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N-羟基丁二酰亚胺具有难以替代的药物合成中间体的作用,在精细化学品、医药、及生物科研领域有很大的应用价值。然而国内现有的生产N-羟基丁二酰亚胺的工艺不够理想,存在很大的优化空间。 本文在分析总结之前文献的基础上,选出了一条合理、经济、易于工业化的合成路线,并对其工艺条件进行了优化。该方法以丁二酸酐和盐酸羟胺为原料,先用NaOH处理盐酸羟胺,使其释放出游离羟胺,再与丁二酸酐进行酸酐取代反应,之后通过分段加热引导其进行脱水缩合反应,最后通过对生成物中的目标产物进行提取、分离、纯化,以总体85％以上的收率合成了N-羟基丁二酰亚胺。并通过实验,对合成路线中各步骤的关键工艺参数进行了优化,得出了最佳工艺条件。 第一步为制备游离羟基,反复改变NaOH的用量及滴加速率,得到了最优的反应条件为:8.75g盐酸羟胺需加入10ml质量分数40%的NaOH水溶液,滴加速度每5秒滴一滴,反应温度15℃以下。 第二步为酸酐取代反应,用物质的量为羟胺的1.2倍的丁二酸酐与游离羟胺反应,事先将块状丁二酸酐研磨成粉末,最佳反应温度在40-50℃之间。 第三步为脱水缩合反应,通过单因素实验及正交试验确定了最佳反应条件:在真空度90kPa,60℃的条件下反应1h,之后升温至97℃反应30min,然后升温至150℃反应1h。产品熔点标准,收率稳定在95%附近。 在产品提取及分离阶段,通过改变提取剂用量、提取方式以及提取时间进行试验,最后得出了100ml提取剂、(50ml+30ml+20ml)的提取方式以及每次半小时的提取时间的最佳条件。在产品的精制阶段采用的是80℃回流,8小时低温结晶的方法,最终得到的产品熔点符合文献标准值,收率在85%以上。 最后本文将本工艺与原有的生产工艺进行了对比,主要通过经济分析,得到了两种工艺每吨N-羟基丁二酰亚胺所需的原料成本:新工艺为9.32万元,而原工艺为18.85万元。