7-ACT縮合反應中三氟化硼乙腈絡合物代替液體三氟化硼乙腈的可行性分析

李秋菊，類麗麗（魯抗醫藥股份有限公司，山東　濟寧　272021）

7-ACT縮合反應中三氟化硼乙腈絡合物代替液體三氟化硼乙腈的可行性分析

李秋菊，類麗麗（魯抗醫藥股份有限公司，山東濟寧272021）

三氟化硼作為ACT-7縮合反應的催化劑，有固體和液體兩種選擇，經過生產工藝，操作難易，以及經濟安全等各個方面的比較，發現采用固體三氟化硼乙腈較采用液體三氟化硼乙腈做催化劑經濟成本更低低，操作更容易簡單，使用固體的三氟化硼乙腈可行性較液體的三氟化硼乙腈好。

7-ACT；三氟化硼；三氟化硼乙腈

1　ACT-7　生產原理

其中催化劑選擇三氟化硼。

選擇三氟化硼作為7-ACT縮合反應的催化劑主要是因為三氟化硼可以保護（7-ACA）中C-7位的氨基，并且能增加反應系統中的離子強度，有利于在7-ACA的C-3位進行反應，使反應收率提高。而且作為路易斯酸的三氟化硼對頭孢母核無破壞作用，絡合物色澤淺活性強，有利于縮合反應的進行。相對于其他的催化劑，三氟化硼催化時反應條件簡單，后處理容易，部分溶媒可回收，成本低，所得產品含量高，色級淺。

三氟化硼乙腈絡合物

分子量：108.86

用途：是一種活潑性很強的催化劑，用于多種有機合成.廣泛應用于醫藥中間體的生產，聚合，脫水和縮合反應的催化劑及分析試劑。

液體BF3.乙腈在溫度低時（16℃以下）容易析出晶體，生產時析出的三氟化硼不能有效的利用從而降低了液體BF3.乙腈的濃度，不能保證產品的質量。且冬季生產時，析出的晶體容易堵塞管道，增加了生產的難度。如果將液體的三氟化硼乙腈改為固體的三氟化硼乙腈，上面所提到的問題就不復存在了。

考慮到上面提到的情況，我們嘗試改變工藝即使用固體BF3.乙腈替代液體BF3.乙腈，經過多次小試驗證可行后我們將改變的工藝投向大生產，經過實踐證明這一工藝的改變不僅保證了產品質量而且產品的收率較使用液體BF3.乙腈時也有所提高，這一工藝為我們的生產提供了便利的同時也降低了生產成本。

現在就使用固體三氟化硼乙腈代替液體三氟化硼乙腈可行性做了如下幾點分析。

2　生產工藝方面

2.1固體三氟化硼乙腈做催化劑的操作過程

2.2液體三氟化硼乙腈做催化劑的操作過程

將液體三氟化硼乙腈用真空抽入三氟化硼乙腈計量罐。向縮合罐中加入乙腈，投入ACA-7和三嗪環，。開啟攪拌35HZ保持溫度在15℃以下，流加液體三氟化硼乙腈，加料完畢升溫至28℃計時，反應30分鐘（溫度保持在28℃～32℃）。向結晶罐中加入純化水，開啟攪拌并調節轉速40HZ，加入晶種。將水溫降到5℃以下。計時結束開啟降溫水降溫至20度以下，料液轉入結晶罐中，料液溫度保持10℃以下滴加氨水至渾濁，攪拌轉速降至10HZ，進行第一次養晶10分鐘。養晶完畢，調節結晶罐攪拌轉速為25HZ，緩慢滴加氨水調PH至2.2～2.4。結晶完畢，調節攪拌轉速10HZ，養晶30分鐘。養晶完畢，料液放入離心機離心，然后用80%丙酮洗滌，再用純丙酮洗滌。洗滌完畢，將7-ACT濕料經顆粒機顆粒，然后進入雙錐干燥器真空干燥。反應條件相比，固體三氟化硼乙腈和液體三氟化硼乙腈基本上相同，其中在使用固體三氟化硼乙腈將其投入時，料液溫度會迅速降低3℃～5℃，致使升溫過程延長1分鐘至2分鐘。對反應過程影響可以忽略。

3　投料量比較

以110㎏7-ACA為標準使用固體三氟化硼和液體三氟化硼時各原料投入量，固體投料時三氟化硼乙腈是150kg，液體是441kg，勞動量較液體投料時有所減輕。

4　經濟比性

（1）110㎏7-ACA投入產出7-ACT136㎏，使用固體三氟化硼乙腈做催化劑時三氟化硼乙腈的單耗由3.24變為1.10，乙腈的單耗由5.03變為6.91。液體三氟化硼乙腈成本17.52元/kg，固體三氟化硼乙腈成本32.50元/kg，乙腈成本12.39元/kg，正常生產時乙腈可以回收利用80%。

7-ACT的單位成本：液體投料時：3.24*17.52+5.03*12.39*0.8=106.62元。固體投料時：1.10*32.50+6.91*12.39*0.8=104.24元。固體投料替代液體投料原材料成本可以降低2.38元/kg。

（2）液體三氟化硼乙腈溫度低時，容易析出晶體，所以冬季使用時必須增加暖房才能保證三氟化硼乙腈的正常使用。而使用固體三氟化硼乙腈可以將暖房、加熱罐、伴熱管等設備都停用，蒸汽消耗方面會大幅降低。

（3）使用固體三氟化硼乙腈較液體三氟化硼乙腈可以減少三氟化硼乙腈計量罐和三氟化硼乙腈加熱罐兩個設備，減少設備費以及與其相關的設備維修費，設備保養費，設備折舊費。如果是新建廠房這些相應的設施可以省去不予建設。

5　安全性比較

三氟化硼侵入途徑：吸入。三氟化硼急性中毒：干咳、氣急、胸悶、胸部緊迫感惡心、食欲減退。三氟化硼危險特性：化學反應活性很高，遇水發生爆炸性分解，與銅及其合金有可能生產具有爆炸性的氯乙炔。暴露在空氣中潮氣時迅速水解成氟硼酸與硼酸產生白色煙霧。因為固體三氟化硼乙腈是25㎏/袋包裝，投料時空氣接觸面積較液體三氟化硼乙腈大，使生產危險性提高。對操作員工的身體危害較液體時大。安全性方面液體三氟化硼乙腈優點大于固體三氟化硼乙腈。

經過上述四個方面的比較采用固體三氟化硼乙腈較采用液體三氟化硼乙腈經濟成本低，操作容易。由于在環境安全方面不如液體三氟化硼乙腈安全，操作是一定注意安全，采取有效的防護措施。

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.10.036