Тема 1 - Процессы хлорирования для получения промежуточных продуктов синтеза лекарственных веществ (3 часа)

Цель: ознакомить с процессами хлорирования, используемые для получения промежуточных продуктов синтеза лекарственных веществ.

Задачи обучения: проработать схему последовательности операций процесса хлорирования.

Форма проведения: индивидуальная подготовка материала по теме и последующее групповое обсуждение с использованием раздаточного материала и презентаций слайдов студентов

Задания по теме:

1. Общие сведения о галогенировании.

2. Агенты хлорирования.

3. Схема последовательности операций.

Раздаточный материал: таблицы с основными химическими превращениями, заложенными в процессе хлорирования, материалы слайдов.

Литература

1 Зелинский Ю.Г. и др. Выделение и очистка веществ в химфармпромышленности / Ю.Г. Зелинский, Б.В. Шемерянкин, Н.М. Шмаков. – М.: Медицина, 1982. – 240 с.

2 Пасет Б.В., Антипов М.А. Практикум по техническому анализу и контролю в производстве химико-фармацевтических препаратов и антибиотиков: [Для хим. – фармац. техникумов]. – М.: Медицина, 1981, 272 с.

3 Государственная фармакопея Республики Казахстан. 1 том. – Алматы: изд-й дом «Жибек жолы», 2008 - 592 с.

3. Альбицкая В.Г., Гинзбург О.Ф., Коляскина З.Н., Купин Б.С., Павлова Л.А., Разумова Н.А., Ралль К.Б., Серкова В.И., Стадничук М.Д. Лабораторные работы по органической химии. Под ред. О.Ф. Гинзбурга, А.А. Петрова. М.: Высш. шк., 1967. – 295 с.

5 Майофис Л.С. Химия и технология химико-фармацевтических препаратов. 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Медицина, 1964. – 625 с.

Контроль (вопросы):

1. Какими различными путями образуются галогенпроизводные?

2. Какие агенты хлорирования используются в процессе хлорирования?

3. Как осуществляется процесс хлорирования на производстве?

4. Какие реакции галогенирования характерны для спиртов?

5. Перечислите примеры бромирования, йодирования при получении лекарственны веществ?

ПРИЛОЖЕНИЕ

Общие сведения о галогенировании.

Использование хлорпроизводных в синтезе промежуточных продуктов непрерывно расширяется. Наиболее важными исходными материалами для хлорирования являются метан, этан, пентан, бензол, толуол, нафталин и др.

Процессы хлорирования применяют широко в химико-фармацевтической промышленности для получения хлорацетальдегида, трихлорметилкофеина, как промежуточных продуктов синтеза, а также для получения лекарственных веществ (бромизовал, хлороформ и др.).

Наиболее распространенный агент хлорирования – хлор получают путем электролиза поваренной соли. В случаях, где требуется использование хлора в больших количествах, чаще всего применяют его в газообразном виде и подают непосредственно с электролизных ванн. Применение хлора в отдалении от мест его производства связано с сжижением в темную жидкость, транспортировкой жидкого хлора в цистернах вместимостью 15, 23, 38 и 50 т. и в специальных стальных бочках или баллонах вместимостью 24, 40 л.

При необходимости применения хлора из баллона в виде жидкости она подается в аппарат (хлоратор) по сифонной трубке при открытом вентиле, который соединяется с барботером аппарата через испаритель и осушитель. В случае необходимости подачи небольших количеств хлора в газообразном виде его можно непосредственно из баллона, для чего баллон устанавливают вентилем книзу; при этом сифонная трубка баллона оказывается выше уровня жидкого хлора в газовом пространстве. Способ этот весьма прост и удобен, но при испарении хлора за счет его теплоты парообразования баллон и содержимое сильно охлаждаются, что может приводить к прекращению подачи хлора, поэтому необходимо подводить к баллону обогрев, не превышающий допускаемое давление паров хлора в баллоне (подогрев следует вести только теплой водой из паро-водосмесителя с температурой не свыше 40 ⁰).

Хлор в большинстве случаев поступает в реактор (хлоратор) сухим (с содержанием влаги до 0,02-0,04 %). Для сушки хлор-газа можно применить простую установку из трех однотипных аппаратов: первый является ресивером, второй заполняется серной кислотой и служит для сушки хлора, третий предназначается для улавливания капель и тумана серной кислоты.

Агенты хлорирования.

Различают по характеру воздействия следующие агенты галогенирования:

1. молекулярные галогены;

2. галогено-соединения фосфора и серы;

3. галогеноводородные кислоты.

Для хлорировании наиболее употребительным является жидкий или газообразный хлор. В отдельных случаях для получения хлозамещенных применяют соединения или смеси соединений, выделяющие хлор в условиях реакции, например гипохлориты кальция или натрия.

Хлор-газ, применяемый для хлорирования, не должен содержать более 0,04 % веса влаги и не более 4 % водорода по объему с целью безопасности в пожарном отношении.

Хлорирование хлоридами фосфора следует производить в безводной среде. Тионилхлорид SoCl₂ удобен тем, что дает лишь газообразные продукты разложения, легко удаляемые из реакционной массы.

Хлористый водород – бесцветный газ, в 1,25 раза тяжелее воздуха, дымящий по влажном воздухе. Газообразный хлористый водород в лабораторных или несколько укрупненных условиях можно получать путем прибавления серной кислотой к концентрированной хлороводородной кислоте или разложения хлорсульфоновой кислоты водой.

Схема последовательности операций.

1. Подготовка хлорируемого сырья (сушка).

2. Подготовка хлорирующего агента (испарение, сушка, дозировка).

3. Хлорировние.

4. Дальнейшая обработка продуктов хлорирования.

5. Очистка газов от хлора и поглощение хлористого водорода.