CS238140B1 - Způsob regenerace 2-propanolu při výrobě chloramfenikolu - Google Patents

Abstract

Způsob regenerace 2-propanolu při výrobě chloramfenikolu spočívá v tom, že ze směsi po redukci l-/4-nitrofenyl/-2-acetamido-3-hydroxypropanonu a následujícím rozkladu, popřípadě z odpadních louhů po této reakci destilací získá destilát, ke kterému se přidá 0,05 až 1 hmot. díl organického rozpouštědla, například benzenu nebo toluenu na 1 kg tohoto destilátu, potom se ze směsi oddestiluje jednostupňovou destilací nebo rektifikací při teplotě 30 až 80 °C a atmosférického tlaku heterogenní azeotrop, který se dále rozdělí na vodnou a organickou fázi, organická fáze se vrací do azeotropické rektifikace, zatímco vodná fáze se vrací do směsi pro rozklad, popřípadě do odpadních louhů pro další destilaci, destilační zbytek, obsahující 2-propanol, 2-propylacetát, zbytky organického rozpouštědla a maximálně 7 % hmot. vody se vrací k absolutizaci do směsi po redukci 1-/4-nitrofenyl/-2-acetamido-3-hydroxypropanonu a takto absolutizovaná směs se použije jako rozpouštědlo k přípravě chlor-2-propoxyalanu hlinitého pro následující vsádku výroby.

Description

Největší spotřeba 2-propanolu při výrobě antibiotika chloramfenikolu je na stupni Merwein Pondorfovy redukce l-/4-nitro/fenyl-2-acetamido-3-hydroxypropanonu /dále HMK/ a to asi 280 kg na 100 kg výchozího HMK.

Z tohoto množství je možno po proběhlé redukci oddestilovat asi 60 kg absolutního 2-propanolu. Další část je potom možno získat po rozkladu reakční směsi vodou s obsahem kyseliny nebo báze destilací a další množství ještě destilací odpadních louhů po filtraci hvdrochloridu l-/4-nitrofenyl/-2-amino-l,3-propandiolu /dále hydrochlorid/, který je produktem redukce HMK, následujícího rozkladu redukční směsi a deacetylace meziproduktu 1-/4-nitrofenyl/-2-acetamido-l,3-propandiolu.

Takto získaný 2-propanol ale nelze použít zpátky na redukci, protože obsahuje přibližně 9 až 20 % hmot. vody. Z celé řady absolutizací tohoto vodného 2-propanolu se jeví jako nejvhodnější způsob absolutizace působením reakční směsi po redukci.

Po proběhlé redukci se vodný 2-propanol, získaný z předchozích šarží vrací do reakční směsi a potom se oddestilovává absolutizovaný s obsahem vody max 1 4. Nevýhodou této metody je poměrně nízká absolutizační kapacita redukční směsi /ze 100 kg výchozího HMK je možno získat asi 100 kg absolutizovaného 2-propanolu/ a dále problémy technického rázu s vysokou viskozitou redukční směsi během absolutizace. K řešení těchto problémů přispívá tento způsob regenerace 2-propanolu:

Vodný 2-propanol, získaný jak destilací z rozložené redukční směsi, tak i z odpadních louhů se více nebo méně blíží azeotropické směsi a novou destilací nebo rektifikací se tedy složení již příliš nemění.

Kromě vody mohou tyto destiláty obsahovat 2-propylaoetát, aceton, kyselinu octovou, což komplikuje možnost získání spolehlivých dat o rovnováze kapalina-pára. Zásadní změny této rovnováhy se dosáhne přídavkem azeotropiokého činidla z řady aromatických uhlovodíků, například benzenu nebo toluenu.

V tomto případě se v parní fázi objeví aromatický uhlovodík, voda, 2-propanol, popřípadě 2-propylaoetát, aceton a kyselina octová, a při použití dostatečně účinné kolony se získá nový ternární, popřípadě kvarterní azeotrop s nižší teplotou varu, než původní binární, respektive ternární azeotrop.

Tento nový azeotrop obsahuje více vody než původní směs a tedy dochází k ochuzováni destilačního zbytku o vodu a tak je možno v destilačním zbytku získat 2-propanol s nižším obsahem vody.

Oddestilovávaný azeotrop je navíc heterogenní a lze jej tedy rozdělit na vodnou a organickou fázi a vhodně uspořádaným reoyklem snížit ztráty jak 2-propanolu, tak přidávaného rozpouštědla při této metodě.

Konkrétně se organická fáze s aromatickým uhlovodíkem vrací nazpět do aneotropické destilace a vodná fáze do odpadních louhů, popřípadě do rozkladné směsi pro další použití v následné vsádoe, kde se destiluje s ostatním 2-propanolem běžnou destilací.

V destilačním zbytku po azeotropické destilaci nebo rektifikaci potom zůstane 2-propanol s případným obsahem 2-propylacetátu a 1 až 7 % hmot. vody. Protože absolutizační kapacita redukční směsi je dána poměrem vody, obsažené ve vodném, regenerujícím se 2-propanolu a hliníku v redukční směsi a dále se po azeotropické destilaci sníží obsah vody nejméně dvojnásobně, může výše popsaným způsobem jedna vsádka regenerovat nejméně 200 kg 2-propanolu na 100 kg výchozího HMK.

Tento absolutizovaný 2-propanol s obsahem 2-propylacetátu a toluenu nebo benzenu lze použít jako rozpouštědlo pro přípravu chlor-2-propoxyalanu hlinitého pro provedení redukce HMK v následující vsádce výrobu.

Tohoto postupu lze využít^obeoně k odvodnění jakýchkoli vodných roztoků 2-propanolu. Princip metody je blíže osvětlen na následujících příkladech.

Příklad 1

Z 600 ml odpadních louhů po filtraci surového hydrochloridu bylo nadestilováno 200 ml směsi o složení .75 % hmot. 2-propanolu, 10 % hmot. 2-propylacetátu, 13 % hmot. vody a 2 % hmot. neidentifikované látky.

K získanému destilátu bylo potom přidáno 50 ml toluenu a potom byla směs rektifikována na koloně s 23 perforovanými patry a refluxním poměru 1:3. Vzniklý azeotrop se rozdělil na dvě fáze, z nichž organická měla složení 8 % vody, 20 % 2-propanolu, 72 % toluenu, a vodná fáze 67 % vody, 30 % 2-propanolu a 3 % toluenu /hmot. procenta/.

V destilačním zbytku bylo nalezeno 2 % vody. Veškerý destilační zbytek /205 ml/ byl nalit na redukční směs, připravenou z 30 g HMK. Ze směsi pak bylo oddestilováno 170 ml 2-propanolu s obsahem 0,17 % vody.

Příklad2

Redukční směs, připravená z 30 g HMK o celkové hmotnosti 105 g byla rozložena 110 ml konc. kyseliny chlorovodíkové, 30 ml vody a 3 ml vodné fáze z příkladu 1. Z rozložené směsi pak bylo oddestilováno 21 ml vodného 2-propanolu s obsahem 17 % hmot. vody, 2 % hmot. acetonu, 1 % výševroucíoh příměsí /např. aromatických ketonů/, 9 % 2-propylacetátu.

Ze zbytku byl dále vykrystalován hydrochlorid, jehož hmotnost po usušeni činila 22 g.

K 21 ml destilaci získaného 2-propanolu bylo přidáno 7 ml toluenu a následně byla provedena azeotropická rektifikace. Bylo získáno 18 ml destilačního zbytku s obsahem 3 % vody.

Celý zbytek byl nalit do redukční směsi, připravené z 30 g HMK, z které bylo oddestilováno 14 ml 2-propanolu s obsahem 0,06 % vody. K destilačnímu zbytku bylo přidáno 20 ml vody, ml vodné fáze z azeotropického-destilátu a 110 ml kys. chlorovodíkové.

Poté bylo oddestilováno 23 ml vodného 2-propanolu a z destilačního zbytku bylo pak vykrystalováno 23 g hydrochloridu.

Příklad 3 ml vody bylo smícháno s 360 ml 2-propanolu, s 36 ml 2-propylacetátu a 250 ml tetrachlormethanu. Směs byla rektifikována na laboratorní koloně o délce 1 m a průměru 2,5 . 10 m plněné Raschigovými kroužky o velikosti 4 . 10 s refluxním poměrem 1:5.

Destilační zbytek /294 ml/ se skládal z 98 S hmot. 2-propanolu, 1,9 % hmot. 2-hmot. 2-propylacetátu a 0,1 % hmot. vody. /Tetrachlormethan nebyl ve zbytku Indikován/. Destilát byl rozdělen na vodnou a organickou fázi, z nichž první obsahovala 77 % hmot. vody a druhá 1 % hmot. vody.

Destilační zbytek byl přímo použit k přípravě ohlor-2-propoxyalanu hlinitého, který byl použit jako redukční činidlo.

Příklad 4

Směs 43 ml vody, 360 ml 2-propanolu, 36 ml 2-propylacetátu a 250 ml chloroformu byla rektifikována za podmínek v příkladu 3. Destilační zbytek /302 ml/ obsahoval 97,5 % 2-propanolu, 2,2 % 2-propylaoetátu a 0,3 % vody.

Příklad 5

Směs 43 ml vody, 390 ml 2-propanolu, 200 ml oyklohexanu. Rektifikace proběhla postupem dle příkladu 3. Destilační zbytek /315 ml/ obsahoval 2 % vody.

Příklad 6

Směs 43 ml vody, 390 ml 2-propanolu, 400 ml 2-propylacetátu byla rektifikována postupem dle příkladu 3. Destilační zbytek /322 ml/ obsahoval 1 % vody, 96 % 2-propanolu.

Claims (2)

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

1. Způsob regenerace 2-propanolu při výrobě ohloramfenikolu, vyznačující se tím, že se ze směsí po redukci l-/4-nitrofenyl/-2-acetamido-3-hydroxypropanonu a následujícím rozkladu, popřípadě z odpadních louhů po této reakci destilací získá destilát, ke kterému se přidá 0,05 až 1 hmot. díl organického rozpouštědla, například benzenu nebo toluenu na 1 hmot. díl tohoto destilátu, potom se ze směsi oddestiluje jednostupňovou destilací nebo rektifikaci při teplotě 30 až 80 °C a atmosférického tlaku heterogenní azeotrop, který se dále rozdělí na vodnou a organickou fázi, organická fáze se vrací do azeotropické rektifikace, zatímco vodná fáze se vrací do směsi pro rozklad, popřípadě do odpadních louhů pro dalěí destilaci, destilační zbytek obsahující 2-propanol, 2-propylacetát, zbytky organického rozpouštědla a maximálně 7 % hmot. vody se vrací k absolutizaci do směsi po redukci l-/4-nitrofenyl/-2-acetamido-3-hydroxypropanonu a takto absolutizovaná směs se použije jako rozpouštědlo k přípravě chlor-2-propoxalanu hlinitého pro následující vsádku výroby.

2. Způsob podle bodu 1, vyznačující settím, že se 0,05 až 0,3 hmot. díl benzenu nebo toluenu uvede do 1 hmot. dílu destilátu, získaného destilací směsi po redukci l-/4-nitrofenyl/-2-acetamido-3-hydroxypropanonu a následném rozkladu nebo z odpadních louhů po této redukci, směs se rektifikuje a oddestilovaný azeotrop se rozdělí, přičemž organická fáze se jako reflux vrací a vodná fáze se odebírá.