一种γ-氯代丁酸甲酯的制备装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于药物中间体合成技术领域，尤其涉及一种γ-氯代丁酸甲酯的制 备装置。
【背景技术】
[0002] 环丙胺是含三元环的脂肪胺，是一种非常重要的的高附加值药物中间体，喹 诺酮类抗菌药物环丙沙星（Ciprof Ioxacin)，斯帕沙星（Sparf Ioxacin)、巴罗沙星 (Balofloxacin)和妥美沙星（Tomefloxacin)均用环丙胺作为主要中间体或原料；除此之 外，环丙胺还被用于植物保护剂、饲料添加剂的合成。
[0003] 目前环丙胺具有工业化价值的生产工艺是以γ-丁内酯为原料，经过开环、酯化， 再经环合以及Hoffmann降解反应最终生成环丙胺。而该路线中，γ-丁内酯与甲醇在氯化 亚砜存在的情况下，经开环反应制备出γ-氯代丁酸甲酯，具体反应式如下：
[0005] 工业化生产中，上述过程均通过间歇式反应釜完成，存在劳动强度大、生产效率低 等问题，且人工操作会导致工艺条件不稳定，产品质量波动；同时，随着反应的进行会产生 氯化氢、二氧化硫等废气处理方式仍是传统的水吸收氯化氢，然后利用氨水吸收二氧化硫 制备亚硫酸氢铵，但该工艺过程操作条件恶劣，而且制备得到的氯化氢水溶液，亚硫酸氢铵 水溶液的质量非常差，经常出现因为副产品的滞销而影响正常生产，同时吸收过程泄漏的 氯化氢、二氧化硫气体，腐蚀性非常强，对环境污染较大。
[0006] 由于γ-丁内酯制备γ-氯代丁酸甲酯的反应过程为间歇过程，且生产过程需不 断升温、降温等，不仅降低了生产效率，增加了能耗，而且反应过程放出的氯化氢及二氧化 硫等气体的过程因不能连续产生，也无法采用加压连续精馏的方式进行后续处理，这也为 废气的高效资源化利用增加了困难；要改变以上问题，必须改变这种传统的反应过程。 【实用新型内容】
[0007] 本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种可提高 生产效率，占地面积小，温度可控，可实现连续化生产的γ-氯代丁酸甲酯的制备装置。
[0008] -种γ-氯代丁酸甲酯的制备装置，所述制备装置包括依次连通的一级喷射混合 器、预热器、二级喷射混合器、静态混合器和冷却器，所述一级喷射混合器和二级喷射混合 器均设有两个进液口和一个出液口，所述静态混合器包括壳体和设在所述壳体内的温控装 置。
[0009] 作为一种改进，所述壳体包括内壳体和外壳体，所述内壳体和外壳体之间形成冷 却腔，所述冷却腔的上部和下部分别设有冷却介质出口和冷却介质入口，所述外壳体的一 端设有反应液出口，所述温控装置包括加热盘管，所述加热盘管设于所述内壳体内，所述加 热盘管的两端分别依次伸出所述内壳体和外壳体外，所述加热盘管的两端分别形成热介质 入口和热介质出口。
[0010] 作为进一步地改进，所述温控装置还包括温控探头，所述温控探头设于所述反应 液出口处。
[0011] 作为进一步地改进，所述流量自动控制系统包括控制器、电机和流量阀，所述控制 器与所述电机电连接，所述电机与所述流量阀传动连接，所述冷却介质入口和热介质入口 处分别设有流量阀，所述温控探头与所述控制器电连接。
[0012] 由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
[0013] 本实用新型的有益效果在于：1)静态混合器可使物料混合剧烈，反应充分，提高 了反应效率，使原本6个小时的反应时间缩短为3个小时完成，大大提高了生产效率；2)静 态混合器内设有的温控装置可精确控制反应温度，在几秒钟内完成预混、升温、反应、降温 的过程，减少了副反应的发生，提高了产品的收率，降低了生产成本；流量自动控制系统可 自动控制冷、热介质流量，不需要人工进行调节冷热介质流量，大大降低了劳动强度；3)本 实用新型可实现连续化操作过程，不需要停歇，各步骤可连续进行，有效提高了生产效率， 且制备过程稳定、安全，所用制备装置简单、占地面积小，投资成本较低。
【附图说明】
[0014] 图1是实施例一提供的γ-氯代丁酸甲酯的制备装置的结构示意图；
[0015] 图2是实施例一中静态混合器的剖视图；
[0016] 图3是实施例二提供的γ-氯代丁酸甲酯的制备装置的结构示意图；
[0017] 其中：1- 一级喷射混合器，2-预热器，3-二级喷射混合器，4-静态混合器，5-冷却 器，6-进液口，7-出液口，8-产物输送管，9-流量自动控制系统，41-内壳体，42-外壳体， 43-冷却腔，44-冷却介质出口，45-冷却介质入口，46-加热盘管，47-热介质入口，48-热介 质出口，49-温控探头，421-反应液出口，91-控制器，92-流量计，93-流量阀。
【具体实施方式】
[0018] 为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施 例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释 本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0019] 实施例一
[0020] 图1示出了本实施例提供的γ-氯代丁酸甲酯的制备装置的结构示意图，为了便 于说明，本图仅提供与本实用新型有关的结构部分。
[0021] -种γ-氯代丁酸甲酯的制备装置，如图1所示，包括依次连通的一级喷射混合器 1、预热器2、二级喷射混合器3、静态混合器4和冷却器5。一级喷射混合器1和二级喷射混 合器3结构相同，均为现有产品，例如可以采用启东混合器厂生产SX/SK/SV/SL等型号的产 品，其结构在此不再赘述，一级喷射混合器1和二级喷射混合器3均各设有两个进液口 6和 一个出液口 7,预热器2和冷却器5结构相同，例如可以采用列管式换热器、板式换热器等形 式的换热器，预热器2和冷却器5均设有进液口和出液口，一级喷射混合器1的出液口通过 管道与二级喷射混合器3的两个进液口中的一个连通，二级喷射混合器3的出液口通过管 道与静态混合器4连通，静态混合器4通过管道与冷却器5连通，冷却器5连通有产物输送 管8。
[0022] 如图2所示，静态混合器4包括封闭的壳体和设在壳体内的温控装置，壳体包括内 壳体41和外壳体42,内壳体41和外壳体42之间形成冷却腔43,冷却腔43的上部和下部 分别设有冷却介质出口 44和冷却介质入口 45,外壳体42的一端设有反应液出口 421，温控 装置包括加热盘管46,加热盘管46设于内壳体41内，加热盘管46的两端分别依次伸出内 壳体41和外壳体42外，加热盘管46的两端分别形成热介质入口 47和热介质出口 48,反应 液出口 421处设有温控探头49。
[0023] 实施例二
[0024] 图3示出了本实施例提供的γ-氯代丁酸甲酯的制备装置的结构示意图，为了便 于说明，本图仅提供与本实用新型有关的结构部分。
[0025] 本实施例中γ-氯代丁酸甲酯的制备装置与实施例一中的结构基本相同，不同之 处在于：
[0026] 如图3所示，所述制备装置还包括流量自动控制系统9，流量自动控制系统9设在 外壳体42外，流量自动控制系统9包括控制器91、流量计92和流量阀93，冷却介质入口 45 和热介质入口 47处分别设有流量阀93,温控探头49与控制器91电连接。在使用过程中， 可通过控制器设定流量和温度的比值，控制器把瞬时流量温度比值和设定值进行比较。若 该差值大于瞬时流量稳定度，控制器就会发出指令，驱动电机正旋或反旋来调节阀门，使瞬 时流量接近或等于设定值，从而来调节静态混合器冷、热介质的流量，确保反应温度保持在 设定温度范围内。
[0027] 图1和图3中箭头所示的为液体流动方向，其中10代表γ-丁内酯，11代表氯化 亚砜，12代表混合液，13代表预热混合液，14代表甲醇，15代表预混液，16代表反应液，17 代表产物。
[0028] 本实用新型的使用过程是：
[0029] (1)向一级喷射混合器中通入γ-丁内酯，同时通入氯化亚砜，两种物料在一级 喷射混合器中形成混合液，混合液由一级喷射混合器喷出后直接进入预热器，并被加热至 30-35 °C形成混合液；
[0030] (2)混合液直接进入二级喷射混合器，同时向二级喷射混合器中输送甲醇，从而在 二级喷射混合器内形成混合液和甲醇的预混液；
[0031] (3)预混液由二级喷射混合器喷出后直接进入静态混合器中，预混液在静态混 合器内进行强混合连续反应，反应温度被静态混合器的温控装置控制，反应温度维持在 52-55°C，从而形成反应液；
[0032] (4)反应液继续进入冷却器中并被冷却至15_20°C后流出的液体，即得。
[0033] 本实用新型可以实现连续制备，反应时间更短，生产效率更高，并且得到的γ -氯 代丁酸甲酯收率更高，其收率可达98 %以上。
[0034] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本 实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型 的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种γ-氯代丁酸甲酯的制备装置，其特征在于，包括依次连通的一级喷射混合器、 预热器、二级喷射混合器、静态混合器和冷却器，所述一级喷射混合器和二级喷射混合器均 设有两个进液口和一个出液口，所述静态混合器包括壳体和设在所述壳体内的温控装置。2. 如权利要求1所述的γ-氯代丁酸甲酯的制备装置，其特征在于，所述壳体包括内壳 体和外壳体，所述内壳体和外壳体之间形成冷却腔，所述冷却腔的上部和下部分别设有冷 却介质出口和冷却介质入口，所述外壳体的一端设有反应液出口，所述温控装置包括加热 盘管，所述加热盘管设于所述内壳体内，所述加热盘管的两端分别依次伸出所述内壳体和 外壳体外，所述加热盘管的两端分别形成热介质入口和热介质出口。3. 如权利要求2所述的γ-氯代丁酸甲酯的制备装置，其特征在于，所述温控装置还包 括温控探头，所述温控探头设于所述反应液出口处。4. 如权利要求2所述的γ-氯代丁酸甲酯的制备装置，其特征在于，所述制备装置还包 括流量自动控制系统，所述流量自动控制系统包括控制器、电机和流量阀，所述控制器与所 述电机电连接，所述电机与所述流量阀传动连接，所述冷却介质入口和热介质入口处分别 设有流量阀，所述温控探头与所述控制器电连接。
【专利摘要】本实用新型属于药物中间体合成技术领域，尤其涉及一种γ-氯代丁酸甲酯的制备装置，所述制备装置包括依次连通的一级喷射混合器、预热器、二级喷射混合器、静态混合器和冷却器，所述一级喷射混合器和二级喷射混合器均设有两个进液口和一个出液口，所述静态混合器包括壳体和设在所述壳体内的温控装置。本实用新型可实现连续化生产，且生产效率高，产品收率高，成本低。
【IPC分类】C07C69/63, C07C67/03
【公开号】CN205088160
【申请号】CN201520821894
【发明人】黄秀泉, 李进伟, 杨国泉, 乔建超, 廖仕学, 李琦斌, 杨俊德
【申请人】山东国邦药业股份有限公司
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年10月22日