对羟基苯海因的制备与后处理研究

2026/9/13 8:00:30 作者:风华

概述

羟氨苄青霉素是一种广谱半合成青霉素,其化学结构与氨苄青霉素相似,仅在苯环对位上多一个羟基。羟氨苄青霉素的抗菌谱与抗菌作用也基本与氨苄青霉素相同,但它具有某口服吸收更好,血药浓度更高的优点,对各种革兰氏阳性菌如溶血性链球菌,草绿色链球菌,肺炎球菌,青霉素G敏感金葡菌等均有效用[1]。对羟基苯海因是生产羟氨苄青霉素和羟氨苄头孢菌素等内酰胺类抗生素的重要原料,常温下性状为白色粉末或结晶固体。

对羟基苯海因.jpg

制备方法

工业上,对羟基苯海因由乙醛酸、苯酚和尿素在高浓度盐酸存在下进行缩合反应生产[1]。在不断的实验改进中研究发现催化剂可以选择固体酸,例如酸性离子交换树脂、杂多酸、金属盐、载体负载金属盐的复合物、金属氧化物等。相较于传统的制备方法,固体酸催化的缩合反应过程所具有工艺简单,产物选择性高,副产物少,收率高,纯度好,产品易分离等特点,适合大规模工业化生产[3]

测定方法

利用变色酸光度法可以实现对对羟基苯海因的测定。将0.2%的变色酸浓硫酸溶液作为显色剂加入试样中,于 100℃下加热反应10-20min 423nm处测定其吸光值。该法检测对羟基苯海因含量准确,可靠,测定范围在0.0-6.0mg/L之间具有良好的线 性关系,相关系数为0.9996,回收率为97.9-101.3%,且不受对羟基苯海因经乙枘脲酶转化生成的D-对羟基苯甘氨酸的干扰。该法简单,迅速且 具有良好的稳定性和重复性[4]

后处理研究

对羟基苯海因的实际生产过程中,每吨对羟基苯海因产品会产生高浓度强酸性含酚废母液3‑5吨和强酸性含酚洗水3‑5吨,其中,废母液的COD为80000‑100000mg/L,洗水的COD为5000‑10000mg/L。为根本解决对羟基苯海因生产中的散、乱、污现象,国内已建成了年产万吨规模的对羟基苯海因生产装置。采用的废液处理工艺是将高浓度强酸性含酚母液蒸发浓缩,分离固体废渣,部分母液循环利用,再将废渣进行焚烧处理,二次母液与洗水混合后进行生化和吸附处理。由于蒸发浓缩得到的固体废渣属于危险固体废弃物,其中含水质量浓度15%‑25%,含盐酸质量浓度6%‑8%,贮存和焚烧处理过程都存在二次污染,处理费用高昂。高浓度强酸性含酚母液蒸发浓缩过程中虽然减少了废液体积,但只有少量有机废料分解,废液中有机废料质量浓度仍达20%‑25%,废盐酸质量浓度为10%‑12%。蒸发浓缩过程中还存在设备腐蚀严重,能耗巨大和二次污染问题,技术有待进一步改进。

现有对羟基苯海因生产的废水处理技术采用了比较先进的活性碳强化三级生化处理方法,由于现有废水处理装置进水COD高达5000‑10000mg/L,运行一段时间后活性炭就达到饱和吸附,使处理装置的废水处理能力下降到设计能力的30%左右,废水处理成本居高不下,无法正常满负荷生产。企业迫切需要对羟基苯海因生产废水预处理方法,要求将现有废水生化处理装置进水COD降低到800‑2000mg/L,从而提高现有废水生化处理装置的处理能力和降低废水处理成本,保障其长期经济运行。

经过大量的实验研究,刘炳光等人提出一种对羟基苯海因生产高浓度强酸性含酚废液的聚合沉淀和电解氧化预处理方法。首先向对羟基苯海因生产废母液中加入甲醛缩合剂,使废母液中的酚类化合物和脲类化合物与甲醛缩合形成线性低聚物,从废母液中沉淀出来作为混合树脂原料,从而大幅降低废液的COD;然后将废液进行电解氧化预处理,使废液中的有机废料氧化分解或氧化为易降解的有机物,进一步降低废液COD,同时使废液的酸度降低。该发明大幅提高了现有废水生化或吸附处理系统的处理能力和降低了处理成本,并使其能够长期经济运行[2]

参考文献

[1]张永信.羟氨苄青霉素[J].新药与临床, 1985.

[2]刘炳光,李建生,李仕增,等.对羟基苯海因生产高浓度强酸性含酚废液的预处理方法:CN201711256569.4[P].

[3]傅尧,刘涛,徐海,等.一种对羟基苯海因的制备方法:CN201910695504.2[P].

[4]胡永红,蔡兴怀,姚成,等.变色酸光度法测定对羟基苯海因[J].南京工业大学学报(自然科学版), 1997, 19(02):71-74.

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