專利名稱:雙烯醇酮醋酸酯裂解及母液回收新工藝的制作方法
本發(fā)明屬于與化學(xué)合成藥物有關(guān)地化合物合成工藝，適用于薯芋皂素制備5.16-孕甾雙烯-3β-醇-20-酮醋酸酯(簡稱雙烯醇酮醋酸酯)和劍麻皂素合成烯醇酮醋酸酯。
目前，我廠及國內(nèi)其它廠家生產(chǎn)雙烯醇酮醋酸酯的傳統(tǒng)工藝，是以薯芋皂素為原料、經(jīng)加壓裂解、氧化、水解(消除)、提取、精制、母液處理與回收利用等工序，其工藝流程見附圖1。
化學(xué)反應(yīng)式如下


多年以來，全國各廠家都是利用上述工藝從原料薯芋皂素生產(chǎn)雙烯醇酮醋酸酯，產(chǎn)品收率在60～62%左右，為了提高收率和產(chǎn)品質(zhì)量，有人從不同角度提出和進(jìn)行過工藝改進(jìn)，但至今，產(chǎn)品收率未超過60～62%，且產(chǎn)品質(zhì)量尚不能令人滿意，這主需表現(xiàn)為產(chǎn)品的初熔點(diǎn)偏低。(見醫(yī)藥工業(yè)，第五期，P·15，1979年)。
如何提高雙烯醇酮醋酸酯的收率和產(chǎn)品質(zhì)量(提高熔點(diǎn))，是國內(nèi)有關(guān)單位很關(guān)注的問題，而且許多單位都在研究，但都未獲得滿意的結(jié)果。
經(jīng)過多年研究和生產(chǎn)實(shí)踐，我們發(fā)現(xiàn)，薯芋皂素的裂解和母液的處理與回收是提高雙烯醇酮醋酸酯的收率和質(zhì)量的重要工序。為了提高產(chǎn)品收率和產(chǎn)品質(zhì)量，本發(fā)明改革了國內(nèi)外從薯芋皂素合成雙烯醇酮醋酸酯工藝中，加壓裂解和母液分離工藝，使雙烯醇酮醋酸酯收率比國內(nèi)先進(jìn)水平62%提高了4.5%左右，使收率達(dá)到了66.5%左右，熔點(diǎn)提高1℃。
為了闡明工藝改進(jìn)的要點(diǎn)，下面將改進(jìn)前后裂解和母液回收工藝對比說明如下
一、改進(jìn)前的裂解工藝
1.加熱方式和升溫狀況在對薯芋皂素進(jìn)行加壓裂解時(shí)，采用的是油浴加熱，連續(xù)不停地加熱到最佳(現(xiàn)在認(rèn)為)裂解溫度203±3℃;
2.由加熱升溫開始到溫度達(dá)到裂解溫度203±3℃，所需時(shí)間要2.5～3小時(shí)之久。
用上述加熱方法，使溫度上升的狀況見附圖2-加熱時(shí)間和溫度上升的關(guān)系曲線1。
這種加熱方式，溫度不停留地上升的狀態(tài)，以及達(dá)到裂解溫度所需要2.5～3小時(shí)之長的時(shí)間，對于裂解反應(yīng)是非常不利的，原因是
(1)薯芋皂素，在160℃以下，在冰醋酸和醋酐中，很少發(fā)生裂解反應(yīng)，只是一個(gè)溶解過程;在160℃以上，薯芋皂素開始裂解，隨著溫度升高，裂解加劇，但薯芋皂素在冰醋酸中溶解要有一個(gè)過程，如果薯芋皂素在160℃以下，尚未溶解完全，溫度就超過了160℃，即進(jìn)入了溫度裂解區(qū)，未溶解的薯芋皂素，不能發(fā)生反應(yīng)，這對收率是非常不利的，而原工藝連續(xù)不停地升溫過程，非常容易產(chǎn)生這種情況。
(2)升溫時(shí)間過長即由起始溫度升至最佳裂解溫度，需要2.5～3小時(shí)，容易造成已裂解了的薯芋皂素，進(jìn)一步被破壞，產(chǎn)生副反應(yīng)影響產(chǎn)品的收率和質(zhì)量。
針對上述問題作了如下工藝改進(jìn)
1、在加熱方式上，采用能在反應(yīng)罐底部加熱快速升溫的加熱方式，如采用高效工頻加熱器。(見中國專利號(hào)86203184)
2、為了使薯芋皂素很好溶解到冰醋酸和醋酐中，當(dāng)溫度升到140～160℃(即進(jìn)入裂解區(qū)以前)，保持一段時(shí)間，如保證20～45分鐘內(nèi)，待薯芋皂素全部溶解后，再快速升溫，如在20～45分鐘內(nèi)，將溫度升到最佳裂解溫度205±5℃，保持25～50分鐘。溫度上升狀況見附圖2-加熱時(shí)間和溫度上升的關(guān)系曲線2。
改變反應(yīng)條件的同時(shí)，對原料配方進(jìn)行了調(diào)整。較好配方如下
原料名稱 規(guī) 格 配 比 備 注
薯芋皂素 m.p≥195℃ 1 含水量0.5%
醋酸 95% 1.5～1.6
冰醋酸 98% 0.5～0.6
雙烯母液 上批生產(chǎn) 0.3～0.4
而制
(液體立升，固體公斤)
二、改進(jìn)前母液處理與回收工藝
回收乙醇之后的母液，直接反回裂解工序使用，由于母液太多，物料不平衡，所以不能全部利用，大約 1/3 ～ 1/2 的母液要廢去，這不但造成了浪費(fèi)，而且會(huì)污染環(huán)境，同時(shí)母液中的副產(chǎn)物異己酸醋酸酯較多，不將其分離出去，直接返回裂解工序使用，影響產(chǎn)品質(zhì)量。工藝流程見圖2。
針對上述問題作了如下工藝改進(jìn)
用堿金屬氫氧化物處理母液，最好是氫氧化鉀(KOH)，使母液中的副產(chǎn)物異己酸醋酸酯皂化

異己酸醋酸酯
M為堿金屬，最好為鉀(K)。
回收乙醇之后，用甲醇和環(huán)己烷的混合溶劑萃取，根據(jù)不同物質(zhì)在不同溶劑中溶解性能的差別，異己酸醋酸酯堿金屬皂化物大都溶于鉀醇中，而雙烯醇酮醋酸酯和未反應(yīng)的皂素大都溶于環(huán)己烷中，再經(jīng)沉降，分層，濃縮，即可將母液中的雙烯醇酮醋酸酯和未反應(yīng)的薯芋皂素全部回收利用于下一批的加壓裂解工序。工藝流程見圖3
處理母液的原料及配比(液體立升;固體公斤)
原料名稱 規(guī)格 配比 投料量 備注
雙烯醇酮醋 1 本批裂解反應(yīng)所用的
酸酯母液 薯芋皂素重量為1
堿金屬氫氧 95% 0.02
化物
環(huán)己烷 工業(yè)品 3
甲醇 96% 0.16
我廠對雙烯醇酮醋酸酯的裂解和母液處理與回收兩步工藝進(jìn)行改進(jìn)之后，產(chǎn)品產(chǎn)率由62%(國內(nèi)先進(jìn)水平)左右提高到66.5%，產(chǎn)生了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。
見附表
雙烯醇酮醋酸酯經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對比表。

注國內(nèi)現(xiàn)行流行工藝簡稱老工藝，本發(fā)明簡稱新工藝。新工藝裂解方法改革可提高收率1.5～2%，母液收率改革可提高收率3.0～3.5%，本表按總收率提高4.5%計(jì)。
從上表可以看出，將制備雙烯醇酮醋酸酯的“裂解”和“母液處理與回收”兩步工藝進(jìn)行之后，產(chǎn)值由733.46萬元/年，增到786.695/元/年，利潤由104.78萬元/年增加到155.0萬元/年，經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。

具體實(shí)施方式 一、裂解反應(yīng)
(1)原料規(guī)格、配比(液體立升;固體kg)
原料名稱 規(guī)格 配比 投料量 備注
皂素 m.p 145℃ 1 100
水份0.5%
醋酐 工業(yè)含量98% 1.55 155
冰醋酸 工業(yè)含量98% 0.5 50
雙烯母液 本發(fā)明分離所得 0.38 38
(2)工藝操作
將皂素、雙烯母液投入用高效工頻加熱器加熱的裂解罐，密封罐蓋;加入醋酐、冰醋酸，密封加料閥;開啟工頻加熱器，同時(shí)對罐內(nèi)抽真空，至罐內(nèi)真空度為600mmHg以上，關(guān)閉真空;內(nèi)溫30分鐘升至150℃±5℃，關(guān)閉工頻加熱器在此溫度下保持20～45分鐘，然后再加熱使罐內(nèi)溫度迅速升至205±5℃，內(nèi)壓5.0kg-6kg/cm2停止加熱，在此溫度范圍內(nèi)保溫30分鐘，然后依靠罐內(nèi)自身壓力，壓入已備有200立升冰醋酸，并降溫至20℃以下氧化罐內(nèi)，待氧化。
二、氧化
(1)原材料規(guī)格、配比(液體立升;固體公斤)
原料名稱 規(guī)格 配比 投料量 備注
冰醋酸 工業(yè)品含量98% 2 200
鉻酐 工業(yè)品含量98% 0.42 42 配成氧化液
醋酸鈉 工業(yè)品 0.3 30 配成氧化液
水 自來水 0.8 80 配成氧化液
(2)工藝操作
將鉻酐、醋酸鈉、水加入氧化劑配制罐，攪拌，全溶解后降溫至5℃?zhèn)溆谩?br> 將裂解液攪拌，降溫至8℃，加入氧化液控制內(nèi)溫在92±6℃，保持20分鐘。
三、水解
將氧化液加熱至沸騰先常壓回流30分鐘后，減壓回收醋酸200立升。
四、提取
在提取罐內(nèi)加入環(huán)己烷1000立升，攪拌，將水解液壓入提取罐，攪拌15分鐘;加入60℃熱水500立升，靜置50分鐘，分去下層酸液，用400立升60℃熱水?dāng)嚢柘礈?，靜置30分鐘，分去水層，再以400立升60℃水洗一次，靜置30分鐘，分去水層。
五、精制
將環(huán)己烷提取液減壓濃縮至近干，加入10立升乙醇再濃縮至近干，如此重復(fù)三次，近干后加入82立升乙醇(含量94%以上)，常壓回流1.5小時(shí)，降溫至6±2℃，放入離心機(jī)離心，甩至近干用60立升5℃乙醇分多次洗滌，甩干后得熔點(diǎn)為166℃雙烯醇酮醋酸酯精品，烘干，控制水份0.5%。
六、母液的處理與回收
將一批精制時(shí)離心所得乙醇母液全部抽入母液處理罐，攪拌下加入2kg氫氧化鉀，夾套以1.5kg/cm2蒸氣加熱，常壓回收乙醇30分鐘，減壓濃縮至近干，冷卻至50℃，分別將300立升環(huán)己烷、15立升甲醇加入母液處理罐，以0.5kg/cm2蒸汽加熱至回流，常壓回流30分鐘，降溫至30℃，靜置3小時(shí)，分去下層甲醇母液，上層環(huán)己烷提取液減壓濃縮回收環(huán)己烷至近干，加5立升甲醇再濃縮至近干，趁熱放料至盤中冷卻后備用。
所得雙烯醇酮醋酸酯初熔點(diǎn)166℃，水份0.5%，色澤淡黃白色，收率66.5%(以薯芋皂素為基準(zhǔn))。
權(quán)利要求
1、一種由薯芋皂素合成雙烯醇酮醋酸酯的改進(jìn)工藝，該工藝也適用劍麻皂素合成雙烯醇酮醋酸酯，其特征是
(1)在加熱方式上，只加熱反應(yīng)罐底部，不加熱反應(yīng)罐周圍(壁)；
(2)在薯芋皂素加熱裂解工序中(反應(yīng)中)升溫，保溫的控制要點(diǎn)是
a、薯芋皂素在醋酸酐和冰醋酸中的溶解溫度，控制在140～160℃，并在此溫度下保持20～45分鐘。
b、薯芋皂素全部溶解后，快速升溫，要在20～45分鐘內(nèi)將溫度升至205±5℃；
c、在205±5℃，內(nèi)壓為5～6kg/cm2(以溫度為標(biāo)準(zhǔn)，以壓力為參考)，保持反應(yīng)25～50分鐘；
d、裂解工序的原料和配方(液體立升；固體公斤；)
原料名稱 配比
薯芋皂素 1
醋酸酐 1.5～1.6
冰醋酸 0.5～0.6
雙烯母液 0.3～0.4。
2、在母液處理與回收工序中，用堿金屬氫氧化物，最好是KOH處理母液，然后用甲醇和環(huán)己烷的混合溶劑萃取母液，配比為(液體立升，固體公斤)
原料名稱 配比
母液 1(指投料的薯芋皂素)
堿金屬氫氧化物 0.01～0.04
(最好為氫氧化鉀)
甲醇 0.10～0.5
環(huán)己烷 2.0～4
堿金屬氫氧化物 0.01～0.04
(最好為氫氧化鉀)
甲醇 0.10～0.5
環(huán)己烷 2.0～4
專利摘要
本發(fā)明是對由薯芋皂素制備5.16孕甾雙烯-3β-醇-20-酮醋酸酯(簡稱雙烯醇酮醋酸酯)中裂解和母液回收工藝進(jìn)行了改進(jìn)在裂解中采用了反應(yīng)罐底部加熱，迅速升溫的加熱方法，提高溫度上升的速度，控制好溶解和反應(yīng)溫度，在母液處理與回收中，首先用堿金屬氫氧化物，對母液進(jìn)行皂化處理，然后用甲醇和環(huán)已烷混合溶劑萃取，再經(jīng)分層、濃縮處理后，將全部母液回收利用。采用裂解和母液回收新工藝，使產(chǎn)品收率提高4.5％，達(dá)到了66.5％，熔點(diǎn)提高1℃達(dá)到166℃。
文檔編號(hào)C07J7/00GK87105226SQ87105226
公開日1988年8月24日 申請日期1987年7月26日
發(fā)明者黃立士 申請人:湖北制藥廠導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan