[發明專利]一種連續制備格氏試劑的裝置及使用該裝置進行格氏試劑連續制備的方法

有效

• 申請號: 201210019808.5
• 申請日: 2012-01-20
• 公開（公告）號: CN102603775A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 劉德銘;魯向陽;王志軍
• 申請（專利權）人: 上海海嘉諾醫藥發展股份有限公司;大豐海嘉諾藥業有限公司
• 主分類號: C07F3/02
• 分類號: C07F3/02
• 代理公司: 上海海頌知識產權代理事務所(普通合伙) 31258
• 代理人: 何葆芳

技術領域

本發明涉及一種連續制備格氏試劑的裝置及使用該裝置進行格氏試劑連續制備的方法，屬于化學試劑制備技術領域。

背景技術

利用格氏反應原理進行各種有機物合成應用的文獻也屢見不鮮。引發和散熱是以氣體鹵代烴工業上合成格氏試劑的關鍵環節。中國專利文獻CN200510025651.7中提出的方法是先在實驗室制得少量格氏試劑，然后加入到反應釜中引發反應；中國專利文獻CN200410051433.6提出用超聲波來引發反應；中國專利文獻CN200610127730.3中提出通過微波輻射來引發反應。以上引發方法均存在明顯缺陷，采用超聲波或微波輻射來引發反應，由于超聲波和微波穿透金屬的能力有限，無法在工業裝置上應用；采用實驗室制備的格氏試劑轉移到工業反應釜中必然要增加相應的加料系統。此外，當反應引發時和反應進行過程中，由于以氣體鹵代烴生產格氏試劑的反應放熱比較劇烈，容易發生沖料現象(反應的原料從反應釜沖出)，甚至直接爆炸。可見，為了實現格氏反應的安全進行，必須根據格氏反應的特點設計制備裝置。

以氣態鹵代烴在工業上生產格氏試劑時，通常是在一定壓力狀態下進行的，還要向反應系統中通入大過量的鹵代烴，其原因是：(1)促使價格較高的金屬鎂盡量的轉化為格氏試劑；(2)該反應為固液反應，反應開始階段速度一般較慢；(3)反應進行過程中，因溫度上升導致的鹵代烴在溶液中溶解度降低。為了解決以上問題，中國專利文獻CN200710112884.X提出一種經過改進的以氯甲烷生產甲基氯化鎂的方法，該反應釜中的壓力為0.25MPa，但由于反應是在一套密閉的系統中進行的，格氏反應劇烈的溫升容易造成釜中壓力急劇增大，導致沖料或爆炸事故。

格氏反應完成以后，由于格氏試劑有一定的粘度，且一旦溫度降低，很容易結晶析出，所以剩余原料鎂屑既不便于過濾而出，也會沉積到管道以及閥門中，導致生產不能順利進行，分離格氏試劑和剩余原料鎂屑也是一個難題。為解決上述難題，中國專利文獻CN200910272217.7設計了一套氣態鹵代烴工業化生產格氏試劑的設備系統，包括兩個反應釜通過導管以串聯形式進行格氏試劑的制備。THF或其它醚類溶劑與氯乙烯分別通過流量計計量后進入兩個釜，鎂加料倉通過快開法蘭單獨和反應釜連接。該方法中氣態氯乙烯可以通過導管進入反應釜，但是反應速度慢，所用的鎂屑顆粒必須較細，增加了制備格氏試劑的成本。

綜上所述可見，工業制備格氏試劑的現有技術仍未很好解決引發和散熱問題，存在安全隱患，制備成本高，不能連續生產等諸多不足，不能滿足低成本、高安全性制備高純度格氏試劑的工業化生產要求。

發明內容

針對現有技術存在的上述問題和不足，本發明的目的是提供一種能低成本、高安全性及連續性制備高純度格氏試劑的裝置及使用該裝置進行格氏試劑連續制備的方法，以滿足工業化制備格氏試劑的要求。

為實現上述發明目的，本發明采用的技術方案如下：

一種連續制備格氏試劑的裝置，包括：溶劑儲存容器、溶劑-原料混合容器、原料氣儲存容器、預熱器、反應器、鎂加料倉、氣液分離器、格氏試劑接收容器、尾氣回收裝置，其特征在于：所述的溶劑儲存容器既與溶劑-原料混合容器相連接，也與尾氣回收裝置相連接；所述的溶劑-原料混合容器與原料氣儲存容器通過三通連接件并聯在預熱器上；所述的預熱器與反應器的進料口相連接；所述的鎂加料倉設在反應器的頂部；所述的氣液分離器設有進料口、上出料口和下出料口，其中的進料口與反應器頂端的溢流口相連通，上出料口與尾氣回收裝置相連通，下出料口與格氏試劑接收容器相連通；所述的尾氣回收裝置還與溶劑-原料混合容器相連接；且所述的反應器采用三相鼓泡淤漿床反應器。

作為優選方案，在所述的溶劑儲存容器、溶劑-原料混合容器及格氏試劑接收容器上均設有液位計。

作為優選方案，在所述的原料氣儲存容器上設有流量調節閥和流量計。

作為優選方案，所述的三相鼓泡淤漿床反應器的高徑比為(10～100)∶1，進一步優選為(30～50)∶1。

作為優選方案，所述的三相鼓泡淤漿床反應器設有上、下兩段加熱層。

作為進一步優選方案，所述的加熱層采用循環水進行換熱。

作為優選方案，所述的鎂加料倉上設有快開閥門。

作為優選方案，所述的格氏試劑接收容器設有冷卻裝置。

作為優選方案，所述的尾氣回收裝置的頂部設有噴淋裝置。

使用上述的連續制備格氏試劑的裝置進行格氏試劑連續制備的方法，包括如下步驟：

a)配制母液