顺式-2,6-二甲基吗啉是一种分子式为C6H13NO,分子量115.1735的化学物质,其密度比水小,约为0.863 g/cm3。一般情况下,顺式-2,6-二甲基吗啉表现为无色油状液体,关于其他物理性质,文献可查的数据如下:沸点146.60 ℃,闪点48.89 ℃。从闪点数据可知,顺式-2,6-二甲基吗啉的储存需要注意温度。
文献报道了一种顺式-2,6-二甲基吗啉的合成工艺,包括以下步骤:向反应釜中加入反式-2,6-二甲基吗啉或者反式-2,6-二甲基吗啉与顺式2,6二甲基吗啉混合物;加入催化剂,任选地在搅拌或不搅拌的条件下混合,反应釜升温;反应釜温度升至120℃以上时,通入氢气,至反应结束;经后处理,得到顺式-2,6-二甲基吗啉成品。本方法以高选择性和高产率获得纯度大于99%的顺式-2,6-二甲基吗啉,同时大大降低了三废的产生[1].
利用Aspen Plus化工模拟软件对顺,反-2,6-二甲基吗啉精馏过程进行模拟与优化。首先,利用物性估算功能估算出顺,反-2,6-二甲基吗啉的基本物性。然后基于NRTL模型,使用Aspen Plus化工模拟软件中的DSTWU模块先进行简单模拟。再之使用RadFrac模块进行精确精馏模拟,最后利用灵敏度分析模块对各工艺参数进行灵敏度分析与优化。最终得到在采用连续精馏方式下,精馏分离顺,反-2,6-二甲基吗啉的最佳条件,对于处理流量2000kg·d-1的顺,反-2,6-二甲基吗啉的混合料(质量分数比为7:3),精馏塔具有61块塔板时,原料进料位置在第31块塔板,回流比为10.1,塔顶顺式-2,6-二甲基吗啉质量分数可达97.0%,釜底反式-2,6-二甲基吗啉质量分数93.0%,精馏塔的分离效果和热负荷达到最优。上述模拟和优化的结果对工业化设计和生产具备指导意义[2].
顺式-2,6-二甲基吗啉除了作为有机合成原料,还可以用于医药合成,尤其是阿莫罗芬。该药物又名吗啉罗芬,是瑞士罗氏公司(Roche)1991年上市的外用抗真菌药,该药与现有其他抗真菌药作用机理不同,它是靠抑制麦角甾醇生物合成中的两个酶-还原酶和异构化酶发挥作用的[3].
具体的,该药物的合成如下:以叔戊基苯为原料,经羟甲基化、溴代,生成 4 溴甲基叔戊基苯,再与甲基丙二酸二乙酯缩合,水解,脱羧,制得关键中间体2-甲基-3-(4-叔戊基苯基 )丙酸,该物质与顺式-2,6-二甲基吗啉反应成酰胺,还原得到阿莫罗芬[4].
[1]程荣华,吴邦元,施仲锋,等.一种顺式2,6-二甲基吗啉合成工艺.CN202010590170.5.
[2]蒋慧华.精馏分离顺,反2,6-二甲基吗啉的模拟与优化[J].化学工程师, 2016, 000(003):23-27,31.
[3]抗真菌药阿莫罗芬的合成. 重庆市,重庆医科大学,2007-01-01.
[4]冯志祥,张万年,周有骏.抗真菌药阿莫罗芬的合成[J].中国药物化学杂志, 2000, 10(1):2.DOI:10.3969/j.issn.1005-0108.2000.01.018.