Способ извлечения незамещенных nh-кислот азольного ряда из водного раствора реакционной массы

 

Сущность изобретения: продукт NH - кислоты азольного ряда извлекают из водных растворов реакционных масс разбавлением реакционной массы водой до содержания целевого компонента 30 - 60 г/л, созданием рН среды в диапазоне: pK_a-(3-4) и pK⁺_ВН= (3-4), осветлением полученных растворов с помощью пылевидного микропористого активного угля и последующим их пропусканием через слой гранулированного активного угля того же типа до степени заполнения адсорбционного пространства целевым компонентом 0,32 - 0,15 г/г. Характеристика: упрощение технологии, увеличение выхода и расширение области применения. 1 табл.

Изобретение относится к тонкой химической технологии органических соединений, в частности к способам извлечения незамещенных NH-кислот азольного ряда общей структуры где Х и Y СН и/или N, из водных растворов реакционных масс, используя в качестве примеров растворы имидазола, 1,2,4-триазола и тетразола. Указанные соединения являются важнейшими реагентами для синтеза разнообразных лекарственных препаратов автоматизированного синтеза полинуклеотидов, катализаторами отверждения эпоксидных смол, а также применяются в других областях науки и техники. Сущность изобретения заключается в том, что для извлечения незамещенных NH-кислот азольного ряда из водного раствора реакционной массы общей структуры где Х и Y СН и/или N, реакционную массу разбавляют водой до содержания целевого продукта 30-60 г, создают рН среды в диапазоне рК_а- (3-4) и рК_вн⁺ + (3-4), полученный раствор осветляют с помощью пылевидного микропористого активного угля (АУ), пропускают через слой грнулированного активного угля того же типа из расчета 0,15-0,32 г NH-кислот на 1 г активного угля и затем обрабатывают активный уголь с сорбированной на нем реакционной массой органическим растворителем с последующим удалением растворителя и извлечением целевого продукта. Разбавление реакционной массы водой до содержания целевого компонента 30-60 г/л позволяет эффективно реализовать операции осветления разбавленной реакционной массы и пропускания предварительно осветленного раствора через слой гранулированного АУ за счет минимизации расхода АУ и потерь целевого компонента на стадии осветления раствора и улучшения процесса разделения азолов от сопутствующих примесей неорганического характера в слое АУ на основной стадии извлечения. Уменьшение содержания азолов в растворе ниже 30 г/л приводит к сокращению производительности процесса, а увеличение сверх 60 г/л влечет быстрое падение эффективности процесса осветления. Разбавление реакционной массы водой в начале процесса извлечения целевого продукта способствует упрощению технологии, увеличению выхода и обеспечению безопасности ведения процесса. На стадии осветления удается извлечь преимущественно примеси органического характера, что позволяет упростить технологию вследствие защиты слоя гранулированного АУ от отравления и увеличить выход целевого компонента благодаря выводу из раствора сильно адсорбирующихся примесей. Создание рН среды в диапазоне рК_а- (3-4) и рК_вн⁺ + (3-4) позволяет увеличить выход целевого компонента и расширить область применения способа за счет резкого сокращения содержания в растворе минеральных кислот или щелочей, обладающих более высокой адсорбируемостью, чем соответствующие им минеральные соли, а также вследствие перевода азолов из солевых форм в ковалентную. Пропускание предварительно осветленных растворов через слой гранулированного АУ до степени заполнения адсорбционного пространства целевым компонентом 0,15-0,32 г/г позволяет расширить область применения способа. Нижний предел заполнения обусловлен максимальным использованием АУ, верхний упрощением ведения процесса извлечения. Пример осуществления способа (опыт 9). Реакционную массу тетразола (Т) с V_р.м. 420 мл, С_тр.м. 85,1 г/л, рН 3,0 разбавляют водой в 1,5 раза до V_о 630 мл, С_от 56,7 г/л и подкисляют азотной кислотой до рН ≠ 1,0 так как рК_ат 4,8; рК_вн⁺ -2,7. В полученный раствор добавляют пылевидный активный уголь (АУ) типа СКТ-6А в количестве 10 г и смесь перемешивают 10-15 мин. Затем отфильтровывают раствор, а АУ промывают 25 мл воды. Полученную промывочную воду, содержащую целевой компонент, сливают в фильтрат. Разбавленную, подкисленную и осветленную реакционную массу пропускают через слой гранулированного АУ того же типа (с фракционным составом угля 0,25-0,5 мм, загрузкой слоя 150 г, при длине слоя 38,5 см и диаметре сечения слоя 3,5 см) со скоростью подачи раствора 3,5 мл/мин. Затем слой АУ промывают 150 мл воды при комнатной температуре, а далее пропускают через него 950 мл изопропанола (6 мл на 1 г АУ) при температуре 70^оС и скорости подачи спирта 0,8 мл/мин. В результате получают две фракции элюата: первую (водную), содержащую 16,4% тетразола, которую оборачивают на следующую стадию адсорбцию в качестве части исходного раствора, и вторую (целевую), содержащую 83,5% тетразола, которую упаривают и получают готовую продукцию. Выход на стадии извлечения с учетом оборота первой фракции элюата составляет: 14,4 + 83,5 97,9% Отработавший слой АУ регенерируют горячей водой при той же температуре (70^оС). Результаты опытов по извлечению азолов имидазола, 1,2,4-триазола и тетразола из водных растворов реакционных масс помещены в таблицу. Обозначения, принятые в таблице: С_о и G_o концентрация и количество целевого компонента в исходном растворе, V_o объем исходного раствора A_g динамическая активность слоя АУ по азолу, G_ф, G_пр, G_эви G_эц количество целевого компонента соответственно в фильтрате, промывке, водном и целевом элюате; а_n полезная динамическая активность слоя по целевому компоненту; η потери целевого компонента в данном адсорбционно-десорбционном цикле.

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ НЕЗАМЕЩЕННЫХ NH-КИСЛОТ АЗОЛЬНОГО РЯДА ИЗ ВОДНОГО РАСТВОРА РЕАКЦИОННОЙ МАССЫ общей формулы где X и Y CH и/или N, включающий обработку реакционной массы органическим растворителем, удаление растворителя и очистку NH-кислот от сопутствующих примесей, отличающийся тем, что реакционную массу вначале разбавляют водой до содержания целевого продукта 30 60 г/л, создают pH среды в диапазоне pK_a (3 - 4) и pK_BH+ + (3 4), полученный раствор осветляют с помощью пылевидного микропористого активного угля, пропускают через слой гранулированного активного угля того же типа из расчета 0,15 -0,32 г NH-кислот на 1 г активного угля и затем обрабатывают активный уголь с сорбированной на нем реакционной массой органическим растворителем с последующим удалением растворителя и извлечением целевого продукта.

РИСУНКИ

Рисунок 1