CN111875507A - 一种环保型3-甲胺基甘油及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及医药化工技术领域，具体针对医药中间体行业，而提供的一种环保型3‑甲胺基甘油及其制备方法。本发明经过环氧氯丙烷水解、甲胺化、脱水、碱化、过滤、脱醇等工艺制得3‑甲胺基甘油。本发明通过选用分子蒸馏器大大缩短了蒸馏时间，采用催化剂后，缩短了反应时间，提高了生产效率，制得的产品不仅无色透明，而且纯度高。同时整个生产条件在低压条件下，安全风险小，不污染周围环境，符合绿色环保、安全生产要求。

Description

一种环保型3-甲胺基甘油及其制备方法
技术领域
本发明涉及医药化工技术领域，具体针对医药中间体行业，而提供的一种环保型3-甲胺基甘油及其制备方法。
背景技术
3-甲胺基甘油主要应用于生产X-CT非离子造影剂碘普罗胺的一重要中间体，该中间体生产的碘普罗胺在临床中主要用于血管造影、TC的对比增强检查，具有造影密度高、毒性低、图像清晰、副作用少、不良反应轻微等特点，被认为是当前最好的非离子造影剂之一，而甲胺基甘油的产品纯度直接影响碘普罗胺的内在质量和临床应用效果。
目前市场上甲胺基甘油生产方法主要有几种，一是环氧氯丙烷法，就是将环氧氯丙烷水解后已一定浓度的一甲胺溶液反应，然后经过一甲胺碱化、蒸馏等过程制得产品。二是氯代甘油法，就是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。三是缩水甘油法，将缩水甘油与一定浓度的一甲胺反应，经过脱一甲胺，除盐、精馏等过程制得产品。采用以上方法，其中第二和第三种方法，存在原料单耗高、成本高、温度压力高、安全风险大，因此目前工业上已逐步淘汰。第一种方法目前生产企业较多，但生产过程中反应温度高、压力大、设备要求高、安全环保隐患多，且产品含量低，一般都小于90%。因此在当前安全环保监管措施提升后，如何来通过技术创新，采用新工艺、新配方，在低温低压，反应条件温和，产品质量提高的前提下，生产市场需求的环保型3-甲胺基甘油。
发明内容
发明目的：本发明针对现有技术不足，提供一种产品纯度高、安全环保隐患小，生产成本低的一种环保型3-甲胺基甘油。
一种环保型3-甲胺基甘油及其制备方法，包括以下步骤：
（1）环氧氯丙烷水解：将2.0～3.0重量份的硫酸，加入600重量份的去离子水，同时抽入带有搅拌装置密闭的反应釜中，同时开启搅拌装置，并加热釜内物料，在40～60分钟内将物料加热到70～90℃，然后将500重量份的环氧氯丙烷通过滴加方式，在4～5小时内加入到反应釜中，控制反应温度在90～105℃，待反应完毕采用降温，等釜内温度降到20～40℃时，再将40～60重量份氢氧化钠溶液加入到反应釜中，氢氧化钠浓度为10～15%，然后搅拌40～55分钟，开启升温，蒸发釜内水分，当气相温度达到90～100℃时，开启真空泵，在真空度≥0.098MPa条件下，提取115～130℃冷凝液为中间品。
（2）氨化反应：将1400～1600重量份配制好的浓度为31～42%的一甲胺水溶液、260～290重量份的冷凝液、1.0～2.0重量份的主催化剂、0.5～0.8重量份辅助催化剂，加入带有搅拌装置密闭的反应釜中，搅拌40～60分钟，再升温至45～55℃，反应压力为0.1～0.15MPa，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中，再搅拌升温至气相温度达到100℃时，停止加温，通过2～4小时降温至20～40℃。
（4）碱化反应：向上述料液中加入500～600重量份配制好的浓度为15～25%的氢氧化钠溶液，搅拌升温至110～130℃，再冷却降温至15～30℃，然后加入500～600重量份的甲醇，并继续搅拌40～60分钟至均匀。
（5）脱醇处理：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反应釜中，液料加入至反应釜中，但不能超过反应釜体积的65%，通过蒸汽加热蒸出甲醇，当气相超过75～90℃时停止蒸馏。
（6）成品蒸馏：将物料抽入带有蒸馏器相连接的高位槽中，高位槽内温度保持在60～70℃之间，然后开启真空机组（真空度≥0.099MPa)，再打开高位槽至分子蒸馏器阀门，调节加料速度，当气相温度不超过118℃的冷凝液，即为3-甲胺基甘油。
本发明中，所述的主催化剂优选碘化钾，所述的辅助催化剂为碘。
本发明中，所选用的密闭反应釜为312不锈钢反应釜。
本发明的有益效果
本发明采用高分子蒸馏设备对产品进行蒸馏分离，不仅生产的产品无色透明、纯度高，达到国外进口质量，而且通过优选催化剂，缩短了生产周期，提高劳动效率，降低了生产成本。同时整个生产条件在低压条件下，安全风险小，不污染周围环境，符合安全生产要求。
具体实施方式
下面结合实施例一种环保型3-甲胺基甘油及其制备方法作进一步阐述。
实施例1
（1）环氧氯丙烷水解：将重量2kg的硫酸，600kg的去离子水，抽入到2000L带有搅拌装置密闭的不锈钢反应釜中，开启搅拌机，并加热釜内物料，在40分钟内将物料加热到70℃。同时将重量500kg的环氧氯丙烷通过4小时滴加到反应釜中，控制反应温度在95℃，反应完毕后采用降温，使釜内温度降到25℃时，再将40kg重量的浓度为10%氢氧化钠溶液加入到反应釜中，然后搅拌40分钟，再开启升温，通过蒸发釜内水分，当气相温度达到100℃时，开启真空泵，在真空度≥0.098MPa条件下，提取120℃冷凝液为中间品。
（2）氨化反应：将1400kg配制好的浓度为32%的一甲胺水溶液、270kg上述中间品、1kg的主碘化钾、0.5kg碘，加入到3000L带有搅拌装置密闭的不锈钢反应釜中，搅拌40分钟，再升温至50℃，反应压力为0.1MPa，反应3小时。
（3）脱一甲胺：将上述卸压后的料液加入3000L带有搅拌装置密闭的不锈钢反应釜中，开启搅拌并升温至气相温度达到100℃时，停止加温，并降温至30℃。回收气相在60℃冷凝液配制下一批一甲胺水溶液。
（4）碱化反应：向上述料液中加入500kg配制好的浓度为20%的氢氧化钠溶液，并搅拌升温至120℃，停止升温，保温1小时后，再冷却降温至20℃，然后加入500kg的甲醇，并继续搅拌40分钟至完全均匀。
（5）脱醇处理：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2000L带有搅拌装置的密闭不锈钢反应釜中，通过蒸汽加热，蒸出甲醇，待气相超过80℃时停止蒸馏。
（6）成品蒸馏：将物料抽入带有分子蒸馏器相连接的高位槽中，保持高位槽内温度不低于70℃，同时开启真空机组，等分子蒸馏器内真空度达到0.1MPa时，打开高位槽至分子蒸馏器阀门，调节加料速度不超过0.1m3/h，气相温度不超过118℃的冷凝液，即为3-甲胺基甘油成品。
（7）产品分析包装：取样分析上述产品质量指标，用50kg或200kg包装桶进行包装。
实施例2
（1）环氧氯丙烷水解：将重量2.5kg的硫酸，600kg的去离子水，抽入到2000L带有搅拌装置密闭的不锈钢反应釜中，开启搅拌机，并加热釜内物料，在50分钟内将物料加热到80℃。同时将重量500kg的环氧氯丙烷通过4.5小时滴加到反应釜中，控制反应温度在100℃，反应完毕后采用降温，使釜内温度降到30℃时，再将50kg重量的浓度为12%氢氧化钠溶液加入到反应釜中，然后搅拌50分钟，再开启升温，通过蒸发釜内水分，当气相温度达到98℃时，开启真空泵，在真空度≥0.099MPa条件下，提取125℃冷凝液为中间品。
（2）氨化反应：将1500kg配制好的浓度为35%的一甲胺水溶液、280kg上述中间品、1.5kg的主碘化钾、0.6kg碘，加入到3000L带有搅拌装置密闭的不锈钢反应釜中，搅拌50分钟，再升温至52℃，反应压力为0.12MPa，反应2.5小时。
（3）脱一甲胺：将上述卸压后的料液加入3000L带有搅拌装置密闭的不锈钢反应釜中，开启搅拌并升温至气相温度达到100℃时，停止加温，并降温至35℃。回收气相在70℃冷凝液配制下一批一甲胺水溶液。
（4）碱化反应：向上述料液中加入550kg配制好的浓度为15%的氢氧化钠溶液，并搅拌升温至110℃，停止升温，保温1小时后，再冷却降温至25℃，然后加入550kg的甲醇，并继续搅拌50分钟至完全均匀。
（5）脱醇处理：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2000L带有搅拌装置的密闭不锈钢反应釜中，通过蒸汽加热，蒸出甲醇，待气相超过85℃时停止蒸馏。
（6）成品蒸馏：将物料抽入带有分子蒸馏器相连接的高位槽中，保持高位槽内温度不低于68℃，同时开启真空机组，等分子蒸馏器内真空度达到0.1MPa时，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118℃的冷凝液，即为3-甲胺基甘油成品。
（7）产品分析包装：取样分析上述产品质量指标，用50kg或200kg包装桶进行包装。
实施例3
（1）环氧氯丙烷水解：将重量3kg的硫酸，600kg的去离子水，抽入到2000L带有搅拌装置密闭的不锈钢反应釜中，开启搅拌机，并加热釜内物料，在55分钟内将物料加热到85℃。同时将重量500kg的环氧氯丙烷通过5小时滴加到反应釜中，控制反应温度在102℃，反应完毕后采用降温，使釜内温度降到35℃时，再将55kg重量的浓度为15%氢氧化钠溶液加入到反应釜中，然后搅拌55分钟，再开启升温，通过蒸发釜内水分，当气相温度达到99℃时，开启真空泵，在真空度≥0.098MPa条件下，提取128℃冷凝液为中间品。
（2）氨化反应：将1600kg配制好的浓度为38%的一甲胺水溶液、290kg上述中间品、1.8kg的主碘化钾、0.7kg碘，加入到3000L带有搅拌装置密闭的不锈钢反应釜中，搅拌55分钟，再升温至55℃，反应压力为0.13MPa，反应3小时。
（3）脱一甲胺：将上述卸压后的料液加入3000L带有搅拌装置密闭的不锈钢反应釜中，开启搅拌并升温至气相温度达到100℃时，停止加温，并降温至36℃。回收气相在69℃冷凝液配制下一批一甲胺水溶液。
（4）碱化反应：向上述料液中加入600kg配制好的浓度为20%的氢氧化钠溶液，并搅拌升温至115℃，停止升温，保温1小时后，再冷却降温至28℃，然后加入600kg的甲醇，并继续搅拌55分钟至完全均匀。
（5）脱醇处理：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2000L带有搅拌装置的密闭不锈钢反应釜中，通过蒸汽加热，蒸出甲醇，待气相超过88℃时停止蒸馏。
（6）成品蒸馏：将物料抽入带有分子蒸馏器相连接的高位槽中，保持高位槽内温度不低于70℃，同时开启真空机组，等分子蒸馏器内真空度达到0.1MPa时，打开高位槽至分子蒸馏器阀门，调节加料速度不超过0.12m3/h，气相温度不超过118℃的冷凝液，即为3-甲胺基甘油成品。
（7）产品分析包装：取样分析上述产品质量指标，用50kg或200kg包装桶进行包装。
本发明经过环氧氯丙烷水解、甲胺化、脱水、碱化、过滤、脱醇等工艺制得3-甲胺基甘油。本发明采用常温低压，通过选用分子蒸馏器大大缩短了蒸馏时间，采用催化剂后，缩短了反应时间，提高了生产效率，制得的产品不仅无色透明，而且纯度高，还降低了安全环保风险。以上1～3实施例描述了本发明的基本原理及采用的工艺和优点，仅提供了一种思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式。

Claims (3)

1.一种环保型3-甲胺基甘油及其制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）环氧氯丙烷水解：将2.0～3.0重量份的硫酸，加入600重量份的去离子水，同时抽入带有搅拌装置密闭的反应釜中，同时开启搅拌装置，并加热釜内物料，在40～60分钟内将物料加热到70～90℃，然后将500重量份的环氧氯丙烷通过滴加方式，在4～5小时内加入到反应釜中，控制反应温度在90～105℃，待反应完毕采用降温，待釜内温度降到20～40℃时，再将40～60重量份氢氧化钠溶液加入到反应釜中，氢氧化钠浓度为10～15%，然后搅拌40～55分钟，开启升温，蒸发釜内水分，当气相温度达到90～100℃时，开启真空泵，在真空度≥0.098MPa条件下，提取115～130℃冷凝液为中间品；
（2）氨化反应：将1400～1600重量份配制好的浓度为31～42%的一甲胺水溶液、260～290重量份的冷凝液、1.0～2.0重量份的主催化剂、0.5～0.8重量份辅助催化剂，加入带有搅拌装置密闭的反应釜中，搅拌40～60分钟，再升温至45～55℃，反应压力为0.1～0.15MPa，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中，再搅拌升温至气相温度达到100℃时，停止加温，通过2～4小时降温至20～40℃；
（4）碱化反应：向上述料液中加入500～600重量份配制好的浓度为15～25%的氢氧化钠溶液，搅拌升温至110～130℃，再冷却降温至15～30℃，然后加入500～600重量份的甲醇，并继续搅拌40～60分钟至均匀；
（5）脱醇处理：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反应釜中，液料加入至反应釜中，但不能超过反应釜体积的65%，通过蒸汽加热蒸出甲醇，当气相超过75～90℃时停止蒸馏；
（6）成品蒸馏：将物料抽入带有蒸馏器相连接的高位槽中，高位槽内温度保持在60～70℃之间，然后开启真空机组（真空度≥0.099MPa)，再打开高位槽至分子蒸馏器阀门，调节加料速度，当气相温度不超过118℃的冷凝液，即为3-甲胺基甘油。
2.根据权利要求1所述的一种环保型3-甲胺基甘油及其制备方法，其特征在于，所述的主催化剂优选碘化钾，所述的辅助催化剂为碘。
3.根据权利要求1所述的一种环保型3-甲胺基甘油及其制备方法，其特征在于，所选用的密闭反应釜为312材质不锈钢反应釜。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN101962325A (zh) * 2010-09-06 2011-02-02 张良臣 一种高纯度3-甲胺基-1,2-丙二醇的合成方法

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