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目前还有些地方准备上这个项目,如果不进行技术改进降低成本将来就会形成恶性竞争的局面去年表油菜素甾醇内酯曾报价元克,目前已经降到元克,所以我们在降低成本方面作了许多工作,目前我们的成本已经降到元克,我们的目标是把成本能降到元以下,并且进入规模化生产,真正让广大用户受益,降低生产成本,提高产量,实现增收节支。
下面总结以下合成油菜甾醇内酯及几种主要类似物的主要的方法从麦角甾醇出发合成表油菜甾醇内酯这是目前运用较为广泛的方法。
从麦角甾醇出发,经三元环中间体氧化羟基还原双键开环双羟化和氧化即得到表油菜甾醇内酯。
文献报道总收率在左右实验室小试,克规模,但实际生产时克规模只能达到,如果放大到公斤级可能还有问题。
同时这条合成路线的还原成本较高,危险性很大,且需要的低温,几乎不可能进行规模化生产,云大科技产品云大和广东江门农药厂产品天丰素采用这种方法。
从豆甾醇出发合成高油菜甾醇内酯虽然高纯度豆甾醇的价格较高,但含量的豆甾醇价格只有公斤,而且由于豆甾醇在环上只有个双键,反应中不需还原步骤,而且高油菜甾醇内酯的活性与天然油菜甾醇内酯几乎相等,所以这也是目前运用最多的合成路线之,浙江医药就采用这种方法。
但是和麦角甾醇样,后面几步反应都需要柱层析纯化,这也是导致成本上升而且无法大规模工业化的原因,些公司只能靠实验室规模人海战术生产,人力资源成本也增大。
另外还有个技术上的问题需要解决,在双羟化反应中,如果参照麦角甾醇的方法吗啡啉氧化物最后得到以低效的,体为主的产物,而只有用奎尼定对氯苯甲酸酯催化的不对称双羟化技术才能得到以高效的,体为主的产物,但催化剂的价格昂贵,需要良好的回收技术才能降低生产成本。
从猪去氧胆酸合成油菜甾醇内酯上海有机化学研究所的周维善小组从年开始以我国丰产的猪去氧胆酸为原料,采用多种不同的合成方法,对油菜甾醇内酯及其类似物的合成进行了系统的研究,合成了多个化合物,其中有多个是新化合物,它们绝大多数具有促进植物生长的调节的活性,该成果获得了国家科技进步二等奖。
虽然猪去氧胆酸价格便宜,而且在合成内酯时可以得到高区域选择性,但是由于牵涉到改造侧链,整条合成路线成本很高,所以目前尚未见到工业化实例。
四项目申请单位主要合作申请单位及项目主要负责人的基本情况项目申请单位上海威敌生化南昌有限公司创建于年月,位于南昌市进贤县工业开发区威化路,是原化工部定点农药生产企业,中国农药协会会员单位,国家林业局森防总站病虫害防治协作单位,法人代表吴中兴。
公司拥有国内流的全自动生产流水线工程技术中心和质检中心,年农药制剂加工能力逾吨,是江西省农药制剂行业的骨干企业。
工程技术中心配备了较为先进的有机合成仪器和设备,包括无水无氧化学反应系统柱层析分离设备农药制剂配方研究系统和农药生物测试工作站,工程技术中心还和国内外著名的科研院所高校建立了广泛的合作关系。
工程技术中心和质检中心都配备了国内流的分析测试设备,包括毛细管气相色谱分析仪液相色谱和水分分析仪等等。
在分析测试方面,公司还和江西师范大学南昌大学江西省分析测试中心以及商检中心建立了合作关系。
公司自创立以来,始终坚持以市场为导向,以科技为后盾,以质量求生存,向管理要效益的宗旨,开发了系列新型高效低毒的农药产品,有五大剂型六十多个品种,其中强敌和久威为年江西省第批重点新产品,强敌于年获得南昌市人民政府科学技术进步二等奖,强敌在今年经中国绿色食品发展中心认定为绿色生产资料。
经过十余年不懈的努力,公司进入了持续稳定发展的新阶段,先后被授予江西省优秀儒商企业省级质量免检企业级信用企业和市县级先进企业等等荣誉称号。
公司的威化商标在年先后被认定为南昌市著名商标和江西省著名商标。
本项目主要负责人张小兵,年毕业于中国科学院上海有机化学研究所,获得理学博士学位。
年师从华东师范大学陈良教授从事拟除虫菊酯的研究工作,年师从华东师范大学杨利萍教授从事医药全合成研究工作,年师从中国科学院上海有机化学研究所施国强研究员从事金属有机化学研究工作,年师从中国科学院上海有机化学研究所姜标研究员从事金属有机化学应用于合成低氟取代有机化合物合成研究工作。
年进入中科院有机合成工程研究中心负责农药以及农药中间体开发技术工作,年兼上海爱默金山药业有限公司总经理。
年月晋升上海有机化学研究所副研究员。
年月在宁波市科技局挂职,任局长助理,分管宁波市对外科技合作工作。
年月任上海威敌生化南昌有限公司副总经理兼工程技术中心主任。
五有关本项目的现有工作基础和支撑条件本项目的现有工作基础从年到年,我们对从豆甾醇合成高油菜甾醇内酯进行了研究,我们合成出了表高油菜甾醇内酯,同时我们从麦角甾醇合成混表油菜甾醇内酯进行了研究,目前已经完成了小试研究,正准备进步改进反应为规模化生产作准备我们现在在进步研究表油菜甾醇内酯和高油菜甾醇内酯以及有关的产品,结合生测和大田实验,对我们的系列产品进行细化深入。
本项目的现有支撑条件本工程中心现有研究技术人员名合成研究人,制剂研究与生测人,其中具有高级职称人员名,具有大专或以上学历。
本中心现有毛细柱气相色谱两台液相色谱两台和水分分析仪台。
江西师范大学有核磁共振仪元素分析仪和质谱可供检测分析使用。
本中心还有成套玻璃仪器和各种类型搅拌器等供研究使用。
二项目实施方案项目达到的目标及考核的主要技术经济指标含知识产权技术标准项目达到的目标表油菜甾醇内酯和高油菜甾醇内酯进入产业化生产阶段,两年之内达到年产公斤规模,保持年的技术和市场优势完成甲基油菜甾醇内酯的全合成小试研究工作。
项目考核的主要技术经济指标含知识产权技术标准我们以达产后年产公斤产品为目标其中公斤用于出口,平均价格元克,可以创造万元的销售,毛利含税万元,公斤用于国内制剂销售,可以创造万元的销售,毛利含税万元本项目结束后可以在国内外期刊发表研究论文篇,申请发明专利项,实用新型专利项。
二项目的主要研究开发内容个好的产业化项目至少需要具备以下几个特点低成本包括低能耗少乃至无环境污染安全性操作性强可能的话实现自动化连续化生产鉴于目前合成油菜甾醇内酯及其类似物的成本较高,我们拟订了两方面的攻关计划改进表油菜甾醇内酯和高油菜甾醇内酯合成路线和方法,使得这两个产品可以进入工业化生产规模运用豆甾醇合成油菜甾醇内酯的高活性类似物甲基油菜甾醇内酯。
三试验开发规模及地点合成研究实验室部分租用江西省轻工业研究所实验室,中试生产放在进贤开发区主厂区内,部分反应工段租用上虞市金腾医药化工有限公司中试车间,月产油菜甾醇内酯公斤规模。
四主要技术关键及创新点技术关键对表油菜甾醇内酯合成路线重新优化,减少反应步骤,不再使用有污染的三氧化铬,以及危险的金属锂研究对氯苯甲酸奎尼定的回收利用技术将豆甾醇侧链氧化得到甾醛用于合成活性最好的甲基油菜甾醇内酯所有最后的甾醇内酯用过渡金属配合物方式分离纯化,避免柱层析,可以实现规模化生产双羟化反应中体与体的比例控制技术研究以及综合使用成本效益核算不同结构的油菜甾醇内酯对于不同农作物的应用效果实验以及综合使用成本效益核算。
五实施方案含技术路线工艺流程及技术关键的解决方案表油菜甾醇内酯的改进生产工艺技术关键的解决方案第步磺酰化和第二步水解制备异麦角甾醇可以合并简化。
我们选用两步可以共同使用的溶剂四氢呋喃,在第步反应结束后直接在反应体系中加入三当量的碳酸氢钾,反应后处理即可以得到异麦角甾醇参照提供的方法,我们用异丙醇铝催化的氧化反应,氧化剂使用丙酮或环己酮外,我们对无专利保护的溴酸钠氧化做了研究并取得了良好的效果,这样避免使用高毒性和环境污染严重的金属铬类氧化剂对于,不饱和酮的还原反应,原工艺需要在进行,需要用液氨作溶剂,高危险性的金属锂作为还原剂才能得到较高的收率,我们参照文献,的方法进行改进,使用廉价安全且无严重环境污染的保险粉作还原剂,在即可得到较高收率的产品,但是由于原文献使用的催化剂用量太大,而且价格昂贵,我们发明了价格低廉且用量很少就可以达到同等效果的组合催化剂双羟化所使用的催化剂价格较为昂贵,我们采用先进的萃取技术可以将催化剂的回收率提高到,而且操作简单,回收成本较低。
高油菜甾醇内酯的改进生产工艺技术关键的解决方案本产品比上个产品少个需要还原的共轭双键,所以如果表油菜甾醇内酯的技术关键得以解决的话,本产品没有太大的问题,事实上我们发现好几步反应的收率比上面的反应还要高。
甲基油菜甾醇内酯的合成技术技术关键的解决方案中间体甾醛可以用臭氧化很方便得到,真正的关键是中间体溴三甲基丁烷的合成对于上述三个产品还有个最重要的问题需要解决,那就是中间体和产品的纯化工艺,按照已有的生产工艺目前大部分中间体和产物都需要经柱层析分离纯化,我们已经通过重结晶技术解决了部分中间体的较为简便的纯化工艺。
六技术风险分析有机合成这门科学虽然发展的历史不短,但在很大程度上还具有经验科学的特点。
同样的反应,取代基稍微作点变化就会得到较大差异的结果,例如对,不饱和酮的还原反应方法很多,用过渡金属催化氢化可以,用三烷基硅氢可以,用保险粉还原也可以,但是底物不同,各种方法得到从到的收率即使比较简单的反应如果用理论计算加上近似处理也需要相当长的时间,至于每进行个反应之前都去进行理论计算的话是不现实的,因此我们在进行技术改进时会遇到很多意想不到的困难。
幸运的是,我们已经解决了合成工艺研究中的主要困难,目前的工作就是还需要细致深入反应的稳定性,操作工艺的稳定性和简便性,因此我们可以说对表油菜甾醇内酯和高油菜甾醇内酯的研究已经没有不可预见的风险因素。
甲基油菜甾醇内酯是个活性比油菜甾醇内酯还要高的化合物,目前市场上尚无大量商品化产品出售,但如果适当降低成本还是很有前途的,能研制出可以商业化的产品是锦上添花,即使失败对整个项目的经济效益影响不大,没有风险。
七分年度的工作内容目标年,完成表油菜甾醇内酯和高油菜甾醇内酯的全合成技术小试改进工作年,完成表油菜甾醇内酯和高油菜甾醇内酯的产业化设计与中试工作,达到年生产量公斤规模,同时研究甲基油菜甾醇内酯的全合成小试技术年,完善生产技术,争取达到年产公斤的水平。
小试技术开发中试与新产品开发批量生产八申请单位合作申请单位及主要人员的分工主要人员分工安排课题负责人及主要研究人员分工安排序号姓名年龄学历学位现专业技术投入本课在本课题中承担的职务题工作时间月主要工作张小兵研究生博士副研究员课题全面负责赵加恩本科高级工程师工程技术设计江民丰本科高级工程师分析测试研究刘春鹃本科学士助理研究员合成技术研究王锟本科学士助理研究员合成技术研究周丽莉本科学士助理研究员合成技术研究彭终英大专工程师分析测试与质量管理刘长乐大学专科实验员合成技术研究杜耀武本科高级工程师农药剂型研究戈祖强大专工程师生测与田间实验九组织及管理的运行机制本工程研究中心采
