反应温度和压力—化学制药工艺学21

一般情况下，适当提高反应温度和压力有利于提高药物合成效率。

1 反应温度

温度对于反应速率的影响归纳起来一共有五种类型①速度与温度成指数关系；②爆炸反应；③酶及催化反应；④反常情况；⑤速率与温度成反比。对于绝大多数反应来说，升高温度可以提高反应速率、缩短反应时间、提高生产效率，但有时候反应提高会降低反应的选择性。反应温度在-40 ^oC到120 ^oC之间的反应在中试放大和工业化生成中容易实现，超出此温度范围则需要专门的设备。

理论上，室温反应无疑的最佳的反应温度。室温或接近室温的反应具有以下优点：①大量的化学试剂和设备不需要加热或者冷却，易于扩大反应规模；②避免高温或低温操作所导致的能耗；③避免高温反应可能产生的副产物，包括一些难以除去的杂质。

但在实际生产中，为了取得最大的生产强度，要求选用可能允许的最高温度。反应可能允许的最高温度受以下因素限制：①放热反应；②副反应的发生或加速进行；③设备构造、结构。材料强度以及催化剂耐热性等；⑤高温操作的投资和维持费用

(1)   提高温度缩短反应时间。

磺胺甲氧嗪中间体磺胺甲氧嗪钠由3-磺胺-6-氯哒嗪合成。对于该步反应，升高反应温度，可以缩短反应时间。

(2)   反应温度不同，反应主产物不同。

环己酮与焦碳酸二乙酯在-78 ^oC反应生成O-酰化产物，而在80 ^oC下生成缩合产物。

(3)   反应温度不同，反应收率和选择性不同。

随着反应温度升高，二氯取代的产物选择性提高。但温度从60度升到80度，反应选择性基本不变，反应转化率却下降了很多。这是因为双氧水在80度时分解速率比双氧水和HCl的反应速率快。

2 反应压力

反应压力也是影响反应的因素之一。对于某些反应，若采用加压反应，往往就能提高收率，缩短反应时间。所以在加压设备条件能够满足的情况下，采用一些加压条件，对生产还是有利的。

(1)   反应物是气体。压缩气体可以促进反应进行。

甲醇制备：常压350 ^oC理论产率10^-5 ，加压到300 atm产率大于40%。

(2)   反应物之一是气体。加压能够增加该气体在溶剂中的溶解度，有利于反应进行。

(3)   反应温度高于溶剂沸点。加压后可以升高反应温度，缩短反应时间。