一种制备1,3-二甲基-4-亚氨基脲嗪的后处理方法技术

本发明专利技术提供一种制备1,3‑二甲基‑4‑亚氨基脲嗪的后处理方法，属于化学工艺技术领域。该方法包括：将二甲基氰乙酰脲加入环合反应罐中，加入液体氢氧化钠进行环合反应；保持在终点温度进行保温反应，得到1,3‑二甲基‑4‑亚氨基脲嗪粗产物；将1,3‑二甲基‑4‑亚氨基脲嗪粗产物进行离心分离，得到1,3‑二甲基‑4‑亚氨基脲嗪母液和1,3‑二甲基‑4‑亚氨基脲嗪固体；将步骤三的1,3‑二甲基‑4‑亚氨基脲嗪母液进行污水处理，将1,3‑二甲基‑4‑亚氨基脲嗪固体投入中转罐中，加入饮用水定容，打浆混合形成悬浊液。本发明专利技术的处理方法得到的咖啡因成品的杂质总含量大幅度下降，杂质的种类大幅度减少。

A post-treatment method for the preparation of 1,3-dimethyl-4-semicarbazine

The invention provides a post-treatment method for preparing 1,3 \u2011 dimethyl \u2011 4 \u2011 imino urea zine, which belongs to the technical field of chemical process. The method comprises the following steps: adding dimethylcyanoacetamide into the cyclization reaction tank, adding liquid sodium hydroxide for cyclization reaction; keeping the temperature at the end point for heat preservation reaction, obtaining 1,3 \u2011 dimethyl4 \u2011 4 \u2011 semicarbazine crude product; centrifuging the 1,3 \u2011 dimethyl4 \u2011 semicarbazine crude product, obtaining 1,3 \u2011 dimethyl4 \u2011 semicarbazine mother liquor and 1,3 \u2011 dimethyl4 \u2011 semicarbazine, 3 \u2011 dimethyl \u2011 4 \u2011 imino urea zine solid; the 1,3 \u2011 dimethyl \u2011 4 \u2011 imino urea zine mother liquor in step 3 is subject to sewage treatment, and the 1,3 \u2011 dimethyl \u2011 4 \u2011 imino urea zine solid is put into the transfer tank, added to the drinking water for constant volume, beaten and mixed to form the suspension. The total content of impurities in the finished caffeine product obtained by the treatment method of the invention is greatly reduced, and the types of impurities are greatly reduced.

【技术实现步骤摘要】
一种制备1,3-二甲基-4-亚氨基脲嗪的后处理方法
本专利技术属于化学工艺
，具体涉及一种制备1,3-二甲基-4-亚氨基脲嗪的后处理方法。
技术介绍
咖啡因生产工艺中，环合反应是主要的反应步骤，其反应为1,3-二甲基氰乙酰脲在液体氢氧化钠的作用下环合反应得到1,3-二甲基-4-亚氨基脲嗪(DM·4AU)的过程，此DM·4AU是后续合成咖啡因的主要中间产品，而DM·4AU的产品质量对最终的咖啡因的产品质量有很大的影响。随着今年来我国GMP管理越加严格，对药品质量的要求越来越高，特别是对杂质的控制。而我公司的咖啡因80％出口到欧美、拉美及东南亚地区，特别是欧美按照EDQM要求，对杂质的要求其总含量要远低于药典标准，比如咖啡因药典标准咖啡因杂质总含量为≤0.1％，但是其要求总杂质含量≤0.06％才可以接受，同时，在杂质的种类方面，除了要求对已知杂质茶碱、可可碱、7-甲基黄嘌呤分析外，对未知的杂质也要进行分析，确定未知杂质的结构及含量水平，这样，给企业检测分析带来很大难度，并使检测成本大幅度增加。所以，只有通过对前部中间产品副产杂质产生进行控制，使其杂质总含量降低，未知杂质种类降低至最少，才能够保证咖啡因的质量符合欧美的质量要求，也减少公司的检测成本。二是通过对中间产品的质量控制，减少原料消耗，进而降低咖啡因产品的制造成本。现有工艺方法，如图1所示，合成的DM·4AU料液不进行分离，直接去亚硝化进行亚硝化反应合成DM·NAU，由于DM·4AU料液含有大量过量未反应的原料及反应过程产生的副产杂质，所以，对原料成本的控制、咖啡因的产品质量都有不同的影响，存在一定的不足，表现为：1、缩合反应时为二甲脲、醋酸酐过量反应，得到的1，3-二甲基氰乙酰脲中含量过量残留的二甲脲及醋酐反应过量残留的醋酸。残留的醋酸环合反应时增加液体氢氧化钠的消耗生成大量的副产醋酸盐；二甲脲在亚硝化反应时会和亚硝酸钠反应生产副产杂质，同时增加亚硝酸钠消耗。2、缩合反应合成1，3-二甲基氰乙酰脲时，合成使用的原料氰乙酸稳定性一般，反应过程的控制稳定性不好时会产生一定的副产杂质，这些副产杂质对最终咖啡因杂质的含量及分布数量有一定的影响，进而影响到咖啡因的产品质量。3、环合反应后料液中残留的液碱增加了亚硝化反应时硫酸的消耗，并产生大量的硫酸盐，这些分离后的高盐废液增加了废水的处理难度，并使环保处理费用增加。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种制备1,3-二甲基-4-亚氨基脲嗪的后处理方法，该方法得到的产物杂质含量和杂质种类下降，质量得到提升。本专利技术提供一种制备1,3-二甲基-4-亚氨基脲嗪的后处理方法，该方法包括：步骤一：将二甲基氰乙酰脲加入环合反应罐中，调整反应罐温度为40～45℃，加入液体氢氧化钠进行环合反应；步骤二：环合反应结束后，保持在终点温度进行保温反应，保温过程测试pH值，得到1,3-二甲基-4-亚氨基脲嗪粗产物；步骤三：将步骤二得到的1,3-二甲基-4-亚氨基脲嗪粗产物进行离心分离，具体为：离心6-7次，离心机转速为1500转/分钟，每次离心时间为15-20分钟，整批物料的离心时间为2-3小时，分离后得到1,3-二甲基-4-亚氨基脲嗪母液和1,3-二甲基-4-亚氨基脲嗪固体；步骤四：将步骤三的1,3-二甲基-4-亚氨基脲嗪母液进行污水处理，将1,3-二甲基-4-亚氨基脲嗪固体投入中转罐中，加入饮用水定容，打浆混合形成悬浊液。优选的是，所述步骤一中二甲基氰乙酰脲与液体氢氧化钠的摩尔比为1：(0.3370-0.4632)。优选的是，所述的步骤一的环化反应终点温度为90～95℃，pH值9.2～9.4。优选的是，所述的步骤二的保温时间为0.5-1h。优选的是，所述的步骤三中离心分离的温度为20～25℃。优选的是，所述的1,3-二甲基-4-亚氨基脲嗪固体的质量Kg：饮用水的体积L为(460-480)：(1150-1200)。本专利技术的有益效果本专利技术提供一种制备1,3-二甲基-4-亚氨基脲嗪的后处理方法，该方法利用DM·4AU的在水中的溶解度在0.05％以下，难溶于水的特点，在工艺中增加了离心分离工艺过程，分离后这些杂质全部进入DM·4AU母液中，进而得到非常纯净的DM·4AU固体，DM·4AU离心分离后对DM·4AU收率影响很小，而料液中的二甲脲、醋酸、液碱及副产杂质基本可可溶性的，再将分离后DM·4AU重新加入饮用水定容为一定浓度的悬浊液，然后，再进行亚硝化反应，亚硝酸钠、硫酸的消耗有不同程度的减少，而料液中残留的二甲脲、副产杂质在分离后基本得到去除，因此，亚硝化反应将副产杂质产生数量、种类将至最低，也把后续反应产生副产杂质的风险将至最低，所以，咖啡因成品的杂质总含量大幅度下降，杂质的种类大幅度减少，实验结果表明：咖啡因杂质总含量水平由原来0.06～0.08％，经过该处理后，下降至0.06％以下，通过HPLC检测，咖啡因未知杂质的种类、个数有原来6个以上降至4个以下。杂质的下降咖啡因含量有较大的提高，原来粗品咖啡因的含量在94.0～95.％左右，而现在的粗品咖啡因含量在95.0％以上，咖啡因的内在质量有了较大的提高。另外，亚硝酸钠的单耗下降约9％，咖啡因原料成本降低约0.6％，按照我公司现在生产批量每年可增加利润约30万元左右。附图说明图1为现有环合反应的工艺流程；图2为本专利技术中环合反应的工艺流程；图3为本专利技术制备咖啡因的工艺流程；图4为实施例4制备得到的粗品咖啡因的HPLC图；图5为实施例4制备得到的咖啡因的HPLC图。具体实施方式本专利技术提供一种制备1,3-二甲基-4-亚氨基脲嗪的后处理方法，如图2所示，该方法包括：步骤一：将二甲基氰乙酰脲加入环合反应罐中，调整反应罐温度为40～45℃，加入液体氢氧化钠进行环合反应，所述的环化反应终点温度优选为90～95℃，pH值优选为9.2～9.4，二甲基氰乙酰脲与液体氢氧化钠的摩尔比优选为1：(0.3370-0.4632)；反应过程如下：步骤二：环合反应结束后，保持在终点温度进行保温反应，所述的保温时间优选为0.5-1h，保温过程测试pH值，使pH值稳定在9.2～9.4，并保持不变，得到1,3-二甲基-4-亚氨基脲嗪粗产物；步骤三：保温完毕，优选冷却降温至20～25℃，将步骤二得到的1,3-二甲基-4-亚氨基脲嗪粗产物进行离心分离，具体为：离心6-7次，离心机转速为1500转/分钟，每次离心时间为15-20分钟，整批物料的离心时间为2-3小时，分离后得到1,3-二甲基-4-亚氨基脲嗪母液和1,3-二甲基-4-亚氨基脲嗪固体；步骤四：将步骤三的1,3-二甲基-4-亚氨基脲嗪母液进行污水处理，将1,3-二甲基-4-亚氨基脲嗪固体投入中转罐中，加入饮用水定容，打浆混合形成悬浊液，所述的1,3-二甲基-4-亚氨基脲嗪固体的质量Kg：饮用水的体积L优选为(4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备1,3-二甲基-4-亚氨基脲嗪的后处理方法，其特征在于，该方法包括：/n步骤一：将二甲基氰乙酰脲加入环合反应罐中，调整反应罐温度为40～45℃，加入液体氢氧化钠进行环合反应；/n步骤二：环合反应结束后，保持在终点温度进行保温反应，保温过程测试pH值，得到1,3-二甲基-4-亚氨基脲嗪粗产物；/n步骤三：将步骤二得到的1,3-二甲基-4-亚氨基脲嗪粗产物进行离心分离，具体为：离心6-7次，离心机转速为1500转/分钟，每次离心时间为15-20分钟，整批物料的离心时间为2-3小时，分离后得到1,3-二甲基-4-亚氨基脲嗪母液和1,3-二甲基-4-亚氨基脲嗪固体；/n步骤四：将步骤三的1,3-二甲基-4-亚氨基脲嗪母液进行污水处理，将1,3-二甲基-4-亚氨基脲嗪固体投入中转罐中，加入饮用水定容，打浆混合形成悬浊液。/n

【技术特征摘要】
1.一种制备1,3-二甲基-4-亚氨基脲嗪的后处理方法，其特征在于，该方法包括：
步骤一：将二甲基氰乙酰脲加入环合反应罐中，调整反应罐温度为40～45℃，加入液体氢氧化钠进行环合反应；
步骤二：环合反应结束后，保持在终点温度进行保温反应，保温过程测试pH值，得到1,3-二甲基-4-亚氨基脲嗪粗产物；
步骤三：将步骤二得到的1,3-二甲基-4-亚氨基脲嗪粗产物进行离心分离，具体为：离心6-7次，离心机转速为1500转/分钟，每次离心时间为15-20分钟，整批物料的离心时间为2-3小时，分离后得到1,3-二甲基-4-亚氨基脲嗪母液和1,3-二甲基-4-亚氨基脲嗪固体；
步骤四：将步骤三的1,3-二甲基-4-亚氨基脲嗪母液进行污水处理，将1,3-二甲基-4-亚氨基脲嗪固体投入中转罐中，加入饮用水定容，打浆混合形成悬浊液。


2.根据权利要求1所述的一种制备1,3-二甲基-4-亚氨...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭跃民，齐万良，许海波，张英勋，李立冬，
申请(专利权)人：吉林省舒兰合成药业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林;22