- •Кафедра фармацевтической химии, токсикологической химии, фармакогнозии, ботаники умк по дисциплине «получение и исследование лекарственных веществ»
- •Рабочая программа элективной дисциплины
- •Объем учебных часов
- •2.3 Задачи обучения:
- •2.4 Конечные результаты обучения:
- •2.7.1 Тематический план практических занятий
- •2.7.2 Тематический план срсп
- •2.7.3 Тематический план срс
- •2.8 Методы обучения и преподавания (малые группы, работа в парах и т.Д.):
- •Оценка рейтинга обучающихся складывается из оценок текущего и рубежного контроля
- •Технология проведения и оценка экзамена.
- •2.11 Приложения:
- •Силлабус
- •Объем учебных часов (кредитов) 45 часов/1 кредит
- •1. Общие сведения:
- •2.Программа:
- •2.1 Введение:
- •2.3 Задачи обучения:
- •2.4 Конечные результаты обучения:
- •2.7 Краткое содержание дисциплины:
- •Тематический план практических занятий
- •Тематический план срсп
- •Тематический план срс
- •2.10 Методы обучения и преподавания (малые группы, работа в парах и т.Д.):
- •Технология проведения контроля знаний студентов
- •Оценка рейтинга обучающихся складывается из оценок текущего и рубежного контроля
- •Технология проведения и оценка экзамена
- •Методические рекомендации для практических занятий
- •Тема 1 – Методы химических превращений, используемые в технике получения органических соединений (3 часа)
- •Тема 2 – Технология получения неорганических лекарственных веществ (3 часа)
- •Лабораторная работа 2 – Определение теоретического и практического выхода бария сульфата для рентгеноскопии
- •Тема 3 – Технология получения неорганических лекарственных веществ (3 часа)
- •Тема 4 – Технология получения синтетических лекарственных веществ (3 часа)
- •Тема 5 – Технология получения синтетических лекарственных веществ (3 часа)
- •Методические рекомендации для самостоятельной работы студентов под руководством преподавателя (срсп)
- •Тема 1 - Процессы хлорирования для получения промежуточных продуктов синтеза лекарственных веществ (3 часа)
- •Тема 2 – Значение концентрации серной кислоты и понятие о п-сульфировании (3 часа)
- •Тема 3 – Техника и практика нитрования (3 часа)
- •Тема 4 – Общие понятия о процессах конденсации. Введение кетогруппы по реакции Фриделя-Крафтса (3 часа)
- •Тема 5 – Рубежный контроль (3 часа). Методические рекомендации для самостоятельной работы студентов (срс)
- •Тема 1 – Восстановление. Каталитическое гидрирование (5 часов)
- •Тема 2 – Ацилирование. Ацилирующие средства (5 часов)
- •Тема 3 – Производство солей и их значение в химико-фармацевтической промышленности (5 часов)
- •Контрольно-измерительные средства
Тема 3 – Техника и практика нитрования (3 часа)
Цель: ознакомить с практикой нитрования в органическом синтезе
Задачи обучения: обучить студентов последовательности технологических процессов, сопровождающих нитрование органических веществ.
Форма проведения: групповое обсуждение с использованием наглядных таблиц и материалов слайдов
Задания по теме:
Процесс нитрования.
Непрерывное нитрование.
Техника и практика нитрования.
Раздаточный материал: схема последовательности технологических процессов нитрования, подготовленных студентами.
Литература
1 Зелинский Ю.Г. и др. Выделение и очистка веществ в химфармпромышленности / Ю.Г. Зелинский, Б.В. Шемерянкин, Н.М. Шмаков. – М.: Медицина, 1982. – 240 с.
2 Пасет Б.В., Антипов М.А. Практикум по техническому анализу и контролю в производстве химико-фармацевтических препаратов и антибиотиков: [Для хим. – фармац. техникумов]. – М.: Медицина, 1981, 272 с.
3 Государственная фармакопея Республики Казахстан. 1 том. – Алматы: изд-й дом «Жибек жолы», 2008 - 592 с.
4 Альбицкая В.Г., Гинзбург О.Ф., Коляскина З.Н., Купин Б.С., Павлова Л.А., Разумова Н.А., Ралль К.Б., Серкова В.И., Стадничук М.Д. Лабораторные работы по органической химии. Под ред. О.Ф. Гинзбурга, А.А. Петрова. М.: Высш. шк., 1967. – 295 с.
5Майофис Л.С. Химия и технология химико-фармацевтических препаратов. 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Медицина, 1964. – 625 с.
Контроль (вопросы):
Какой основной механизм реакции заложен в процессе нитрования?
Какие нитрующие агенты являются наиболее распространенными?
Приведите примеры нитрования?
Какие технологические процессы сопровождают нитрование?
ПРИЛОЖЕНИЕ
Процесс нитрования.
Условия нитрования зависят, от природы анализируемых веществ, от характера нитрующих агентов и ряда других факторов. Воздействие температуры является одним из существенных факторов регулирующего процесс нитрования. Температурный коэффициент нитрования равен 3, т.е. с повышением температуры на 10 0 константа скорости реакции утрачивается.
Процесс нитрования ведут при различных температурных условиях – от 0 до 100 0.
Реакция нитрования экзометрична.
Рассматривая ориентирующее действие заместителей в бензольное ядро, следует заметить, например, OH, Cl, Br и др. заместители более электроноакцепторны, чем атом углерода, и их электродонорный характер в ароматических соединениях можно объяснить с помощью вспомогательных гипотез. Место вступления второго заместителя зависит не только от характера уже имеющегося в ядре заместителя, но и от природы самой вступающей группы, а также от температуры реакции и от катализатора. Механизм нитрования в смесях азотной и серной кислот азотная кислота находится в виде нитроний-катиона NO2+, высокая реакционная способность его обусловливается его электрофильностью и координационной ненасышенностью атома азота.
Техника и практика нитрования.
Некоторые подготовительные операции и операции, связанные с последующей обработкой полученных нитропродуктов, заключаются в следующем:
1.Приготовление нитрующей смеси.
2.Процесс нитрования.
3.Отделение нитропродуктов от отработанной кислоты.
4.Промывание и нейтрализация продуктов.
5.Дальнейшая обработка нитропродуктов (гранулирование, кристаллизация. дистилляция, сушка).
Приготовление нитрующих смесей – самый сложный из всех этапов. Производится предварительный расчет составляющих ингредиентов. Используют азотную кислоту 60-65 % (удельный вес 1,4) или 95-98 % (удельный вес 1,5). Рассчитанное количество азотной кислоты берется в избытке. Концентрация серной кислоты (купоросное масло, моногидрат или олеум) и соответствующая крепость зависят от природы нитруемых веществ и от числа нитрогрупп, которые необходимо ввести. Понижение крепости отработанной серной кислоты выгодно в отношении использования самой кислоты, но слишком низкая концентрация может неблагоприятно отразиться на аппаратуре. Концентрацию серной кислоты в отработанной кислоте, т.е. отношение содержания в ней количества серной кислоты и воды называют «дегидратирующей способностью». Конструкция аппарата для приготовления нитрующих смесей должна обеспечивать подачу, тщательное перемешивание и отвод тепла, чтобы температура в смесителях не превышала 45 0.
Процесс нитрования ведут в стальных или чугунных аппаратах – нитраторах. Загрузка через такие аппараты осуществляется в строгой последовательности: вначале нитруемые вещества, затем нитрующие смеси. В большинстве случаев нитрование протекает с большой скоростью. Скорость добавления нитрующего агента при этом определяется интенсивностью охлаждения и регулируется по показанию термометра. Жидкие материалы, перерабатываемые в нитраторах, ввиду разности удельного веса и для отвода тепла, требуют интенсивного перемешивания, что может быть обеспечено турбинными мешалками. Контроль процесса нитрования может быть осуществлен в случае жидких продуктов по удельному весу, в случае твердых - по температуре плавления получаемых продуктов.
Жидкие нитросоединения выделяют и разделяют в разделительных сосудах. Твердые продукты отделяют от отработанной кислоты путем их расплавления, расслаивания и последующего их разделения или гранулированием: выливанием в охлаждаемую воду с последующей фуговкой.
Полученные технические нитропродукты нейтрализуют растворами щелочами, а затем промывают водой.
Непрерывное нитрование.
Непрерывное нитрование включает прием работы по принципу противотока, когда углеводород подается снизу вверх, а нитрующая смесь сверху вниз; применение принципа прямого тока, когда бензол и нитрующая смесь подается в нитратор параллельно. Поступающие реагенты охлаждены до требуемой температуры, в нитраторе поддерживается соответствующая температура.
После процесса непрерывного нитрования реакционная смесь подвергается разделению в разделительных установках, откуда сверху выходит нитробензол, снизу – отработанная кислота.
Процесс непрерывного нитрования проходит в нитраторах, снабженных рубашкой и охлаждающим змеевиком. Составными узловыми частями установки являются крышка, корпус котла, рубашка, днище, мешалка, змеевик, диффузор. Продолжительность пребывания реакционной смеси в нитраторе составляет 6-12 мин. Описан непрерывный процесс нитрования бензола 61 % азотной кислотой без применения серной кислоты. Отгон воды осуществляется в виде азеотропной смеси с бензолом.