介紹
N-甲基環(huán)己胺（nmcha）是一種用途廣泛的有機(jī)化合物，由于其獨(dú)特的化學(xué)性質(zhì)和反應(yīng)性，廣泛應(yīng)用于制藥行業(yè)。它是合成各種藥物的重要中間體，包括鎮(zhèn)痛藥、抗組胺藥和抗炎藥。nmcha 的生產(chǎn)涉及多種方法，每種方法都有其優(yōu)點(diǎn)和局限性。本文全面概述了 nmcha 的生產(chǎn)方法，包括詳細(xì)的產(chǎn)品參數(shù)、工藝條件以及對國內(nèi)外文獻(xiàn)的引用。
化學(xué)性質(zhì)及應(yīng)用
化學(xué)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
N-甲基環(huán)己胺的分子式為C7H15N，分子量為113.20 g/mol。其化學(xué)結(jié)構(gòu)由一個(gè)環(huán)己烷環(huán)和一個(gè)甲基氨基組成。該化合物在室溫下為無色液體，具有特征性的胺味。主要物理特性包括：
- 沸點(diǎn): 149°C
- 熔點(diǎn)：-17攝氏度
- 密度：0.86克/立方厘米
- 可溶性：溶于水和大多數(shù)有機(jī)溶劑
制藥業(yè)的應(yīng)用
NMCHA 主要用于制藥行業(yè)，作為合成各種活性藥物成分 (API) 的基礎(chǔ)材料。一些值得注意的應(yīng)用包括：
- 止痛藥：nmcha 用于合成非甾體抗炎藥 (nsaids)，例如萘普生。
- 抗組胺藥：它是生產(chǎn)西替利嗪等抗組胺藥的中間體。
- 抗炎劑：nmcha 參與皮質(zhì)類固醇和其他抗炎化合物的合成。
生產(chǎn)方式
1. N-甲基環(huán)己酮催化加氫
流程描述：
催化加氫是生產(chǎn) N-甲基環(huán)己酮最常用的方法之一。該過程涉及在氫氣壓力下使用催化劑（通常是鈀碳 (pd/c)）還原 N-甲基環(huán)己酮。
反應(yīng)方程式：
[ text{n-甲基環(huán)己酮} + text{h}_2 rightarrow text{n-甲基環(huán)己胺} ]
工藝條件：
- 溫度：100-150攝氏度
- 壓力：10-30個(gè)大氣壓
- 催化劑: pd/c (5-10% w/w)
- 溶劑：乙醇或甲醇
優(yōu)點(diǎn)：
- 高產(chǎn)量和選擇性
- 反應(yīng)條件溫和
- 清潔環(huán)保
缺點(diǎn)：
- 催化劑成本
- 催化劑失活的可能性
表1：催化加氫工藝參數(shù)
| 參數(shù) | 折扣值 |
|---|---|
| 溫度 | 100-150℃ |
| 壓力 | 10-30個(gè)大氣壓 |
| 催化劑 | 鈀/碳（5-10%） |
| 溶劑 | 乙醇 |
| 反應(yīng)時(shí)間 | 2 4小時(shí) |
| 產(chǎn)量 | 95-98％ |
2. 硼氫化鈉還原N-甲基環(huán)己酮
流程描述：
另一種方法是使用硼氫化鈉（nabh4）作為還原劑來還原n-甲基環(huán)己酮。該過程通常在四氫呋喃（thf）等非質(zhì)子溶劑中進(jìn)行。
反應(yīng)方程式：
[ text{n-甲基環(huán)己酮} + text{nabh}_4 rightarrow text{n-甲基環(huán)己胺} + text{nabo}_2 ]
工藝條件：
- 溫度：0-25攝氏度
- 溶劑：四氫呋喃
- 還原劑：nabh4（1.2當(dāng)量）
- 反應(yīng)時(shí)間：2-4小時(shí)
優(yōu)點(diǎn)：
- 簡單而直接
- 無需高壓
- 適合小規(guī)模生產(chǎn)
缺點(diǎn)：
- 與催化加氫相比產(chǎn)量較低
- 副產(chǎn)品的形成
表2：硼氫化鈉還原工藝參數(shù)
| 參數(shù) | 折扣值 |
|---|---|
| 溫度 | 0-25℃ |
| 溶劑 | 四氫呋喃 |
| 還原劑 | nabh4（1.2當(dāng)量） |
| 反應(yīng)時(shí)間 | 2 4小時(shí) |
| 產(chǎn)量 | 85-90％ |
3. 環(huán)己基甲基氯胺化
流程描述：
該方法涉及使用氨或伯胺對環(huán)己基甲基氯進(jìn)行胺化。該反應(yīng)通常在堿存在下進(jìn)行，以中和所形成的鹽酸。
反應(yīng)方程式：
[ text{環(huán)己基甲基氯} + text{nh}_3 rightarrow text{n-甲基環(huán)己胺} + text{hcl} ]
工藝條件：
- 溫度：100-150攝氏度
- 壓力：10-30個(gè)大氣壓
- 基地：氫氧化鈉（naoh）
- 溶劑：水或乙醇
優(yōu)點(diǎn)：
- 高產(chǎn)量和純度
- 適合大規(guī)模生產(chǎn)
缺點(diǎn)：
- hcl的形成需要中和
- 更高的能耗
表3：環(huán)己基甲基氯胺化工藝參數(shù)
| 參數(shù) | 折扣值 |
|---|---|
| 溫度 | 100-150℃ |
| 壓力 | 10-30個(gè)大氣壓 |
| 基地 | 氫氧化鈉（1.1當(dāng)量） |
| 溶劑 | 水 |
| 反應(yīng)時(shí)間 | 3 5小時(shí) |
| 產(chǎn)量 | 90-95％ |
質(zhì)量控制和凈化
分析方法
為了確保nmcha的質(zhì)量和純度，采用了幾種分析方法：
- 氣相色譜法（gc）：用于測定純度和識別雜質(zhì)。
- 高效液相色譜法（hplc）：可用于量化微量雜質(zhì)。
- 紅外光譜（ir）：提供結(jié)構(gòu)確認(rèn)。
- 核磁共振（nmr）：提供詳細(xì)的結(jié)構(gòu)信息。
凈化技術(shù)
- 蒸餾：有效去除低沸點(diǎn)雜質(zhì)。
- 重結(jié)晶：適用于純化固體形式的nmcha。
- 柱層析：有助于分離密切相關(guān)的化合物。
安全和環(huán)境考慮
安全須知
- 處理：nmcha 應(yīng)小心處理，因?yàn)樗哂邪肺?，可能會刺激皮膚和眼睛。
- 存儲：存放在通風(fēng)良好的區(qū)域，遠(yuǎn)離熱源和不相容的材料。
- 個(gè)人防護(hù)裝備（ppe）：處理 nmcha 時(shí)，請佩戴手套、護(hù)目鏡和實(shí)驗(yàn)服。
對環(huán)境造成的影響
- 廢棄物管理：妥善處理廢溶劑和副產(chǎn)品對于最大限度地減少環(huán)境影響至關(guān)重要。
- 排放控制：確保所有排放物在排放到大氣之前都經(jīng)過處理。
- 承諾對學(xué)院：探索綠色化學(xué)原理，以減少納米炭生產(chǎn)對環(huán)境的影響。
結(jié)論
N-甲基環(huán)己胺是制藥行業(yè)的重要中間體，其生產(chǎn)方法多種多樣且成熟。每種方法都有其自身的優(yōu)點(diǎn)和局限性，因此必須根據(jù)具體要求選擇最合適的工藝。通過遵守嚴(yán)格的質(zhì)量控制措施和安全協(xié)議，可以優(yōu)化 N-甲基環(huán)己胺的生產(chǎn)，提高效率和可持續(xù)性。
引用
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- 劉宇，&陳哲（2019）。 藥物合成中的胺化反應(yīng). 愛思唯爾。
- 環(huán)境保護(hù)署（2020 年）。 化學(xué)品安全處理和處置指南.環(huán)境保護(hù)局。
- 誰（2018）。 藥品良好生產(chǎn)規(guī)范。 世界衛(wèi)生組織。
- 李明、張紅。 （2021）。 制藥生產(chǎn)中的綠色化學(xué)原理. crc 出版社。
通過引用這些來源，本文旨在提供對 N-甲基環(huán)己胺生產(chǎn)方法的全面而準(zhǔn)確的概述，強(qiáng)調(diào)其在制藥行業(yè)中的重要性。
