醫藥中間體和藥物合成
醫藥中間體:用於藥品合成工藝過程中的一些化工原(yuán)料或化工產品。
1,催化氫化(huà)反應一般分為:催化加氫反應、催化氫解反應和催化氫(qīng)轉移反應。
催化加氫反應(yīng)
指有機化合物中一個或幾個不飽和的官能團(tuán)在催化劑的作(zuò)用下與(yǔ)氫氣加(jiā)成,是貴金屬催化劑主(zhǔ)要應用的一類反(fǎn)應
加氫反應的平衡常數隨反應溫度的升高(gāo)而減小。溫度升高,則反應愈快。對於Kp隨溫度升高而減小較大的反應,溫度升(shēng)高則副產(chǎn)物量增大,所以適宜的溫度對加氫反應是很關鍵的。
當H2壓力增大時,Kp就增大。一般來說,H2壓力(lì)增加,則反應速度加快,但(dàn)是若(ruò)反應產物在催化劑上是強吸附的,則產物分壓(yā)愈高,反應會愈慢。
催化氫解反應
在氫化反應中,σ鍵的還原裂解稱為氫解,即在氫化(huà)過程中,有些原子(zǐ)或基團脫掉的同時被氫原(yuán)子所取代。
氫解反應可分為脫節、脫鹵(lǔ),開環、脫羧和脫硫等類型。從化(huà)學鍵斷裂的角度看又可分為碳氫(亦稱氫交換)鍵、碳(tàn)-碳(tàn)鍵、碳-氧鍵、硫-氧(yǎng)鍵、碳-氮鍵、碳-硫鍵、碳(tàn)-鹵鍵、氮-氧鍵、氮-氮鍵和氧-氧鍵等類型(xíng)的鍵的斷裂。氫解的(de)主要用途是:還原某些基團(如從硝基、亞硝基(jī)等製備胺),去掉某些基團(如脫鹵、脫硫等)、去掉保護基。催化氫解(jiě)主要應用於去掉(diào)保護基(jī)的反應中。催化氫解也是有機合成中常用的(de)方法和技術之一,通過此技術可以合成許多化學品,在化(huà)合物中一些基團的烯丙烴基、苄基、氨基、炭-鹵單鍵等很容易發生氫解。
催化氫轉移(yí)反應
某些(xiē)有機化(huà)合物(wù)在催化劑的存在下成為氫的給予體,定量地(dì)釋放氫。以這樣的為氫源催(cuī)化氫化,這個(gè)過程稱為催化轉移氫化(催(cuī)化氫轉(zhuǎn)移)。
催化轉移氫化(huà)與(yǔ)氫給予體、接(jiē)受體、催化劑的種類,溶劑、反應溫度及反應介質有關。
大多數轉移氫化反應,需(xū)要在較高(gāo)的溫度下進行,提高溫度,反應速度會明顯加快。
2,催化氧化反應是(shì)精細化工中的應用普遍而有重要的反應,通過氧化反應可以將(jiāng)碳氫化合物原料(烯烴、芳烴、烷烴)轉化為各種多功能的衍生物。
氧(yǎng)化反應的特征:
反應放熱量大。氧化反應(yīng)是強放熱反應,氧化深度愈大放熱愈多。
氧化反應是(shì)不(bú)可逆反應(yīng)對於烴類氧化反(fǎn)應ΔG<<0,可以不受平衡限製。
氧化反應途徑複雜多樣。
氧化反應過程易燃易爆。
3,偶聯反應是在金屬催化劑催化下,RX(X=鹵素、磷酸醋等離子基團、R二烴基、芳烴基、聯烯基、烯丙基、節基、炔基等)與金屬試劑形成碳-碳鍵的(de)反應。鈀(bǎ)配合物催化劑在偶聯和環化反麵表現出來(lái)的特有(yǒu)性質,Pd催化偶聯反應是成功形成C-C鍵的有力工具。
4. 連(lián)續化催化反應,利用(yòng)固定床反應器,在(zài)催化(huà)劑的作用下,通過(guò)氣-固反應、氣-液-固反應等(děng)合成(生產)精細化工產品,可以(yǐ)實現連續化生產。
固定床反應(yīng)器的(de)優點是:
①返混小,流體同催化(huà)劑可進行有效接觸,固定(dìng)床反應器固定床反應(yīng)器(qì)當反應伴有串聯副反應時(shí)可得較高選擇性。
②催化劑機械損耗小。
③結構簡單。
固定床反應器的缺點是:
①傳熱差,反應放熱量很大時,即使是列管式(shì)反應器(qì)也可能出現飛溫(反應溫度失去控製,急劇上升,超過允許範圍)。
②操作過程中催化劑不(bú)能(néng)更換,催化劑需要頻繁再生的反應一般不宜(yí)使用,常代之以流化床反應器或(huò)移動床反(fǎn)應器。
5,利用催化劑的高效催化作(zuò)用實現有機反應進行(háng)合成相(xiàng)應的有機化學品。由於高(gāo)效(xiào)的催化作用,催化劑可以縮短有機反應的(de)化學平衡時間,但(dàn)不改變化學平衡的方向,催化劑自身參與或促進反應的進(jìn)行,但本身沒有變化(huà),具有(yǒu)高效的選擇性(xìng)。
催化合成技術的優勢在於:
反應條件溫和,一般為低(dī)溫、低(dī)壓即可實現有(yǒu)機反應進行;
催化活性高,目標產物的選擇性(xìng)高;
工藝路線綠色,環保;