二甲双胍盐酸盐的连续化合成装置的制作方法

1.本实用新型涉及二甲双胍生产领域，具体而言，涉及一种二甲双胍盐酸盐的连续化合成装置。


背景技术：

2.二甲双胍片首选用单纯饮食控制及体育锻炼治疗无效的2型糖尿病，特别是肥胖的2型糖尿病。本品与胰岛素合用，可减少胰岛素用量，防止低血糖发生。可与磺酰脲类降血糖药合用，具协同作用。现有文献报道了在禁食状态下使用二甲双胍可以显著抑制肿瘤生长，并提出pp2a
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gsk3β
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1通路可能是肿瘤治疗的新靶点。常用其盐酸盐，为白色结晶或结晶性粉末；无臭。在水中易溶，在甲醇中溶解，在乙醇中微溶，在氯仿、乙腈或乙醚中不溶。
3.传统的获取盐酸二甲双胍的工艺是在传统反应釜式反应器中，使环己醇、双氰胺与二甲胺盐酸盐在160℃下进行溶料和反应，在体系由固态
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液态
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固态的过程，反应时长约1.5h。反应产物在一定量乙醇中进行纯化，达到较高纯度和收率。但是上述工艺的缺陷为：采用批次反应会放出巨大的热量，极易造成爆釜现象；投料量大，存在较大的安全隐患；产物在析晶的时会在壁面进行生长，并会粘附在表面而不能很好的脱落；生产时需要多个釜进行操作，占地面积大；反应溶剂不能循环使用，增加三废排放，浪费成本；反应釜为间歇操作，整体使用周期长，利用率不高；设备自动化程度低，人力成本高；溶解时间慢，效率低。
4.为了克服上述问题，现有文献报道了一种连续的盐酸二甲双胍的合成系统，该连续化合成系统包括：连续化反应装置、卸料单元和一级卸料装置，连续化反应装置设置有反应物料连通口，连续化反应装置用于连续化合成盐酸二甲双胍产品，反应物料连通口用于将盐酸二甲双胍产品排出；卸料单元与反应物料连通口连通；一级卸料装置设置有加料口、第一接料口和第一卸料口，第一接料口与反应物料连通口通过第一卸料管路相连通，加料口用以加入盐酸二甲双胍产品的合成原料。该装置能够很好地提高产品的稳定性和散热性，但是连续化反应得到的产物中杂质的含量仍较多，且产品的收率也不太高。
5.为了解决上述技术问题，需要提供一种产品杂质含量少和产品收率低的盐酸二甲双胍的连续化合成系统。


技术实现要素：

6.本实用新型的主要目的在于提供一种，以解决现有的盐酸二甲双胍的连续化合成系统存在产品杂质含量少和产品收率低的问题。
7.为了实现上述目的，本实用新型提供了一种二甲双胍盐酸盐的连续化合成装置，其特征在于，二甲双胍盐酸盐的连续化合成装置包括：合成装置本体和微波装置，沿物料的流动方向，合成装置本体包括依次连通设置有反应段和冷凝段，反应段设置有进料口，冷凝段设置有排料口，冷凝段用于使经过物料进行冷却和析晶；及微波装置设置在反应段的外侧。
8.进一步地，二甲双胍盐酸盐的连续化合成装置还包括搅拌装置，该搅拌装置设置
在合成装置本体的内部，并沿合成装置本体的长度方向延伸。
9.进一步地，搅拌装置包括：搅拌杆和搅拌叶，搅拌杆沿合成装置本体的长度方向延伸；及搅拌叶固定在搅拌杆上，且搅拌叶与合成装置本体的内壁之间的最小距离≤3mm。
10.进一步地，合成装置本体还包括中空腔体，该中空腔体套设在冷凝段的外侧，且中空腔体设置有冷媒入口和冷媒出口。
11.进一步地，中空腔体的内壁设置有凸起。
12.进一步地，凸起的形状选自球体、圆柱体或棱锥。
13.进一步地，二甲双胍盐酸盐的连续化合成装置包括溶剂供应装置，溶剂供应装置设置有溶剂供应口，溶剂供应口与进料口连通设置。
14.进一步地，合成装置本体选自管式反应器或搅拌式反应器。
15.应用本实用新型的技术方案，由于微波穿透性强，能使体系达到内部和外部几乎同时加热的状态，形成体热源状态，这能够大大缩短常规加热中的热传导时间，且使物料内外加热均匀一致。因而设置微波装置能够抑制合成反应装置本体中副产物的产生，并提高二甲双胍盐酸盐的转化率。同时微波加热的热惯性小，微波对体系是瞬时加热升温，能耗低，经济环保。同时微波的功率随时可调，不存在“余热”现象，极有利于自动控制和连续化生产的需要。此外，上述合成反应装置本体分为反应段和冷凝段，通过冷凝段能够对反应产物进行冷凝和析晶，而杂质仍保留在溶液中。采用上述合成反应装置本体能够使生成的产物自动沉降，提高产品纯度，同时有效降低溶剂的使用量，降低三废处理，节约工艺成本。在此基础上，采用上述连续化合成装置有利于大大降低产品中杂质含量，提高目标产物的收率，同时还能够降低工艺能耗，提高环保性，便于连续化工艺的推广应用。
附图说明
16.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
17.图1示出了根据本实用新型的一种典型的实施例提供的二甲双胍盐酸盐的合成装置本体的结构示意图；
18.图2示出了根据本实用新型的一种典型的实施例提供的二甲双胍盐酸盐的连续化合成装置的结构示意图。
19.其中，上述附图包括以下附图标记：
20.10、合成装置本体；11、反应段；12、冷凝段；13、中空腔体；101、进料口；102、排料口；103、冷媒入口；104、冷媒出口；20、微波装置；30、搅拌装置；40、固体加料装置；50、混料装置；51、第二输送装置；60、溶剂供应装置；61、第一输送泵；70、产品储存装置；71、第三输送装置。
具体实施方式
21.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本实用新型。
22.正如背景技术所描述的，现有的盐酸二甲双胍的连续化合成系统存在产品杂质含
量少和产品收率低的问题。为了解决上述技术问题，本技术提供了一种二甲双胍盐酸盐的连续化合成装置，如图1和2所示，该二甲双胍盐酸盐的连续化合成装置包括：合成装置本体10、微波装置20和冷却装置。沿物料的流动方向，合成装置本体10包括依次连通设置有反应段11和冷凝段12，反应段11设置有进料口101，冷凝段12设置有排料口102，且冷凝段12用于使经过物料进行冷却和析晶。
23.上述连续化合成装置中，在微波装置20提供的微波的作用下，反应原料比如溶剂法中反应原料为有机溶剂、双氰胺与二甲胺盐酸盐，熔融法中反应原料为双氰胺与二甲胺盐酸盐从进料口101进入合成装置本体10进行反应，反应产物进入冷却段后被冷却，从而获得所需的二甲双胍盐酸盐。
24.由于微波穿透性强，能使体系达到内部和外部几乎同时加热的状态，形成体热源状态，这能够大大缩短常规加热中的热传导时间，且使物料内外加热均匀一致。因而设置微波装置20能够抑制合成反应装置本体中副产物的产生，并提高二甲双胍盐酸盐的转化率。同时微波加热的热惯性小，微波对体系是瞬时加热升温，能耗低，经济环保。同时微波的功率随时可调，不存在“余热”现象，极有利于自动控制和连续化生产的需要。此外，如图1所示，上述合成反应装置本体分为反应段11和冷凝段12，通过冷凝段12能够对反应产物进行冷凝和析晶，而杂质仍保留在溶液中。采用上述合成反应装置本体能够使生成的产物自动沉降，提高产品纯度，同时有效降低溶剂的使用量，降低三废处理，节约工艺成本。在此基础上，采用上述连续化合成装置有利于大大降低产品中杂质含量，提高目标产物的收率，同时还能够降低工艺能耗，提高环保性，便于连续化工艺的推广应用。
25.在一种优选的实施例中，如图1和2所示，二甲双胍盐酸盐的连续化合成装置还包括搅拌装置30，搅拌装置30设置在合成装置本体10的内部，并沿合成装置本体10的长度方向延伸。选用带有搅拌装置30的反应装置有利于提高反应原料的混合均匀性，从而有利于进一步提高目标产物的转化率。
26.上述搅拌装置30可以是本领域常用的结构，比如包括搅拌杆和搅拌叶，搅拌杆沿合成装置本体10的长度方向延伸，搅拌叶固定在搅拌杆上。搅拌叶与合成装置本体10的内壁之间的距离会影响反应原料的混合均匀性，优选地，搅拌叶与合成装置本体10的内壁之间的最小距离≤3mm。相比于其他范围，将搅拌叶与合成装置本体10的内壁之间的最小距离限定在上述范围内一方面有利于进一步提高反应体系的均匀性，另一方面还有利于降低目标产物的析晶率，抑制排料口102被堵塞，还有利于提高目标产物的收率。
27.上述冷凝段12可以采用本领域常规的方式进行冷凝。在一种优选的实施例中，如图1所示，上述合成装置本体10还包括中空腔体13，中空腔体13套设在冷凝段12的外侧，且中空腔体13设置有冷媒入口103和冷媒出口104。通过设置中空腔体13，并通过冷媒的流动换热的方式进行冷却，能够在较温和的条件下使二甲双胍盐酸盐析出晶体，同时还能够降低杂质的析出率，从而进一步提高二甲双胍盐酸盐的纯度。
28.为了进一步提高冷媒的换热效率，优选地，中空腔体13的内壁设置有凸起。在内壁中设置凸起能够提高冷媒的湍流程度，从而有利于进一步提高冷媒的换热效率，进而更进一步提高二甲双胍盐酸盐的纯度。
29.上述凸起可以是本领域常见的结合形状。更优选地，上述凸起的形状选自球体、圆柱体或棱锥。进一步优选地，上述中空腔体的横截面为环形，且上述凸起的最大高度小于上
述环形区域的径向宽度的1/2，或各凸起在中空腔体的纵向截面上的投影不发生重叠。这样的设置方式一方面能够使中空腔体中的冷媒保持湍流态，另一方面还能够为冷媒提供足够的流动空间，从而有利于进一步提高析晶效果和二甲双胍盐酸盐的纯度。
30.通过采用微波装置20提供热源的方式能够精准地控制合成反应装置本体中的问题。为了进一步调节其反应温度，优选地，二甲双胍盐酸盐的连续化合成装置包括溶剂供应装置，溶剂供应装置设置有溶剂供应口，溶剂供应口与进料口101连通设置。
31.在一种优选的实施例中，合成装置本体10包括但不限于管式反应器或搅拌式反应器。
32.实施例1
33.采用图2所示的装置制备二甲双胍盐酸盐。
34.具体的制备方法如下：
35.反应原料（双氰胺与二甲胺盐酸盐摩尔比为1:1.1）经固体加料装置40中加入混料装置50，溶剂供应装置60提供的溶剂（溶剂为环己醇，溶剂的体积与每摩尔双氰胺的体积之比为2:1）经第一输送泵61输送至混料装置50中，反应原料和溶剂混合后，得到混合液。
36.混合液经第二输送装置51输送，并经进料口101输入合成装置本体10的反应段11中，然后在微波装置20和搅拌装置30的作用下，进行连续化反应，反应温度为150～165℃。反应后的物料连续进入冷凝段12，并在中空腔体13中冷媒（水，温度为40℃）的冷却作用下进行析晶，得到二甲双胍盐酸盐的晶体，晶体经第三输送装置71储存在产品储存装置70中。
37.二甲双胍盐酸盐的晶体的收率为82~87%，纯度为90~94%。
38.实施例2
39.与实施例1的区别为：采用的合成装置本体10为管式反应器，且不含有搅拌装置。
40.二甲双胍盐酸盐的晶体的收率为74~80%，纯度为84~87%。
41.对比例1
42.反应原料与实施例1相同，反应过程在高压釜中进行批次性反应。
43.二甲双胍盐酸盐的晶体的收率为69~72%，纯度为78~82%。
44.对比例2
45.反应原料与实施例1相同，冷凝段12采用控温夹套控温。
46.二甲双胍盐酸盐的晶体的收率为73~78%，纯度为77~83%。
47.从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：采用上述连续化合成装置有利于大大降低产品中杂质含量，提高目标产物的收率，同时还能够降低工艺能耗，提高环保性，便于连续化工艺的推广应用。
48.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施方式例如能够以除了在这里描述的那些以外的顺序实施。
49.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。