CN101962325A - 一种高纯度3-甲胺基-1,2-丙二醇的合成方法 - Google Patents
一种高纯度3-甲胺基-1,2-丙二醇的合成方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种高纯度3-甲胺基-1，2-丙二醇的合成方法，经过环氧氯丙烷水解、胺化、脱水、碱化、过滤、脱甲醇和成品蒸馏等步骤制备高纯度甲胺基甘油，胺化是在加入催化剂的条件下，在45-55℃，0-0.025MPa下反应2-3小时；本发明制备的甲胺基甘油产品无色透明，产品纯度高，在99.5％(GC)以上，采用分子蒸馏后大大缩短了甲胺基甘油的蒸馏时间，采用催化剂后，反应时间缩短，生产周期缩短，可提高生产效率，更适合工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种医药中间体，尤其涉及一种高纯度的3-甲胺基-1，2-丙二醇的合成方法。
背景技术
3-甲胺基-1，2-丙二醇(下称甲胺基甘油)是生产新一代X-CT非离子造影剂碘普罗胺的重要中间体，碘普罗胺在临床中主要用于血管造影、肾动脉造影、尿路造影、CT的对比增强检查、体腔显示(关节腔造影，子宫输卵管造影，娄道造影)，具有造影密度高、毒性低、全身和局部肌体耐受性好、副反应发生率低、适用人群广泛、不良反应轻微或几乎没有不良反应等突出优点，被认为是目前最好的非离子造影剂之一。甲胺基甘油的纯度直接影响碘普罗胺的内在质量和临床应用效果，自1982年碘海醇问世以来，在介入放射学中得到了广泛的应用，在日本、印度、韩国、美国及西欧国家有很大的需求市场。
甲胺基甘油生产方法主要有以下几种：(一)环氧氯丙烷法，将环氧氯丙烷水解后与一定浓度的一甲胺溶液反应，然后经过脱一甲胺、碱化、蒸馏等过程制得产品；(二)氯代甘油法，将氯代甘油与一定浓度的一甲胺反应，然后经过脱一甲胺、加碱、分馏等过程制得产品；(三)缩水甘油法，将缩水甘油与一定浓度的一甲胺反应，然后经过脱一甲胺、除盐、精馏等过程制得产品。其中第二和第三种方法，原料单耗高、成本高、操作压力高，在工业生产上很少采用；第一种方法目前生产大多在一定压力(操作压力≥0.3MPa)下进行，反应温度高于80℃，生产危险性大，设备要求苛刻，对设备腐蚀严重，检修维修工作量大，产品含量低(99％左右)。因此，采用低温低压、在较为温和条件下生产高纯度甲胺基甘油是当今急需解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可在较为温和条件下生产，提高产品含量和收率，反应温度和反应压力较低的高纯度3-甲胺基-1，2-丙二醇的合成方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种高纯度3-甲胺基-1，2-丙二醇的合成方法，包括以下步骤：
(1)环氧氯丙烷水解：将1.4-1.8重量份的硫酸、500重量份的去离子水抽入带有搅拌装置密闭的反应釜中，开动搅拌装置搅拌，并加热釜内物料，30～60分钟内将物料加热到70～80℃；然后将400重量份的环氧氯丙烷在3～5小时内加入反应釜，控制反应温度90～105℃；反应完毕，降温，待釜内温度降到20～50℃时，将30-50重量份配好的浓度为10～15％的氢氧化钠溶液加入反应釜内，搅拌30～60分钟；开汽升温，蒸出釜内水分；当气相温度达98～103℃时，开启真空泵，在真空度≥0.099MPa条件下，截取气相温度115～125℃冷凝液为中间品；
(2)氨化：将1300-1500重量份配制好的浓度为30-40％的一甲胺水溶液、250-280重量份上述中间品、1-1.5重量份主催化剂、0.3-0.5重量份辅助催化剂加入带有搅拌装置密闭的反应釜，搅拌30-60分钟，升温至45～55℃，反应压力0～0.05MPa，反应2-3小时；
(3)脱一甲胺：将上述卸压后的料液加入带有搅拌装置密闭的反应釜，搅拌升温至气相温度达101℃时，降温至20～60℃；
(4)碱化：向上述料液中加入285-350重量份配置好的浓度为15～30％的氢氧化钠溶液搅拌升温至温度达115～135℃，冷却降温至15～45℃；然后加入280-350重量份的甲醇，继续搅拌30～60分钟；
(5)脱甲醇：将上述物料放进压滤罐，用压缩空气将液体压至接有真空装置的带有搅拌装置的密闭的反应釜中，加入反应釜体积2/3的料液，蒸出甲醇，待气相超过75～95℃停止蒸馏；
(6)成品蒸馏：蒸馏釜内物料抽入分子蒸馏器连接的高位槽，维持高位槽内温度不低于60℃；开启真空机组，待分子蒸馏器内真空度≥0.1MPa后，打开高位槽至分子蒸馏器阀门，调节加料速度不超过0.11m3/h；气相温度不超过120℃冷凝液即为高纯度3-甲胺基-1，2-丙二醇成品。
作为优选的技术方案，所述主催化剂为碘化物，所述的辅助催化剂为碘。
作为优选的技术方案，所述碘化物为碘化钾。
作为对上述技术方案的改进，所述反应釜为搪玻璃反应釜。
作为优选的技术方案，所述脱一甲胺步骤中，回收气相60～95℃冷凝液配制下一批用一甲胺水溶液。
由于采用了上述技术方案，本发明取得的有益效果是：
1、本发明采用分子蒸馏设备对产品进行蒸馏分离，产品无色透明，纯度达到99.5％以上，产品纯度高，符合出口产品质量指标要求。同时，本发明采用分子蒸馏设备大大缩短了3-甲胺基-1，2-丙二醇的蒸馏时间，提高了生产效率。
2、本发明采用催化剂，反应时间缩短，生产周期缩短，提高了生产效率，更适合工业化生产。
3、通过脱一甲胺步骤将所有卸压排出的一甲胺全部回收，而且催化剂可循环使用，一般生产1.5吨成品时后可补加一定量的催化剂，降低了成本。
4、生产在低压条件下进行，压力在0-0.025Mpa之间，生产条件温和，危险性小，相同规模可以降低设备投资。
5、反应温度为45-55℃，所以反应温度低，节约热能，对设备腐蚀性小。所以，本发明完全满足质量要求，解决了只能依赖进口的问题。
具体实施方式
下面结合实施例进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，以下描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。
实施例一：
(1)环氧氯丙烷水解：将重量为1.6公斤硫酸、500公斤去离子水抽入1000L带有搅拌装置密闭的搪玻璃反应釜中，开动反应釜搅拌。加热釜内物料。30～60分钟内将物料加热到70～80℃。将重量为400公斤环氧氯丙烷后，在3～5小时内加入反应釜，控制反应温度90～105℃。反应完毕，降温，待釜内温度降到20～50℃时，将30-50公斤配好的浓度为10～15％的氢氧化钠溶液加入反应釜内，搅拌30～60分钟。开汽升温，蒸出釜内水分。当气相温度达98～103℃时，开启真空泵。在真空度≥0.099MPa条件下，截取气相温度115～125℃冷凝液为中间品。
(2)氨化：将1500公斤配制好的浓度为32％的一甲胺水溶液、240公斤上述中间品、1.2公斤碘化钾、0.3公斤碘加入2000L带有搅拌装置密闭的搪玻璃反应釜，搅拌30-60分钟，升温至45℃，反应2.5小时，压力在0.01MPa。
(3)脱一甲胺：将上述卸压后的料液加入2000L带有搅拌装置密闭的搪玻璃反应釜，搅拌升温至气相温度达101℃时，降温至40℃。回收气相50～95℃冷凝液配制下一批一甲胺水溶液。
(4)碱化：向上述料液中加入450公斤配置好的浓度为20％的氢氧化钠溶液搅拌升温至温度达115℃，冷却降温至35℃。然后加入280公斤甲醇，继续搅拌30～60分钟。
(5)脱甲醇：将上述物料放进压滤罐，用压缩空气将液体压至接有真空装置的500L-1000L的带有搅拌装置的密闭的搪玻璃反应釜中，蒸出甲醇，待气相超过75停止蒸馏。
(6)成品蒸馏：蒸馏釜内物料抽入分子蒸馏器连接的高位槽，维持高位槽内温度不低于70℃。开启真空机组，待分子蒸馏器内真空度0.1MPa后，打开高位槽至分子蒸馏器阀门，调节加料速度不超过0.11m3/h。气相温度不超过120℃冷凝液为甲胺基甘油成品。
(7)取样分析上述产品，用25公斤或200公斤包装桶进行包装。
单程所得甲胺基甘油成品165.6公斤，含量99.53％。
实施例二：
(1)环氧氯丙烷水解：将重量为1.4公斤硫酸、380公斤去离子水抽入1000L带有搅拌装置密闭的搪玻璃反应釜中，开动反应釜搅拌。加热釜内物料。30～60分钟内将物料加热到70～80℃。将重量为300公斤环氧氯丙烷后，在3～5小时内加入反应釜，控制反应温度90～105℃。反应完毕，降温，待釜内温度降到20～50℃时，将35公斤配好的浓度为15％的氢氧化钠溶液加入反应釜内，搅拌30～60分钟。开汽升温，蒸出反应釜内水分。当气相温度达98～103℃时，开启真空泵。在真空度≥0.099MPa条件下，截取气相温度115～125℃冷凝液为中间品。
(2)氨化：将1300公斤配制好的浓度为34％的一甲胺水溶液、200公斤上述中间品、1.0公斤碘化钾、0.25公斤碘加入2000L带有搅拌装置密闭的搪玻璃反应釜，搅拌30-60分钟，升温至45℃，反应2.5小时，压力在0.01MPa。
(3)脱一甲胺：将上述卸压后的料液加入2000L带有搅拌装置密闭的搪玻璃反应釜，搅拌升温至气相温度达101℃时，降温至40℃。回收气相50～95℃冷凝液配制下一批一甲胺水溶液。
(4)碱化：向上述料液中加入450公斤配置好的浓度为20％的氢氧化钠溶液搅拌升温至温度达115～135℃，冷却降温至15～45℃，然后加入350公斤甲醇，继续搅拌30～60分钟。
(5)脱甲醇：将上述物料放进压滤罐，用压缩空气将液体压至接有真空装置的500L-1000L的带有搅拌装置的密闭的搪玻璃反应釜中，加入反应釜体积2/3的料液，蒸出甲醇，待气相超过75℃停止蒸馏。
(6)成品蒸馏：蒸馏釜内物料抽入分子蒸馏器连接的高位槽，维持高位槽内温度不低于70℃。开启真空机组，待分子蒸馏器内真空度0.1MPa后，打开高位槽至分子蒸馏器阀门，调节加料速度不超过0.11m3/h。气相温度不超过120℃冷凝液为氨基甘油成品。
(7)取样分析上述产品，用25公斤或200公斤包装桶进行包装。
上述方法单程所得甲胺基甘油成品139.3公斤，含量99.55％。
本发明经过环氧氯丙烷水解、甲胺化、脱水、碱化、过滤、脱甲醇和成品蒸馏制备高纯度甲胺基甘油，甲胺化是在加入催化剂的条件下，在45-55℃，0-0.025Mpa下反应2-3小时；本发明制备的甲胺基甘油产品无色透明，产品纯度高，在99.5％(GC)以上，采用分子蒸馏后大大缩短了甲胺基甘油的蒸馏时间，采用催化剂后，反应时间缩短，生产周期缩短，可提高生产效率，更适合工业化生产。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.一种高纯度3-甲胺基-1，2-丙二醇的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)环氧氯丙烷水解：将1.4-1.8重量份的硫酸、500重量份的去离子水抽入带有搅拌装置密闭的反应釜中，开动搅拌装置搅拌，并加热釜内物料，30～60分钟内将物料加热到70～80℃；然后将400重量份的环氧氯丙烷在3～5小时内加入反应釜，控制反应温度90～105℃；反应完毕，降温，待釜内温度降到20～50℃时，将30-50重量份配好的浓度为10～15％的氢氧化钠溶液加入反应釜内，搅拌30～60分钟；开汽升温，蒸出釜内水分；当气相温度达98～103℃时，开启真空泵，在真空度≥0.099MPa条件下，截取气相温度115～125℃冷凝液为中间品；
(2)氨化：将1300-1500重量份配制好的浓度为30-40％的一甲胺水溶液、250-280重量份上述中间品、1-1.5重量份主催化剂、0.3-0.5重量份辅助催化剂加入带有搅拌装置密闭的反应釜，搅拌30-60分钟，升温至45～55℃，反应压力0～0.05MPa，反应2-3小时；
(3)脱一甲胺：将上述卸压后的料液加入带有搅拌装置密闭的反应釜，搅拌升温至气相温度达101℃时，降温至20～60℃；
(4)碱化：向上述料液中加入285-350重量份配置好的浓度为15～30％的氢氧化钠溶液搅拌升温至温度达115～135℃，冷却降温至15～45℃；然后加入280-350重量份的甲醇，继续搅拌30～60分钟；
(5)脱甲醇：将上述物料放进压滤罐，用压缩空气将液体压至接有真空装置的带有搅拌装置的密闭的反应釜中，加入反应釜体积2/3的料液，蒸出甲醇，待气相超过75～95℃停止蒸馏；
(6)成品蒸馏：蒸馏釜内物料抽入分子蒸馏器连接的高位槽，维持高位槽内温度不低于60℃；开启真空机组，待分子蒸馏器内真空度≥0.1MPa后，打开高位槽至分子蒸馏器阀门，调节加料速度不超过0.11m3/h；气相温度不超过120℃冷凝液即为高纯度3-甲胺基-1，2-丙二醇成品。
2.如权利要求1所述的一种高纯度3-甲胺基-1，2-丙二醇的合成方法，其特征在于：所述主催化剂为碘化物，所述的辅助催化剂为碘。
3.如权利要求2所述的一种高纯度3-甲胺基-1，2-丙二醇的合成方法，其特征在于：所述碘化物为碘化钾。
4.如权利要求1、2或3所述的一种高纯度3-甲胺基-1，2-丙二醇的合成方法，其特征在于：所述反应釜为搪玻璃反应釜。
5.如权利要求4所述的一种高纯度3-甲胺基-1，2-丙二醇的合成方法，其特征在于：所述脱一甲胺步骤中，回收气相60～95℃冷凝液配制下一批用一甲胺水溶液。
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