制备磷酸西格列汀中间体的低温反应装置的制作方法

本发明涉及一种低温反应装置。更具体地说，本发明涉及一种用于制备磷酸西格列汀中间体的低温反应装置。

背景技术：

糖尿病主要分为1型糖尿病和2型糖尿病。1型糖尿病，也称胰岛素依赖性糖尿病，是一种自身免疫性疾病，在多种因素共同作用下，机体对胰岛素多种抗原成分免疫欠耐受，最终导致了胰岛素的绝对缺乏；2型糖尿病，也称非胰岛依赖性糖尿病，是指尚有一定程度胰岛素分泌的糖尿病，但其程度差异很大，可从显著的胰岛素抵抗伴随胰岛素不足，到胰岛素分泌不足伴有胰岛素抵抗。2型糖尿病的主要特征为胰岛β细胞的胰岛素分泌量下降和胰岛素作用下降，即胰岛素抵抗。糖尿病患者主要以2型糖尿病为主，占到90％以上，是最常见的糖尿病类型。

磷酸西格列汀作为新型抗糖尿病药物已越来越受到青睐。3-(三氟甲基)-5,6,7,8-四氢[1,2,4]三唑[4,3-α]哌嗪盐酸盐是合成治疗2型糖尿病药物磷酸西格列汀的重要中间体，在合成3-(三氟甲基)-5,6,7,8-四氢[1,2,4]三唑[4,3-α]哌嗪盐酸盐的过程中，其中有一步反应是乙二胺和2-氯甲基-5-三氟甲基-1,3,4-噁二唑在低温下反应生成n-[(2z)-哌嗪-2-亚基]三氟乙酰肼。目前实现低温的技术一般是通过液氮或者冰水浴的方式。液氮冷却的技术具有安全性差、成本高和设备要求高的特点，但在制备磷酸西格列汀中间体时最低温度为零下二十摄氏度，使用液氮制冷的技术达到此温度在一定程度上有资源的浪费；使用冰水浴的方式存在不容易控制温度恒定的缺点。

技术实现要素：

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种制备磷酸西格列汀中间体的低温反应装置，具有使得反应物混合均匀、搅拌均匀；反应温度控制恒定；使用安全性高、成本低、对设备要求低的特点。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种制备磷酸西格列汀中间体的低温反应装置，包括：

反应釜，所述反应釜为带有釜盖的圆柱体，所述釜盖上设置有反应物入口，所述反应物入口的上端设置有驱动反应物入口旋转的电动机，所述反应物入口的下端设置有布料器，所述反应釜的内壁均匀间隔设置有向所述反应釜内部延伸的凸起，所述反应釜的底部设置有产物出口，所述产物出口上设置有阀门；搅拌组件，其包括穿设于所述釜盖上位于所述反应釜内的搅拌轴、均匀间隔设置于所述搅拌轴上的多组搅拌桨叶、驱动所述搅拌轴转动的电动机，所述搅拌桨叶包括相互垂直设置的第一梭形桨叶和第二梭形桨叶，所述第一梭形桨叶的首端连接所述搅拌轴，所述第一梭形桨叶的末端连接所述第二梭形桨叶的中部；控温组件，其包括热电偶和温控仪，所述热电偶穿设于所述釜盖上，所述热电偶的上端设置有所述温控仪，所述热电偶的下端设置于所述反应釜的内部；降温组件，其包括降温夹套层、冷冻机、机械泵、阀门和流量计，所述降温夹套层套设于所述反应釜外，所述降温夹套层的内部为空腔，所述空腔内设置有降温物质，所述降温夹套层外壁的下端设置有降温夹套层入口，所述降温夹套层外壁上端设置有降温夹套层出口，由所述降温夹套层的出口到所述降温夹套层的入口按照所述降温物质的流动方向依次连接所述冷冻机、所述机械泵、所述阀门和所述流量计；保温层，其套设于所述降温夹套层外部。

优选的是，所述釜盖为圆弧状，所述反应釜的内壁和所述凸起的表面呈锯齿状。

优选的是，所述布料器的形状呈上小下大的喇叭状，所述布料器的下端面为倾斜状，所述布料器内设有平行于所述布料器下端面的隔板，所述布料器的所述下端面和所述隔板上均间隔设有多个圆孔。

优选的是，所述搅拌组件的每组所述搅拌桨叶与所述反应釜的所述凸起交叉间隔设置于所述反应釜内部。

优选的是，所述降温物质的温度是-100℃～-5℃。

优选的是，所述降温物质的流量为0.5cm³/s～300cm³/s。

优选的是，所述降温物质为乙醇、乙二醇、甲醇、氟利昂中的一种或者几种的组合。

优选的是，所述保温层内设置有填充物，所述填充物为一定比例的石英棉和泡沫的混合物。

本发明至少包括以下有益效果：

第一、具有使得反应物混合均匀、搅拌均匀；反应温度控制恒定；使用安全性高、成本低、对设备要求低的特点。

第二、所述反应物入口上端设置的电动机驱动反应物入口进行旋转，从而可以带动设置于反应物入口下端的布料器进行旋转，使得反应物可以同时在重力和离心力的作用下进入到反应釜内，进而使得反应物在加入的时候能够混合的更加均匀。

第三、所述反应釜的内壁均匀间隔设置有向所述反应釜内部延伸的凸起，能够增大所述反应釜的内表面积；所述降温物质以一定的流速通过所述降温夹套层，控制所述降温物质的流速，从而使得反应釜体系的温度为实验所需温度。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明其中一个技术方案所述的整个装置的立体结构示意图；

图2为本发明其中一个技术方案所述的反应物入口立体结构示意图；

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1～2所示，本发明提供一种制备磷酸西格列汀中间体低温反应装置，包括：

反应釜5，所述反应釜5为带有釜盖的圆柱体，所述釜盖上设置有反应物入口8，所述反应物入口8的上端设置有驱动反应物入口8旋转的电动机7，所述反应物入口8的下端设置有布料器9，所述反应釜5的内壁均匀间隔设置有向所述反应釜5内部延伸的凸起，所述反应釜5的底部设置有产物出口18，所述产物出口18上设置有阀门17；搅拌组件6，其包括穿设于所述釜盖上位于所述反应釜内的搅拌轴、均匀间隔设置于所述搅拌轴上的多组搅拌桨叶、驱动所述搅拌轴转动的电动机，所述搅拌桨叶包括相互垂直设置的第一梭形桨叶和第二梭形桨叶，所述第一梭形桨叶的首端连接所述搅拌轴，所述第一梭形桨叶的末端连接所述第二梭形桨叶的中部；控温组件，其包括热电偶4和温控仪2，所述热电偶4穿设于所述釜盖上，所述热电偶4的上端设置有所述温控仪2，所述热电偶4的下端设置于所述反应釜的内部；降温组件，其包括降温夹套层3、冷冻机11、机械泵12、阀门13和流量计14，所述降温夹套层3套设于所述反应釜5外，所述降温夹套层3的内部为空腔，所述空腔内设置有降温物质，所述降温夹套层3外壁的下端设置有降温夹套层入口15，所述降温夹套层3外壁上端设置有降温夹套层出口10，由所述降温夹套层的出口10到所述降温夹套层的入口15按照所述降温物质的流动方向依次连接所述冷冻机11、所述机械泵12、所述阀门13和所述流量计14；保温层16，其套设于所述降温夹套层3外部。

在上述技术方案中，整个装置主要包括反应釜5、搅拌组件6、控温组件、降温组件和保温层16。所述反应釜5为圆柱体，主要包括釜盖、反应物入口8、布料器9和产物出口18。所述反应物入口8的上端设置有驱动反应物入口转动的电动机7，所述反应物入口8的下端设置有布料器9，所述反应釜5的内壁均匀间隔设置有向所述反应釜5内部延伸的凸起，所述产物出口18上设置有阀门17。搅拌组件6，主要包括搅拌轴、驱动所述搅拌轴转动的电动机和多组搅拌桨叶。穿设于所述釜盖上的搅拌轴位于所述反应釜5的内部；多组搅拌桨叶均匀间隔设置于所述搅拌轴上。控温组件，包括热电偶4和温控仪2，穿设于所述釜盖上的热电偶4的上端设置有所述温控仪2，下端设置于所述反应釜5的内部。降温组件，包括降温夹套层3、冷冻机11、机械泵12、阀门13和流量计14。降温夹套层的出口10设置于所述降温夹套层3外壁的上端，降温夹套层的入口15设置于所述降温夹套层3的下端。套设于所述反应釜5外的所述降温夹套层3的内部空腔中设置有降温物质。由所述降温夹套层的出口10到所述降温夹套层的入口15按照所述降温物质的流动方向依次连接所述冷冻机11、所述机械泵12、所述阀门13和所述流量计14。保温层16套设于所述降温夹套层3外部。具体的使用方法为：首先，将所述降温物质以一定的流速从所述降温夹套层的入口15通过所述降温夹套层3，流经所述降温夹套层3后到达所述降温夹套层的出口10，从而控制所述反应体系的温度为实验温度。从所述控温组件中的所述温控仪2读取实际温度。接着，待反应体系的温度为实验所需温度，且保持恒定不变时，将反应物依次加入到所述反应釜5的反应物入口8，打开驱动所述反应物入口8旋转的电动机7，带动所述布料器9转动，从而使得所述反应物加入到所述反应釜5内。然后，打开搅拌组件6中驱动所述搅拌轴转动的电动机，使得搅拌组件开始工作，从而反应开始进行。最后，待反应结束后，打开所述产物出口18上的所述阀门17将所述反应釜5内的物质放出。反应釜5的釜盖处设置有反应物入口8，所述反应物入口8的上端设置的电动机7能够驱动反应物入口8进行旋转，从而可以带动设置于反应物入口8下端的布料器9进行旋转，进而使得反应物在加入的时候能够混合的更加均匀。所述搅拌轴上均匀间隔设置有多组搅拌桨叶，能够使得反应釜的搅拌更加均匀，反应更加彻底。所述反应釜5的内壁均匀间隔设置有向所述反应釜5内部延伸的凸起，能够增大所述反应釜5的内表面积，有利于更好地控制反应釜5的温度维持恒定，提高反应釜5的制冷效果。套设于所述反应釜5外的所述降温夹套层3的内部为空腔，所述空腔内设置有降温物质，所述降温物质以一定的流速通过所述降温夹套层3，控制所述降温物质的流速，从而控制所述反应体系的温度，进而使得反应体系的温度为实验所需温度。保温层16套设于所述降温夹套层3外部，所述保温层16中有填充物，所述填充物为一定比例的石英棉和泡沫的混合物，从而维持反应体系的温度恒定。

在另一种技术方案中，所述釜盖为圆弧状，所述反应釜5的内壁和所述凸起的表面呈锯齿状，能够增大所述反应釜5的内表面积，有利于更好地控制反应釜5的温度维持恒定，提高反应釜5的制冷效果。

在另一种技术方案中，所述布料器9的形状呈上小下大的喇叭状，所述布料器9的下端面为倾斜状，所述布料器9内设有平行于所述布料器9下端面的隔板，所述布料器9的所述下端面和所述隔板上均间隔设有多个圆孔。反应釜5的釜盖处设置有反应物入口8，所述反应物入口8的上端设置的电动机7能够驱动反应物入口8进行旋转，从而可以带动设置于反应物入口8下端的布料器9进行旋转，从而使得反应物在加入的时候能够混合的更加均匀。所述布料器9的所述下端面和所述隔板设置为倾斜状，可以有效地减少在进行加入反应物这一步操作时反应物在所述布料器下端面和所述隔板上的残留，保证所加反应物尽可能多的参加反应。通过所述反应物入口8加入的反应物首先经过所述布料器9的隔板，然后再经过所述布料器9的下端面；反应物在经过所述布料器9的隔板和下端面的时候同时受到重力和离心力的作用，可以使得所加入的反应物通过反应物入口8时分散的比较充分，从而使得进入到反应釜内的反应物充分反应。

在另一种技术方案中，所述搅拌组件6的每组所述搅拌桨叶与所述反应釜的所述凸起交叉间隔设置于所述反应釜5内部，使得所述搅拌桨叶和所述凸起不会发生碰撞，能够各自较好地发挥自己的作用。

在另一种技术方案中，所述降温物质的温度是-100℃～-5℃。降温物质维持在一定的温度范围，使得所述降温物质能够为所述反应体系提供实验所需的温度。

在另一种技术方案中，所述降温物质的流量为0.5cm³/s～300cm³/s。一定温度的所述降温物质以不同的流量通过所述降温夹套层时，能够提供所述反应体系的温度不同。因此，可以根据实验需要的不同，通过调节所述降温物质的流速，从而控制所述反应体系的温度，进而使得反应体系的温度为实验所需温度。

在另一种技术方案中，所述降温物质为乙醇、乙二醇、甲醇、氟利昂中的一种或者几种的组合。不同所述降温物质的组合后所得到的能够控制温度范围不用，可以根据实验条件的需要从而选择适合实验条件的所述降温物质的组合。

在另一种技术方案中，所述保温层16内设置有填充物，所述填充物为一定比例的石英棉和泡沫的混合物，而维持反应体系的温度恒定。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。