年产30吨5-氟-2,3-二氢苯并呋喃的工艺设计设计说明书设计项目：年产30吨5-氟-2,3-二氢苯并呋喃的工艺设计

抑郁症是一种高患病率、高疾病负担、高复发率、高致残率、高自杀率的慢性精神疾病。根据WHO最新报告，预计到2020年，抑郁症将成为导致人类死亡和致残的第二大类疾病[1]。因此，我们需要重视对抑郁症防御和治疗，把研究抗抑郁药物作为药物研究的重点之一。SSRIs(即SSRI类药物)是近十余年临床广泛应用的抗抑郁剂，有疗效好、不良反应轻和服药简便等多方面的优点，但在应用过程中也有起效较慢的缺点，特别是在抑郁症状严重需尽快解除时更显得不足[2]。单胺理论假设抑郁症由于大脑中5-羟色胺(5-HT)和去甲肾上腺素的可用性降低而出现，这一直是设计新型抗抑郁药物的主要依据[3]。

目前，我国对于新一代抗抑郁药物还在持续研究中。5-HT1A受体拮抗剂的合成中间体5-氟-2,3-二氢苯并呋喃的市场需求正在呈现上升趋势[4]。国内有关该中间体的批量合成报道较少，市场上销售的5-氟-2,3-二氢苯并呋喃的价格较高，远远不能满足市场的需求。因此，寻找一条低成本、绿色环保、高收率，且适合工业化生产的5-氟-2,3-二氢苯并呋喃合成路线具有非常重要的意义。

作为一种具有广阔前景的新药，也必然会得到广泛的研究。5-氟-2,3-二氢苯并呋喃的合成方法有很多，但目前合成5-氟-2,3-二氢苯并呋喃的路线主要有以下两种：(a)对氟苯酚与溴代乙醛缩二乙醇反应，再经PPA催化脱水制得5-氟-2,3-二氢苯并呋喃，最后Pd-C催化氢化制得5-氟-2,3-二氢苯并呋喃[5]。收率仅为31%。低产率不适合扩大化生产。其中脱水步骤收率仅45%，且使用强酸，后处理不便且不利于环境保护。不符合绿色化学的理念。(b)对氟苯酚经溴化制得邻溴对氟苯酚，后与二氯乙烷反应制得2-(2-溴-4-氟苯氧基)氯乙烷，续经格式反应进行分子内烷化制得5-氟-2,3-二氢苯并呋喃[6]。条件温和，总收率为79%，便于放大制备。

方案a收率仅为31%。低产率不适合扩大化生产。其中脱水步骤收率仅45%，且使用强酸，后处理不便且不利于环境保护。不符合绿色化学的理念。而方案b条件温和，总收率为79%，便于放大制备。使得最终产品的产率和纯度都大大提高，利于最后纯化。通过工艺设计，使其能够规模化生产。

1. 任务的来源

本设计是对年产30吨的5-氟-2,3-二氢苯并呋喃生产线进行工艺与车间设计，编制设计说明书。5-氟-2,3-二氢苯并呋喃的生产以对氟苯酚、溴素、1,2-二溴乙烷等为原料，经溴化、烷基化、分子内烷基化三步反应得到：5-氟-2,3-二氢苯并呋喃。

设计内容主要是根据已有的溴化工段、烷基化工段、分子内烷基化工段进行物料衡算，再在物料衡算的结果上进行能量衡算，并且对溴化工段、烷基化工段、分子内烷基化工段中涉及到的主要设备进行设备选型，绘制设备一览表，根据选好的设备进行车间布置。用CAD软件绘制车间设备平面布置图、反应罐装配图、工艺物流图。最后，对此次设计中的亮点和不足进行总结，并向指导老师致谢。

2. 设计标准

本设计参考了以下国家标准和规定[8]

a. 生产过程危险品和有害因素分类与代码(GB/T13816-1992)

b .常用危险化学的分类标准(GB13690-1992)

c. 压力容器中化学介质典型危害和爆炸危险程度分类(HGJ43-1991)

d. 工厂防火规定(GBJ16-1987)

e. 污水综合排放规定(GBJ8978)

f. 钢制压力容器(GB150)

g .管壳式换热器标准(GB151)

h. 工艺系统设备布置设计规定(HG20570)

i. 化工装置管道布置设计规定(HG/T20549)

3. 设计原则及主要设计指标