噻吩乙胺合成工艺简介
一.概述
2-噻吩乙胺是制备[3.2]吡啶类化合物的关键中间体,可用于多种药物合成。例如盐酸噻氯吡啶。该药物临床上用于与血小板及血栓有关的心、脑血管疾病。是法国Sanofi公司开发的血小板聚集抑制剂。我国于1988年批准进口,商品名为“抵克利得”(Ticlid)。由于该药品的临床效果显著,国内需求量逐年上升。自1988年国内厂家试图开发生产。试制成功的路线是以噻吩乙胺为原料制得主环5.5.6.7-四氢噻吩并[3.2-C]吡啶,继而与2-氯苄缩合后成盐。该路线在合成路线上较易解决。但原料噻吩乙胺的来源不广。文献报道的收率均较低,使该路线失去了工业价值。
目前生产噻吩乙胺的工艺有三种:(1)是以DMF和噻吩在三氯氧磷存在下制得2-噻吩甲醛。用氯乙酸异丙酯与2-噻吩甲醛发生Darzens反应得到2-噻吩乙醛。2-噻吩乙醛与盐酸羟胺反应得到2-噻吩乙醛肟,再经金属钠还原得到噻吩乙胺。该工艺的文献值总收率为15.25%,可见该工艺合成路线长,反应收率低,工业化价值不高。(2)是用噻吩与DMF在PoCl3存在下制备2-噻吩甲醛,再与硝基甲烷作用生成2-硝基乙烯基噻吩,再经KBH4还原得到2-噻吩乙胺,该工艺的总收率为66%,该工艺合成步骤少,收率较高,但操作十分繁琐。(3)是用2-(2’-噻吩)溴用醇/氨处理得到2-噻吩乙胺,这种工艺虽然简单,但原料不易得到。
我们通过查阅大量资料,考虑到第二条工艺路线简单,只是操作复杂一些,通过相应的改造,得到了如下合成路线:
该工艺的优点是:合成工艺简单、操作方便、原料易得、产品收率高(63%)、反应时间短(相对于以上工艺)、产品纯度高。
(一)产品简介
按本技术生产的噻吩乙胺产品规格与性状
外观:淡黄色液体,噻吩乙胺含量>99%,比重:1.65,沸点:115—130℃/20 mmHg, 在空气中易氧化。
(二)市场现状与预测
在国际市场上,2-噻吩乙胺是制备与心、脑血管疾病有关的药物的关键中间体,如脑血栓、心脏病、脑溢血、血小板抑制剂等。心血管疾病是目前的常见病和多发病,美国每年进口2-噻吩乙胺2000T。我国目前还没有生产2-噻吩乙胺的企业,自1988年我国批准进口“抵克利得”以来,国内的需求量日益增大。进口量以逐年会增加,故国际市场和国内市场容量大,估计在今后的十年需求量会进一步增大。
此产品的主要原料为噻吩和三氯氧磷及硝基甲烷,这些除噻吩部分进口外,其余原料较易得到。
(三)主要经济指标
1.生产规模:合成2-噻吩乙胺产量300T/Y
2.原材料消耗:
3.能源消耗
电:40万度/Y 40万元/Y
4.设备、土建等固定资产投资 60万元/Y
5.流动资金 7000万元/Y
6.生产总成本 7000万元/Y
7.总产值 16500万元/Y
8.总利润 不少于8000万元/Y
(四)行情分析及技术依据
1.国内合成2-噻吩乙胺及原料市场的调研
2.国外有关合成2-噻吩乙胺的新技术、新工艺经济评估及市场调研资料
3.外贸部门关于国外在我国进口原料的清单
4.本工艺生产技术文件
二.生产工艺要略
(一)生产规模
考虑到该产品有较好的工业应用前景,而且综合水、电、汽的供应,本项目认定年生产300吨的年生产规模比较合理,企业可根据流动资金的情况安排生产。
(二)工艺流程和生产原理
1.2-噻吩乙胺的生产原理
2.工艺流程
(1)2-噻吩甲醛的生产
(2)硝基乙烯基噻吩的生产
(3)噻吩乙胺的生产
三.工程设计大纲
本项目属于车间或规划,主要考虑生产装置及厂房,其他辅助设施(如供水系统等)给出参考意见。
(一)技术与设备
本项目应由化学家、工程技术人员与经济师合作完成工业化设计。本设计应使工艺结构更紧密、更实用。本装置系统具有设备(不包括贮存罐、传输设备)10台。列如下:
1.甲酰化罐(2000L)(附件、换热器) 1套
2.冰解罐(3000L) 1台
3.蒸馏釜(2000L) 1台
4.缩合罐(2000L)(冰盐水冷冻) 1台
5.冰解罐(3000L) 1台
6.离心机 1台
7.加氢高压釜(10atm以下) 1 台
8.蒸馏釜(2000L) 2台
9.萃取罐(3000L) 1台
(二)公用辅助设施
1.给排水工程:
供水:本装置对循环水系统要求不高,有自来水即可。自来水可配一个8—10m3水池,配备水泵,另外还需建一个盐水池。
排水:因本工艺有废液排出,排放前需加以处理,最好是循环套用。
2.供电:本工艺需安装电力装置6台,总设计负荷60千瓦,同步运转负荷20千瓦,本装置应配有配电设备,电源规格380V,50Hz三相,变电不考虑。
3.供热和致冷:反应供热可采用电加热或汽加热,如果用汽加热,需配有一台0.5T锅炉,要安装两个致冷系统。
4.本工艺未给出辅助生产设备,生产时堆放原料的仓库应防火、防爆、禁高温;另外还要有一个贮存氢气的房间。
(三)土建工程
1.本工艺所需厂房面积为150m2,另需水泵房、冷冻房50m2。
2.因生产中主要原料噻吩易燃、易氧化,故要保持干燥,生产设备应密封,车间需有防火装置及必要的防爆设施和保护措施。
(四)总图运输
1.因本工艺全布置在一厂房内,总图运输方案及厂区布置暂不需考虑。
2.运输量
运进:1.噻吩 317吨/年 镀锌铁桶
2.三氯氧磷 579吨/年 塑料桶
3.DMF 275吨/年 铁桶
4.NaOH(固) 100吨/年 铁桶
5.硝基甲烷 145吨/年 镀锌铁桶
6.甲醇 400吨/年 塑料桶
7.苯 100吨/年 塑料桶
运出:噻吩乙胺 300吨/年 塑料桶
(五)工厂建制
1.定编原则
本建制只考虑在岗当班人员,未考虑备用人员,工人按三班倒定编。管理人员中有二人分兼会计、出纳、购销等业务,全员33人。
四.建厂条件及环境评估(略)
五.经济分析
(一)投资构成及总投资估算
1.本投资估算只考虑车间生产装置及厂房
2.编制依据为市场调研结果
3.总投资分类
类别 设备购置 三废处理 工程安装 公共工程
费用 50.00万元 10.00万元 3.00万元 6.00万元
类别 不可预测费 技术转让费 总费用
费用 2.00万元 20.00万元 91万元
说明:
(1)设备费用中不含加热设备、致冷设备、泵等传输设备
(2)因厂房只有一间需防爆,其他要求不高,可利用闲置厂房,可节约土建投资。
(二)产品成本估算
1.成本估算说明:
本估算中原料价格按市场调查价,动力价按现行的电力收费价。
2.工人工资按500元/月,6000元/年估算。
3.车间经费包括折旧和大修费,以固定资产原值10%计。
4.生产噻吩乙胺的成本及利润估算
原料总成本 20.7万元/吨
人工费 0.066万元/吨
设备折旧费 0.016万元/吨
企业管理费(4%) 0.828万元/吨
税收(17%) 3.519万元/吨
不可预测费 0.01万元/吨
生产总成本 25.139万元/吨
利润: 55.0000—25.139=29.861万元/吨
年利润: 29.861×300=9000万元/年