一种肼基甲酸苄酯制备方法及其制备系统
阅读说明：本技术 一种肼基甲酸苄酯制备方法及其制备系统 (Preparation method and preparation system of benzyl carbazate ) 是由 徐西之 于 2020-12-31 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种肼基甲酸苄酯制备方法及其制备系统,包括,将水合肼溶于二氯甲烷中,滴加氨甲酸苄酯,然后在～10-80℃的条件下进行保温,保温结束后进行加入酸进行精制,然后再加入碱进行中和,中和结晶后离心提纯,得到的母液分层后回收二氯甲烷,得到的结晶溶解后再次离心提纯,得到肼基甲酸苄酯,本发明提供一种肼基甲酸苄酯制备方法,其在对于合成的肼基甲酸苄酯的制备中包括较好的产量的情况下同时对于原料的回收效果极好,有效的促进了原料的回收和生产过程中生产成本的降低。(The invention discloses a preparation method of benzyl carbazate and a preparation system thereof, which comprises the steps of dissolving hydrazine hydrate in dichloromethane, dropwise adding benzyl carbazate, then carrying out heat preservation at the temperature of 10-80 ℃, adding acid for refining after the heat preservation is finished, then adding alkali for neutralization, carrying out centrifugal purification after neutralization and crystallization, layering the obtained mother liquor, recovering dichloromethane, dissolving the obtained crystal, and carrying out centrifugal purification again to obtain the benzyl carbazate.)
技术领域
本发明涉及化工合成技术领域，特别是涉及一种肼基甲酸苄酯制备方法及其制备系统。
背景技术
肼基甲酸苄酯是一种白色或淡米色片状结晶，又叫做苄基肼基甲酸酯、苄氧羰基肼，是一中医药中间体，常被用作茚虫威的合成，是一种重要的化工中间体。
目前对于肼基甲酸苄酯的制备过程中，多是对于产物合成合成的考虑，但是对于原料的合成过程中的考虑不多，对于原料的综合利用效率不高。因此提出一种肼基甲酸苄酯制备方法及其制备系统，制备肼基甲酸苄酯的同时对原材料进行循环利用。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述和/或现有盐酸二甲双胍药剂中存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明其中一个目的是，克服现有盐酸二甲双胍产品的不足，提供一种体外吸收的盐酸二甲双胍乳膏剂。
为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：一种肼基甲酸苄酯制备方法，其包括如下步骤，将水合肼溶于二氯甲烷中，滴加氨甲酸苄酯，然后在～10-80℃的条件下进行保温，保温结束后进行加入酸进行精制，然后再加入碱进行中和，中和结晶后离心提纯，得到的母液分层后回收二氯甲烷，得到的结晶溶解后再次离心提纯，得到肼基甲酸苄酯。
作为本发明所述肼基甲酸苄酯制备方法的一种优选方案，其中：加入的酸包括硫酸、硝酸、盐酸中的一种
作为本发明所述肼基甲酸苄酯制备方法的一种优选方案，其中：加入的酸为盐酸。
作为本发明所述肼基甲酸苄酯制备方法的一种优选方案，其中：碱为碳酸钠。
作为本发明所述肼基甲酸苄酯制备方法的一种优选方案，其中：保温结束后溶液出现分层，取上层清液回收水合肼。
本发明的另一个目的是提供一种制备系统，其能够为制备肼基甲酸苄酯提供回收原材料功能。
为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种肼基甲酸苄酯制备系统，包括反应炉、冷凝单元、反应单元和控制单元，其中，反应炉，其包括壳体、设置于所述壳体内顶部的搅拌轮、与所述搅拌轮连接的第一伸缩杆、设置于所述壳体内底部的加热器、设置于所述加热器上方的导热板、贯穿所述导热板的第二伸缩杆、与所述第二伸缩杆伸缩端连接的托盘、设置于所述反应炉上方的若干进料口和对称设置于所述反应炉底部两侧的出料口、回料口；冷凝单元，其包括压缩机、与所述压缩机连接的排气阀和吸气阀、与所述吸气阀连接的储液器、与所述储液器连接的冷凝器和温度示计，所述冷凝器与排气阀连接，所述排气阀连接有真空泵，所述吸气阀与储液器之间还设置有进液口；反应单元，其至少包括两个反应炉，所述反应炉的出料口并联连接至所述进液口，所述出料口与进液口之间均设置有阀门，所述阀门与进液口之间设置有泵浦，所述反应炉回料口之间进行双向连接，连接管道上设置有两个并联且泵浦方向相反的气泵，每个气泵后均设置有一截止阀门。控制单元，其包括与所述反应炉连接的转速控制设备、与所述反应炉内加热器连接的温度控制设备、与所述气泵并联电路连接的液体密度监测设备、与所述反应炉内第一伸缩杆和第二伸缩杆连接的控制设备、以及阀门控制设备。
作为本发明所述肼基甲酸苄酯制备系统的一种优选方案，其中：所述导热板采用导热性能较好材料，且能够隔绝液体；所述托盘上开设有多个孔洞。
作为本发明所述肼基甲酸苄酯制备系统的一种优选方案，其中：所述压缩机内顶部设置有进料阀和出料阀，所述进料阀和出料阀下方设置有推块，所述推块与转动杆和力臂转动连接。
作为本发明所述肼基甲酸苄酯制备系统的一种优选方案，其中：所述进料阀、出料阀、排气阀、吸气阀、阀门、截止阀门通过所述阀门控制设备控制。
作为本发明所述肼基甲酸苄酯制备系统的一种优选方案，其中：所述转速控制设备控制所述搅拌轮转速达到200rpm，所述温度控制设备控制所述反应器内部加热达到80℃，所述液体密度监测设备监测所述反应器内抽取出的液体密度，所述控制设备控制第一伸缩杆和第二伸缩杆的伸长与收缩。
本发明的有益效果：
本发明提供一种肼基甲酸苄酯制备方法，其在对于合成的肼基甲酸苄酯的制备中包括较好的产量的情况下同时对于原料的回收效果极好，有效的促进了原料的回收和生产过程中生产成本的降低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1为本发明一种肼基甲酸苄酯制备方法及其制备系统的整体流程示意图。
图2为本发明一种肼基甲酸苄酯制备方法及其制备系统的压缩机示意图。
图3为本发明一种肼基甲酸苄酯制备方法及其制备系统的反应炉结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
实施例1
在三口反应瓶中，加入水合肼2mol和50mL二氯甲烷，充分溶解后滴加2mol 氨甲酸苄酯，滴加氨甲酸苄酯时温度降低至0℃，滴加完成后继续反应2h，待溶液发生分层后取上层清液回收水合肼，下层液体加入120mL20％盐酸，反应1h后加入碳酸钠直至溶液呈中性，使用200rpm的转速离心处理2min，上层液体和下层结晶分离，上层液体使用乙醇200mL溶解，除去废液，乙醇溶液加热至80℃除去乙醇，回收二氯甲烷，取下层结晶使用300mL水复溶，然后使用200rpm的转速离心处理2min得到产物肼基甲酸苄酯。
实施例2
如图1～3所示，在本发明中，反应炉100，其包括壳体101、设置于壳体101 内顶部的搅拌轮102、与搅拌轮103连接的第一伸缩杆104、设置于壳体101内底部的加热器105、设置于加热器105上方的导热板106、贯穿导热板106的第二伸缩杆 107、与第二伸缩杆107伸缩端连接的托盘108、设置于反应炉100上方的若干进料口109和对称设置于反应炉100底部两侧的出料口110、回料口111；
冷凝单元200，其包括压缩机201、与压缩机201连接的排气阀202和吸气阀 203、与吸气阀203连接的储液器204、与储液器204连接的冷凝器205和温度示计 208，冷凝器205与排气阀202连接，排气阀202连接有真空泵206，吸气阀203与储液器204之间还设置有进液口207；
反应单元300，其至少包括两个反应炉100，反应炉100的出料口110并联连接至进液口207，出料口110与进液口207之间均设置有阀门301，阀门301与进液口 207之间设置有泵浦302，反应炉100回料口111之间进行双向连接，连接管道上设置有两个并联且泵浦方向相反的气泵303，每个气泵303后均设置有一截止阀门 304。
控制单元400，其包括与反应炉100连接的转速控制设备401、与反应炉100内加热器105连接的温度控制设备402、与气泵303并联电路连接的液体密度监测设备403、与反应炉100内第一伸缩杆104和第二伸缩杆107连接的控制设备404、以及阀门控制设备405。
导热板106采用导热性能较好材料，且能够隔绝液体；托盘108上开设有多个孔洞。压缩机201内顶部设置有进料阀201a和出料阀201b，进料阀201a和出料阀 201b下方设置有推块201c，推块201c与转动杆201d和力臂201e转动连接。
进料阀201a、出料阀201b、排气阀202、吸气阀203、阀门301、截止阀门304 通过阀门控制设备405控制。转速控制设备401控制搅拌轮102转速达到200rpm，温度控制设备402控制反应器100内部加热达到80℃，液体密度监测设备403监测反应器100内抽取出的液体密度，控制设备404控制第一伸缩杆104和第二伸缩杆 107的伸长与收缩。
反应炉100提供原材料发生反应的场地与条件，壳体101提供发生反应的容器，搅拌轮102为溶液反应提供离心功能，加快反应速度，第一伸缩杆104、第二伸缩杆107能够控制搅拌轮102和托盘108在溶液中的高度，提供离心转轮与取出产物的功能，加热器105能够为后续反应提供热量基础，导热板106将加热器105 发出的热量传递给溶液，托盘108能够举起粗产物，方便取出，出料口110与回料口111用于排出溶液或回收溶液。
压缩机201为管道内液体流动提供动能，排气阀202与吸气阀203提供大气流动，方便压缩机201工作，储液器204为一个大的腔体，提供大量溶液聚集的地方，方便为温度示计208进行测量，冷凝器205用于降低液体温度，直至溶液降至0℃，排气阀202和真空泵206用于最后清理管道内部残留，进液口207用于连接反应炉 100内的反应溶液。
出料口110用于将反应炉100内部溶液排出，泵浦302、气泵303能够将反应炉 100内的溶液泵出，截止阀门304能够阻断进液口207之间的溶液传输，达成精准将分层溶液分离。
转速控制设备401控制搅拌轮102转速达到200rpm，温度控制设备402控制反应器100内部加热达到80℃，液体密度监测设备403监测反应器100内抽取出的液体密度，控制设备404控制第一伸缩杆104和第二伸缩杆107的伸长与收缩，进料阀201a、出料阀201b、排气阀202、吸气阀203、阀门301、截止阀门304通过阀门控制设备405控制。
工作流程为：开始制备时，通过第一反应炉100上的不同进料口109向内加入水合肼与二氯甲烷，等待两者充分溶解后滴加氨甲酸苄酯，之后打开与第一反应炉100连接的阀门301，通过泵浦302不断抽取反应炉200中的液体，直至抽取动作完成，启动压缩机201，阀门控制设备405打开进料阀201a与排气阀202，转动转动杆201d带动力臂201e上下移动推块201c，向下移动推块201c时排气阀202打开，会抽取外部空气，向上移动推块201c时，关闭进料阀201a与排气阀202，打开出料阀201b203，推块201c向上挤压空气，推动管道内液体在冷凝单元200中流动，之后重复转动转动杆201d，即可使溶液在冷凝单元200中不断循环流动，重复经过冷凝器205达到降温目的，通过储液器204上的温度示计208可以得知管道内溶液的基本温度，循环冷凝直至溶液温度达到反应温度0℃。
保持温度为0℃反应完全后，通过泵浦302将溶液返回至第一反应炉100，静置等待其分层，通过进料口110，以及连接管道上的气泵303，从第一反应炉100 底部不断抽取下层溶液至第二反应炉100，在并联气泵303管道上设置有液体密度监测设备403，在抽取下层溶液至第二反应炉100时，当接触到水合肼时，液体密度产生变化，液体密度监测设备403发出警告高电平至阀门控制设备405，阀门控制设备405对截止阀门304做出指令关闭管道，完成水合肼与二氯甲烷溶液的分离，处于第一反应炉100内的水合肼能够再利用作为原料。此时主反应移至第二反应炉100。
在第二反应炉100中加入盐酸与碳酸钠，通过溶液的PH评定直至该溶液达到中性，此时开启控制单元300中的转速控制设备401，通过转速控制设备401使搅拌轮102转动，且转速达到200rpm，处理2分钟，上层液体与下层结晶分离，通过转速控制设备401暂停搅拌轮102转动，通过控制设备405缩短第一伸缩杆104长度，将搅拌轮102伸起，伸长第二伸缩杆107，由于下层粗产物会结晶，受重力影响下坠，伸长第二伸缩杆107，将托盘108托起，托盘108上开设有孔洞，向上移动时能够穿过溶液，将底端结晶抬出溶液，方便拾出粗产物，之后加入乙醇溶液溶解，吸收废液，通过温度控制设备402启动加热器105，加热溶液至80℃，根据乙醇的挥发特性会从第二反应炉100中除去，此时溶液剩下二氯甲烷，反应炉 100进料口110之间并联连接有泵浦方向相反的气泵303，通过并联的反向气泵303 能够将剩余的二氯甲烷溶液原材料重新装回第一反应炉100，完成对原材料的回收利用。
取出粗产物之后只需使用水复溶，然后使用200rpm的转速离心处理2min得到产物肼基甲酸苄酯。
使用高效气相色谱(GC)内标法测定肼基甲酸苄酯产量，制得肼基甲酸苄酯产率90.00％；对于剩余原料水合肼回收率83.21％，剩余原料二氯甲烷回收率 98.86％。
重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本申请的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的(例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值(例如，温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等)。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本发明的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本发明的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本发明不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。
此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征(即，与当前考虑的执行本发明的最佳模式不相关的那些特征，或于实现本发明不相关的那些特征)。
应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
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