扎托布洛芬的生产工艺设计.

1、学 号： 201106010305专业课程设计(2)题 目扎托布洛芬的生产工艺设计学 院化学化工学院专 业化学工程与工艺班 级化工1103姓 名吴 飞指导教师刘华杰、杨辉琼、阳海2014年12月12日专业课程设计(2)任务书一、设计时间2014年12月8日2014年12月12日（第15周）二、设计题目扎托布洛芬的生产工艺设计三、设计条件1、产品规格：纯度99.5%2、生产能力：50公斤 / 批 或 60公斤 / 批3、收率：每个工段收率都为90%四、设计任务1、从课程设计(1)所给目标化合物设计的合成线路中选择一条成熟的路线；2、进行物料衡算;3、绘制物料流程图。五、设计要求每个学生要全面认真

2、地完成课程设计所规定的设计内容，要认真复习教材内容，查阅有关设计规范、手册等资料，独立按时完成任务；要正确综合运用所学的基础理论，来分析和解决课程设计中的问题；要正确掌握课程设计的设计方法和计算方法，方案设计要正确，步骤要清楚、简练、正确；设计说明书、计算书要求逻辑清晰、层次分明、书写整洁，图纸表达内容完整、清楚、规范。六、课程设计进度安排序号设计内容所用时间1查阅资料1天2工艺计算2天3设计绘制物料流程图1天4整理打印装订课程设计说明书等有关资料1天合 计 5天七、课程设计考核方法及成绩评定本课程设计采用优秀、良好、中等、及格、不及格5级记分制。评分的主要依据为：说明书和图纸的质量，独立完成

3、设计的工作能力。八、课程设计教材及主要参考资料1化工设计概论，侯文顺主编，北京：化学工业出版社，2005年2化工工艺设计，丁浩主编，上海：上海科学技术出版社，1989年3化工工艺设计手册，上海医药设计院主编，北京：化学工业出版社，1981年目 录1 设计产品的名称及化学结构1 1.1 产品名称1 1.2 化学结构式12 课程设计（1）中以确定的最佳工艺流程13 物料衡算3 3.1 反应器的物料衡算3 3.1.1 第一步反应反应器的物料衡算3 3.1.2 第二步反应反应器的物料衡算54 物料流程图（见附录）75 总结8参考文献91 设计产品的名称及化学结构1.1 产品名称扎托布洛芬是一种强效非甾

4、体消炎、镇痛药，由日本Nippon Chemiphar公司开发，1993年在日本首次上市，主要用于治疗疼痛和类风湿关节炎等骨骼肌肉系统病变。因其抗炎效果好，镇痛作用强，副作用小而受到医药界好评。目前，国内尚未见该药物上市的报道。中文名：扎托布洛芬 化学名：10，11-二氢-alpha-甲基-10-氧代-二苯并b，f硫卓-2-乙酸英文名：zaltoprofen分子量：298.361.2 化学结构式：2 课程设计(1)中已确定的最佳工艺流程本设计的生产工艺的操作方式采用的是间歇操作， 整个工艺总体上分为八个工段，包括Ullmann缩合，Willgerodt重排，闭环，Friedel-Crafts反

5、应，缩酮化，水解等几个单元反应，和过滤、水洗、干燥、结晶、回流、浓缩等一系列单元过程。以方框和圆框分别表示单元过程及单元反应，以箭头表示物料和载能介质流向，该设计的生产工艺流程方框图如下所示：(1) 中间体10, 11-二氢二苯并 b, f 硫杂-草-10-酮的合成：图1 10, 11-二氢二苯并 b, f 硫杂-草-10-酮生产工艺流程图(2)扎托布洛芬的合成：图2 扎托布洛芬生产工艺流程图3 物料衡算1、产品规格：纯度99.5%2、生产能力：60公斤 / 批3、收率：每个工段收率都为90%4、每批生产时间为72小时 扎托布洛芬小时产量为 3.1 反应器的物料衡算3.1.1 第一步反应反应器

6、的物料衡算(1) 计算依据主反应： a. 化学参数如表1表1 化学参数表物质邻氯苯乙酮苯硫酚异戊醇醋酸铜铜粉碳酸钾摩尔质量155g/mol110g/mol88g/mol200g/mol64g/mol138g/mol物质C14H12OSKClCO2H2O摩尔质量228g/mol74.5g/mol44g/mol18g/molb.进反应器的原料配比（摩尔分数）为邻氯苯乙酮:苯硫酚:异戊醇:醋酸铜:铜粉:碳酸钾=1:1.2:2.5:0.05:0.02:1.5c.扎托布洛芬产量 0.83 kg/h,即2.79mol/h(2) 物料衡算邻氯苯乙酮，PhSH，Cu,Cu(Ac)2,异戊醇邻氯苯乙酮，PhSH

7、，Cu,Cu(Ac)2反 应器碳酸钾,KCl,CO2,H2O,C14H12OS异戊醇,碳酸钾a. 反应器进口原料中各组分的流量 2.79/0.99=7.2mol/h=1116g/h PhSH 7.2×1.2=8.64mol/h=950.4g/h Cu(Ac)2 7.2×0.05=0.36mol/h=72g/h C5H12O 7.2×2.5=18mol/h=1584g/h Cu 7.2×0.02=0.144mol/h=9.2g/h K2CO3 7.2×1.5=10.8mol/h=1490.4g/h b. 反应器出口混合物中各组分的流量 7.2&#

8、215;0.9=6.48mol/h=1477.44g/h 7.2×0.1=0.72mol/h=111.6g/hPhSH 8.64-6.48=2.16mol/h=237.6g/h Cu(Ac)2 0.36mol/h=72g/h C5H12O 18mol/h=1584g/hCu 0.144mol/h=9.2g/h K2CO3 10.8-(1/2)×6.84=7.38mol/h=1008.44g/hKCl 6.84mol/h=509.58g/hCO2 (1/2)×6.84=3.42mol/h=150.48g/h H2O 3.42mol/h=61.56g/h c.反应器物

9、料平衡表如表2 表2 反应器物料平衡表组 分流量和组成反应器进口反应器出口g/h%(wt)g/h%(wt)C8H7OCl111621.37111.62.14PhSH950.418.2237.64.55Cu(Ac)2721.38721.38Cu9.20.189.20.18K2CO31490.428.541008.4419.31C5H12O158430.33158430.33C14H12OS001477.4428.29KCl00509.589.77CO200150.482.88H2O00611.17合计522210052221003.1.2 第二步反应反应器的物料衡算（1）计算依据 主反应： a.

10、 的量为6.48mol/h,即1477.44g/h b.进反应器的原料配比（摩尔分数）为 C14H12OS:硫:吗啡:乙醇=1:2:2.5:15 c.化学参数如表3物质C14H12OSS吗啡C18H19NOS2H2OCH3CH2OH摩尔质量228g/mol32g/mol87g/mol329g/mol18g/mol46g/mol(2)物料衡算反 应器 C14H12OS, S, 吗啡 C14H12OS, S, 吗啡, CH3CH2OH CH3CH2OH C18H19NOS2，H2Oa. 反应器进口原料中各组分的流量 C14H12OS 6.48mol/h= 1477.44g/h S 6.48

11、5;2=12.96mol/h=414.72g/h C4H9NO 6.48×2.5=16.2mol/h=1409.4g/h CH3CH2OH 6.48×15=97.2mol/h=4471.2g/h b. 反应器出口混合物中各组分的流量 C14H12OS 6.48×0.1=0.648mol/h=147.744g/h C18H19NOS2 6.48×0.9=5.832mol/h=1918.728g/h H2O 5.832mol/h=104.976g/h S 12.96-5.832=7.128mol/h=228.096g/h C4H9NO 16.2-5.832=

12、10.368mol/h=902.0.16g/h CH3CH2OH 97.2mol/h=4471.2g/hc.反应器物料平衡表如表4表4 反应器物料平衡表组 分流量和组成反应器进口反应器出口kg/h%(wt)kg/h%(wt)C14H12OS1477.4419.01147.7441.90S414.725.34228.0962.94C4H9NO1409.418.13902.01611.60CH3CH2OH4471.257.524471.257.52C18H19NOS2 001918.72824.69H2O00104.9761.35合计7772.761007772.761004 物料流程图（见附录）

13、85 总结总的说来，在过去的数十年中，临床实验和规范的临床研究表明，布洛芬有极佳的风险-收益比，非常适合作为OTC止痛剂。所以，当我国1999年7月24日国家药品监督管理局公布的国家非处方药目录时，在第一批西药名单中，布洛芬赫然位列第一，并且成为最早突破10亿美元的解热镇痛药，具有广阔的应用前景。但其在发挥疗效的同时，也会产生一般非甾体抗炎药所具有的胃肠道不良反应；另外由于IBu的生物半衰期较短，维持治疗浓度需频繁用药，因而进一步增加了该药的胃肠道反应，如腹胀、消化不良、恶心、呕吐、腹泻、消化道溃疡等，甚至导致胃肠道出血，同时也增加了肾脏的损害作用。为此人们一直致力于该药新制剂和制剂新技术等方

14、面进行研究，并取得了较大进展。尤其是对关于纳米混悬剂、脂质纳米囊、电子仿丝膜等新型制剂的研究.参考文献1杨宝峰.药理学M.第6版.北京:人民卫生出版社.2003.160-179。2Alhashemi J,Alotaibi Q,et a1.Analgesic effects of intravenous paracetarnol vsibuprofen after cesarean section:A-706J.European Journal of Anaesthesiology,2006,23:833 彭小华，陈芬儿. 扎托洛芬的合成路线图解J. 中国医药工业杂志，2001，32（8）：38

15、1-3834 Masao Y, Tendo S. Process for producing dibenzothiepinderivative: WO 9622289P. 1996-07-25.5 Hiromitsu T, Naoya M. Preparation of 5-(1-carboxyethyl)-2-(phenylthio) phenyl acetic acid as intermediate forpharmaceuticals: JP 6310756P.1988-01-18.6 金辉，杨宇，唐维高. 扎托洛芬的合成J. 华西药学杂志，2003，18（2）：118-1197 Ue

16、da I, Sasto Y, Macuo S. The synthesis of 10-(4-methylpiperazino) dibenzob,f thiepin and related compoundsJ.Chem Pharm Bull, 1975, 23(10): 2223-2226.化学化工学院课程设计评分表专业班级 姓名 学号 评价单元评价要素评价内涵满分评分知识水平30%文献查阅与知识运用能力能独立查阅文献资料，并能合理地运用到课程设计之中；能将所学课程（专业）知识准确地运用到课程设计之中，并归纳总结本课程设计所涉及的有关课程知识30课程设计方案设计能力课程设计整体思路清晰，课程设计方案合理可行说明书质量50%文题相符与课程设计任务书题目相符，内容与文题相符50写作水平整体思路清晰，结构合理，层次