一种制造技术

本发明专利技术公开了一种3‑

【技术实现步骤摘要】
Journal ofOrganic Chemistry,2009)。
[0011][0012]中国
CN 109824524 A
报道了一种微通道反应器进行硝化制备3‑
氨基
‑1‑
金刚烷醇的工艺，但是水解
、
中和这些放热量大的反应仍以间歇方式进行
。
该方法最高收率仅为
82
％，纯度
99
％，从结果来看并未达到理想结果
。
而且该专利并未描述该产品中二羟
、
酮等关键性杂质含量情况，无法满足药品中间体生产相关控制要求
。
[0013][0014]此外，微通道设备的详细尺寸
、
规格
、
形状
、
材质等关键参数也没有公开，无法验证工艺是否满足药品生产相关要求
。
微通道反应器也存在一定的局限性，主要包括：
(1)
微通道反应器流动通道介于微米和毫米之间，这样细窄的通道对于流体粘度较大的液体
、
颗粒较大的固体物料
、
或者反应中有大的固体颗粒沉降时，会堵塞微通道导致生产无法连续进行，而且堵塞物很难清理；
(2)
微设备加工费用昂贵，很多工艺情况下，其处理能力仍无法满足实际工业化生产需求；
(3)
微反应器数量的增多使监测和控制的复杂程度也大大增加，实际生产成本相对较高等不足
。
[0015]本专利技术涉及的硫酸或盐酸金刚烷胺的硫酸溶液
A
在常温及反应温度下黏度较大
(80
‑
100mPa.s)
，存在堵塞管路的风险，而且为了实现较高的产量，需要加大物料的进料速度，这会使得整个微通道反应管路的阻力降非常大，不利于设备选型，对整个生产过程的自动化控制提出了挑战
。
为增加传质
、
传热效果，缩短停留时间，提高生产效率，本专利技术在管式反应器
R1
内装填扭转形状的混合元件，主要通过切割作用，增强了反应液的横向与纵向运动
。
对于强制对流传热过程而言，边界层决定着整个传热过程的热阻
。
混合元件可强迫边界层内的流体向管中央流动，避免管中心和管壁温差，提高反应选择性
。

技术实现思路

[0016]针对现有技术存在的上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种3‑
氨基
‑1‑
金刚烷醇的连续制备工艺及专用管式反应装置，依据反应动力学
、
传质
、
传热计算等设计适合本专利技术工艺的管式反应器实现管式硝化
、
水解及中和反应的全流程连续
。
[0017]本专利技术的目的是通过以下的技术方案来实现的：
[0018]一种3‑
氨基
‑1‑
金刚烷醇的连续制备工艺，所述工艺包括：将硫酸或盐酸金刚烷胺的硫酸溶液
A
和硝酸溶液
B
分别通过计量泵
P1、
计量泵
P2
输送至管式反应器
R1
进行硝化反应，得到3‑
硝基
‑1‑
金刚烷胺的硝化反应液；硝化反应液与由计量泵
P3
输送的还原剂溶液
C
在管式反应器
R2
中进行水解反应，得到3‑
氨基
‑1‑
金刚烷醇酸溶液；3‑
氨基
‑1‑
金刚烷醇酸溶液与计量泵
P4
输送的碱液
D
在管式反应器
R3
中进行中和反应，并使反应液
pH
变为碱性，得到含有3‑
氨基
‑1‑
金刚烷醇的碱化液；3‑
氨基
‑1‑
金刚烷醇的碱化液经萃取，冷却结晶
、
抽
滤
、
烘干得到产品3‑
氨基
‑1‑
金刚烷醇，反应式如下：
[0019][0020]进一步地，所述硫酸或盐酸金刚烷胺的硫酸溶液
A
，是将硫酸或盐酸金刚烷胺溶解在硫酸溶液中配制而成，硫酸溶液的浓度是
80
～
114.6
％，优选
92
～
105
％；硫酸与硫酸或盐酸金刚烷胺的摩尔比是4～
10
：
1。
[0021]进一步地，所述的硝酸溶液
B
，硝酸质量浓度为
80
～
98
％，优选
95
～
98
％，硝酸与硫酸或盐酸金刚烷胺的进料摩尔流量比为2～5：
1。
[0022]进一步地，所述的还原剂溶液
C
为尿素溶液
、
氨水
、Na2SO3溶液
、NaHSO3溶液其中的一种或者两种以上的混合溶液，其溶质质量浓度为3～
20
％，优选5～
10
％；还原剂与硫酸或盐酸金刚烷胺的进料摩尔流量比为1～
1.5
：
1。
[0023]进一步地，所述的碱液
D
为氢氧化钠或氢氧化钾水溶液，质量浓度为
20
～
50
％；碱与硫酸或盐酸金刚烷胺的进料摩尔流量比为
10
～
30
：
1。
[0024]进一步地，所述的萃取溶剂为正己烷
、
乙酸乙酯
、
二氯甲烷
、
甲苯
、
氯苯
、
二甲苯中的一种或者任意两者混合溶剂
。
[0025]进一步地，所述的冷却结晶采用的溶剂为正己烷
、
乙酸乙酯
、
二氯甲烷
、
甲苯
、
氯苯
、
二甲苯中的一种或者任意两者混合溶剂，析晶温度为
‑
15℃
～
0℃。
[0026]进一步地，所述管式反应器
R1
由内径为
1.7mm
～
21mm
管组成，选择
316L、
哈氏合金
、
钽
、
碳化硅等耐腐蚀且导热性能良好的材质，管式反应器
R1
内装填有混合元件，管式反应器
R1
的反应温度为
30
～
80℃
，所述的管式反应器
R1
内物料停留时间为2～
60min。
[0027]进一步地，所述管式反应器
R2
由内径为
1.7mm
～
14mm
管组成，材质为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种3‑
氨基
‑1‑
金刚烷醇的连续制备工艺，其特征在于所述工艺包括：硫酸或盐酸金刚烷胺的硫酸溶液
A
与硝酸溶液
B
分别输送至管式反应器
R1
中进行硝化反应，得到3‑
硝基
‑1‑
金刚烷胺的硝化反应液，该硝化反应液与还原剂水溶液
C
分别输送至管式反应器
R2
中进行水解反应，得到3‑
氨基
‑1‑
金刚烷醇酸溶液；3‑
氨基
‑1‑
金刚烷醇酸溶液再与碱液
D
分别输送至管式反应器
R3
中进行中和反应，期间使反应液
pH
变为碱性，得到含有3‑
氨基
‑1‑
金刚烷醇的碱化液，最后依次经萃取，冷却结晶
、
抽滤
、
烘干得到产品3‑
氨基
‑1‑
金刚烷醇
。2.
如权利要求1所述的一种3‑
氨基
‑1‑
金刚烷醇的连续制备工艺，其特征在于所述硫酸或盐酸金刚烷胺的硫酸溶液
A
，是将硫酸或盐酸金刚烷胺溶解在硫酸溶液中配制而成，硫酸溶液的浓度是
80
～
114.6%
，优选
92
～
105%
；硫酸与硫酸或盐酸金刚烷胺的摩尔比是4～
10
：
1。3.
如权利要求1所述的一种3‑
氨基
‑1‑
金刚烷醇的连续制备工艺，其特征在于所述的硝酸溶液
B
，硝酸质量浓度为
80
～
98%
，优选
95
～
98%
，硝酸与硫酸或盐酸金刚烷胺的进料摩尔流量比为2～5：
1。4.
如权利要求1所述的一种3‑
氨基
‑1‑
金刚烷醇的连续制备工艺，其特征在于所述的还原剂溶液
C
为尿素溶液
、
氨水
、Na2SO3溶液
、NaHSO3溶液其中的一种或者两种以上的混合溶液，其溶质质量浓度为
3~20%
，优选
5~10%
；还原剂与硫酸或盐酸金刚烷胺的进料摩尔流量比为
1~1.5
：
1。5.
如权利要求1所述的一种3‑
氨基
‑1‑
金刚烷醇的连续制备工艺，其特征在于所述的碱液
D
为氢氧化钠或氢氧化钾水溶液，质量浓度为
20~50
％；碱与硫酸或盐酸金刚烷胺的进料摩尔流量比为
10~30
：
1。6.
如权利要求1所述的一种3‑
氨基
‑1‑
金刚烷醇的连续制备工艺，其特征在于萃取溶剂为正己烷
、
乙酸乙酯
、
二氯甲烷
、
甲苯
、
...

【专利技术属性】
技术研发人员：周嘉第，邵颖慧，余志群，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：