專利名稱：一種以滴流床反應(yīng)器生產(chǎn)2-乙酰噻吩的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于醫(yī)藥和化工技術(shù)領(lǐng)域。涉及一種以滴流床反應(yīng)器生產(chǎn)合成醫(yī)藥中間體2-乙酰噻吩的的方法。
背景技術(shù)：
2-乙酰噻吩是α位取代噻吩衍生物中應(yīng)用較廣的一種，是生產(chǎn)其它噻吩衍生物的重要中間體。2-乙酰噻吩在醫(yī)學(xué)、化學(xué)和食品行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，是合成廣譜抗菌藥頭孢噻吩、頭孢噻啶和頭孢西丁的中間體2-噻吩乙酸、非留體消炎鎮(zhèn)痛藥噻洛芬酸、具有抗腫瘤活性的2-乙酰噻吩吖嗪及其過渡金屬Cu2+、Fe3+配合物等的重要原料；在化學(xué)領(lǐng)域，它是重要的化學(xué)試劑，也是合成有機(jī)中間體噻吩查爾酮的重要原料；在食品行業(yè)，由于它特殊的類似洋蔥的味道而被用作食品調(diào)香料。2-乙酰噻吩是由噻吩和乙?；噭┰诖呋瘎┳饔孟逻M(jìn)行反應(yīng)生成的。國(guó)內(nèi)外合成2-乙酰噻吩的研究?jī)H局限于實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ) 研究階段，關(guān)于噻吩通過Friedel-Crafts?；磻?yīng)的工業(yè)化案例很少。目前，合成2-乙酰噻吩的傳統(tǒng)方法主要是由噻吩與乙酸酐在磷酸作催化劑的條件下得到。生產(chǎn)過程是將乙酸酐、85%的磷酸和噻吩混合投入反應(yīng)鍋中攪拌，加熱至回流溫度為96 97°C，并保持回流2小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束，將反應(yīng)產(chǎn)液冷卻、水洗，除去水層；將所得油層進(jìn)行常減壓蒸餾，分離并提純得到高濃度的2-乙酰噻吩。為了改進(jìn)2-乙酰噻吩的生產(chǎn)工藝，研究人員嘗試應(yīng)用分子篩、酸性樹脂等作為催化劑進(jìn)行噻吩的酰基化反應(yīng)，但只有少部分催化劑(如CT-175，NKC-9等)可使噻吩的轉(zhuǎn)化率達(dá)到90%以上，而且過程所采用的反應(yīng)器均為間歇釜式反應(yīng)器或微反應(yīng)器，這些技術(shù)難以克服傳統(tǒng)方法存在的處理量小、過程不能連續(xù)、對(duì)環(huán)境污染大等缺陷，不能滿足工業(yè)規(guī)?；a(chǎn)的需要。由于技術(shù)上的缺陷，必將導(dǎo)致以間歇釜為反應(yīng)器的工藝技術(shù)將會(huì)為社會(huì)發(fā)展的趨勢(shì)所淘汰，而結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作穩(wěn)定，便于控制，設(shè)計(jì)造價(jià)成本低，易于實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瓦B續(xù)化生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)的反應(yīng)器及其工藝技術(shù)將是未來生產(chǎn)2-乙酰噻吩的趨勢(shì)。而涉及噻吩在滴流床反應(yīng)器中的?；磻?yīng)未曾見報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的反應(yīng)不充分以及反應(yīng)投資消耗大、經(jīng)濟(jì)效益差等不足，提供一種可使反應(yīng)過程規(guī)?；⒕G色環(huán)保、在規(guī)模上有利于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的以滴流床反應(yīng)器生產(chǎn)2-乙酰噻吩的方法。本發(fā)明的具體技術(shù)方案概述如下一種以滴流床反應(yīng)器生產(chǎn)2-乙酰噻吩的方法，包括如下步驟(I)反應(yīng)工段滴流床反應(yīng)器中裝有催化劑床層，在溫度為20 160°C，壓力為O. 05 15MPa的條件下，將噻吩和?；噭┧腿氲瘟鞔卜磻?yīng)器中進(jìn)行酰化反應(yīng)得到2-乙酰唾吩粗品；(2)精制工段將所述2-乙酰噻吩粗品進(jìn)行精餾分離提純，得到高純度的2-乙酰噻吩產(chǎn)品。較好的噻吩和酰化試劑是按摩爾比為I: O. 8 10. O的比例預(yù)先混合均勻送入所述滴流床反應(yīng)器或分別送入所述滴流床反應(yīng)器。在所述反應(yīng)工段向滴流床反應(yīng)器中還送入溶劑。所述溶劑優(yōu)選乙酸、苯、1，2-二氯乙烷、環(huán)丁砜、氯苯或甲苯，最好是環(huán)丁砜。步驟(I)中，所述的催化劑床層裝填方式為散堆型或規(guī)整型。溫度較好的是30 100°C，最好是80°C。壓力較好的是O. I lOMPa，最好是O. IMPa0
噻吩與?；噭┑哪柋雀玫氖荌: I. 2 8. 0，最好是1:2。酰化試劑可以是乙酰氯，乙酸酐，乙酸，乙酰乙酸乙酯或乙酸乙酯，還可以采用其它的?；噭?，最好選乙酰氯或乙酸酐。精餾可以是連續(xù)精餾或間歇精餾。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明具有工藝流程操作簡(jiǎn)單，反應(yīng)條件溫和，投資成本低，產(chǎn)品純度高等優(yōu)點(diǎn)；同時(shí)，反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作穩(wěn)定，便于控制，易于實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瓦B續(xù)化生產(chǎn)。


圖I為第一種以滴流床反應(yīng)器生產(chǎn)2-乙酰噻吩(精制工段采用連續(xù)精餾)的流程示意圖。圖中I為反應(yīng)液儲(chǔ)罐，2為送料泵裝置，3為滴流床反應(yīng)器上入口，4為熱源介質(zhì)出口，5為催化劑床層，6為滴流床反應(yīng)器，7為熱源介質(zhì)進(jìn)口，8為反應(yīng)產(chǎn)液儲(chǔ)罐，9為第一送料泵，10為第二送料泵，11為第一儲(chǔ)液罐，12為輕組分回收塔,13，14，21，22均為管線，15為副產(chǎn)品精制塔，16為第二儲(chǔ)液罐，17為第三送料泵，18為第四送料泵，19為第三儲(chǔ)液罐，20為?；噭┗厥账?3為2-乙酰噻吩精制塔，24為第四儲(chǔ)液罐，25為第五送料泵。圖2為第二種以滴流床反應(yīng)器生產(chǎn)2-乙酰噻吩的精制工段示意圖。圖中31為精餾塔釜，32為電熱包，34為2-乙酰噻吩精制精餾塔，35為塔頭，39為回流比控制器，40為出料口，41為真空泵。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。第一種以滴流床反應(yīng)器生產(chǎn)2-乙酰噻吩(精制工段采用連續(xù)精餾)的方法。(見圖O( I)反應(yīng)工段滴流床反應(yīng)器中裝有催化劑床層5，在一定溫度和壓力的條件下，將噻吩和?；噭┰诜磻?yīng)液儲(chǔ)罐I中混合均勻，通過送料泵裝置2，經(jīng)滴流床反應(yīng)器上入口 3送至滴流床反應(yīng)器6中進(jìn)行?；磻?yīng)，得到2-乙酰噻吩粗品進(jìn)入反應(yīng)產(chǎn)液儲(chǔ)罐8中，在滴流床反應(yīng)器的下部設(shè)置有熱源介質(zhì)進(jìn)口 7，在滴流床反應(yīng)器的上部設(shè)置有熱源介質(zhì)出口 4，熱源介質(zhì)可以選用導(dǎo)熱油或脫鹽水等；(2)精制工段將所述2-乙酰噻吩粗品進(jìn)行連續(xù)精餾分離提純，得到高純度的2_乙酸喔吩廣品。
連續(xù)精餾的流程是將反應(yīng)工段得到的貯存在反應(yīng)產(chǎn)液儲(chǔ)罐8中的2-乙酰噻吩粗品經(jīng)第一送料泵9送到輕組分回收塔12中，精餾得到的輕組分噻吩從輕組分回收塔的塔頂經(jīng)管線13送至第四儲(chǔ)液罐24中；輕組分回收塔的塔釜得到的?；噭┖透碑a(chǎn)物以及2-乙酰噻吩粗品進(jìn)入第一儲(chǔ)液罐11中。在第一儲(chǔ)液罐11貯存的物料經(jīng)第二送料泵10送到副產(chǎn)品精制塔15中，精餾得到的副產(chǎn)物從副產(chǎn)品精制塔的塔頂經(jīng)管線14采出；副產(chǎn)品精制塔的塔釜得到的酰化試劑和2-乙酰噻吩粗品進(jìn)入第二儲(chǔ)液罐16中。在第二儲(chǔ)液罐16貯存的物料經(jīng)第三送料泵17送到?；噭┗厥账?0中，精餾得到的?；噭孽；噭┗厥账乃斀?jīng)管線21送至第四儲(chǔ)液罐24中；?；噭┗厥账乃玫降?-乙酰噻吩粗品進(jìn)入第三儲(chǔ)液罐19中。 在第三儲(chǔ)液罐19貯存的物料經(jīng)第四送料泵18送到2-乙酰噻吩精制塔23中，精餾得到的2-乙酰噻吩從2-乙酰噻吩精制塔的塔頂經(jīng)管線22采出。在第四儲(chǔ)液罐24中貯存的回收物料(噻吩和?；噭?經(jīng)第五送料泵25送到反應(yīng)液儲(chǔ)teI中循環(huán)利用。下面的實(shí)施例1-5是采用的第一種以滴流床反應(yīng)器生產(chǎn)2-乙酰噻吩(精制工段采用連續(xù)精餾)的方法。設(shè)備連接如圖I。實(shí)施例I反應(yīng)工段滴流床反應(yīng)器中裝有Mont-KlO催化劑床層，催化劑床層裝填方式為散堆型；在溫度為80°C，壓力為O. 5MPa的條件下，將按摩爾比為1:1. 2的噻吩和乙酸酐預(yù)先混合均勻，送入滴流床反應(yīng)器中進(jìn)行酰化反應(yīng)得到2-乙酰噻吩粗品，噻吩的轉(zhuǎn)化率為99. 9%, 2-乙酰噻吩的收率為99% ；精制工段將所述2-乙酰噻吩粗品進(jìn)行連續(xù)精餾分離提純，得到純度為99. 9%的2_乙酸喔吩廣品。實(shí)施例2反應(yīng)工段滴流床反應(yīng)器中裝有CT-175樹脂催化劑床層，催化劑床層裝填方式為散堆型；在溫度為30°C，壓力為O. IMPa的條件下，將按摩爾比為1:3的噻吩和乙酰氯預(yù)先混合均勻，送入滴流床反應(yīng)器中進(jìn)行?；磻?yīng)得到2-乙酰噻吩粗品，噻吩的轉(zhuǎn)化率為98%，2-乙酰噻吩的收率為98. 3% ；精制工段將所述2-乙酰噻吩粗品進(jìn)行連續(xù)精餾分離提純，得到純度為99. 5%的2_乙酸喔吩廣品。實(shí)施例3反應(yīng)工段滴流床反應(yīng)器中裝有H-ZSM-5催化劑床層，催化劑床層裝填方式為散堆型；在溫度為100°c，壓力為IOMPa的條件下，將摩爾比為1:8的噻吩和乙酸分別送入滴流床反應(yīng)器中進(jìn)行?；磻?yīng)得到2-乙酰噻吩粗品，噻吩的轉(zhuǎn)化率為99. 2%, 2-乙酰噻吩的收率為98. 5% ；精制工段將所述2-乙酰噻吩粗品進(jìn)行連續(xù)精餾分離提純，得到純度為99. 1%的2_乙酸喔吩廣品。實(shí)施例4
反應(yīng)工段滴流床反應(yīng)器中裝有HY催化劑床層，催化劑床層裝填方式為規(guī)整型；在溫度為20°C，壓力為O. 05MPa的條件下，將摩爾比為1:0. 8:0. 5的噻吩、乙酰乙酸乙酯和溶劑環(huán)丁砜預(yù)先混合均勻后，送入滴流床反應(yīng)器中進(jìn)行?；磻?yīng)得到2-乙酰噻吩粗品，乙酰乙酸乙酯的轉(zhuǎn)化率為99. 5%, 2-乙酰噻吩的收率為99. 3% ；精制工段將所述2-乙酰噻吩粗品進(jìn)行連續(xù)精餾分離提純，得到純度為99. 9%的2_乙酸喔吩廣品。實(shí)施例5反應(yīng)工段滴流床反應(yīng)器中裝有負(fù)載Zn2+的ZSM-5催化劑床層，催化劑床層裝填方式為規(guī)整型；在溫度為160°C，壓力為15MPa的條件下，將摩爾比為1:10:0. 5的噻吩、乙酸乙酯和1，2-二氯乙烷預(yù)先混合均勻，送至滴流床反應(yīng)器中進(jìn)行?；磻?yīng)得到2-乙酰噻吩粗品，噻吩的轉(zhuǎn)化率為92%，2-乙酰噻吩的收率為99. 0% ；
精制工段將所述2-乙酰噻吩粗品進(jìn)行連續(xù)精餾分離提純，得到純度為99. 9%的2_乙酸喔吩廣品。實(shí)驗(yàn)證明，用乙酸、苯、氯苯或甲苯替代本實(shí)施例中的I，2-二氯乙烷也可以得到2_乙酸喔吩廣品。第二種以滴流床反應(yīng)器生產(chǎn)2-乙酰噻吩(精制工段采用間歇精餾)的方法。(I)反應(yīng)工段同第一種方法的反應(yīng)工段；(2)精制工段將所述2-乙酰噻吩粗品進(jìn)行間歇精餾分離提純，得到高純度的2-乙酰噻吩產(chǎn)品。(見圖2)間歇精餾的流程是將反應(yīng)工段得到的貯存在反應(yīng)產(chǎn)液儲(chǔ)罐8中的2-乙酰噻吩粗品裝入精餾塔釜31中，經(jīng)電熱包32加熱，物料經(jīng)2-乙酰噻吩精制精餾塔34分離，在回流比控制器39的控制下，在塔頭35的出料口 40處采出產(chǎn)品2-乙酰噻吩；塔頭與真空泵41連接。下面的實(shí)施例6-10是采用的第二種以滴流床反應(yīng)器生產(chǎn)2-乙酰噻吩(精制工段采用間歇精餾)的方法。設(shè)備連接如圖2。實(shí)施例6反應(yīng)工段同實(shí)施例I精制工段將所述2-乙酰噻吩粗品進(jìn)行間歇精餾分離提純，得到純度為99. 9%的2_乙酸喔吩廣品。實(shí)施例7反應(yīng)工段同實(shí)施例2精制工段將所述2-乙酰噻吩粗品進(jìn)行間歇精餾分離提純，得到純度為99. 9%的2_乙酸喔吩廣品。實(shí)施例8反應(yīng)工段同實(shí)施例3精制工段將所述2-乙酰噻吩粗品進(jìn)行間歇精餾分離提純，得到純度為99. 9%的2_乙酸喔吩廣品。實(shí)施例9
反應(yīng)工段同實(shí)施例4精制工段將所述2-乙酰噻吩粗品進(jìn)行間歇精餾分離提純，得到純度為99. 9%的2_乙酸喔吩廣品。實(shí)施例10反應(yīng)工段同實(shí)施例5 精制工段將所述2-乙酰噻吩粗品進(jìn)行間歇精餾分離提純，得到純度為99. 9%的2_乙酸喔吩廣品。
權(quán)利要求
1.一種以滴流床反應(yīng)器生產(chǎn)2-乙酰噻吩的方法，其特征是包括如下步驟 (1)反應(yīng)工段滴流床反應(yīng)器中裝有催化劑床層，在溫度為20 160°C，壓力為O.05 15MPa的條件下，將噻吩和?；噭┧腿氲瘟鞔卜磻?yīng)器中進(jìn)行?；磻?yīng)得到2-乙酰噻吩粗品; (2)精制工段將所述2-乙酰噻吩粗品進(jìn)行精餾分離提純，得到高純度的2-乙酰噻吩口廣BH ο
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述噻吩和酰化試劑是按摩爾比為1:0. 8 10. O的比例預(yù)先混合均勻送入所述滴流床反應(yīng)器或分別送入所述滴流床反應(yīng)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于在所述反應(yīng)工段向滴流床反應(yīng)器中還送入溶劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3之一所述的方法，其特征在于所述步驟(I)中，所述的催化劑床層裝填方式為散堆型或規(guī)整型。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述溫度為30 100°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述壓力為O.I lOMPa。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述噻吩與?；噭┑哪柋葹?:1.2 8. O。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2或7所述的方法，其特征在于所述酰化試劑為乙酰氯，乙酸酐，乙酸，乙酰乙酸乙酯或乙酸乙酯。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述溶劑為乙酸、苯、1，2_二氯乙烷、環(huán)丁砜、氯苯或甲苯。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述精餾為連續(xù)精餾或間歇精餾。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種以滴流床反應(yīng)器生產(chǎn)2-乙酰噻吩的方法，包括如下步驟(1)反應(yīng)工段滴流床反應(yīng)器中裝有催化劑床層，在溫度為20～160℃，壓力為0.05～15MPa的條件下，將噻吩和?；噭┧腿氲瘟鞔卜磻?yīng)器中進(jìn)行酰化反應(yīng)得到2-乙酰噻吩粗品；(2)精制工段將所述2-乙酰噻吩粗品進(jìn)行精餾分離提純，得到高純度的2-乙酰噻吩產(chǎn)品。本發(fā)明具有工藝流程操作簡(jiǎn)單，反應(yīng)條件溫和，投資成本低，產(chǎn)品純度高等優(yōu)點(diǎn)；同時(shí)，反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作穩(wěn)定，便于控制，易于實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瓦B續(xù)化生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C07D333/22GK102887884SQ20121038133
公開日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2012年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月10日
發(fā)明者曾愛武, 佟天下 申請(qǐng)人:天津大學(xué)