有机合成邻氯苯基环戊酮小试,中试,放大及工艺路线优化

有机合成，先要在实验室进行全部合成试验，一步步打通合成路线，用小量的反应物进行试验，确定合成的反应控制条件。确定反应物和生成物的关系量。对中间体和反应物进行检测定性定量；中试是在小试成功的基础上，增加合成反应物质的量，由实验室合成向工业化合成规模前进行的试验，进一步掌握有机合成的反应条件，合成发生的可能变化和反应控制条件变化，进一步摸清全部合成路线的相关情况和控制数据，合成反应与设施设备及控制仪器仪表的适应情况，各中间体和反应物的流程处理，安全处置等；放大是将完全清楚的全部合成路线，在掌握所有合成控制数据的基础上，按照工业化生产的要求，在符合安全要求的中试生产线上，将合成路线的全部反应按工业化生产的要求，将有机合成的投料量与反应物的生成量达到工业化生产的规模和水平；工艺优化是将完全放大合格的有机合成路线，从产出物与投入物比例最大化，合成路线可控，安全，副反应物少，产出物纯度高、合成过程控制简单，合成能耗小等方面进行改进和更新的过程。

目前，生产邻氯苯基环戊酮的基本方法有十多种，原料易获得的制造方法相对麻烦一些。比如以邻氯苯甲酸，邻氯苯甲酰氯，溴代环戊烷，环戊醇，环戊烷，

环戊酮等等都可以作为主要原料，但其中最简单的，也是目前比较常见的有两种方法的主要原料就是邻氯苯甲酰氯，溴代环戊烷。技术含量并不高，原料很容易找到，化学合成只需要在实验室就能完成，方便易行、易分散、易隐蔽，成本低廉而售价较高。利润丰厚。“具有初中化学水平的人，如果拥有制毒配方，在家就能够生产毒品。”对于文化程度不高的高中文化，初中文化，小学文化人员来说，这些技术也是容易学会的。生产出来的产品成色也挺好好，量也大。但现在盐酸羟亚胺，邻酮管控严格，不容易买到。因此就要得我们自己生产了。从生产角度来讲，氯胺酮技术相对简单，从盐酸羟亚胺到氯胺酮只需要重排既可以，反应加结晶一天就可以出来。从邻酮做也不算太难。氯胺酮的整个技术路线：包括需要的设备，原料、配料比、反应时间、反应温度、操作要点细节、注意事项等，内容具体详细通俗易懂。

对于从事化学制造的化学工作者来说，有机化学反应的放大就是最终目的，也检验了一个有机化学工作者的真正水平。为什么这么说呢？在实验室里做的化学反应，总是能够得到产品的，而得到产品往往是不计较代价的，比如分离的成本，原材料的成本、反应的收率、反应的重复性等等往往考虑的不多。这就是大

多数化学工作者的弊病，往往学理科的人容易犯这种错误。说到这里可能有一部分人不愿意听了。举一个真实的例子你就会同意我这个观点。我的一个朋友和老师有机合成的水平相当高，在国内也是响当当的，以前也是很轻视化学反应的放大，等到自己从事了这方面的工作，才发现自己原先想的不太一样，从此也很是重视化学反应的放大。

下面给大家简单介绍下两种方法：制造邻氯苯基环戊酮的第一种方法是：以溴代环戊烷作为主要原料，通过溴代环戊烷，镁粉，乙醚。合成格氏试剂环戊烷基溴化镁，然后加入邻氯苯晴后搅拌反应三天后，加入氯化铵水解反应，再加入试剂苯，高温还原。得到邻氯苯基环戊酮。但是格氏试剂合成, 原料溶剂要求十分严格,操作困难。格林尼亚试剂简称“格氏试剂”是含卤化镁的有机金属化合物。当与邻氯苯腈反应时,腈基与格氏试剂反应,经过烯胺格氏反应,中间物用氯化铵水解。格氏试剂水解后，用水终止反应，生成的产物是Mg(OH)Cl，而实验中一般用饱和氯化铵溶液终止反应，它是酸性的而且大大过量，所以终产物MgCl2。格式试剂对无水环境要求苛刻。活性很强，不容易停留在酮的这个步骤上，容易进一步反应成醇或者烷，不易制备。制造邻氯苯基环戊酮的另一种方法

是：现代工厂都以邻氯苯甲酰氯作为主要原料，以无水三氯扣扣599932791化铝作为催化剂、环己烷与二氯乙烷作为溶剂、戊烷和苯作为基团转换剂，与环戊烯发生加成反应，然后经蒸馏提纯而得到邻氯苯基环戊酮。后面就可以再溴化、氢化，胺化、中和，水解、成盐，再与苯甲酸乙酯C9H10O2扩环从派分子，后得到氯胺酮。其优点是工期短、收率高、含量均在96-98之间。但也有缺点：1：其反应过程生成的大量有害气体无法净化和转换、只能直接排放，2：反应过程还会产生大量废水，对水体环境造成无法修复的污染侵害。化学反应的放大，不是将化学反应的体积由小试时的几毫升、几十毫升放大几倍、几十倍、甚至几百倍就算是完成了。这是大多数人的理念，甚至一些人至今还是这种理念。这样做往往会收获失败，因为忽略了化学反应的奇妙性。这种现象在刚刚从事化学放大的学生或科研人员中大量存在。成功的直接放大反应也有，仅仅局限于少数的、简单的化学反应，这些反应对于从事化学放大的化学工作者来说，遇到的不是很多。大多数的反应在放大时都会存在或多或少的问题，有时与小试时完全不同。遇到这种问题时，应仔细的观察放大时发生的化学现象与小试时有何不同，甚至是有何本质的不同。“本质不同”这句话很重要，这

句话说起来容易，做起来可不是那么回事。它需要扎实的理论基础和灵活的头脑及丰富的化学放大经验。能够检验你对化学反应的理解程度和对化学反应工程的理解程度。

有机合成反应放大实验需要考虑的几个问题：1.实验室和放大实验温度梯度,浓度梯度不同

小实验温度和浓度都是比较好控制的,但放大实验就不同了,首先看温度由于体积增大,要达到一定的温度的时间比较长,温度的不均匀,导致反应的不均匀,有时要是强放热反应,还容易导致局部温度过高,加速副反应.滴加的料也不容易均匀.有措施减少这种情况的发生:对于加热反应(且低温副反应严重的)可以先把物料单独加热到需要的温度,再加入.为了控制局部浓度过大,可以把加液点设在搅拌的最大线速度附近,或改滴加为喷雾加.2.换热面积和反应时间不一样3.温度指示的偏差：实验室温度计可以直接插入反应液中,及时快速反映反应温度,而放大实验由于不可能这样,温度要经过很长一个传导过程才到温度计,反映实际的温度会滞后,波动也会变小.对于简单反应,均相反应,以上影响不大,放大效应主要是针对复杂反应的,放热反应.非均相反应一般为扩散控制:要激烈搅拌,使分散相小,加速反应,对放热反应也有降低界面温度

和减小温度梯度的功效.局部温度和浓度梯度是最关键的,直接关系放大的失败和成功,解决上面说到.吸热反应的控制唯一手段就是控制夹套的加热介质.

放热反应的温度控制有以下几点:1.良好的搅拌,使浓度温度均匀分布2.将液流导到搅拌线速最大处3.减小液滴,实现好的分布,如喷入4.减低液滴温度减小

局部过热5.反应温度实行低限控制6.增加液滴的溶剂量,增加热容,减小局部温升.

比如对于放热的化学反应来说（重氮化反应、铁粉还原反应、硝化反应、还原反应等等，这些只是常见的放热反应），在小试时放出的热量可以由实验室的冷却系统（冰浴、冷水）及时的移走，而对反应的进行几乎没有影响。但是稍一放大，这种热量的及时移走就变得不太容易了，极易影响反应按正确的方向进行。严重时甚至容易发生冲料和爆炸现象。在这种情况下，除了配备良好的冷却系统外，还需从改变化学反应的进行速度处着手解决，这就涉及到反应的加料顺序、加料快慢等等许多问题。而加料顺序及加料快慢又影响到反应的副反应问题。这也需要解决。总之从方面考虑问题才能解决问题。

比如对于非均相反应，在小试时搅拌速度对反应的影响很小，一旦放大，这个问题就严重的影响反应的顺利进行。甚至反应难以进行。这时需要考虑的是怎么提高搅拌速度和在搅拌速度一定的条件下，怎样提高两相的混合均匀程度，而这对反应的进行是相当重要的。如果还是反应进行的不理想，就要想到改变反应性质了，比如由非均相反应变为均相反应，将活性低的原料变为活性高的原料。不管怎么说，在大多数情况下，均相反应总是比非均相反应进行的容易些。但是非均相反应有一个优点，就是有时可以降低副反应的发生。

化学反应放大一个主要的问题是分离问题，这个问题在小试时无关紧要，在放大时非常重要。再分离方法中，最头疼的问题是过滤和精馏两个单元操作。过滤遇到的难题是过滤的难易程度；精馏遇到的问题是产品的分解和纯度问题。过滤难主要是由于析出晶体的颗粒细小，解决的方法除了在设备上选型外，最主要的还是从结晶工艺上来控制晶体粒子的大小。