基于7-aca反应结晶过程研究

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1、天津大学硕士学位论文7-ACA反应结晶过程研究姓名：万冬申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：王静康20040101摘要7．氨基头孢霉烷酸(7-amino．cephalsporanicacid)，简称7-ACA，是用于生产半合成头孢类抗生素的重要母核。随着我国人民水平和用药水平的提高，由7-ACA制备的头孢菌素类抗生素药物的需求量将不断上涨，因此，7-ACA在我国医药行业的地位十分重要。但是我国7-ACA生产存在很多问题，结晶工艺是决定其产品质量的关键步骤，所以本文对7-ACA的反应结晶过程进行了系统的研究。本文首先实验测定了7-AC

2、A结晶热力学数据和粘度、密度、电离平衡常数等必要的基本物性数据。用失重法测定了不同温度不同pH时7-ACA溶解度数据，实验结果表明对于7-ACA这类两性物质，改变溶液pH，溶解度显著变化。然后用经验公式计算出不同pH时7-ACA溶解度数据，与实验值相比较，结果吻合较好。溶液中正离子、负离子和两性离子共存，在等电点处溶解度最小，离子的主要存在形式是两性离子，当pH小于和大于等电点时溶解度都显著增加，溶液重的jE离子和负离子分别占优势，并用实验数据回归并计算出低pH值和高pH值时正负离子的活度系数。用激光法测定了7-ACA的超溶解度，得到了7

3、-ACA的酸性介稳区。以上数据的测定为结晶器设计提供基本了参数和依据。结晶动力学数据是结晶器设计的重要参数。本文采用间歇动态法测定了7-ACA在酸性条件下的结晶动力学，并采用分级模型回归出实验结果，建立了7-ACA成核、生长和聚结的动力学模型。本文还通过目测法测定了7-ACA的酸性诱导期，得到了诱导期和过饱和度比的关系曲线，并估算出固液表面张力和晶体成核指数。通过实验研究，利用粒度分布、电镜照片和收率等指标对7-ACA结晶过程中的溶解过程、脱色过程、酸碱流加速率、温度、搅拌速率、晶种的加入、过滤以及干燥过程进行了优化。以粉末衍射实验数据为

4、基础，对7-ACA晶体结构进行了指标化并确定了其品胞参数。关键词7．ACA生长反应结晶聚结结晶热力学结晶动力学成核粉末衍射ABSTRACT7-amino—cephalsporanicacidisanimportantintermediateinthemanufactureofsemisyntheticcephalosporanicantibiotics．Withtheincreasinglevelofthepeople’Slivingandtakingmedicine，thedemandforcephalosporinsmanufactu

5、redby7-ACAincreasedcorrespondingly．Therefore，7-ACAplaysanimportantroleinmedicalfield．Buttherearemanyproblemsinmanufacturing7-ACA．Crystallizationprocessisthecriticalstepofdeterminingthequalityofproduction，SOthesemi—batchreactivecrystallizationof7一ACAwasstudiedsystematicall

6、ybothinexperimentandtheory．First，thecrystallizationthermodynamicdataandotherbasicphysicochemicaldataofsolution，suchasviscosity，densityof7-ACAsolutionanddissociationconstants，weremeasuredbyexperiments．Usinggravimetricmethod，thesolubilityof7-ACAunderdifferentpHwasmeasured．A

7、sakindofzwitter,thesolubilityof7-ACAchangeslargelywitllthechangeofpH．Usingtheexperientialequationtocalculatetheabovesolubility．theresulttallieswiththeexperimentaldata．7-ACAexistsinsolutionasthreeforms：anions，cationsandneutraldipolarspecies，andthereisaminimumattheisoelectr

8、icpoint．WhenpHislowerorhi【gherthanisoelectricpoint，thesolutionof7-ACAincreasesdramaticallyandani