年产100吨盐酸环丙沙星原料药车间的(附件)
目 录
1 引言 1
1.1 盐酸环丙沙星的性质及作用机制 1
1.2 盐酸环丙沙星的用途 1
1.3 盐酸环丙沙星发展及合成工艺现状 1
2 工艺说明 2
2.1 生产方法 2
2.2 工艺路线 2
2.3 合成工艺原理 3
2.4 工艺流程框图 4
3 生产制度 6
4 物料衡算 7
4.1 基础数据 7
4.2 计算过程 8
5 能量衡算 18
5.1 基础数据的计算 19
5.2 缩合工序 28
6 设备选型及计算 40
6.1 主要设备选型 40
6.2 缩合工序 41
6.3 胺化工序 43
6.4 主要设备 45
7 车间布置 45
7.1 布置原则 45
7.2 布置说明与分析 46
8 安全、环保、经济效益 47
8.1 三废处理 47
8.2 安全卫生措施 49
8.3 经济评估 52
结 论 54
致 谢 55
参 考 文 献 56
1 引言
盐酸环丙沙星，喹诺酮类抗菌药物中一种抗菌活性最强的药物，为第三代喹诺酮类抗菌药，由于其高效、广谱、低毒且价廉及使用方便等性质，现已成世界前列畅销药物。其盐酸盐多用于临床[1]。 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: ^351916072#
用于敏感菌引起的呼吸道感染、泌尿生殖系统感染、伤寒、胃肠道感染、皮肤软组织感染、败血症、骨和关节感染等，广泛用于治疗各类感染[1]。研究盐酸环丙沙星的工艺设计，对于提升环丙沙星原辅料利用率，加速环丙沙星的发展有重要意义。
1.1 盐酸环丙沙星的性质及作用机制
盐酸环丙沙星，1环丙基6氟1,4二氢4氧代7(1哌嗪基)3喹啉羧酸盐酸盐一水合物，分子式为C17H18FN3O3HClH2O，分子量为331.25，在水或乙醇中几乎不溶，其游离碱是浅黄色或黄色结晶性粉末状物质。熔点255～257℃[2]。其结构式为：
图1.1盐酸环丙沙星结构式
其作用靶点DNA旋转酶[3]，通过对细菌的DNA旋转酶产生抑制作用, 使DNA的转录、复制、修复等受阻导致氧化损伤进而激活细菌死亡机制，达到抑菌和杀菌的作用。
1.2 盐酸环丙沙星的用途
该品具广谱抗菌作用，其对需氧革兰阴性杆菌的抗菌活性较高，对于其他大部分细菌来说，环丙沙星的抗菌活性是诺氟沙星的几倍，对链球菌属的抗菌效果小于青霉素类抗生素 [4]。但对耐庆大霉素以及β内酰胺类的抗病源菌性的效果显著， 环丙沙星为杀菌剂，通过对细菌DNA螺旋酶的A亚单位产生作用，抑制DNA的复制和合成进而导致细菌死亡[5]。
1.3 盐酸环丙沙星发展及合成工艺现状
自1983 年由联邦德国拜耳公司创制环丙沙星以来[6]，发展比较迅速，已在40多个国家上市，在国际市场竞争中特别激烈，其销售量在抗菌类药物中居首位，并且利润增长速度也占抗菌药物之首。世界各国为了抢占市场，降低生产成本，非常重视新合成路线的研制工作。
近年来国内外报道了多少盐酸环丙沙星的合成工艺，目前文献报道的合成路线很多，有以2,4二氯氟苯或2,4二氯甲苯为原料的[7]，但这两种工艺原料价格高，且来源困难。也有以3氯4氟苯胺为原料的[8]，其工艺有路线偏长，成本高，副产物较多，总收率低等不利因素。
目前，国内外均采用2, 4二氯5氟苯乙酮作起始原料[9]，通过β酮酸酯化，乙氧亚甲基化，环丙胺化，环合，水解及哌嗪化，成盐而得。
2 工艺说明
2.1 生产方法
采用2, 4二氯5氟苯乙酮作起始原料[9]，通过β酮酸酯化，乙氧亚甲基化，环丙胺化，环合，水解及哌嗪化，成盐而得。
2.2 工艺路线
图2.1 工艺路线图
整个工艺流程包括缩合反应，醚化反应，环丙胺化反应，环合反应，水解反应，哌嗪化反应，成盐等几项工艺。
2.3 合成工艺原理
2.3.1 中间体2的制备——缩合
投入甲醇钠、碳酸二甲酯、苯，开始回流后滴加2,4二氟5氟苯乙酮和苯的混合液，回流毕，过滤，洗涤，加水和苯溶解，调pH值，萃取，浓缩，固化。
2.3.2 中间体4的制备——胺化
投入中间体2、原甲酸三甲酯及醋酐，回流，并低沸蒸除，减压蒸除挥发物，得棕红色油状物中间体3。
加入无水甲醇，降温至0～5℃，滴加环丙胺，自然升温，抽滤，洗涤，烘干得类白色的固体中间体4。
2.3.3 中间体5的制备——环合
投入中间体4、K2CO3、DMF，搅拌反应，趁热过滤，冷却，析出结晶。过滤，少量DMF洗涤，得中间体5。
2.3.4 中间体6的制备——水解
投入中间体5、8%NaoH，回流反应。使体系处于微回流状态，酸化，冷却，过滤，水洗，干燥，得中间体6。
2.3.5 中间体7的制备——哌嗪化
投入中间体6、无水哌嗪、乙二醇单甲醚，搅拌回流反应，减压回收溶剂，加碱溶解。活性炭脱色过滤，用盐酸调pH至7，过滤，水洗，得中间体7湿品，
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