制药工艺学课程教学方法的改进与探索

制药工艺学是制药工程本科专业的核心课程,侧重于实践与应用,需要学生掌握多门课程的基础知识,并能够灵活运用其中的原理去解决复杂制药工程问题。笔者通过教学过程中学生反馈与自身总结,不断进行教学方法的改革与探索,通过多种教学方法的结合,提高了学生的学习兴趣,使得化学基础相对薄弱的学生也能较好地理解本课程的核心内容,取得了预期的效果。     

直接氧化法制备2,5-二氯苯酚

2,5-二氯苯酚是重要的酚类化合物，工业上常用的2,5-二氯苯酚的制备方法大多存在生产流程长、污染严重等问题。针对这些问题，本文提出了以对二氯苯为原料、H₂O₂为氧化剂的直接氧化制备2,5-二氯苯酚的工艺，并对催化剂和溶剂进行初步筛选，探讨了不同催化体系对反应的影响，确定以铁粉作催化剂、乙酸为溶剂的反应体系下，通过对氧化剂用量、反应温度、反应时间、催化剂用量等工艺条件的考察，获得最佳工艺条件。实验结果表明，当工艺条件为n(对二氯苯)∶n(50%H₂O₂)∶n(Fe)=1∶3∶0.10、反应温度60℃、反应时间2.5h时，反应效果最佳；产物经GC-MS和¹HNMR分析确定为2,5-二氯苯酚，经气相色谱分析，2,5-二氯苯酚选择性达83.4%，收率达42.6%。     

固化体系对脲醛树脂粘接强度的影响

UF(脲醛树脂)胶粘剂在木材工业中应用广泛,但其在生产和使用过程中会持续释放出危害环境和人体健康的游离甲醛。采用降低n(甲醛)/n(尿素)比例和使用传统固化剂氯化铵时,虽可降低UF胶粘剂的游离甲醛含量,但其固化速率较小、粘接强度较低。以过硫酸铵、多官能团物质(G)、甲酸、氯化铵及其不同复合物等分别作为UF的固化剂,采用单因素试验法优选出制备改性UF胶粘剂的最佳工艺条件。研究结果表明:当p H=5.5、w(氯化铵)=3%和w(G)=0.6%(均相对于UF质量而言)时,改性UF胶粘剂的粘接强度(为1.95 MPa)相对最大、适用期(为8 h)相对较长且游离甲醛含量相对较低。     

度鲁特韦的合成工艺改进

以4-氯乙酰乙酸甲酯和甲醇钠为原料制备4-甲氧基乙酰乙酸甲酯,再与N,N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛缩合,与氨基乙醛缩二甲醇加成、草酸二甲酯环合、氢氧化锂选择性水解得到重要的吡啶酮中间体,然后在酸性条件下脱保护基与（R）-3-氨基-1-丁醇环化,与2,4-二氟苄胺酰胺化,最后经氯化镁脱甲基得到度鲁特韦,目标产物结构经¹HNMR、¹³CNMR以及MS表征。与文献报道的以麦芽酚或4-甲氧基乙酰乙酸甲酯为起始原料合成路线相比,采用“一锅法”合成中间体1-（2,2-二甲氧基乙基）-5-甲氧基-6-（甲氧基羰基）-4-氧代-1,4-二氢吡啶-3-羧酸,该合成方法原料易得,减少分离纯化步骤,具有效率高、成本低、绿色环保等优点。     

五氟磺草胺中间体2-丙硫基-3-三氟甲基苯酚的合成工艺改进

提出了一种制备标题化合物的改进工艺。以间三氟甲基苯酚为原料,安全无毒的3,4-2H-二氢吡喃替代剧毒品氯甲基甲醚作为酚羟基保护剂,保护后的产物经硫醚化、水解反应,"一锅法"得到标题化合物,总收率达74.6%,产物纯度达99.5%。     

过氧化氢氧化二甲基亚砜合成二甲基砜的连续流工艺

以二甲基亚砜为原料,过氧化氢为氧化剂,研究了在脉冲混合结构微通道反应器中氧化合成二甲基砜的连续流工艺。考察了反应物料配比、过氧化氢质量分数、反应停留时间、反应温度等对反应的影响。结果表明,当n(二甲基亚砜)∶n(过氧化氢)=1∶1. 5、过氧化氢质量分数为50%、反应温度为130℃、反应停留时间为10 min时,二甲基亚砜完全氧化成二甲基砜。此工艺充分利用微通道反应器优良的传质传热特点,大大缩短了反应时间,提高了反应速率,扩大了工艺条件选择区间,实现了对氧化反应过程的有效控制,增加了安全系数。     

硫酸苯肼的合成及分析方法

以苯胺、硫酸、亚硝酸钠为原料,经过重氮化反应、还原反应、酸化反应合成了硫酸苯肼,探索了最佳合成工艺条件,在进行重氮化反应时,采用了连续流微通道反应器,大大缩短了时间,解决了重氮化反应过程中易飙温失控的问题,极大的保证了人员安全,且降低能耗、节约成本,为硫酸苯肼工业化生产提供了参考。同时采用了HPLC对产品进行分析,峰形尖锐对称,分离效果较好,为生产硫酸苯肼的纯度分析提供一些参考。     

五氟磺草胺合成中磺酰胺缩合反应的工艺研究

考察了缚酸剂种类、反应温度、投料比等因素对磺酰胺缩合反应收率的影响。研究发现,磺酰胺缩合反应的最佳工艺条件为:n(2-氨基-5,8-二甲氧基[1,2,4]三唑并[1,5-c]嘧啶)∶n(2-氟-6-三氟甲基苯磺酰氯)=1∶3.5、缚酸剂用量为2-氨基-5,8-二甲氧基[1,2,4]三唑并[1,5-c]嘧啶物质的量的2.5倍、反应温度40℃,磺酰胺缩合反应的收率为63.0%。     

微通道内不同挡板结构液液混合的数值模拟

微通道内的流场规律是微反应器内部结构设计的基础,它对液液非均相的混合效果起决定作用。运用流体力学软件(FLUENT)对具有不同挡板结构的微通道内的流场进行数值模拟,分析微通道中流场的流动特点。通过对液液非均相的混合过程中的非定常计算,得到了不同挡板结构与混合时间及压降之间的关系。此方法不仅可用于优化微通道内部结构设计,同时也能为其他类型混合设备的优化设计提供了一定的理论参考。     

双氧水氧化乙二醛合成乙醛酸的连续流工艺

以乙二醛和双氧水为原料,在微通道反应器中考察了液相氧化合成乙醛酸的连续流工艺。考察了物料比、催化剂用量、双氧水浓度、停留时间、温度等对反应的影响。确定该法最佳工艺条件为,n(乙二醛)∶n(H_2O_2)∶n(FeSO_4)=1.0∶1.0∶0.13,双氧水浓度1.67 mol/L,停留时间10 min,反应温度30℃。在该条件下,乙二醛转化率达到94.7%,乙醛酸选择性达到85.4%。该工艺充分利用微通道反应器优良的传质传热特点,大大缩短了反应时间,提高了反应速率,扩大了工艺条件选择区间,实现了对氧化反应过程的有效控制,增加了安全系数。