乙酰苯胺在双温区碳化硅微通道反应器中的氯磺化反应及柳氮磺胺吡啶的合成

发布时间：2022-01-24 08:19

　　采用具有高传热系数和强耐腐蚀性的双温区碳化硅微通道反应器,在10min内实现了乙酰苯胺的氯磺化反应,对乙酰氨基苯磺酰氯的产率高达96%,中试生产的产率为92%.该反应的第一阶段采用较低温度（40℃）,有利于生成对位磺化产物对乙酰氨基苯磺酸;第二阶段采用较高温度（100℃）,加速了对乙酰氨基苯磺酰氯的生成.为了考察这一反应体系的实用性,将其应用于抗菌消炎药柳氮磺胺吡啶的合成,通过氯磺化、氨化、碱性水解、重氮化和偶联等五步反应,以75%的总产率获得目标产物.两步连续反应不仅解决了对乙酰氨基苯磺酰氯合成过程中釜式反应器存在的反应温度低导致的反应慢、温度高又难以控制反应并伴有副产物生成的问题,也避免了反应过程中因大量放热而产生的安全隐患,还减少了间歇生产过程中使用大过量的氯磺酸引发的环境污染.以上研究为对乙酰氨基苯磺酰氯及其磺胺类药物的工业化大规模生产提供了技术支持. 

【文章来源】：有机化学. 2020,40(08)北大核心SCICSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

由对乙酰氨基苯磺酰氯制备的磺胺药物

鉴于微通道反应器具有非常优异的传质、传热能力,首先尝试在较低温度下完成这一反应.实验室使用一套由6组反应模块组成的双温区碳化硅微通道反应器,每组反应模块的持液量(模块通道体积,即反应液体积)为11 m L,通道的尺寸为0.8 mm×0.8 mm,通道的花纹如图2所示.前4组为第一控温区,后2组为第二控温区,布局图如图3所示.图3 重氮化反应双温区反应器布局图

图2 微通道反应器的通道图案首先尝试用固定的反应温度试验反应情况.将乙酰苯胺(270.4 g,2.0 mol)溶解在CH2Cl CH2Cl (DCE)中配成溶液(1500 m L),将HSO3Cl (582.7 g,5.0 mol)也溶于DCE中配成溶液(900 m L).通过加热油的循环将反应模块的温度控制在25℃(此时油浴的温度为30～31℃),待反应模块温度稳定后,将背压阀调至303 k Pa,启动进样泵,两个泵同时分别以7.5和4.5 m L/min的流量泵入乙酰苯胺的DCE溶液与氯磺酸的DCE溶液,待反应稳定后,分别于5、10 min时取样检测,还有较多乙酰苯胺原料没有转化(表1,编号1),表明该温度下反应并不完全.继续升温至40和55℃,虽然原料都没有完全转化,但剩余量越来越少(表1,编号2～3).当温度升至70℃时,取样检测显示乙酰苯胺已经完全转化,但体系中检测到仍有少量的对乙酰氨基苯磺酸,分离纯化后得到84%的对乙酰氨基苯磺酰氯(表1,编号4).为了进一步提升转化率和产率,将反应温度提升到85℃;结果显示,不仅乙酰苯胺已完全转化,而且没有任何对乙酰氨基苯磺酸残留,但反应的产率并没有提高,可能由于少量焦油状物的生成导致这一结果(表1,编号5).上述结果说明,微通道反应器将反应时间由原来几个小时缩短到10 min以内,反应速度率大大提高;但起始反应温度较高对反应不利,容易生成焦油状杂质.

【参考文献】：
期刊论文
[1]对乙酰氨基苯磺酰氯的合成[J]. 孔祥文,滕雅娣,张志刚,张铁铮.  沈阳化工学院学报. 1998(02)



本文编号：3606226