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双烯醇酮醋酸酯(简称双烯)是合成甾体激素类药物的重要中间体。以双烯为原料可以合成甾体抗炎药、避孕药和性激素类药物等。其合成原料有薯蓣皂素和茄次碱两种。以茄次碱为原料合成双烯,步骤多,反应时间长,收率不理想。由于薯蓣皂素原料的缺乏,西方国家越来越重视以茄次碱为原料的合成方法的研究。我国薯蓣皂素产量大,黄姜、串地龙等植物中都有2%以上的含量,不仅可以满足国内需求,还可大量供应国际市场。国内各生产厂家均以薯蓣皂素为原料,经裂解、氧化、水解三步反应合成双烯。双烯生产原料来源广、价值高、市场前景极好。但工业生产的平均收率只有72%,生产成本高,利润微薄,有的生产厂家已经面临倒闭。如何提高双烯收率已经成为一个亟待解决的问题。双烯收率的提高有着巨大的经济效益,生产过程每提高1%的收率,可降低生产成本1.2~1.5万元/吨。按年产100吨生产装置计算,对双烯醇酮醋酸酯生产工艺的优化,每年可增加经济效益150万元。为了提高双烯的生产收率,我们对双烯的合成过程进行了研究、开发和优化。 通过详尽的文献查阅和条件筛选,我们建立了中间产物裂解物和双烯的液相色谱分析方法,将双烯的三步合成反应分为裂解和氧化-水解两部分来研究。通过大量预实验掌握了第一步裂解反应的规律,在合理简化的基础上建立了裂解反应的动力学模型,用Matlab语言编程拟合了模型参数,经检验该模型基本可以描述裂解反应过程,通过该模型模拟计算了单点温度反应和两段温度反应过程,分别得到了它们的优化反应条件。裂解收率达到91%以上。通过序贯实验方法考察了原料液浓度、反应温度、氧化剂配比、滴加时间对第二步氧化反应的影响,得到了较优的氧化反应条件。我们研究了水解反应时间对收率的影响,从收率随水解时间变化曲线图得到了最佳水解反应时间为75~90分 钟,探讨了温度对水解反应的影响,得出温度高有利于水解反应 的结论。 在优化反应条件下,氧化水解收率达到卯~92%,双烯生 产总收率为82~83%,较工业平均水平72%有了很大的提高, 比工业最好收率76.7%提高了5~6%。