第一篇:化學(xué)制藥工藝學(xué)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
1、藥物合成工藝路線設(shè)計(jì)方法: 類型反應(yīng)法
分子對稱法
追溯求源法
模擬類推法
2、類型反應(yīng)法:指利用常見的典型有機(jī)化學(xué)與合成方法進(jìn)行合成路線設(shè)計(jì)的方法。
分子對稱法:具有分子對稱性的化合物往往由兩個(gè)相同的分子經(jīng)化學(xué)合成反應(yīng)制得,或可以在同一步反應(yīng)中將分子的相同部分同時(shí)構(gòu)建起來。
追溯求源法(倒推法、逆向合成分析):從藥物分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)出發(fā),將其化學(xué)合成過程一步一步逆向推導(dǎo)進(jìn)行尋緣的思考方法。
模擬類推法:從初步的設(shè)想開始,通過文獻(xiàn)調(diào)研,改進(jìn)他人尚不完善的概念和方法來進(jìn)行藥物工藝路線設(shè)計(jì)。
3、平頂型反應(yīng):反應(yīng)條件易于控制,可減輕操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。
P39 圖2-1
尖頂型反應(yīng):反應(yīng)條件苛刻,條件稍有變化收率就會(huì)下降;與安全生產(chǎn)技術(shù)、三廢防治、設(shè)備條件等密切相關(guān)。
4、一勺燴(一鍋合成):在合成步驟改變中,若一個(gè)反應(yīng)所用的溶劑和產(chǎn)生的副產(chǎn)物對下一步反應(yīng)影響不大時(shí),可將兩步或幾步反應(yīng)按順序,不經(jīng)分離,在同一反應(yīng)罐中進(jìn)行,習(xí)稱“一勺燴”
5、常見的設(shè)備材質(zhì):鐵、鑄鐵、搪玻璃、陶瓷、不銹鋼
6、①可逆反應(yīng):特點(diǎn):正反應(yīng)速率隨時(shí)間逐漸減少,逆反應(yīng)速率隨時(shí)間逐漸增大,直到兩個(gè)反應(yīng)速率相等,反應(yīng)物和生成物濃度不再隨時(shí)間而發(fā)生變化。可以用移動(dòng)方法來破壞平衡,以利于正反應(yīng)的進(jìn)行,即設(shè)法改變某一物料的濃度來控制反應(yīng)速率。
平行反應(yīng)(競爭性反應(yīng)):級(jí)數(shù)相同的平行反應(yīng),其反應(yīng)速率之比為一定常數(shù),與反應(yīng)物濃度及時(shí)間無關(guān)。即不論反應(yīng)時(shí)間多長,各生成物的比例是一定的。可通過改變溫度、溶劑、催化劑等來調(diào)節(jié)生成物的比例。
②工業(yè)生產(chǎn)的合適配料比確定:A凡屬可逆反應(yīng),可采取增加反應(yīng)物之一的濃度(即增加其配料比),或從反應(yīng)系統(tǒng)中不斷除去生成物之一的辦法,以提高反應(yīng)速率和增加產(chǎn)物的收率。B當(dāng)反應(yīng)生成物的生成量取決于反應(yīng)液中某一反應(yīng)物的濃度時(shí),則增加其配料比。C倘若反應(yīng)中,有一反應(yīng)物不穩(wěn)定,則可增加其用量,以保證有足夠量的反應(yīng)物參與反應(yīng)。D當(dāng)參與主、副反應(yīng)的反應(yīng)物濃度不盡相同時(shí),利用這一差異,增加某一反應(yīng)物的用量,以增加主反應(yīng)的競爭能力。E為防止連續(xù)反應(yīng)和副反應(yīng)的發(fā)生,有些反應(yīng)的配料比小于理論配比。使反應(yīng)進(jìn)行到一定程度后,停止反應(yīng)。
7、①溶劑的分類:按溶劑發(fā)揮氫鍵給體作用的能力,分為質(zhì)子性溶劑和非質(zhì)子性溶劑兩大類。
質(zhì)子性溶劑:含有易取代氫原子,可與含負(fù)離子的反應(yīng)物發(fā)生氫鍵結(jié)合,發(fā)生溶劑化作用,也可與正離子的孤對電子進(jìn)行配位結(jié)合,或與中性分子中的氧原子或氮原子形成氫鍵,或由于偶極矩的相互作用而產(chǎn)生溶劑作用。介電常數(shù)>15。水、醇類、乙酸、硫酸、多聚磷酸、氨或胺類化合物。
非質(zhì)子性溶劑:不含易取代的氫原子,主要是靠偶極矩或范德華力的相互作用而產(chǎn)生溶劑化作用。偶極矩和介電常數(shù)小的溶劑,其溶劑化作用也很小,一般將介電常數(shù)在15以上的溶劑稱為極性溶劑,介電常數(shù)在15以下的溶劑稱為非極性溶劑。
②溶劑化效應(yīng):每一個(gè)溶解的分子或離子,被一層溶劑分子疏密程度不同地包圍著的現(xiàn)象。對反應(yīng)的影響:P59
8、理想的重結(jié)晶溶劑應(yīng)對雜質(zhì)有良好的溶解性;對于待提純的藥物應(yīng)具有所期望的溶解性,即室溫下微溶,而在該溶劑的沸點(diǎn)是溶解度較大,其溶解度隨溫度變化曲線斜率大。
9、常用的冷卻介質(zhì):冰/水(0℃)、冰/鹽(-10℃~-5℃)干冰/丙酮(-60℃~-190℃)
常用的加熱介質(zhì):水浴、油浴、蒸氣浴
10、催化劑特征:能改變化學(xué)反應(yīng)速率,而其本身在反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)并無變化;使反應(yīng)活化能降低,反應(yīng)速率增大;特殊選擇性。
催化劑活性的概念:是催化劑的催化能力,是評(píng)價(jià)催化劑好壞的重要指標(biāo),常用單位時(shí)間內(nèi)單位重量(或單位表面積)的催化劑在指定條件下所得的產(chǎn)品量來表示。
常用的酸性催化劑:無機(jī)酸(鹽酸、氫溴酸、氫碘酸、硫酸、磷酸等)、強(qiáng)酸弱堿鹽類(氯化銨、吡啶鹽酸鹽等)、有機(jī)酸(對甲苯磺酸、草酸、磺基水楊酸等)
常用的堿性催化劑:金屬氫氧化物(氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣)、金屬氧化物、強(qiáng)堿弱酸鹽類(碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉、醋酸鈉)、有機(jī)堿(吡啶、甲基吡啶、三甲基吡啶、三乙胺、N,N-二甲基苯胺)、醇鈉(甲醇鈉、乙醇鈉、叔丁醇鈉)、氨基鈉和金屬有機(jī)化合物(三苯甲基鈉、2,4,6-三甲基苯鈉、苯基鈉、苯基鋰、丁基鋰)
酶催化特點(diǎn):催化效率;專一性強(qiáng);反應(yīng)條件溫和;酶的催化活性受到調(diào)節(jié)和控制;易發(fā)生雜菌污染;酶價(jià)格較高,精致過程工作量大;僅限于一步或二步簡單的反應(yīng),與微生物相比,經(jīng)濟(jì)上尚不理想;目前只能作用于限定的化合物;酶是蛋白質(zhì),催化作用條件有一定限制。相轉(zhuǎn)移催化劑(PTC):使一種反應(yīng)物由一相轉(zhuǎn)移到另一相中參與反應(yīng),促使一個(gè)可溶于有機(jī)溶劑的底物和一個(gè)不溶于此溶劑的離子型試劑兩者之間發(fā)生反應(yīng)。相轉(zhuǎn)移催化:用于非均相反應(yīng),使后處理簡便。
常用的相轉(zhuǎn)移催化劑:鎓鹽類(三乙基芐基氯化銨TEBAC、三辛基甲基氯化銨TOMAC&TCMAC、四丁基硫酸氫銨)、冠醚類(18-冠-
6、二苯基-18-冠-
6、二環(huán)己基-18-冠-6)、非環(huán)多醚類(聚乙二醇、聚乙二醇脂肪醚、聚乙二醇烷基苯醚)
11、反應(yīng)終點(diǎn)的監(jiān)控:在工藝研究中常用薄層層析、氣相色譜和高效液相色譜等方法來監(jiān)測反應(yīng),也可用簡易快遞的化學(xué)或物理方法,如測定顯色、沉淀、酸堿度、相對密度、折光率等手段進(jìn)行反應(yīng)中點(diǎn)的監(jiān)測。重氮反應(yīng):利用淀粉-碘化鉀試液(或試紙)來檢查反應(yīng)液中是否有過剩的亞硝酸存在以控制反應(yīng)終點(diǎn)。也可根據(jù)化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象、反應(yīng)變化情況,以及反應(yīng)產(chǎn)物的物理性質(zhì)(如相對密度、溶解度、結(jié)晶形態(tài)和色澤等)來判定反應(yīng)終點(diǎn)??s合反應(yīng):由于反應(yīng)原料乙酰化物和縮合產(chǎn)物的結(jié)晶形態(tài)不同,可通過觀察反應(yīng)液中結(jié)晶的形態(tài)來確定反應(yīng)終點(diǎn)。催化加氫反應(yīng):一般以吸氫量控制反應(yīng)終點(diǎn)。當(dāng)氫氣吸收達(dá)到理論量時(shí),氫氣壓力不再下降或下降速度很慢時(shí),即表示反應(yīng)已達(dá)重點(diǎn)或臨近終點(diǎn)。通入氯氣的氯化反應(yīng):以反應(yīng)液的相對密度變化來控制其反應(yīng)終點(diǎn)。
12、手性藥物:以單一的立體異構(gòu)體存在并注冊為藥物。具有副作用少、使用劑量低和療效高等特點(diǎn),頗受市場歡迎,銷量迅速增長。
手性藥物研究意義:對應(yīng)體有不同的藥理活性
13、手性藥物的分類:①對映體之間有相同的某一藥理活性,且作用強(qiáng)度相近:異丙嗪、氟卡尼、布比卡因②對映體具有相同的活性,但強(qiáng)弱程度有顯著差異:阿替洛爾、普萘洛爾和美托洛爾;帕羅西汀和舍曲林;萘普生和布洛芬③對映體具有不同的藥理活性: a一個(gè)對映體具有治療作用,而另一個(gè)對映體僅有副作用或毒性:L—多巴和沙利度胺;芬氟拉明;氨氯酮;乙胺丁醇 b對映體活性不同,但具有取長補(bǔ)短、相輔相成的作用:茚達(dá)立酮 c對映體存在不同性質(zhì)的活性,可開發(fā)成兩個(gè)藥物:丙氧芬 d對映體具有相反的作用:依托唑啉
14、手性藥物的制備技術(shù):化學(xué)控制技術(shù)和生物控制技術(shù)
化學(xué)控制技術(shù):a普通化學(xué)合成:結(jié)晶法拆分【直接結(jié)晶法(外消旋混合物)、非對映體結(jié)晶(外消旋化合物)】、動(dòng)力學(xué)拆分、色譜分離 b不對稱合成(一個(gè)前手性化合物經(jīng)選擇性地與一手性實(shí)體反應(yīng)轉(zhuǎn)化為手性產(chǎn)物):化學(xué)計(jì)量型、催化型 c手性源合成(以價(jià)格低廉、易得的天然產(chǎn)物及其衍生物等手性化合物為原料,通過化學(xué)修飾的方法轉(zhuǎn)化為手性產(chǎn)物)
15、外消旋化合物:其晶體是R和S兩種構(gòu)型對映體分子的完美有序的排列,每個(gè)晶核包含等量的兩種對映異構(gòu)體。外消旋混合物:等量的兩種對映異構(gòu)體晶體的機(jī)械混合物。外消旋固體溶液:
16、對映異構(gòu)體比E—即兩種對映異構(gòu)體假一級(jí)反應(yīng)速度常數(shù)的比值。一般情況下在20以上。
剩余底物的對映體過量(e,e)與轉(zhuǎn)化率的關(guān)系:對于反應(yīng)活性低的對映體來說,當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行至合適程度,就可獲得較高光學(xué)純度的剩余底物。對于產(chǎn)物則不同,只有E>100的反應(yīng)才能得到光學(xué)純>95%的產(chǎn)物。動(dòng)力學(xué)拆分通常用于制備反應(yīng)活性較低的對映體。如果某一反應(yīng)E值高(>100),那么額該反應(yīng)轉(zhuǎn)化率達(dá)50%時(shí),就可以得到光學(xué)純度較高的剩余底物異構(gòu)體;E值低,則需要較高的轉(zhuǎn)化率。轉(zhuǎn)化率高,意味著損失剩余底物的收率(最大收率=100%-轉(zhuǎn)化率)
17、非對映異構(gòu)體鹽結(jié)晶:適用范圍廣
動(dòng)力學(xué)拆分的特點(diǎn):過程簡單,生產(chǎn)效率高;可以通過調(diào)整轉(zhuǎn)化程度提高剩余底物的對映體過量。
18、液相色譜(LC)分離立體異構(gòu)體,可分為:間接法和直接法
間接法又稱為手性試劑衍生化法:指外消旋體與一種手性試劑反應(yīng),形成一對非對映異構(gòu)體,可用普通的正相或反相柱分離,衍生化還可改善色譜性能及增加檢測靈敏度。
直接法分為手性固定相法和手性流動(dòng)相添加劑法。手性固定相可分為:蛋白質(zhì)類鍵合相、手性聚合物相、環(huán)糊精相、氫鍵和電荷轉(zhuǎn)移類鍵合相和配位基交換相等。
19、不對稱合成反應(yīng)類型:a羰基化合物的α—烷基化和催化烷基化加成反應(yīng)
b醛醇縮合C不對稱Diels-Alder反應(yīng)及其它成環(huán)反應(yīng)
d不對稱催化氫化等還原反應(yīng)(抗高血壓藥物L(fēng)-多巴是第一個(gè)利用手性配體過渡金屬配合物進(jìn)行催化不對稱合成的工業(yè)技術(shù))
e不對稱氧化反應(yīng)
手性源合成:以價(jià)廉易得的天然或合成的手性源化合物,例如糖類、氨基酸、乳酸等手性化合物為原料,通過化學(xué)修飾方法轉(zhuǎn)化為手性產(chǎn)物。產(chǎn)物結(jié)構(gòu)既可能保持,也可能發(fā)生翻轉(zhuǎn)或手性轉(zhuǎn)移。
手性合成子:如果手性起始原料的大部分結(jié)構(gòu)在產(chǎn)物結(jié)構(gòu)中出現(xiàn),那這個(gè)手性起始原料是手性合成子。手性輔劑:在新的手性中心形成中發(fā)揮不對稱誘導(dǎo)作用,最終在產(chǎn)物結(jié)構(gòu)中沒有手性輔劑的結(jié)構(gòu)。
20、中試放大發(fā)必要性:A驗(yàn)證和完善實(shí)驗(yàn)室工藝所確定的反應(yīng)條件 b確定工業(yè)化生產(chǎn)所需設(shè)備的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)安裝以及車間布局等
C為臨床前的藥學(xué)和藥理毒理學(xué)研究以及臨床試驗(yàn)提供一定數(shù)量的藥品 分為:經(jīng)驗(yàn)放大法、模擬放大發(fā)和數(shù)學(xué)模擬放大法。
21、物料平衡:指產(chǎn)品理論產(chǎn)量與實(shí)際產(chǎn)量或物料的理論用量與實(shí)際用量之間的比較。
三種基準(zhǔn):1)以每批操作為基準(zhǔn),適用于間歇操作設(shè)備、標(biāo)準(zhǔn)或定型設(shè)備的物料平衡,化學(xué)合成藥物的生產(chǎn)以間歇操作居多
2)以單位時(shí)間為基準(zhǔn),適用于連續(xù)操作設(shè)備的物料平衡 3)以每公斤產(chǎn)品為基準(zhǔn),以確定原材料的消耗定額
22、車間設(shè)備每年正常開工生產(chǎn)的天數(shù),一般以330天計(jì)算,余下的36天作為車間檢修時(shí)間
對于工藝技術(shù)尚未成熟或腐蝕性大的車間一般以300天或更少一些時(shí)間 連續(xù)操作設(shè)備也可按每年8000~7000h為設(shè)計(jì)計(jì)算的基準(zhǔn)
23、轉(zhuǎn)化率=反應(yīng)消耗A組分的量/投入反應(yīng)A組分的量
×100% 收率=產(chǎn)物實(shí)際得量/按某一主要原料計(jì)算的理論產(chǎn)量 ×100% 或收率=產(chǎn)物收得量折算成原料量/原料投入量 ×100% 選擇性=主產(chǎn)物生成量折算成原料量/反應(yīng)掉的原料量
×100% 收率=轉(zhuǎn)化率×選擇性
單耗:生產(chǎn)1000g產(chǎn)品所需要的各種原料的Kg數(shù)
24、設(shè)備流程圖:方框—物料
圓框—單元反應(yīng)和物料過程
箭頭—物料的流向
25、化學(xué)制藥廠污染的特點(diǎn)①數(shù)量少、組分多、變動(dòng)性大②間歇排放③p H值不穩(wěn)定④化學(xué)需氧量(COD)高
26、防治污染的主要措施:①采用綠色生產(chǎn)工藝,原子經(jīng)濟(jì) ②循環(huán)套用,無害化工藝 ③綜合利用,回收利用與資源化 ④改進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備,加強(qiáng)設(shè)備管理
27、控制污染的基本概念:
水質(zhì)指標(biāo):ph值、懸浮物(SS)、生物需氧量(BOD)、化學(xué)需氧量(COD)、有害物質(zhì)含量 pH值反映廢水酸堿性強(qiáng)弱的重要指標(biāo) 懸浮物(SS):指廢水中呈懸浮物狀態(tài)的固體,是反映水中固體物質(zhì)含量的一個(gè)常用指標(biāo),可用過濾法測定 生化需氧量(BOD):指在一定條件下,微生物氧化分解水中的有機(jī)物時(shí)所需的溶解氧的量,單位mg/L(常在20℃的條件下,將廢水培養(yǎng)成5日,然后測定單位體積廢水中溶解氧的減少量,即5日生化需氧量作為生化需氧量的指標(biāo),以BOD5表示。反映可被微生物分解的有機(jī)物的總量,其值越大,表示水中的有機(jī)物越多,水體被污染的程度也就越高?;瘜W(xué)需氧量(COD):指在一定條件,用強(qiáng)氧化劑氧化廢水中的有機(jī)物所需的氧的量,單位mg/L(以重鉻酸鉀作氧化劑)COD和BOD之差表示廢水中沒有被微生物分解的有機(jī)物含量
清污分流:將清水與廢水分別用各自不同的管路或渠道輸送、排放或貯留,以利于清水的循環(huán)套用和廢水的處理。廢水處理級(jí)數(shù):先易后難、先簡后繁
一級(jí)處理:采用物理方法或簡單的化學(xué)方法除去水中的漂浮物和部分處于懸浮狀態(tài)的污染物,以及調(diào)節(jié)廢水的ph值等 二級(jí)處理:指廢水的生物處理
三級(jí)處理:一種凈化要求較高的處理,有吸附、交換、反滲透等方法
27、廢水處理的基本方法:
物理法:廢水的一級(jí)處理,利用物理作用將廢水中呈懸浮狀態(tài)的污染物分離出來,在分離過程不改處理 化學(xué)法:利用化學(xué)反應(yīng)原理來分離、回收廢水中各種形態(tài)的污染物,如中和、凝聚、氧化、還原 物理化學(xué)法:綜合利用物理和化學(xué)作用除去廢水中的污染物,如吸附法、離子交換法和膜分離法等
生物法:利用微生物的代謝作用,使廢水中呈溶解和膠體狀態(tài)的有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定、無害的物質(zhì),如水和二氧化碳。是常用的二級(jí)處理法
28、含懸浮物或膠體的廢水,可通過沉淀、過濾或氣浮等方法除去
酸堿性廢水的處理:對于濃度較高的酸性或堿性廢水應(yīng)盡量考慮回收和綜合利用
含無機(jī)物廢水處理:常用方法:稀釋法、濃縮結(jié)晶法和各種化學(xué)處理法。高壓水解法處理高濃度含氰廢水
含有機(jī)物廢水的處理
含重金屬的廢水處理:中和法、硫化法、置換法、萃取法
29、廢氣:含塵(固體懸浮物)廢氣、含無極污染物廢氣、含有機(jī)污染物廢氣
除塵方法:機(jī)械除塵、洗滌除塵、過濾除塵
第二篇:制藥工藝學(xué)期末考總結(jié)
GMP總目標(biāo):生產(chǎn)出安全有效、均一穩(wěn)定的符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的藥品
原則:一切按規(guī)章辦事,一切有記錄可查,以硬件為基本條件,以軟件為基礎(chǔ),以人員(濕件)素質(zhì)為保證。第一篇 化學(xué)制藥工藝篇
研究意義:天然存在的量少,不能滿足需要;有價(jià)值的藥物需規(guī)模化生產(chǎn);改革工藝提高質(zhì)量。
屬于有機(jī)合成化學(xué)。從剖析化學(xué)結(jié)構(gòu)入手,然后根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)采取相應(yīng)的設(shè)計(jì)方法。
藥物的合成工藝。具體方法有:類型反應(yīng)法、分子對稱法、倒推法等。
類型反應(yīng)法,適用于有明顯結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及功能基特點(diǎn)的化合物。
手性:指一個(gè)實(shí)物與鏡中影像不能重合的性質(zhì)。表示分子結(jié)構(gòu)的不對稱性。具有藥理活性的手性化合物為手性藥物。對映體:互為鏡像分子。具旋光性,D(+)右旋,L(-)左旋。手性分子具有1個(gè)對映體。非對映體:具有2n-1個(gè)光學(xué)異構(gòu)體,1個(gè)對映體,其它為非對映體。手性化合物不一定具旋光性
理想的藥物工藝路線
1化學(xué)合成途徑簡易 2原輔材料易得3中間體容易以較純形式分離出來,質(zhì)量合乎要求,最好是多步反應(yīng)連續(xù)操作4可在易于控制的條件下制備,如安全無毒5設(shè)備條件要求不苛刻
6三廢少且易于治理7操作簡便,經(jīng)分離純化易達(dá)到藥物標(biāo)準(zhǔn)8收率最佳、成本最低、經(jīng)濟(jì)效益最好9最好能夠進(jìn)行生物合成。
化學(xué)反應(yīng) 兩種類型:尖頂型和平頂型,合成步驟 直線式和匯聚式
工序合并(一勺燴):兩步或幾步反應(yīng)按順序,不經(jīng)分離、在同一個(gè)反應(yīng)罐中進(jìn)行。
反應(yīng)條件及影響因素:
配料比和反應(yīng)物濃度(摩爾比)溶劑:濃度、次序、溫度、壓力等催化:酸堿、金屬、相轉(zhuǎn)移、酶能量與供給:熱、光、攪拌等反應(yīng)時(shí)間及反應(yīng)終點(diǎn)的監(jiān)控后處理:蒸餾、萃取、重結(jié)晶、柱分離等產(chǎn)品純化與檢驗(yàn):精制、干燥、包裝等
反應(yīng)類型:
基元反應(yīng):凡反應(yīng)物分子在碰撞中一步直接轉(zhuǎn)化為生成物分子的反應(yīng)。
非基元反應(yīng):凡反應(yīng)物分子經(jīng)過若干步,即若干基元反應(yīng)才能轉(zhuǎn)化為生成物的分應(yīng)。
簡單反應(yīng):一個(gè)基元反應(yīng)組成的化學(xué)反應(yīng)。
復(fù)雜反應(yīng):兩個(gè)以上基元反應(yīng)構(gòu)成的化學(xué)反應(yīng)
可逆反應(yīng),通過加大某一反應(yīng)物(便宜易得)的投料量或移出生成物來控制反應(yīng)速度。
平行反應(yīng),不能用改變反應(yīng)物的配料比或反應(yīng)時(shí)間來改變生成物比例,但可以用溫度、溶劑、催化劑等來調(diào)節(jié)。
合適的配料比可提高收率、降低成本、減少后處理,需要從幾個(gè)方面來考慮,1,可逆反應(yīng)增加反應(yīng)物之一的濃度5~20%或除去生成物之一;2當(dāng)反應(yīng)生成物的產(chǎn)量取決于反應(yīng)液中某一反應(yīng)物的濃度時(shí),增加其配料比;最合適的配料比應(yīng)符合收率較高、單耗較低的要求。3,反應(yīng)中有一反應(yīng)物不穩(wěn)定時(shí)可增加其用量4,當(dāng)主副反應(yīng)的反應(yīng)物不同時(shí)增加主反應(yīng)的反應(yīng)物量;5,為防止連續(xù)反應(yīng),有些反應(yīng)的配料比應(yīng)小于理論量,使反應(yīng)到一定程度停止。
溶劑影響反應(yīng)速度、反應(yīng)方向、產(chǎn)品構(gòu)型、互變異構(gòu)平衡、溶解度。
溶劑化:每一個(gè)溶解的分子或離子被一層溶劑分子疏密程度不同地包圍。(水化)
溶劑化效應(yīng):放出熱量,使反應(yīng)位能降低。如反應(yīng)物易溶劑化,相當(dāng)于活化能增高,故降低了反應(yīng)速度;如過渡態(tài)易溶劑化,則過渡態(tài)位能降低,反應(yīng)加速。極性越大,對反應(yīng)越有利。
重結(jié)晶溶劑要求:室溫下微溶,在溶劑沸點(diǎn)時(shí)易溶,且對雜質(zhì)有良好的溶解性。需要考慮沸點(diǎn)(小于物質(zhì)熔點(diǎn))、揮發(fā)性和晶型。
反應(yīng)溫度與壓力:
Vant Hoff規(guī)則:反應(yīng)溫度每升高10℃,反應(yīng)速度增加1-2倍。
溫度影響反應(yīng)速度:指數(shù)型、爆炸極限型、催化反應(yīng)型、反常型。
催化劑,特點(diǎn):降低了反應(yīng)的活化能,加快反應(yīng)速度;選擇性(不同化學(xué)反應(yīng)不同;同樣反應(yīng)獲得不同的產(chǎn)物);反應(yīng)條件溫和;無三廢或少三廢。其實(shí)用價(jià)值取決于活性、選擇性和穩(wěn)定性。催化活性:單位時(shí)間內(nèi)單位重量或單位比表面積的催化劑在指定條件下催化生成的產(chǎn)品量。毒化劑:對催化劑活性有抑制作用的物質(zhì)
相轉(zhuǎn)移催化劑PTC:使反應(yīng)物由一項(xiàng)轉(zhuǎn)移到另一相中參加反應(yīng)的物質(zhì)。鎓鹽類(長碳鏈的季銨鹽)、冠醚(18冠-6)和開鏈聚醚類(聚乙二醇)
制藥工藝的優(yōu)化:以概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)為理論基礎(chǔ)。優(yōu)化過程包括試驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)施和分析試驗(yàn)結(jié)果三階段。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的方法有:單因素平行試驗(yàn)優(yōu)選法,多因素正交設(shè)計(jì),均勻設(shè)計(jì)優(yōu)選法。正交設(shè)計(jì)結(jié)果分析:極差和方差分析,均勻設(shè)計(jì)結(jié)果分析:直觀分析和回歸分析。
化學(xué)制藥工藝的放大:
放大系數(shù):放大后規(guī)模與放大前的比值(投料量、產(chǎn)量)放大現(xiàn)象:因過程規(guī)模的放大造成指標(biāo)不能重復(fù)的現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)室研究的目的:迅速打通工藝路線。工業(yè)生產(chǎn)的目的是:生產(chǎn)符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的方法。
中試放大的基本方法是:逐級(jí)經(jīng)驗(yàn)放大,相似模擬放大,化學(xué)反應(yīng)工程理論指導(dǎo)放大,數(shù)學(xué)模型放大。
可進(jìn)行中試的小型試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn):(對小試的要求)
收率穩(wěn)定,質(zhì)量可靠;2,操作條件已確定,產(chǎn)品、中間體及原料分析方法已經(jīng)制定;3,某些設(shè)備、管道材質(zhì)的耐腐蝕試驗(yàn)已經(jīng)進(jìn)行,并能提出所需的一般設(shè)備;4,進(jìn)行過物料衡算,三廢問題已有初步的處理方法;5,已提出所需原料的規(guī)格和單耗數(shù)量;6,已提出安全生產(chǎn)要求;
中試放大的研究內(nèi)容:
1工藝路線和單元操作方法的復(fù)審;2設(shè)備材質(zhì)與型式的選擇;3攪拌器型式與攪拌速度的考察;4反應(yīng)條件的進(jìn)一步研究;5工藝流程與操作方法的確定;6物料衡算.物料衡算:理論依據(jù):質(zhì)量守恒定律
物料衡算的基準(zhǔn):間歇操作以每批為基準(zhǔn);連續(xù)操作以單位時(shí)間為基準(zhǔn);或以每公斤產(chǎn)品為基準(zhǔn),確定原輔材料的消耗定額。
生產(chǎn)工藝規(guī)程 作用:它是組織工業(yè)生產(chǎn)的指導(dǎo)性文件,是生產(chǎn)準(zhǔn)備工作的依據(jù),是新建和擴(kuò)建生產(chǎn)車間或工廠的基本技術(shù)條件。
工藝經(jīng)濟(jì)性:指在工藝方案實(shí)施過程中,考慮各種生產(chǎn)要素的投入和產(chǎn)出的對比結(jié)果,即勞動(dòng)消耗與有用成果的對比結(jié)果。目的:在完成年產(chǎn)量的前提下,選出一個(gè)投資省、周期短、見效快的最佳設(shè)計(jì)方案。
絕對經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo):方案本身的效益與費(fèi)用比較,篩選方案。
相對經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo):方案不同部分比較,優(yōu)化方案144
第二篇 生物制藥工藝學(xué)
發(fā)酵制藥過程:菌株選育、發(fā)酵(生產(chǎn)菌的活化、種子制備、發(fā)酵培養(yǎng))、分離純化
發(fā)酵過程:菌體生長期(包括延滯期、對數(shù)生長期、減速期)、產(chǎn)物合成期、菌體自溶期
生長動(dòng)力學(xué)曲線要注意的問題:縮短延滯期:種子罐與發(fā)酵罐培養(yǎng)基接近,以對數(shù)期菌體為種子、加大接種量延長靜止期:補(bǔ)料、增加營養(yǎng)物質(zhì)提前結(jié)束發(fā)酵,避免菌體自溶
基質(zhì)濃度(S)與比生長速率的關(guān)系符合Monod 方程:Monod方程:μ=μmaxS/(Ks+S)
生長與產(chǎn)物的關(guān)系模型:偶聯(lián)型半偶聯(lián)型非偶聯(lián)型
次級(jí)代謝產(chǎn)物生物合成過程:前體聚合,結(jié)構(gòu)修飾,裝配
微生物菌種的建立:自然分離:(稀釋法、濾膜法)自然選育:(單菌落分離)誘變育種:【誘變劑(物理、化學(xué)和生物)】雜交育種:【接合(直接混合成異核體)、原生質(zhì)體融合、基因工程技術(shù)育種、基因組shuffling技術(shù)】
菌種保存中的液氮保存:加入冷凍保護(hù)劑(5~10%甘油或DMSO)制成孢子或菌懸液,濃度>108個(gè)/mL,分裝于小的安瓿或聚丙烯小管后密封。先降至0 ℃,再以每分鐘降1 ℃的速度,一直降到-35 ℃,然后放入液氮罐中保存。培養(yǎng)基的配制:原則:生物學(xué)原則(符合不同微生物要求)、工藝原則(不影響通氣和攪拌、分離和處理)、低成本原則、高效經(jīng)濟(jì)原則
種子罐級(jí)數(shù)的確定取決于菌種生長特性、菌體繁殖速度和發(fā)酵罐體積。一般可分為一、二、三級(jí)種子。
微生物培養(yǎng)技術(shù):固體表面培養(yǎng)技術(shù),液體深層培養(yǎng)技術(shù),固定化培養(yǎng)技術(shù),高密度培養(yǎng)技術(shù)。
發(fā)酵培養(yǎng)的操作方式:分批式(間歇式)操作,流加式操作,半連續(xù)式操作,連續(xù)式操作。
發(fā)酵終點(diǎn)控制相關(guān)指標(biāo):發(fā)酵產(chǎn)率,轉(zhuǎn)化率或得率,發(fā)酵系數(shù)。
抗生素的效價(jià),以活性質(zhì)量或指定單位表示.一個(gè)優(yōu)良菌種應(yīng)具備的條件:生長繁殖快,發(fā)酵單位高;遺傳性能穩(wěn)定,以一定條件下能保持持久的、高產(chǎn)量的抗生素生產(chǎn)能力;培養(yǎng)條件粗放,發(fā)酵過程易于控制;合成的代謝副產(chǎn)物少,生產(chǎn)抗生素的質(zhì)量好。
抗生素的質(zhì)量控制: 性狀描述、鑒別試驗(yàn)、一般項(xiàng)目檢查、含量測定
生化藥品是維持生命活動(dòng)必需的生化成分,也是人體基本的生化成分
傳統(tǒng)生化制藥的一般工藝: 生物材料的選取與預(yù)處理提取有效活性部分有效成分的分離純化制劑 生物活性物質(zhì)的提取影響因素:溫度,酸堿度,鹽濃度,活性物質(zhì)的保護(hù)措施:添加保護(hù)劑(如還原劑半胱氨酸、巰基乙醇、金屬螯合劑EDTA,保護(hù)酶的活性中心和活性基團(tuán));抑制水解酶(添加酶抑制劑);其他如避免高溫、紫外線、強(qiáng)烈攪拌等。
常用提取方法:酸、堿、鹽水溶液提取,表面活性劑提取,有機(jī)溶劑提取
生化物質(zhì)的分離純化:分離原理:分子形狀和大小不同(如差速離心、膜分離、凝膠層析);分子荷電性質(zhì)差異(離子交換、電泳、等電聚焦);分子極性大小及溶解度不同(溶劑提取、逆流分配、鹽析);物質(zhì)吸附性質(zhì)不同(選擇性吸附或吸附層析);生物分子與其配體的特異親和性:親和層析或沉淀 法。
Lys的提取與精制:沉淀法、有機(jī)溶劑抽提法、電滲析法、離子交換樹脂吸附法
核酸類藥物包括核酸、核苷酸、核苷、堿基及衍生物。
糖類藥物,糖類化合物可分為單糖,低聚糖,多糖。多糖提取與純化,提取方法:稀堿液提取,熱水提取,粘多糖提取/酶解。純化的方法:乙醇沉淀法,分級(jí)沉淀法,季銨鹽絡(luò)合法,離子交換層析。
生物制品,作為預(yù)防、治療、診斷特定傳染病或其他有關(guān)疾病的免疫制劑。
疫苗的三階段: 以牛痘及脊髓灰質(zhì)炎疫苗為代表的減毒、滅活疫苗(天花、小兒麻痹癥),有潛在致病性;天然或重組成分為主的亞單位疫苗;表達(dá)特定抗原蛋白的核酸疫苗(HIV、HBV、流感病毒、結(jié)核病毒等)
亞基疫苗:利用病原體的某一部分通過基因工程克隆而制利的疫苗。如以病毒外殼結(jié)合蛋白為疫苗。
重組疫苗:通過基因工程方法,對非致病微生物進(jìn)行基因改造,使之?dāng)y帶并表達(dá)某種特定病原體的抗原決定簇基因,產(chǎn)生免疫原性;或修飾或刪除致病微生物的毒性基因,使之保持免疫原性。這種活體疫苗稱活體重組疫苗。
核酸疫苗:把外源的抗原基因克隆到真核質(zhì)粒表達(dá)載體上,再將重組的質(zhì)粒DNA直接注射動(dòng)物體內(nèi),使之表達(dá)產(chǎn)生抗原激活免疫系統(tǒng)。包括RNA疫苗和DNA疫苗。
生物制品的一般制造方法:1,病毒類疫苗:毒種的選擇和減毒,病毒繁殖,疫苗滅活,疫苗的純化,凍干。2,細(xì)菌類疫苗和類病毒,菌種選擇,培養(yǎng)基成分的選擇,培養(yǎng)條件的控制,殺菌,稀釋、分裝和凍干。
核酸疫苗制備:工程菌擴(kuò)增~收集裂解細(xì)胞和質(zhì)粒的抽提~質(zhì)粒DNA純化~質(zhì)粒凝縮
單抗是指單個(gè)淋巴細(xì)胞針對某一抗原決定簇產(chǎn)生的單個(gè)抗體
中藥制藥工藝學(xué)
工藝對藥物療效的影響:1有效成分的種類、數(shù)量及存在形式直接影響藥效:2控制有效成分的釋放速度3影響藥物吸收速度.中藥制藥工藝內(nèi)容包括,前處理部分和制劑劑型部分。前處理部分包括,粉碎,提取,分離純化,濃縮干燥。制劑劑型部分,工藝路線、輔料選擇和工藝條件(如pH,滲透壓)
有效成分提取原理分浸潤、溶解、擴(kuò)散3個(gè)過程。浸潤借助于毛細(xì)管力和吸水力使溶媒進(jìn)入細(xì)胞的過程。溶質(zhì)擴(kuò)散的原因存在滲透壓差和濃度差。
中藥材的組織結(jié)構(gòu)中,薄壁組織分化程度淺,主要組成是果膠和纖維質(zhì),又可分為同化組織、蓄水組織、貯藏組織、通氣組織。
增溶現(xiàn)象:中藥中含有某些能降低表面活性物質(zhì)如皂苷、樹膠、蛋白質(zhì),形成膠團(tuán),將不溶性或部分溶解的成分包圍起來,增加了其溶解度;另外由于中藥煎煮液屬于膠體溶液,使難溶分子混懸于其中形成溶膠或粗分散體系,增加其溶解。
理想提取溶劑的基本條件,1能最大量地提取中草藥的有效成分,而不提取或極少量提取雜質(zhì)2性質(zhì)穩(wěn)定,不與有效成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)3廉價(jià)易得,或可以回收4使用方便,操作安全。
溶劑浸出法,水浸出法,溶媒浸出法,滲漉法,水提醇沉法或醇提水沉法(50~60%時(shí)可除去淀粉等雜質(zhì),達(dá)75%時(shí),可除去蛋白質(zhì)等雜質(zhì),達(dá)80%可除去全部蛋白質(zhì)、多糖、無機(jī)鹽等雜質(zhì)。)
揮發(fā)油:可用水蒸氣蒸餾、浸出法、壓榨法等提取。
純化方法,透析法,鹽析法,離子交換法,凝膠濾過法,硅膠吸附柱色譜法,聚酰胺吸附法
提高蒸發(fā)效果縮短濃縮時(shí)間應(yīng)采取的措施,增大蒸發(fā)面積(大面積容器或攪拌)、減輕液體表面壓力,增加飽和蒸氣壓差、采用通風(fēng)設(shè)備,加快液面空氣流動(dòng)速度、提高溫度。
煎煮濃縮:利用蒸發(fā)原理,使一部分溶媒汽化而達(dá)到濃縮的目的。薄膜濃縮:利用液體形成薄膜而蒸發(fā)。
多效濃縮:將前次的二次蒸氣作為一效的加熱蒸氣的濃縮。
薄膜濃縮設(shè)備,升膜式蒸發(fā)器,降膜式蒸發(fā)器,刮板式薄膜蒸發(fā)器,離心式薄膜蒸發(fā)器
多效濃縮中,減少加熱蒸氣消耗的途徑有兩種:一是減少提取過程中的溶劑量(可采用多效逆流萃?。?;二是開發(fā)二次蒸氣的剩余熱焓量(采用多效蒸發(fā))。
劑型和工藝選擇:
工藝選擇從以下幾方面考慮:臨床治療的要求,新技術(shù)、新設(shè)備的采用,新輔料應(yīng)用,質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),生產(chǎn)符合GMP要求 輔料、制備技術(shù)和設(shè)備是制劑的三大支柱
崩解劑,主要利用其毛細(xì)管作用(淀粉和纖維素類)、膨脹作用(羧甲基淀粉鈉)、產(chǎn)氣作用(枸椽酸或酒石酸與碳酸鈉或碳酸氫鈉)、酶解作用(淀粉酶、纖維素酶、蛋白酶等)。加入法有內(nèi)加法(混合制粒)、外加法(整粒后)、內(nèi)外加法(兩者對半)。制粒目的:改善粉末流動(dòng)性、可壓性;防止各成分因密度差異分層;防止粉末粘沖和飛揚(yáng)。
直接壓片法,要求藥粉有適當(dāng)?shù)牧6?、結(jié)晶形態(tài)和可壓性。對輔料的要求:有良好的流動(dòng)性和可壓性、對空氣、濕、熱穩(wěn)定、能與多種藥物配伍有較大的容藥量、粒度與大多數(shù)藥物相近。如微晶纖維素、乳糖、甘露醇等。對機(jī)械的要求:強(qiáng)制飼粉裝置、預(yù)壓機(jī)構(gòu)、除塵裝置。
包衣分為糖衣、薄膜衣,糖衣工藝:隔離層粉衣層糖衣層有色糖衣打光干燥包裝 片劑設(shè)計(jì)方法,1確定藥物在胃腸道中釋放的最適部位2生產(chǎn)方法:最先選用直接壓片。3賦形劑選擇4片劑處方的初步確定5確定生產(chǎn)工藝
注射劑分為溶液型注射劑、注射用無菌粉末、混懸型注射劑、乳劑型注射劑四類。
熱原除去方法:高溫(250度30 min)、酸堿法(KCr2O7NaOH)、吸附法(活性炭0.1-0.5%)、離子交換法、凝膠過濾法、反滲透法。
注射劑潔凈區(qū),一般10000級(jí)或100級(jí),溫度18~24℃,相對濕度45~65%, 亮度不低于3000lx,噪聲不超過80dB。原料精濾到封口過程。
配制用注射用水的貯存時(shí)間不得超過12h。
大輸液由靜脈滴注輸入體內(nèi)的大劑量注射液。分為電解質(zhì)輸液(補(bǔ)充體內(nèi)水分、電解質(zhì),糾正體內(nèi)酸堿失衡)、營養(yǎng)輸液(糖類、氨基酸、脂肪乳輸液)、膠體輸液(多糖、明膠、高分子聚合物等)。
注射劑處方設(shè)計(jì),1藥物的物理化學(xué)性質(zhì)2溶解性3化學(xué)穩(wěn)定性4生物學(xué)穩(wěn)定性5安全性
化學(xué)制藥三廢的特點(diǎn)1.數(shù)量少、成分復(fù)雜,綜合利用率低 2.種類多,變動(dòng)性大3.間歇排放4.化學(xué)好氧量高,pH變化大 廢氣除塵的方法:1機(jī)械除塵2洗滌除塵3過濾除塵
含有機(jī)物的廢氣處理方法:1冷凝法2吸收法3吸附法4燃燒法5生物法
廢渣的處理方法:1燃燒法2化學(xué)法3熱解法4埋填法
第三篇:化學(xué)工藝學(xué)學(xué)習(xí)總結(jié)
化學(xué)工藝學(xué)學(xué)習(xí)總結(jié)
摘要 本文主要是關(guān)于芳烴轉(zhuǎn)化過程的綜述還有學(xué)習(xí)心得。主要從芳烴的來源與生產(chǎn)方法,芳烴的轉(zhuǎn)化,C8芳烴的分離三個(gè)方面進(jìn)行總結(jié)。了解這個(gè)課程的研究目的,研究范疇還有研究作用。了解到關(guān)于化工生產(chǎn)原料資源的加工開發(fā),生產(chǎn)工藝流程,反應(yīng)條件的影響等化學(xué)工藝基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞 芳烴轉(zhuǎn)化 芳烴生產(chǎn) 芳烴分離
芳烴的主要來源于焦煤和石油。由于各國的資源不同,裂解汽油生產(chǎn)的芳烴在石油芳烴中比重也不同。芳烴裂解的主要目的是為了得到三苯(苯、甲苯、二甲苯),乙苯、異丙苯、十二烷基苯和萘。這些產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于合成樹脂、合成纖維、合成橡膠、合成洗滌劑、增塑劑、染料、醫(yī)藥、農(nóng)藥、炸藥、香料、專用化學(xué)品工業(yè)?;ば袠I(yè)會(huì)根據(jù)市場需求的變化,選擇生產(chǎn)不同的產(chǎn)物,來適應(yīng)市場需求。
芳烴的生產(chǎn)可分為焦化芳烴生產(chǎn)和石腦油芳烴生產(chǎn)。前者是在高溫作用下,煤在焦?fàn)t碳化室內(nèi)進(jìn)行干流是,煤質(zhì)發(fā)生一系列的物理化學(xué)變化,生成大量焦炭外,還副產(chǎn)粗煤氣,粗苯,煤焦油。粗煤氣經(jīng)初冷、脫氨、脫萘、終冷后,進(jìn)行初苯回收,再對初苯進(jìn)行分餾,從而獲得有用的芳烴。
石腦油芳烴生產(chǎn)可分為三種方法,催化重整生產(chǎn)芳烴、裂解汽油生產(chǎn)芳烴、輕烴芳構(gòu)化和重芳烴輕質(zhì)化。催化重整芳烴包括環(huán)烷脫氫、五元環(huán)異構(gòu)脫氫、烷烴異構(gòu)加氫裂解等反應(yīng)需要用熱穩(wěn)性好的貴金屬元素做成的催化劑,在425℃~525℃進(jìn)行。裂解汽油生產(chǎn)芳烴需要對裂解油進(jìn)行預(yù)處理除去C5餾分,再對其進(jìn)行加氫。一段加氫將使易生膠的二烯烴加氫轉(zhuǎn)化為單烯烴以及烯基芳烴轉(zhuǎn)化為芳烴。二段加氫在較高溫條件使單烯烴飽和,并脫除硫氧氮等有機(jī)化合物。輕烴芳構(gòu)化是利用世界過剩的低價(jià)液化石油氣(丙烷、丁烷)為原料,經(jīng)催化脫氫、齊聚、環(huán)化和芳構(gòu)化生產(chǎn)芳烴。重芳烴輕質(zhì)化主要利用重整生成油、裂解汽油和焦化器由中的C9重芳烴來生成增塑劑、樹脂等產(chǎn)品。
由催化重整和加氫精制的裂解汽油得到的都是芳烴與非芳烴的混合物,由于他們的碳數(shù)相近,容易形成共沸物,一般的蒸餾方法難以將其分離。在工業(yè)上主要運(yùn)用溶劑萃取法從寬餾分中分離苯、甲苯、二甲苯;用萃取蒸餾法從芳烴含量高的窄餾分中分離純度高的單一芳烴。
芳烴轉(zhuǎn)化是為了解決生產(chǎn)中原料供需不平衡的狀況,通過異構(gòu)化、歧化與烷基轉(zhuǎn)移、烷基化合脫烷基化等反應(yīng),獲得生產(chǎn)需要的原材料。使用的催化劑主要為酸性鹵化物和固體酸。
芳烴的脫烷基化反應(yīng)將烷基芳烴分子中與苯環(huán)直接相連的烷基在一定條件下脫去。在熱力學(xué)上分析可以知道,當(dāng)溫度不太高,氫分壓較高時(shí)可以進(jìn)行得比較完全。但是時(shí)間足夠長,會(huì)深度加氫裂解成甲烷,所以無法在熱力學(xué)上抑制副反應(yīng)。從動(dòng)力學(xué)上,溫度不宜太低不宜太高,氫分壓和氫氣對甲苯的摩爾比較大,能防止結(jié)焦、對加氫脫烷基反應(yīng)都比較有利,但對抑制加氫副反應(yīng)的發(fā)生是不利的。脫烷基化在工業(yè)上生產(chǎn)有兩種方法,分別是催化脫烷基制苯和甲苯熱脫烷基制苯。工業(yè)上采用較多的是hydeal法催化脫氫制苯。新鮮原料、循環(huán)物料、新鮮氫氣和循環(huán)氫氣經(jīng)加熱爐加熱到所需溫度后進(jìn)入反應(yīng)器反應(yīng),氣體產(chǎn)物經(jīng)冷卻器冷卻后對液氣混合物進(jìn)行閃蒸分離,部分氫氣直接返回反應(yīng)器。一部分作原料,其余送到純化裝置除去輕質(zhì)烴。液體芳烴經(jīng)穩(wěn)定塔除輕質(zhì)烴和白土塔除去烯烴后送至苯精餾塔,塔頂分的產(chǎn)品苯,重餾分送再循環(huán)塔循環(huán)使用。
另外pyrotol法催化脫氫制苯的特點(diǎn)是能將裂解汽油中的芳烴全部轉(zhuǎn)化為苯。甲苯熱脫烷基制苯主要有HAD法,這種方法與催化加氫脫甲基流程相似,但是他在柱塞流式反應(yīng)期的六個(gè)不同位置加入分餾塔閃蒸出來的氫,從而控制反應(yīng)溫度,因此副產(chǎn)物較少,重芳烴產(chǎn)率較低。不過反應(yīng)溫度較高,需要合理利用熱量。
芳烴歧化是指兩個(gè)相同芳烴分子在酸性催化劑作用下,一個(gè)芳烴分子上的側(cè)鏈烷基轉(zhuǎn)移到另一個(gè)芳烴分子上去的反應(yīng)。烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)是指兩個(gè)不同芳烴分子之間發(fā)生烷基轉(zhuǎn)移的過程。副反應(yīng)主要是二甲苯二次歧化,產(chǎn)物與原料或副產(chǎn)物的烷基轉(zhuǎn)移,甲苯的脫烷基和生成稠環(huán)芳烴。生產(chǎn)中必須借助催化劑,原料的雜質(zhì)含量、C9芳烴的含量,氫烴比、液體空速對反應(yīng)也有較大影響。工業(yè)上主要有二甲苯增產(chǎn)法(Xylene-Plus法)、Tatoray法,既可用于歧化,又可用于烷基轉(zhuǎn)移;低溫歧化法(LTD法)專門用于歧化。
C8芳烴的異構(gòu)化是以不含或少含對二甲苯的C8芳烴為原料,通過催化劑的作用,轉(zhuǎn)化成濃度接近平衡濃度的C8芳烴,從而達(dá)到增產(chǎn)對二甲苯的目的。C8芳烴異構(gòu)化反應(yīng)的熱效應(yīng)很小,因此溫度對平衡常數(shù)的影響不大。動(dòng)力學(xué)上,曾在SiO2-Al2O3催化劑上對異構(gòu)化過程的動(dòng)力學(xué)進(jìn)行研究,與連串式異構(gòu)反應(yīng)歷程相符,即鄰二甲苯可逆生成間二甲苯可逆生成對二甲苯。乙苯異構(gòu)化反應(yīng)中以Pt/Al2O3為催化劑,研究乙苯的氣相臨氫異構(gòu)化,得知其異構(gòu)化速度比二甲苯慢,而且溫度影響顯著。整個(gè)異構(gòu)化過程包括加氫、異構(gòu)和脫氫等反應(yīng)。低溫有利于加氫,高溫有利于異構(gòu)和脫氫,故只有協(xié)調(diào)好各種關(guān)系才能使乙苯異構(gòu)化取得較好的效果。二甲苯異構(gòu)化的工業(yè)方法分為臨氫和非臨氫兩種。臨氫異構(gòu)廣泛采用貴金屬作催化劑,因?yàn)槟苁挂冶睫D(zhuǎn)化成二甲苯,對原料適應(yīng)性強(qiáng),原料不需進(jìn)行乙苯分離。非臨氫異構(gòu)采用的催化劑一般為無定性的SiO2-Al2O3,但選擇性較差,高溫反應(yīng)下積碳快,不能使乙苯轉(zhuǎn)化為二甲苯。C8芳烴異構(gòu)化的新技術(shù)(MHAI工藝)據(jù)稱是當(dāng)今最經(jīng)濟(jì)的二甲苯異構(gòu)工藝。特點(diǎn)是產(chǎn)物中對二甲苯濃度超過熱力學(xué)平衡值,減少了二甲苯回路的循環(huán)量。
芳烴的烷基化是芳烴分子中苯環(huán)上的一個(gè)或幾個(gè)氫被烷基所取代而生成烷基芳烴的反應(yīng)。工業(yè)上主要用于生產(chǎn)乙苯、異丙苯和十二烷基苯等。較寬的溫度范圍中苯烷基化反應(yīng)在熱力學(xué)上都是有利的。當(dāng)溫度過高才有明顯的逆反應(yīng)。工業(yè)上,最佳操作點(diǎn)是乙苯收率盡量大,苯的循環(huán)量和多乙苯的生成量盡可能少,而且要用酸性催化劑進(jìn)行催化。乙苯的生產(chǎn)可用液相烷基化法和氣相烷基化法不論工藝流程上有何差異,反應(yīng)機(jī)理基本是一致的。苯和乙烯在催化劑存在下反應(yīng)生成乙苯。異丙苯生產(chǎn)工藝有固體磷酸法、非均相三氯化鋁法、均相三氯化鋁法。
C8芳烴(主要為三種二甲苯和乙苯的混合物)的分離技術(shù)難點(diǎn)在于間二甲苯和對二甲苯的分離。鄰二甲苯沸點(diǎn)最高,可用精餾法分離。乙苯沸點(diǎn)最低,但與關(guān)鍵組分對二甲苯的沸點(diǎn)僅差2.2℃,精餾分離較困難,但也可選用絡(luò)合萃取法或者吸附法。對二甲苯和間二甲苯沸點(diǎn)只差0.75℃,難于用精餾方法分離。工業(yè)上可用深冷結(jié)晶分離法、絡(luò)合分離法和模擬移動(dòng)床吸附分離法。深冷結(jié)晶法需要深冷至-60~-75℃,熔點(diǎn)最高的對二甲苯首先被結(jié)晶出來,但是不可避免包含一部分C8芳烴混合物所以工業(yè)上多采用二段結(jié)晶。絡(luò)合萃取法利用一些化合物與二甲苯異構(gòu)體形成配位化合物的特性達(dá)到分離效果。其中最成功的是日本的MGCC法,用BF3作為配位劑,溶液上層為烴層,下層為HF層,是分離過程大為簡化,是有效分離間二甲苯的唯一工業(yè)化方法。但缺點(diǎn)是HF有毒,且有強(qiáng)腐蝕性。吸附分離法利用固體吸附劑吸附二甲苯異構(gòu)體的能力不同而進(jìn)行分離。吸附劑要求價(jià)格低廉易得,性質(zhì)穩(wěn)定,與C8芳烴沸點(diǎn)有較大差別。模擬移動(dòng)床法的工作原理是模擬移動(dòng)床中固體吸附劑不動(dòng),液體對其做相對運(yùn)動(dòng),并反復(fù)進(jìn)行吸附和脫附的傳質(zhì)過程,要求被分離物質(zhì)對吸附劑的吸附能力要有一定差異。主要有Parex法,Aromax法和MX-Sorbex工藝。
芳烴在化工原料中占有重要地位,其生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展受到廣泛重視。芳烴生產(chǎn)技術(shù)主要發(fā)展趨勢為擴(kuò)大芳烴原料來源,工藝革新提高技術(shù)水平,就適用性和新用途對產(chǎn)品進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整,對新技術(shù)發(fā)揮更大作用,開發(fā)新技術(shù)和改進(jìn)老技術(shù)。
關(guān)于工藝學(xué)的學(xué)習(xí),不僅僅是在于課堂上老師所教授的,還有與組員共同合作制作學(xué)習(xí)內(nèi)容的PPT,加深了對書本知識(shí)的印象與理解,將上課所忽略掉的細(xì)微知識(shí)也在制作PPT的過程中通過網(wǎng)絡(luò),相關(guān)書本了解到了。這次這個(gè)關(guān)于學(xué)習(xí)內(nèi)容的總結(jié),又重新再回憶查找書本,補(bǔ)全了在做PPT時(shí)沒有認(rèn)真細(xì)看的而忽略的課本知識(shí)。此時(shí),我能深刻體會(huì)到,知識(shí)不是看一遍就可以牢記的東西,需要反復(fù)看,反復(fù)記憶,還要?dú)w納總結(jié),才能真正變成自己的。參考文獻(xiàn)
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第四篇:化學(xué)工藝學(xué)第一章總結(jié)
第一章
1、以磷礦為原料濕法制磷酸的原理。主反應(yīng)式:
Ca5F(PO4)3+5H2SO4+5nH2O3H3PO4+5CaSO4 ·nH2O+HF
【H3PO4+3NH3(NH4)3PO4】
2、硫鐵礦接觸法制硫酸的工藝過程
3、焙燒反應(yīng):4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
3FeS2+8O22Fe3O4+6SO2
氧化反應(yīng):SO2+1/2O2SO3
吸收反應(yīng):SO3+H2H2SO4
【采用98.3%的硫酸吸收SO3的原因:三氧化硫與98.3%的硫酸不形成酸霧,而且蒸汽壓較低,吸收率高】
3、原油加工前,為什么要進(jìn)行預(yù)處理?
原油中有水分和無機(jī)鹽,無機(jī)鹽具有腐蝕性,容易堆積堵塞管道,水分會(huì)增加能量的消耗,所以需要脫水、脫鹽的預(yù)處理。
4、石油的一次加工為什么還要進(jìn)行減壓蒸餾?P195、石油的一次加工和二次加工方法。
一次加工即為常壓蒸餾和減壓蒸餾。
二次加工為催化重整。
6、何為催化重整?催化重整的催化劑和兩個(gè)基本目的是什么?
催化重整(鉑重整):以原油常壓蒸餾所得的石腦油餾分為原料,將其轉(zhuǎn)變?yōu)楦缓紵N的高辛烷值汽油的過程。
目的:提高汽油的辛烷值,生產(chǎn)芳烴。
催化劑:鉑,鉑—銥,鉑—錸等。
7、催化重整的原料油在進(jìn)入重整裝置前為什么要進(jìn)行預(yù)處理?
除去原料中的雜質(zhì)氣體,預(yù)防鉑催化劑中毒。
【工藝流程分為三部分:預(yù)處理、催化重整、萃取和精餾?!?/p>
8、催化重整工藝流程中為什么要采用幾個(gè)反應(yīng)器串聯(lián)?重整反應(yīng)為什么要在臨氫條件下進(jìn)行?
使反應(yīng)進(jìn)行完全,防止烴類的深度裂解。
9、何為催化裂化?催化裂化裝置中為什么設(shè)置催化劑再生塔?
將不能用作輕質(zhì)燃料的常減壓餾分油,在催化劑的作用下,加工成高辛烷值汽油、并副產(chǎn)柴油、鍋爐燃油、液化氣等產(chǎn)品的加工過程。
疊合、脫氫縮合結(jié)焦速率較快,產(chǎn)生焦炭,焦炭沉積在催化劑表面使催化劑活性下降,故設(shè)置催化劑再生塔使催化劑能夠反復(fù)利用。
10、何謂轉(zhuǎn)化率和選擇性?對于多反應(yīng)體系,為什么要同時(shí)考慮轉(zhuǎn)化率和選擇性兩個(gè)指標(biāo)? 轉(zhuǎn)化率(conversion):轉(zhuǎn)化率是指某一反應(yīng)物參加反應(yīng)而轉(zhuǎn)化的數(shù)量占該反應(yīng)物起始量的分
率或百分率,用符號(hào)X表示。
選擇性系指體系中轉(zhuǎn)化成目的產(chǎn)物的某反應(yīng)物量與參加所有反應(yīng)而轉(zhuǎn)化的該反應(yīng)物總量之比。用符號(hào)S表示。P3811、催化劑有哪些基本特征?它在化工生產(chǎn)中起什么作用?如何正確使用催化劑?P49 催化劑的基本特征:
1.催化劑參與反應(yīng),但反應(yīng)終了時(shí)其性質(zhì)和數(shù)量不變;
2.催化劑不能改變平衡,只能縮短到達(dá)平衡的時(shí)間;
3.催化劑具有明顯的選擇性。
催化劑的作用:
(1)提高反應(yīng)速率和選擇性;
(2)改進(jìn)操作條件。采用或改進(jìn)催化劑可以降低反應(yīng)溫度和操作壓力,提高化學(xué)加工過程的效率;
(3)催化劑有助于開發(fā)新的反應(yīng)過程;
(4)催化劑在能源開發(fā)和消除污染中可發(fā)揮重要作用。
12、溫度和壓力對反應(yīng)速率和化學(xué)平衡有何影響?何為最佳溫度?P43
第五篇:制藥工藝學(xué)作業(yè)任務(wù)
制藥工藝學(xué)--課程設(shè)計(jì)
主要內(nèi)容:
1、藥物的主要性質(zhì):名稱、結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì);
2、藥物的主要藥理作用、適應(yīng)癥;
3、藥物的發(fā)展?fàn)顩r和生產(chǎn)狀況;
4、合成路線的選擇和優(yōu)化;
5、生產(chǎn)工藝流程圖:流程方框圖、流程設(shè)備圖;
6、生產(chǎn)工藝指標(biāo)(工藝參數(shù));
7、生產(chǎn)車間設(shè)計(jì);
8、生產(chǎn)工藝規(guī)程;
9、三廢處理;
10、其他說明等。
題目:
1、貝諾酯的生產(chǎn)
2、氟哌酸的生產(chǎn)
3、維生素E的生產(chǎn)
4、鹽酸普魯卡因的生產(chǎn)
5、阿霉素的生產(chǎn)
6、黃連素的生產(chǎn)
7、紫杉醇的生產(chǎn)
8、長春堿的生產(chǎn)
9、氯霉素的生產(chǎn)
10、頭孢曲松的生產(chǎn)
11、阿德福韋酯的生產(chǎn)
12、鹽酸雷尼替丁的生產(chǎn)
13、氟伐他丁的生產(chǎn)