反應(yīng)器內(nèi)進行,但是由于管道反應(yīng)器大小尺寸不一使得該類反應(yīng) 在工藝穩(wěn)定性及產(chǎn)能方面不盡如人意。而重氮鹽不穩(wěn)定高溫易爆的屬性在工業(yè)生產(chǎn)中也常 常被列為高?;瘜W(xué)反應(yīng),操作風(fēng)險與難度極大。
發(fā)明內(nèi)容
為解決上述提到的種種困難,本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供了一種本質(zhì)安全 的連續(xù)穩(wěn)定的高產(chǎn)率高純度的對肼基苯磺酰胺鹽酸鹽合成技術(shù)。為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的, 申請人提供了以下技術(shù)方案:
—種對肼基苯磺酰胺鹽酸鹽的合成方法,使用的微通道反應(yīng)器進行反應(yīng),微通道 反應(yīng)器包括一個以上預(yù)熱模塊和一個以上反應(yīng)模塊組,預(yù)熱模塊與反應(yīng)模塊組串聯(lián)或并聯(lián) 組合,每個反應(yīng)模塊組由1 -3個反應(yīng)模塊串聯(lián)而成;合成步驟為:1)將對氨基苯磺酰胺溶解 于稀鹽酸中溶解后作為物料I,亞硝酸鈉溶解于水中作為物料II,氯化亞錫溶解于濃鹽酸中 作為物料III,物料I、物料II分別進入不同的預(yù)熱模塊中預(yù)熱后在反應(yīng)模塊組進行重氮化 反應(yīng),生成重氮鹽;2)步驟1)產(chǎn)物通入預(yù)熱模塊預(yù)熱后與預(yù)熱后的物料III在反應(yīng)模塊組內(nèi) 進行重氮鹽還原反應(yīng),隨后流出微通道反應(yīng)器,收集反應(yīng)液經(jīng)過處理后得到對肼基苯磺酰 胺鹽酸鹽。
優(yōu)選的,步驟1)所述參與反應(yīng)的物料I中的氨基苯磺酰胺與物料II中的亞硝酸鈉 的摩爾比為1:1。
優(yōu)選的,步驟1)中參加反應(yīng)的物料I中的氨基苯磺酰胺與步驟2)中參加反應(yīng)的物 料III中的氯化亞錫的摩爾比為1:2.0?1:3.0。
優(yōu)選的,步驟1)所述重氮化反應(yīng)的反應(yīng)溫度為-5?5°C,停留時間為50?62s。
優(yōu)選的,步驟2)所述的重氮鹽還原反應(yīng)的反應(yīng)溫度為-20?(TC,停留時間為20?100s.
優(yōu)選的,步驟1)所述的物料I中對氨基苯磺酰胺在溶劑水中的濃度為0.3? 0.6mol/L;對氨基苯磺酰胺與鹽酸的質(zhì)量體積比為1:0.4?1:0.6g/ml。
優(yōu)選的,步驟1)所述的物料II中亞硝酸鈉在溶劑水中的濃度為2?4mol/L。
優(yōu)選的,步驟1)所述的物料III中氯化亞錫在質(zhì)量分數(shù)37%的濃鹽酸中的濃度為2 ?3mol/L。
三個物料的流速均用液體流量栗來計量控制,所述微通道反應(yīng)器的材質(zhì)為特種玻 璃、碳化硅陶瓷、涂有耐腐蝕層的不銹鋼金屬或聚四氯乙烯中的一種以上,可承受的安 全壓力為1.5?1.8MPa;所述的反應(yīng)模塊、預(yù)熱模塊、反應(yīng)模塊組可以根據(jù)進料速度、反應(yīng)物 濃度、反應(yīng)時間等任意串聯(lián)或并聯(lián)組合而成。當反應(yīng)在微通道反應(yīng)器中進行時,所述預(yù)熱模 塊為直型結(jié)構(gòu);所述反應(yīng)模塊組為兩進一出或單進單出的心型結(jié)構(gòu)模塊,連接順序為預(yù)熱 模塊、兩進一出結(jié)構(gòu)的反應(yīng)模塊、單進單出結(jié)構(gòu)的反應(yīng)模塊,兩進一出結(jié)構(gòu)的反應(yīng)模塊用于 預(yù)熱后混合反應(yīng),單進單出結(jié)構(gòu)的反應(yīng)模塊用于延長反應(yīng)停留時間;物料經(jīng)過預(yù)熱模塊后 與反應(yīng)模塊組串聯(lián),從最終的反應(yīng)模塊組流出反應(yīng)器,不同預(yù)熱模塊之間是并聯(lián)關(guān)系,預(yù)熱 模塊與反應(yīng)模塊組為串聯(lián)關(guān)系.
有益效果
本發(fā)明中所提及的利用連續(xù)流微通道反應(yīng)器合成肼基苯磺酰胺鹽酸鹽的方法中, 利用微通道反應(yīng)器傳質(zhì)傳熱效果高的優(yōu)勢,能夠?qū)⒎磻?yīng)放出的熱量及時通過換熱介質(zhì)轉(zhuǎn) 移,將反應(yīng)控制在安全、可控的范圍之內(nèi),同時連續(xù)流反應(yīng)的本質(zhì)也可以保證重氮鹽在生產(chǎn) 后可以不經(jīng)過停留而直接進入下步還原反應(yīng),該部分設(shè)計能夠有效的保證重氮鹽及重氮磺 酸鹽等不穩(wěn)定中間體的積累,有效抑制了重氮鹽的分解、偶合等副反應(yīng)的發(fā)生。而多溫區(qū)的 設(shè)定也保證了即使兩步反應(yīng)的溫度不同也能夠?qū)崿F(xiàn)安全、連續(xù)、穩(wěn)定的生產(chǎn)。
眾所周知,傳統(tǒng)間歇釜氏的生產(chǎn)方式往往存在傳質(zhì)傳熱效率低下的問題,重氮鹽 極不穩(wěn)定的特點也使得制備重氮鹽的過程存在極大生產(chǎn)安全隱患,由于反應(yīng)放熱十分劇 烈,在反應(yīng)釜內(nèi)局部熱點形成后會導(dǎo)致大量的重氮鹽分解變成雜質(zhì),影響產(chǎn)品的質(zhì)量,更嚴 重者甚至?xí)M一步引發(fā)重氮鹽的爆炸,該類反應(yīng)在化工生產(chǎn)領(lǐng)域被歸類為“危險工藝”,而 受限于反應(yīng)原子經(jīng)濟性和過程實用性等因素,這些“危險工藝”的替代方法往往成本高昂且 路線更長。而微通道反應(yīng)器因為其設(shè)計的獨特性能夠很好的避免本提案中涉及的化學(xué)反應(yīng) 在反應(yīng)釜中操作時存在的種種缺陷,對比后本發(fā)明產(chǎn)生了如下有益的技術(shù)效果:
1).借助于微通道反應(yīng)器高效的傳質(zhì)傳熱作用能夠?qū)⒎磻?yīng)放出的熱量借助于導(dǎo)熱 介質(zhì)及時帶走,將反應(yīng)溫度始終控制在一個穩(wěn)定、安全的范圍內(nèi),保證重氮鹽的制備及后續(xù) 反應(yīng)過程中不會因為局部濃度過大或溫度過高而導(dǎo)致分解甚至爆炸。
2).通過流量栗及換熱器的調(diào)整可以實現(xiàn)工藝參數(shù)的精制控制,例如物料比,能夠 始終在線物料的理論混合,多溫區(qū)的設(shè)定也能夠保證不同的反應(yīng)也能實現(xiàn)反應(yīng)溫度控制十 分精確,而精制的控制反應(yīng)的停留時間也從根本上保障了重氮鹽在反應(yīng)完畢后馬上進行后 續(xù)的還原反應(yīng),幾乎不存在副反應(yīng),反應(yīng)液中雜質(zhì)同常規(guī)釜氏反應(yīng)相比得到了大幅度下降, 所生產(chǎn)的產(chǎn)品純度高、收率高。
3).在線物料少,持液體積量通常只有常規(guī)反應(yīng)釜的兩千分之一左右,安全系數(shù)提 高了20倍以上,發(fā)生危險的破壞力也呈幾何基數(shù)的下降,能夠真正實現(xiàn)連續(xù)流本質(zhì)安全生 產(chǎn)。
4).沒有放大效應(yīng),可根據(jù)小試研究工藝直接進行連續(xù)流工業(yè)規(guī)模的放大生產(chǎn),借 助于電子控制終端可實現(xiàn)一天24小試不間斷工業(yè)生產(chǎn),提高設(shè)備使用效率,操作用工可減 少一半以上,生產(chǎn)成本得以降低,生產(chǎn)經(jīng)濟性得到保障。
具體實施方式:
稱取對氨基苯磺酰胺80g加入800ml水中,隨后加入50ml的濃鹽酸并攪拌溶解作為 物料I,稱取32g的亞硝酸鈉溶解于500ml水中作為物料II,稱取氯化亞錫220g溶解與800ml 的濃鹽酸中作為物料III,控制計量栗A使物料I的流速為16ml/min,控制計量栗B使物料II 的流速為l〇ml/min,控制計量栗C使物料III的流速為16ml/min,亞硝酸鈉與對氨基苯磺酰 胺的摩爾比為1:1,氯化亞錫與對氨基苯磺酰胺的摩爾比為2.5:1,重氮化反應(yīng)的停留時間 為56秒,重氮鹽還原反應(yīng)的停留時間為41秒,溫區(qū)I的反應(yīng)溫度為(TC,溫區(qū)II的反應(yīng)溫度 為-10°C,收集從出口流出的反應(yīng)液,(TC保溫攪拌1小時,過濾,200ml的乙醇洗滌濾餅,得到 白色固體50 °C下真空干燥8h后得到白色固體89.60g,收率86.22 %,液相純度99.17 %。