年产500吨环丙沙星的生产工艺设计

iiftHUAIHAIINSTITUTEOFTECHNOLOGY本科毕业设计（论文）年产500吨环丙沙星的生产工艺设计Thedesignprocessofanannualoutputof500tonsofciprofloxacin******************学号：****学院：专业班级学生姓名指导教师化学工程学院2015年6月毕业设计（论文）中文摘要年产500吨环丙沙星的生产工艺设计摘要：环丙沙星,一种合成药物，为诺氟沙星分子中1位乙基被环丙基取代所得的喹诺酮类抗菌药。环丙沙星的合成是以3—氯一4—氟苯胺为起始原料，后与NaNO2发生重氮化反应，以及氯代后得到2,4—二氯氟苯，然后再通过与乙酰氯发生酰化反应，经过与碳酸二乙酯缩合，制得2,4—二氯一5—氟苯甲酰乙酸乙酯，产物再经过甲酰化、胺化，缩合成环得到1—环丙基一7—氯一6—氟一1,4—二氢一4—氧代喹啉一3—羧酸，最后在DMF溶液中与哌嗪反应，经过胺化制得环丙沙星，产物的总收率为17.8%。本设计由物料衡算、热量衡算、动量衡算，从而确定了设备，反应器、分离设备的选型，根据处理物料的条件确定了设备内壁的材料。本设计改进并优化了工艺流程和相关参数，使工艺流程得到了缩减，生产成本也得到了降低，具有良好的工业应用前景和开发价值。关键词：环丙沙星；喹诺酮类；合成药物；工艺设计毕业设计（论文）外文摘要Thedesignprocessofanannualoutputof500tons

ofciprofloxacinAbstract:Ciprofloxacin,asyntheticdrug,fornorfloxacininaethyliscyclopropylsubstitutedincomeofquinoloneantibacterialdrugs.Synthesisofciprofloxacinin3-chloro-4-Fluoroanilineasthestartingmaterial,andNaN02diazotizationreaction,andchlorinatedobtainedafter2,4-dichlorofluorobenzene,thenwithacetylchlorideacylationreaction,aftercarbonateanddiethylestercondensationof2,4-chloro-5-pentafluorobenzoylacidethylester,theproductthroughtheformyl,amination,condensationrings1cyclopropyl-7-chlorine-6-Fluoro-1,4-hydrogen-4-oxoquinoline-3-,carboxylicacid,andfinallyinDMFsolutionwithpiperazinereaction,afteraminationofciprofloxacin,theproductofthetotalyieldwas17.8%.Thedesignconsistsofmaterialbalance,heatbalance,momentumbalance,soastodeterminetheequipment,reactor,separationequipmentselection,accordingtothematerialconditionstodeterminethematerialoftheequipmentwall..Thedesignimprovedandoptimizedtheprocessflowandrelatedparameters,sothattheprocesshasbeenreduced,theproductionncosthasbeenreduced,andhasgoodprospectsforindustrialapplicationanddevelopmentvalue..Keywords:Ciprofloxacin;quinolones;drugsynthesis;processdesign目录1引言………………………1环丙沙星的性质和用途…………………11.2环丙沙星的合成工艺现状及选择………11.3本设计的意义……………32环丙沙星合成工艺设计…………………4环丙沙星的合成工艺原理………………4工艺路线…………………5物料衡算…………………52.4热量衡算…………………162.5动量衡算…………………293综合利用与“三废”处理………………31废气………………………31废水………………………31废渣………………………314.主要设备一览表…………315.环丙沙星生产过程主要设备的进出物料一览表………32结论……………35致谢……………36参考文献………………………37淮海工学院2015淮海工学院2015届毕业设计（论文）学生用表（理工类）第#页共37页12反应釜C15H14O3NCl2F及少量杂质0.108C15H13O3NClF及少量杂质和大量无水二噁烷0.551NaH0.009无水二噁烷0.43413蒸馏釜CJ^NCIF及少量杂质和大量无水二噁烷0.551无水二噁烷0.289C15H13O3NClF及少量杂质0.26214反应釜CJ^NCIF及少量杂质0.262C13H9O3NC1F(s)及少量杂质0.93水0.654KOH0.01416反应釜C13H9O3NClF(s)0.084C17H18O3N3F及少量杂质和大量DMF0.783哌嗪0.147DMF0.55217蒸馏釜C17H18O3N3F及少量杂质和大量DMF0.783C17H18O3N3F及少量杂质0.415DMF0.36818反应釜C17H18O3N3F及少量杂质0.415C17H18O3N3F（S）及少量杂质0.465结论环丙沙星具有众多的优点，例如抗菌谱广、高效、毒副作用小、便宜等等，现在此药快速发展，目前已经在40多个国家上市，在国际市场竞争中激烈竞争，其销售量在抗菌药物的位居首位，并且其利润增长的速度也是抗菌药物首位。因此，研究环丙沙星的合成工艺，找出适合我国国情的新方法，从而使其快速发展，具有很大的现实意义.目前，科学技术日新月异，发展迅速，让人目不暇接，同时新的工艺技术也在不停的取代旧的工艺技术，所以建设项目固然也不要用那些跟不上时代的工艺技术。在一种产品有着多种不一样的工艺路线时，我们应该从工业化生产的可实施性、可靠性以及先进性等方面，对每一条工艺路线进行整体、深入的分析和研究，并且对于工艺路线中的主要装置和特殊的工艺条件或参数要特别注意，从而能够选择一条最合适的工艺路线。本设计是以3—氯一4—氟苯胺作为起始原料，然后与NaNO2发生重氮化反应,以及氯代后得到2，4－二氯氟苯，然后再通过与乙酰氯发生酰化反应，经过与碳酸二乙酯缩合，制得2，4一二氯一5一氟苯甲酰乙酸乙酯，上述产物再经过甲酰化、胺化，缩合成环得到1一环丙基一7一氯一6一氟一1，4一二氢一4一氧代喹啉一3—羧酸，最后在DMF溶液中与哌嗪反应，经过胺化制得环丙沙星，产物的总收率为17.8％。本设计改进并优化了工艺流程和相关参数，使工艺流程得到了缩减，生产成本也得到了降低，具有良好的工业应用前景和开发价值。致谢转眼间，四年的大学时光一晃而过，还没来得及细细品味，就已经转瞬即逝。还记得自己刚进入校园的情景，满怀着对大学的憧憬，这些仿佛还历历在目。看着自己毕业设计的完成，意味着我这大学生活也即将结束了,感慨还没好好的感受，就得离开校园这座城堡。这篇设计的完成，首先要感谢的就是我的导师，在史老师的指导和严格要求下，我才能更好的完成。回想当初选导师的时候真是一波三折，由于众多原因，作为制药专业的我不得不选择化工专业的老师，起初总担心会因为专业不同而不能针对性的做实验和设计，不过遇到史老师后，我发现我之前的担心都是多余的。他针对我的专业给我选课题，让其他同学带着我。每次遇到问题,我首先想到的就是寻找史老师的帮助,但史老师不管忙或闲,总是花时间来找我,然后一起讨论一个个解决方案，。史老师在每个阶段，都给我布置一些任务，让我一个个的去完成，这样我的毕业设计也在这一个个任务中慢慢完成了。我也要感谢这四年来悉心教导我，传输我知识的每一个老师，他们都为我的大学生活划下了精彩的一笔，让我很好地掌握了专业知识。成功完成论文的撰写,每一位老师都有着很大的功劳。我还要感谢的就是陪伴了我四年的同学和朋友，他们对我的生活和学习都提供了不少的帮助，尤其要感谢的是我的两位舍友，拥有你们我真的很开心。我们不仅是同学，而且我们来自同一个地方，我们共同经度过了大学的四年生活上和学习中的喜怒哀乐，酸甜苦辣，我们争吵过，也互相帮助，鼓励过，所以大学让我收获了很多友情。这个毕业设计,让我收获了很多，以前我学习的是课本知识，可是设计的完成，需要理论联系实际，而且事事需要亲力亲为，脑力与体力相结合。所以培养了我的动手能力，还有更熟练的掌握了很多技能，例如CAD、chemdraw等等。论文的完成了，我的大学生活即将结束，但我不会放弃学习，我会继续追逐自己的梦想。参考文献[1]胡艾希，游天彪，谭英，王宇.环丙沙星的合成工艺改进[J].合成化学,2006,14（6）:640〜642.⑵周学良主编.药物[M].北京:化学工业出版社,2003.淮海工学院2015淮海工学院2015届毕业设计(论文)学生用表(理工类)第37页共37页⑶韩长日，宋小平主编.药物制造技术[M].科学技术文献出版社,2001.[4]戴桂元,史达清,周龙虎.梅圣远.环丙沙星的合成[J].中国医药工业杂志,1992,23(4):151〜153.⑸马沛生主编.化工数据[M].北京:中国石化出版社,2003.⑹邙生鲁主编.化学工程师技术全书[M].北京:化学工业出版社,1998.[7]丁启圣，王维一编著.新型实用过滤技术[M].北京:化学工业出版社,2005.⑻李建强主编.有机物热力学性质估算方法[M],第二版.北京：化学工业出版社,2001.张珩主编.制药工程工艺设计[M].北京:化学工业出版社,2006.李眉，郭惠元.环丙沙星合成路线图解[J].中国医药工业杂志,.1992,28(9):427〜429.周公度，段连云编著•结构化学基础[M],第三版•北京：北京大学出版社,2002.夏清