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在新的形势下,政府对绿色、环保、节能、减排等越来越重视,业界对扑热息痛几十年来沿用的生产工艺进行了重新审视
作为我国医药原料药产量最大的品种之一,扑热息痛经过100多年的发展,现已成为全世界应用最为广泛的药物之一,是国际医药市场上头号解热镇痛药。
据了解,扑热息痛的全球市场每年产销量约达10多万吨。我国于1959年开始生产扑热息痛,自上世纪80年代以来,产量持续稳步上升,目前已成为全国有几十家企业生产,年产量达5万多吨,占世界50%多;年出口量4万余吨,出口金额1.3亿多美元。
由于扑热息痛经久不衰,其生产工艺改进也一直成为研究的关注点。
环保是催化剂
经过几十年的生产实践,扑热息痛的生产已经形成一套较为成熟的工艺路线,即传统二步生产法。国内外生产企业多年来基本按照这条工艺路线生产。
传统二步法是以对硝荃氯苯为原料,经水解、酸化、还原制得对氨基酚,再经酰化得到对乙酰氨荃酚。该法以铁粉为还原剂,虽然技术成熟,工艺简单,但产品收率低、质量较差、毒性大、成本高;更严重的是,生产过程中会产生大量含酚、含胺的铁泥和污水,污染严重。
近年来,在新的形势下,人们对绿色、环保、节能、减排等越来越重视,业界对扑热息痛几十年来沿用的生产工艺进行了重新审视,不少新工艺、新方法、新专利不断涌现。在新的合成工艺中,人们更多地从环保和经济上来考虑问题,以求适应时代的发展。
目前,发达国家大多采用加氢工艺代替铁屑还原,特别是用pd/c催化剂,以对硝荃酚为原料,一步合成对乙酰氨基酚的方法,具有生产工序少、产品收率高、节省能源、废液大大减少、环境污染小、生产成本低等特点。还有企业采用新型二步合成法,即对羟基苯乙酮肟重排法,该法是一个环境友好的合成工艺,没有副产物产生,产品后处理简单,生产成本低,可以提高生产企业的技术水平,降低成本,减少污染,促进发展。
新工艺一览
在我国,大部分生产企业仍在采用传统二步法生产,因此,急需进行技术改造。近年来,我国科技人员对扑热息痛工艺技术进行了深入研究,结合国外先进技术和我国企业具体情况,提出了不少新方法和改进工艺。
河北工业大学王延吉等人发明了一种扑热息痛新的合成工艺,并申请了中国发明专利。该专利于2006年11月22日被国家专利局正式授权。该发明专利是以硝荃苯为原料,在酸介质中经催化加氢再酰化来制备对乙酰氨荃酚。整个工艺包括5个步骤:一是以三氟化硼乙醚水溶液为介质,将硝荃苯与催化剂,表面活性剂放入带有冷凝器、温度计、进气管的容器中;二是加热到温度为40℃~100℃时,通入氮气8~12分钟,再通氢气反应3~8小时,使硝荃苯转化为对氨荃酚;三是反应结束后,趁热将反应液过滤,滤出催化剂,用热甲苯萃取出未反应的硝苯和苯胺;四是将萃取后的反应液加入到容器中,加入亚硫酸氢钠、缚酸剂,向恒压滴液漏斗内加入乙酐,加热到40℃~100℃时,连续滴加乙酐,反应2~10小时;最后,反应结束后,减压蒸馏,浓缩,再冷却结晶。
陈兴泉等人在《应用化工》杂志上撰文,提出了由苯酚经过乙酰化、肟化、重排反应合成扑热息痛的一种新方法。用氟化氢为催化剂,催化苯酚和醋酐的乙酰化反应,在80℃温度下反应1小时得到4-羟基苯乙酮,用乙酸乙酯提取4-羟基苯乙酮并于pH值为3~7的缓冲溶液中与羟胺硫酸盐进行肟化,在101℃~102℃时反应1小时得到对羟基乙酰苯酮肟,再在亚硫酰氨催化下于乙酸乙酯溶剂中进行重排。在50℃时反应10分钟得到最终产物。为抑制副反应,重排反应中加入少量碘化钾。产品精制后总收率约为60%。
杨锦宗等人在《现代化工》杂志上撰文提出,以对硝荃酚为原料,以Pd-La/c为催化剂,催化加氢一步合成对乙酰氨基酚,并提出该反应最佳工艺条件为温度140℃、反应压力0.7MPa、反应时间2小时,对乙酰氨基酚的收率可达97%。
潘建林等人在《中国现代应用药学》杂志上发表文章提出催化加氢法制备扑热息痛的新方法。以对硝基酚和醋酐为原料,以5%Pd-C或5%Pt-C作催化剂,于85℃的温度下反应,收率可达82.3%。相对于传统的二步法工艺,该方法操作简便,反应时间短,污染少,为一条很好的工艺路线。
龚大春等人在《吉林化工学院学报》上撰文提出一种扑热息痛合成新工艺,即以对羟基苯乙酮为原料,经肟化和Beckmann重排反应制取对乙酰氨基酚。该方法研究了肟化反尖中碱的种类和用量以及重排反应中强酸性743型离子交换树脂的用量,重排反应温度和反应时间对产率的影响,对重排合成对乙酰氨荃酚的方法进行了工艺优化,肟化反应产率为94%,Bekmann重排反应产率为70.2%。
此外,对扑热息痛生产中的污染治理也得到了深入研究。徐根良在《水处理技术》杂志上撰文提出,通过对此处理扑热息痛废水的两种工艺流程,认为沉凝兼氧——好氧生物接触氧化法加氧化脱色工艺流程是合理可行的,确定了混凝剂类型和合理投加量以及操作条件。处理后出水的各项指标达到国家污水综合排放标准的二级标准。 (医药经济报)