由六甲基二硅氧烷制備N,N-雙三甲基硅脲的工藝過程研究.pdf

1、N,N-雙三甲基硅脲(N,N-Bistrimethyl urea,BSU,簡稱硅脲)是生產(chǎn)7-氨基去乙酰氧基頭孢烯酸(7-Aminodeacetoxycephalosporanic acid,7-ADCA)的主要原料,用于7-ADCA生產(chǎn)中的羧基保護(hù),占7-ADCA成本的40％左右.近幾年華藥倍達(dá)公司年產(chǎn)量225噸7-ADCA項(xiàng)目已經(jīng)達(dá)產(chǎn),哈藥、魯抗、石藥集團(tuán)也已建成或正在上馬7-ADCA項(xiàng)目,然而與之配套的BSU項(xiàng)目卻沒有跟上,并且頭

2、孢氨芐的生產(chǎn)也需要大量的BSU.該文對以六甲基二硅氧烷(Hexamethyl disiloxane,HMDO)為原料制備BSU的工藝過程進(jìn)行研究,以期得到低成本的BSU工業(yè)化合成路線.通過該文研究,得到如下制備工藝路線:首先,將生產(chǎn)7-ADCA過程中副產(chǎn)的HMDO甲苯溶液,經(jīng)氯化反應(yīng)制得三甲基氯硅烷(Trimethylchlorosilane,TMS),然后,將TMS氨化反應(yīng)制得六甲基二硅氮烷(Hexamethyldisilazine,

3、HMDZ,簡稱硅胺),最后,將HMDZ與尿素反應(yīng)制得BSU產(chǎn)品.在氯化反應(yīng)中,研究了氯化氫氣體的制備、反應(yīng)溫度、反應(yīng)器的構(gòu)型、高效復(fù)合催化劑的制備及使用等;在氨化反應(yīng)中,對通氣量、反應(yīng)時間、溶劑配比等進(jìn)行了優(yōu)化篩選;對制備硅脲反應(yīng)中的催化劑及溶劑的選擇進(jìn)行了考察.通過上述研究,得出各步的最優(yōu)化工藝條件如下:最佳氯化反應(yīng)溫度為0℃,催化劑加入量為HMDO質(zhì)量的0.5％;氨化反應(yīng)中,最佳通氣量為10m<'3>/h,反應(yīng)時間為10小時,溶劑與

4、TMS的體積比為4:1;制備硅脲反應(yīng)中,最佳反應(yīng)溫度為¨0°C,反應(yīng)時間為6小時,TMS作為催化劑,用量為尿素量的3‰為宜.該文主要研究了利用頭孢氨芐廢液中分離出來的HMDO來合成BSU的工藝技術(shù),由于采用回收原料,較直接采購三甲基氯硅烷(TMS),每噸BSU成本由原來的8萬下降到6萬.據(jù)該研究成果建立了年產(chǎn)千噸的BSU生產(chǎn)裝置系統(tǒng).年因節(jié)約成本而產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益在1500萬元以上.同時,該制備工藝過程使廢物資源化,減少了環(huán)境污染,具有較