氨甲芳酸生产废渣中对醛基苯甲酸的提取工艺及优化
2018-01-11吴卫忠周永生
吴卫忠 叶 青 周永生
(常州大学 石油化工学院,江苏 常州 213164)
氨甲芳酸和它的衍生产品氨甲环酸都是效果良好的止血药,它是通过对结合于纤维蛋白溶酶原分子上赖氨酸的可逆性阻断,从而产生抗溶解纤维蛋白原的作用。它的止血机理与止血药氨基己酸相同,止血效果较氨基己酸强5-10倍,主要用于上消化道出血、渗血、外科手术出血及妇产科病出血等。此外,氨甲芳酸对治疗扁桃体发炎、肺结核咳血、痤疮、黄褐斑等有一定疗效。
据文献报道,合成方法多是采用以对甲基苯甲酸为原料,在氯苯溶剂中氯化,得到对氯甲基苯甲酸;然后将生成的对氯甲基苯甲酸和氨水反应,得到对氨甲基苯甲酸,通过精制得到最终产品氨甲芳酸。在氯化过程中,为了控制杂质的生成,对甲基苯甲酸的氯化单程转化率一般控制在65-70%,这样就有30-35%的对甲基苯甲酸没有参与反应。同时氯化过程中不可避免的生成对二氯甲基苯甲酸等杂质。通过对氨甲芳酸生产废渣的分析,其中含有大约13%对醛基苯甲酸。如果能将这股废料中的对醛基苯甲酸通过化学和物理的方法分离出来,不仅能够大大降低固废的处理成本,减少固废的排放量,同时也会产生很大的经济效益。
国内外对这股废料的处理方法,未见报道。
本文以对氨甲芳酸生产废渣为原料,先和亚硫酸氢钠加成生成水溶性络合物,再酸化得到较纯的对醛基苯甲酸,回收率达91%以上。并对加成反应、酸化反应中的反应条件进行了优化,得到了较优的反应条件。
1 实验部分
1.1 试剂与仪器
核磁共振波谱仪:Bruker公司 AVANCEⅢ500型;质谱仪;红外光谱仪:美国Nicolet公司PROTéGé 460;高效液相色谱仪:美国WATERS公司WATERS 515;氨甲芳酸生产废渣:常州寅盛药业有限公司;实验所用其他试剂均为市购AR试剂。
1.2 反应原理
1.3 反应方法
1.3.1 加成反应
在装有温度计和冷凝管的1 000 mL四口瓶中,加入一定量的亚硫酸氢钠水溶液、在氮气保护下强烈搅拌,加入115 g氨甲芳酸生产废渣(折干计,含对醛基苯甲酸13%),在室温下反应,然后过滤,用水洗涤,得到含对醛基苯甲酸加成物的水溶液。
1.3.2 酸化反应
在装有温度计和冷凝管的1 000 mL四口瓶中,加入10 g浓盐酸、20 mL水,在氮气保护下,在室温下滴加上述含对醛基苯甲酸加成物的水溶液,加毕,在一定温度下反应一段时间,冷却到室温,过滤,水洗,固体真空干燥得到对醛基苯甲酸,含量98%以上(HPLC法)。
2 结果与讨论
2.1 亚硫酸氢钠的用量对反应收率的影响
表1 亚硫酸氢钠的用量对反应收率的影响Table 1 Effect of The amount of sodium bisulfate on yield of reaction
由表1可以看出,反应的收率随着亚硫酸氢钠的用量增加而增加,当亚硫酸氢钠的用量达到1∶2时,加成物收率达到较高值。当亚硫酸氢钠用量再增加的时候,加成物收率并无明显增加。所以亚硫酸氢钠的用量选择1∶2。
2.2 亚硫酸氢钠的浓度对反应收率的影响
固定其他条件不变,改变亚硫酸氢钠的浓度,结果见表2。
表2 亚硫酸氢钠的浓度对反应收率的影响Table 2 Effect of The concentration of sodium bisulfate on yield of reaction
由表2可以看出,随着亚硫酸氢钠的浓度的增加,反应收率也随着增加,亚硫酸氢钠的浓度5%时达到较高值,继续提高浓度,收率反而下降了。随着浓度的提高,废渣对加成物有吸附效果,降低了加成物在水中的溶解,影响了加成物的收率。所以亚硫酸氢钠的浓度选择在5~7%之间。
2.3 酸化反应时间对反应收率的影响
固定其他条件不变,改变反应时间,结果见表3。
表3 酸化反应时间对反应收率的影响Table 3 Effect of acidified reaction time on yield of reaction
由表3可以看出,随着酸化反应时间的增加,反应收率也随着增加,当反应时间达到2 h的时候,反应收率趋于稳定。所以反应时间选择2 h较好。
2.4 酸化反应温度对反应收率的影响
固定其他条件不变,改变还原剂用量,结果见表4。
表4 酸化反应温度对反应收率的影响Table 4 Effect of acidified reaction temperature on yield of reaction
由表4可以看出,随着酸化反应温度提高,反应收率也随着增加,当酸化反应温度达到50℃的时候,反应收率趋于稳定。所以反应时间选择2h较好。
2 结 论
本文以氨甲芳酸废渣为原料,通过亚硫酸氢钠加成、酸化提取对羧基苯甲醛,并对工艺进行优化。结果表明:n(对醛基苯甲酸)∶n(亚硫酸氢钠)=1∶2,亚硫酸氢钠的浓度选择在5~7wt%,加成反应2 h,加36wt%盐酸酸化2 h,醛基苯甲酸收率达到91%。
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