一种左乙拉西坦关键中间体S-2-氨基丁酸甲酯的绿色生产方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种左乙拉西坦关键中间体S‑2‑氨基丁酸甲酯的绿色生产方法，属于药物制备领域，技术方案要点如下，S1.将

A green production method and equipment of methyl s-2-aminobutyrate, a key intermediate of levetiracetam

【技术实现步骤摘要】
一种左乙拉西坦关键中间体S-2-氨基丁酸甲酯的绿色生产方法及其装置
本专利技术涉及药物制备领域，特别涉及一种左乙拉西坦关键中间体S-2-氨基丁酸甲酯的绿色生产方法和装置。
技术介绍
左乙拉西坦（levetiracetam）是吡咯烷酮类化合物，商品名为Keppra。于1985年在中国申请了制备方法专利，于1999年获准在欧洲上市，2000年4月获FDA批准在美国上市，2007年3月在中国上市，后来在临床前药理实验中发现其具有独特的抗癫痫作用。除用于难治性癫痫的辅助治疗之外，其适应症也逐渐扩展到新诊断癫病的单药治疗，有广阔的应用前景。目前唯一具有预防癫痫发生的独特性能的抗癫痫药物。近年来，左乙拉西坦的生产工艺一直是制药工程研究的热点。S-2-氨基丁酸甲酯是左乙拉西坦合成工艺中的重要中间体。S-2-氨基丁酸甲酯的生产方法很多，目前实际应用得较多的是S-2-氨基丁酸法，即以S-2-氨基丁酸和甲醇为原料进行酯化反应。但是该方法的缺点也较为显著，即在反应过程中会产生大量的氯化氢和二氧化硫气体，该气体的排放对环境造成了严重的污染。在提倡工艺绿色环保的今天，对反应产物氯化氢和二氧化硫的后处理就显得尤为必要。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种左乙拉西坦关键中间体S-2-氨基丁酸甲酯的绿色生产方法和装置，使得S-2-氨基丁酸甲酯生产过程中产生的氯化氢和二氧化硫得到有效地吸收，工艺更加绿色环保。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种左乙拉西坦关键中间体S-2-氨基丁酸甲酯的绿色生产方法，包括如下操作步骤：S1.将S-2-氨基丁酸、甲醇和氯化亚砜混合物泵入反应釜中，加热搅拌反应，反应产生的氯化氢和二氧化硫从反应釜顶部抽出；S2.将反应釜顶抽出的氯化氢和二氧化硫泵入吸收塔底部，塔顶泵入碱性水溶液，吸收氯化氢和二氧化硫气体；S3.反应液从反应釜釜底放出，经过常压蒸馏，得到S-2-氨基丁酸甲酯。进一步的，一种左乙拉西坦关键中间体S-2-氨基丁酸甲酯的绿色生产方法，S-2-氨基丁酸和甲醇的摩尔配比是1:1~1:10。进一步的，一种左乙拉西坦关键中间体S-2-氨基丁酸甲酯的绿色生产方法，S-2-氨基丁酸和二氧化硫的摩尔配比是1:1~1:5。进一步的，一种左乙拉西坦关键中间体S-2-氨基丁酸甲酯的绿色生产方法，反应温度在30~60℃进一步的，一种左乙拉西坦关键中间体S-2-氨基丁酸甲酯的绿色生产方法，反应时间在1~10h。进一步的，一种左乙拉西坦关键中间体S-2-氨基丁酸甲酯的绿色生产方法，碱性水溶液中的碱是氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠或碳酸钾中的任意一种或几种的混合物。进一步的，碱性水溶液中还包括乙醚、乙醇或甲醇中的任意一种或几种的混合物。由于氯化氢溶于水后易挥发，加入乙醚、乙醇或甲醇后能够与氯化氢一起溶于水中，提高氯化氢的吸收效率。进一步的，碱性水溶液中还包括乳酸盐。进一步的，乳酸盐是乳酸钙、乳酸钠、乳酸锌、乳酸亚铁或乳酸乙酯中的任意一种或几种的混合物。乳酸盐能够进一步吸收二氧化硫，提高二氧化硫的吸收效率。进一步的，一种左乙拉西坦关键中间体S-2-氨基丁酸甲酯的绿色生产方法，碱性水溶液泵入吸收塔的流量按泵入的碱摩尔流量来计算在0.1~1.0mol/h。作为上述方案的优选，一种左乙拉西坦关键中间体S-2-氨基丁酸甲酯的绿色生产装置，包括反应釜、气体吸收塔和碱液储槽，反应釜与气体吸收塔通过管路连接，管路中间设置有塔底进料泵，塔底进料泵将反应釜釜顶的氯化氢和二氧化硫送入气体吸收塔中；碱液储槽与气体吸收塔通过管路连接，管路上设置有塔顶进料泵，塔顶进料泵将碱液储槽中的碱性水溶液送入气体吸收塔中进一步的，一种左乙拉西坦关键中间体S-2-氨基丁酸甲酯的绿色生产装置，气体吸收塔中设置有喷淋装置，喷淋装置固定连接在气体吸收塔顶部，用于碱性水溶液的喷淋。进一步的，一种左乙拉西坦关键中间体S-2-氨基丁酸甲酯的绿色生产装置，喷淋装置上设置有压力传感器，用于监测气体吸收塔内的压力，当压力低于过0.5MPa时，气体吸收塔内的氯化氢和二氧化硫已经被碱液吸收完全，在气体吸收塔侧面设置有一个放料口，当气体吸收塔内的压力低于0.5MPa时，将塔内溶液放出，送入碱液储槽，重新泵入喷淋装置中。这是由于气体吸收塔内压力在0.5MPa左右，当酸性气体送入气体吸收塔时，会增大塔内压力，当气体被完全吸收后，塔内压力重新回到0.5MPa，本专利技术通过压力的变化判断酸性气体的吸收情况，当气体吸收完全后，将吸收了酸性气体的碱液泵到碱液储槽，一方面防止塔内的碱液越积越多，影响酸性气体的吸收，一方面节省碱液不浪费。进一步的，一种左乙拉西坦关键中间体S-2-氨基丁酸甲酯的绿色生产装置，反应釜底部设置有反应釜放料口，反应釜放料口用于将反应釜内的产物放出。作为上述技术方案的优选，反应釜放料口连接有产物储槽，将反应釜出料口放出的产物进行收集。通过采用上述技术方案，综上所述，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提供的制备工艺使得S-2-氨基丁酸甲酯生产过程中产生的氯化氢和二氧化硫得到有效地吸收，使得工艺更加绿色环保，同时得到的反应产物中S-2-氨基丁酸甲酯的转化率大于88%。附图说明图1是本专利技术的装置示意图；图2是本专利技术的反应方程式；图中，1.反应釜，11.反应釜放料口，2.气体吸收塔，21.喷淋装置，3.碱液储槽，4.塔底进料泵，5.塔顶进料泵。具体实施方式以下结合附图对本专利技术作进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。反应产物采用高效液相色谱法进行定性定量检测：采用十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂（4.6mm×250mm，5μm或效能相当的色谱柱），以0.01mol/L磷酸氢二钠溶液（用磷酸调节pH值至6.5）-甲醇（67:33）为流动相；检测波长为220nm，进样量20μl。实施例1：一种左乙拉西坦关键中间体S-2-氨基丁酸甲酯的绿色生产方法，包括如下操作步骤：S1.将S-2-氨基丁酸和甲醇按照摩尔比1:1，S-2-氨基丁酸和氯化亚砜按照摩尔比1:5泵入反应釜1中，加热至反应温度50℃，强烈搅拌反应5h，反应产生的氯化氢和二氧化硫从反应釜1顶部抽出；S2.将反应釜1顶部抽出的氯化氢和二氧化硫泵入气体吸收塔2底部，气体吸收塔2塔顶泵入碱性水溶液，塔顶以0.1mol/h的流量泵入氢氧化钾水溶液，吸收氯化氢和二氧化硫气体；S3.反应液从反应釜1釜底放出，经过常压蒸馏，得到S-2-氨基丁酸甲酯，收率为89.3%。一种左乙拉西坦关键中间体S-2-氨基丁酸甲酯的绿色生产装置，如附图1所示，包括反应釜1、气体吸收塔2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种左乙拉西坦关键中间体S-2-氨基丁酸甲酯的绿色生产方法，其特征在于，包括如下操作步骤：/nS1. 将

【技术特征摘要】
1.一种左乙拉西坦关键中间体S-2-氨基丁酸甲酯的绿色生产方法，其特征在于，包括如下操作步骤：
S1.将S-2-氨基丁酸、甲醇和氯化亚砜混合物泵入反应釜中，加热搅拌反应，反应产生的氯化氢和二氧化硫从反应釜顶部抽出；
S2.将反应釜顶抽出的氯化氢和二氧化硫泵入吸收塔底部，塔顶泵入碱性水溶液，吸收氯化氢和二氧化硫气体；
S3.反应液从反应釜釜底放出，经过常压蒸馏，得到S-2-氨基丁酸甲酯。


2.根据权利要求1所述的一种左乙拉西坦关键中间体S-2-氨基丁酸甲酯的绿色生产方法，其特征在于，所述的S-2-氨基丁酸和甲醇的摩尔配比是1:1~1:10。


3.根据权利要求1或2所述的一种左乙拉西坦关键中间体S-2-氨基丁酸甲酯的绿色生产方法，其特征在于，所述的S-2-氨基丁酸和二氧化硫的摩尔配比是1:1~1:5。


4.根据权利要求3所述的一种左乙拉西坦关键中间体S-2-氨基丁酸甲酯的绿色生产方法，其特征在于，所述的反应温度在30~60℃。


5.根据权利要求3所述的一种左乙拉西坦关键中间体S-2-氨基丁酸甲酯的绿色生产方法，其特征在于，所述的反应时间在1~10h。


6.根据权利要求1或2所述的一种左乙拉西坦关键中间体S-2-氨基丁酸甲酯的绿色生产方法，其特征在于，所述碱性水溶液中的碱是氢氧化钠、氢氧化钾、...

【专利技术属性】
技术研发人员：凌岫泉，陶义华，穆加兵，
申请(专利权)人：南京恒道医药科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32