用于氯化羟基吡啶类物质的连续化装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种用于氯化羟基吡啶类物质的连续化装置。该连续化装置包括：连续供料单元；连续盘管反应单元，具有盘管反应器、控温夹套和背压阀，盘管反应器具有依次相连的入口管路、反应管路和出口管路，反应管路设置在控温夹套中，入口管路与连续供料单元相连，背压阀设置在盘管反应器的出口管路上；产物接收单元，与出口管路的末端相连。利用上述连续化装置使羟基吡啶类物质和氯化试剂在反应管路内进行连续反应和出料，使反应的加热时间控制更加精准，避免长时间加热产生副反应及杂质，可以使用更高的反应温度，以提高反应速率及转化率。利用背压阀提高反应管路内HCl的浓度增加主反应速率，提高反应选择性。

【技术实现步骤摘要】
用于氯化羟基吡啶类物质的连续化装置
本技术涉及羟基吡啶的氯化反应
，具体而言，涉及一种用于氯化羟基吡啶类物质的连续化装置。
技术介绍
在有机合成中，羟基吡啶的氯化反应是一类应用非常广泛且非常重要的反应。羟基吡啶的氯化方法有很多，包括用盐酸氯化、氯化亚砜氯化、二氯磷酸苯酯氯化、氯化膦或三氯氧磷氯化等。其氯化机理一般如下：即反应过程中会有氯化氢释放，同时释放的氯化氢会再以氯离子亲核试剂的方式进攻羟基碳，使碳氧键断裂，形成碳氯键。因此底物的结构对羟基的氯代反应影响很大。一些活性高的底物，用氯化亚砜，甚至用盐酸氯代即可。而对于一些活性低的底物，则需要使用氯化能力更强的氯化氧磷，甚至氯化磷，长时间升温才可使反应进行或部分进行。对于这种情况，本领域探索出了一些方法来提高反应活性，例如在反应中加入三乙胺、二异丙基乙胺、吡啶或N,N-二甲基苯胺来做傅酸剂，提高反应速率及转化率。又如在反应中加入催化量的DMF来促进反应的进行。即便这样，对于有些底物，转化率依然很难达到100％。吡啶羟基或其他含氮芳香杂环的羟基氯化，通常反应很慢，转化率和收率非常低。例如4,6-二羟基烟酸甲酯(CAS：79398-27-9)的氯化，在公开号为US2008/188467A1的美国专利申请中，直接将底物加入三氯氧磷中进行回流反应，但副反应多，后处理后收率仅为20％。而在公开号为US2011077267的美国专利申请中，为了控制副反应数量，将反应温度控制为20℃，加入1体积的DIPEA作为傅酸剂来促进反应，虽然反应收率有所提高，为59％，但是反应时间达到72h。又如如下结构的氯代，国际公开号为WO2014/144455A1的PCT专利申请使用二氯磷酸苯酯，180℃煮11h，转化率只有90％，收率为85％。此外，傅酸剂或催化剂虽然可以促进反应，加快反应速率，提高反应转化率，但是，这类试剂的加入，通常会使体系变黑，产生大量焦油，后处理变得非常困难。例如在2，6-二羟基吡啶氯化时，用二氯乙烷做溶剂，三氯氧磷做氯化剂，当加入DMF做催化剂后，体系变得非常粘稠，无法进行转移。同样是二羟基吡啶类化合物的氯化，使用五氯化磷，加入催化量的DMA做傅酸剂及活化反应，回流24h后仍然有原料剩余。而当加大DMA用量时，体系立即变黑，产生大量焦油。此外，傅酸剂一般含有弱碱性，与产物吡啶衍生物碱性类似，这使后处理纯化过程中，除掉这类傅酸剂时变得更加困难。综上，现有技术未来解决羟基吡啶的氯化反应的反应慢、转化率低、收率低的方法一般包括以下几种：提高反应温度。这种方法对于原料和产物都稳定的化合物比较适用。若化合物对热不稳定，则这种方法不适用。尤其是在从实验室到车间的放大过程。因规模放大后，反应的加热时间很难控制(通常体系越大，其加热过程及降温过程就越长，这就使实际的工艺加热时间比期望多出很多)。加入催化剂或傅酸剂。这类方法也不具有普适性。因为在某些化合物的生产中，加入这类催化剂或傅酸剂后，会使体系变黑，变粘，难于纯化，从而大大增加工艺的复杂性，同样不适合放大。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提供一种用于氯化羟基吡啶类物质的连续化装置，以解决现有技术中羟基吡啶类物质的氯化反应难以工业化应用的问题。为了实现上述目的，根据本技术的一个方面，提供了一种用于氯化羟基吡啶类物质的连续化装置，包括：连续供料单元；连续盘管反应单元，具有盘管反应器、控温夹套和背压阀，盘管反应器具有依次相连的入口管路、反应管路和出口管路，反应管路设置在控温夹套中，入口管路与连续供料单元相连，背压阀设置在盘管反应器的出口管路上；产物接收单元，与出口管路的末端相连。进一步地，上述连续盘管反应单元还包括：第一压力检测器，设置在入口管路上；第二压力检测器，设置在出口管路上。进一步地，上述连续化装置还包括：自动控制系统，自动控制系统与第一压力检测器、第二压力检测器和背压阀电连接，以接收第一压力检测器和第二压力检测器的检测结果并根据检测结果向背压阀发出调节压力的指令。进一步地，上述盘管反应器还设置有泄压阀，泄压阀设置在反应管路的前端。进一步地，上述控温夹套设置有温度检测器。进一步地，上述连续供料单元包括一个或多个供料器，各供料器包括：原料罐；原料泵，与原料罐和入口管路通过管路相连。进一步地，上述各供料器还包括：计量秤，原料罐设置在计量秤上。进一步地，上述计量秤、原料泵均与自动控制系统电连接，自动控制系统接收计量秤的计量结果并根据计量结果向原料泵发出调节泵速的指令。进一步地，上述盘管反应器为哈氏合金材质的盘管反应器。进一步地，上述控温夹套为白钢材质的控温夹套。应用本技术的技术方案，利用上述连续供料单元向连续盘管反应单元中持续提供羟基吡啶类物质和氯化试剂，使二者在连续盘管反应单元的反应管路内进行连续反应和出料，在连续反应进行时控温夹套对反应管路进行加热，使上述反应原料在反应管路中进行反应，一旦物料离开反应器，进入产物接收单元，物料即不再被加热，这使反应的加热时间控制更加精准，避免长时间加热产生副反应及杂质，因此使得技术人员可以考虑更高的反应温度，以提高反应速率及转化率。在出口管路上设置有背压阀，用于控制反应管路内压力，通过提高反应管路内压力提高反应管路内HCl的浓度，即增加了亲核试剂的浓度，可确保反应原位生成的HCl气体大部分溶于反应体系中，从而增加主反应速率，提高反应选择性，并且通过对体系加压，可以避免使用催化剂及傅酸剂导致的反应体系变得复杂、难于处理的问题出现。此外，上述连续化反应装置，由于反应连续进行因此不需要占用太大体积的反应器，即所需反应器的体积更小，设备拆卸、维护更加方便，对于这种强腐蚀性的反应体系，与高压釜相比，安全性更高，设备维修、维护成本更低。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1示出了根据本技术的一种优选的实施例提供的用于氯化羟基吡啶类物质的连续化装置的结构示意图。其中，上述附图包括以下附图标记：10、连续供料单元；11、原料罐；12、原料泵；13、计量秤；20、连续盘管反应单元；211、入口管路；212、反应管路；213、出口管路；214、泄压阀；22、控温夹套；221、温度检测器；23、背压阀；24、第一压力检测器；25、第二压力检测器；30、产物接收单元；40、自动控制系统。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。如本申请
技术介绍
所分析的，现有技术的羟基吡啶的氯化反应的反应慢、转化率低、收率低，为了解决该问题，提出了提高反应温度或加入催化剂或加入缚酸剂的方法，但是上述方法在放大过程中使得反应难以控制，进而难以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于氯化羟基吡啶类物质的连续化装置，其特征在于，包括：/n连续供料单元(10)；/n连续盘管反应单元(20)，具有盘管反应器、控温夹套(22)和背压阀(23)，所述盘管反应器具有依次相连的入口管路(211)、反应管路(212)和出口管路(213)，所述反应管路(212)设置在所述控温夹套(22)中，所述入口管路(211)与所述连续供料单元(10)相连，所述背压阀(23)设置在所述盘管反应器的出口管路(213)上；/n产物接收单元(30)，与所述出口管路(213)的末端相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于氯化羟基吡啶类物质的连续化装置，其特征在于，包括：
连续供料单元(10)；
连续盘管反应单元(20)，具有盘管反应器、控温夹套(22)和背压阀(23)，所述盘管反应器具有依次相连的入口管路(211)、反应管路(212)和出口管路(213)，所述反应管路(212)设置在所述控温夹套(22)中，所述入口管路(211)与所述连续供料单元(10)相连，所述背压阀(23)设置在所述盘管反应器的出口管路(213)上；
产物接收单元(30)，与所述出口管路(213)的末端相连。


2.根据权利要求1所述的连续化装置，其特征在于，所述连续盘管反应单元(20)还包括：
第一压力检测器(24)，设置在所述入口管路(211)上；
第二压力检测器(25)，设置在所述出口管路(213)上。


3.根据权利要求2所述的连续化装置，其特征在于，所述连续化装置还包括：
自动控制系统(40)，所述自动控制系统(40)与所述第一压力检测器(24)、所述第二压力检测器(25)和所述背压阀(23)电连接，以接收所述第一压力检测器(24)和所述第二压力检测器(25)的检测结果并根据所述检测结果向所述背压阀(23)发出调节压力的指令。


4.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪浩，卢江平，丰惜春，张欣，庹新坤，
申请(专利权)人：凯莱英医药集团天津股份有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12