本发明提供了利用蒸汽渗透耦合技术合成萘普生缩酮中间体的方法，将蒸汽渗透膜装置与缩酮反应过程耦合，采用蒸汽渗透膜分离技术脱除萘普生缩酮中间体合成反应体系中的副产物水，从而打破反应平衡，提高反应的转化率。该方法中蒸汽渗透膜器与反应器分体进行，使反应温度可以在最合适反应温度下进行，消除了分离温度的影响，使反应选择性增强，产率提高。本发明可降低合成中的能耗，明显提高反应的产率，从而提高了原料的利用效率。
1.一种利用蒸汽渗透耦合技术合成萘普生缩酮中间体的方法，具体步骤如下：A.将原料6-甲氧基-2-(2′-溴丙酰基)萘与新戊二醇按照摩尔比为1-0.25∶1加入反应器中，加入对甲苯磺酸催化剂，再加入甲苯溶剂；将反应釜内物料温度控制在60-100℃，打开搅拌，至物料完全溶解形成均相体系；对甲苯磺酸的加入量为6-甲氧基-2-(2′-溴丙酰基)萘质量的1-10％；其中甲苯溶剂的加入量为反应器中原料总质量的8-10倍；B.将反应釜与蒸汽渗透膜器连接成回路，使气体能在两个设备中循环；当步骤A开始反应时，用气体泵将反应器中的蒸汽送至蒸汽渗透膜器，控制气体的循环流速为6-30L/h，再打开膜后侧的真空泵使膜前后产生压差，膜后侧真空度为30-50kPa之间，渗透膜对循环气中的水分进行分离，渗透到膜后侧的水通过真空系统排出；膜前侧未被分离的气体通过回路返回反应器中；如此循环4-12小时停止反应；蒸汽渗透膜器中所用的渗透膜是由支撑层和分离层组成。
2.根据权利要求1所述的利用蒸汽渗透耦合技术合成萘普生缩酮中间体的方法，其特征是步骤B所述的蒸汽渗透膜器的工作温度保持在50-70℃。
3.根据权利要求1所述的利用蒸汽渗透耦合技术合成萘普生缩酮中间体的方法，其特征是步骤B所述的蒸汽渗透膜的支撑层是聚砜、聚醚砜、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯或纤维素；所述分离层是聚乙烯醇、壳聚糖、海藻酸钠或无机沸石。技术领域
本发明涉及一种新型的有机合成方法，具体涉及利用膜反应器进行萘普生缩酮中间体的合成。技术背景萘普生是最有效的非甾体消炎药之一，尤其是一种解热镇痛、抗炎及抗风湿的基本化学药物。萘普生常用于风湿性和类风湿性关节炎的治疗，也用于骨关节炎、强直性脊椎炎、痛风、运动系统的慢性病变性疾病及轻、中度疼痛等的治疗。国内已经工业化的萘普生的合成主要采用1，2-芳基迁移重排法，该方法是原料先经卤化，后经缩酮化的合成路线，该工艺方法工艺简单，收率高，因此成为生产萘普生的主要工艺。在该方法中，缩酮中间体的合成是整个合成步骤中较关键的一步。其合成反应方程式如图1所示。其中，反应物为6-甲氧基-2-(2′-溴丙酰基)萘和新戊二醇，以对甲苯磺酸为催化剂，甲苯为溶剂，生成的产物为2-(1′-溴乙基)-2-(6′-甲氧基-2′-萘基)-5，5-二甲基-1，3-二氧己环和水。在反应中，除生成目标缩酮产物外，同时生成了副产物水。萘普生缩酮中间体合成反应方程式如下：ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/>传统合成工艺中，为提高反应的转化率，采用加热料液通过分水器回流脱水，将反应中的副产物水去除，打破反应平衡，使反应向生成缩酮产物的方向进行。但此工艺耗能巨大，为了脱除极少量的水，而需蒸馏全部料液，增加了生产成本；而且反应温度只能局限于带水温度，即共沸体系的沸点，但该温度通常情况下，并不是反应的最佳温度。为解决以上问题，本发明利用蒸汽渗透技术与反应耦合的方式合成萘普生缩酮中间体。蒸汽渗透是以蒸汽为进料原料，在混合物各组分蒸汽分压差的推动下，利用各组分在膜内溶解和扩散性能的不同，从而实现混合物分离过程。蒸汽渗透技术在恒沸点体系、近沸点体系以及同分异构体的分离方面有其独特的优势。同时，还可以与生物及化学反应相耦合，将反应中生成的小分子化合物不断脱除，使反应向目标反应方向移动，转化率明显提高。其技术性和经济性优势明显，在石油化工、医药、食品、环保等工业领域中有广阔的应用前景。文献1：胡艾希，袁帅，王存嫦，曹声春.2-卤乙基-2-(6-甲氧基-2-萘基)-4-甲基-1，3-二氧杂环戊烷重排合成外消旋体萘普生[J].应用化学，2002，19(2)：149-152。文中萘普生合成采用1，2-芳基迁移重排法，在缩酮反应中，为了提高反应的转化率，采用加热回流带水，经分水器将副产物水分离去除。文献2：Benedictxa0Dxa0J，Parulekarxa0Sxa0J，Tsaixa0Sxa0Pxa0Pervaporation-assistedxa0esterificationxa0ofxa0lacticxa0andxa0succinicxa0acidsxa0withxa0downstreamxa0esterxa0recovery[J].Journalxa0ofxa0Membranexa0Science，2006，281，435-445.文中采用渗透汽化技术，利用渗透汽化膜反应器辅助琥珀酸乙酯和乳酸乙酯的酯化合成，脱除反应体系中生成的水，打破反应平衡向生成酯的方向移动。成功的实现了膜反应器中与反应的耦合，提高了反应的转化率。蒸汽渗透耦合技术，是将膜组件耦合到反应过程中，并通过渗透汽化打破反应平衡以获得更高收率和反应速率的新型、高效反应器。它集反应和分离于一体，不仅节约能耗，还能提高反应收率、缩短反应时间。比传统的精馏过程有明显的经济优势。但目前利用蒸汽渗透耦合技术合成萘普生缩酮中间体还未见文献报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用蒸汽渗透耦合技术合成萘普生缩酮中间体的方法。即利用气提将缩酮反应体系中的物质带至膜分离器进行分离，使蒸汽渗透过程与反应耦合，去除反应体系中微量的水，因此反应与分离均可在其最适的参数条件下进行，解决了萘普生中间体产率低、成本高的问题。蒸汽渗透膜的分离作用是由于膜对物质具有选择透过性，利用本工艺原位移除反应液中微量的水，只是少量的移除物质在膜后侧汽化，避免了蒸馏带水工艺中将料液整体蒸馏，工艺更加节能。利用蒸汽渗透耦合缩酮反应合成萘普生中间体的具体制备方法如下：A.将原料6-甲氧基-2-(2′-溴丙酰基)萘与新戊二醇按照摩尔比为1-0.25∶1加入反应器中，加入对甲苯磺酸催化剂，再加入甲苯溶剂；将反应釜内物料温度控制在60-100℃，打开搅拌，至物料完全溶解形成均相体系；对甲苯磺酸的加入量为6-甲氧基-2-(2′-溴丙酰基)萘质量的1-10％；其中甲苯溶剂的加入量为反应器中原料总质量的8-10倍。B.将反应釜与蒸汽渗透膜器连接成回路，使气体能在两个设备中循环；当步骤A开始反应时，用气体泵将反应器中的蒸汽送至蒸汽渗透膜器，控制气体的循环流速为6-30L/h，再打开膜后侧的真空泵使膜前后产生压差，膜后侧真空度为30-50kPa之间，渗透膜对循环气中的水分进行分离，渗透到膜后侧的水通过真空系统排出；膜前侧未被分离的气体通过回路返回反应器中；如此循环4-12小时停止反应。其中蒸汽渗透膜器的工作温度保持在50-70℃。所用的渗透膜由支撑层和分离层组成，支撑层的材料可以是聚砜、聚醚砜、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯或纤维素；所述分离层可以是聚乙烯醇、壳聚糖、海藻酸钠或无机沸石。渗透膜具有较强的脱水能力，其通过密封环、垫圈等密封装置固定在蒸渗透膜器中。整个装置依靠蒸汽渗透复合膜对水的选择透过性，使反应体系中的水被不断地分离，使反应的化学平衡不断向生成缩酮产物的方向进行。在反应结束后，通过取样口进行取样，利用高效液相色谱分析，产率达到50-85％。本发明所述的蒸汽渗透耦合装置如图1所示：主要部件为缩酮反应器(1)，其配有搅拌器(2)，反应器通过气体循环泵(3)与蒸汽渗透膜装置(6)链接并构成一个闭合的回路。蒸汽渗透膜器装置(6)内设置有蒸汽渗透膜(5)，蒸汽渗透膜器装置(6)与真空系统(7)连接。本发明的有益效果是：1.利用蒸汽渗透耦合装置，能原位脱除缩酮反应中产生的水，打破反应原有的化学平衡，提高了反应的转化率，而且由于水的及时脱除，减少了体系中的副反应，同时提高了产率。2.蒸汽渗透膜具有高的选择性，只有待分离组分能够大量通过，其他物质则被截留，其主要能耗为渗透物渗透过程中的汽化潜热，所以蒸汽渗透过程耗能极少，大大减少了生产耗能，从而节省成本，节约能源。3.本发明的反应-分离耦合设备将分离过程与反应过程分开，从而使反应温度不受带水剂的沸点等因素的限制，使缩酮反应在低于沸点、最合适的反应温度下进行。
附图说明
图1为蒸汽渗透耦合装置示意图：其中：(1)反应器；(2)搅拌器；(3)气体循环泵；(4)流量计；(5)蒸汽渗透膜；(6)蒸汽渗透膜器装置；(7)真空系统。
具体实施方式
实施例1采用如图1所示的蒸汽渗透耦合装置，并以聚乙烯醇/聚醚砜复合膜为蒸汽渗透分离膜，其膜面积为19.63cm²。在反应器中加入4.9gxa06-甲氧基-2-(2′-溴丙酰基)萘，2.6g新戊二醇，0.34g对甲苯磺酸，52mL甲苯。开启加热控温装置使反应器内物料温度保持在80℃，打开搅拌器，同时打开气体循环泵，调节气体循环流速为30L/h。开启真空泵，保持膜后侧真空度30kPa，将膜器中的温度设为60℃，反应12小时。从料液中取样，利用高效液相色谱对萘普生中间体产率进行分析。6-甲氧基-2-(2’-溴丙酰基)萘的转化率为83％，2-(1′-溴乙基)-2-(6′-甲氧基-2′-萘基)-5，5-二甲基-1，3-二氧己环产率为78％。在同样条件下，不采用耦合脱水的方式进行对比反应实验，6-甲氧基-2-(2’-溴丙酰基)萘的转化率为23％，2-(1′-溴乙基)-2-(6′-甲氧基-2′-萘基)-5，5-二甲基-1，3-二氧己环的产率为20％。从以上数据可以看出，耦合实验的转化率远远高于不耦合实验的转化率，利用蒸汽渗透耦合萘普生缩酮反应的合成效果良好，并有很好的应用价值。实施例2实验所用分离膜、药品同实例1，反应温度为70℃，其他操作同实施例1，反应结束后利用高效液相色谱对萘普生中间体产率进行分析。6-甲氧基-2-(2’-溴丙酰基)萘的转化率为77％，2-(1’-溴乙基)-2-(6’-甲氧基-2’-萘基)-5，5-二甲基-1，3-二氧己环的产率为69％。在同样条件下，不采用耦合脱水的方式进行对比反应实验，6-甲氧基-2-(2’-溴丙酰基)萘的转化率为18％，2-(1′-溴乙基)-2-(6′-甲氧基-2′-萘基)-5，5-二甲基-1，3-二氧己环的产率为12％。实施例3实验所用分离膜及催化剂含量同实例1，在反应器中加入4.9gxa06-甲氧基-2-(2′-溴丙酰基)萘，1.74g新戊二醇，0.34g对甲苯磺酸。其他操作同实施例1，反应结束后利用高效液相色谱对萘普生中间体产率进行分析。2-(1’-溴乙基)-2-(6’-甲氧基-2’-萘基)-5，5-二甲基-1，3-二氧己环的产率为57％。在同样条件下，不采用耦合脱水的方式进行对比反应实验，2-(1′-溴乙基)-2-(6′-甲氧基-2′-萘基)-5，5-二甲基-1，3-二氧己环的产率为10％。实施例4实验所用分离膜及原料加入量同实例1，加入催化剂的质量0.44g，其他操作同实施例1，反应结束后利用高效液相色谱对萘普生中间体产率进行分析。2-(1’-溴乙基)-2-(6’-甲氧基-2’-萘基)-5，5-二甲基-1，3-二氧己环的产率为82％。在同样条件下，不采用耦合脱水的方式进行对比反应实验，2-(1′-溴乙基)-2-(6′-甲氧基-2′-萘基)-5，5-二甲基-1，3-二氧己环的产率为18％。实施例5实验所用分离膜、原料加入量及催化剂加入量同实例1，气体循环流速为6L/h，其他操作同实施例1，反应结束后利用高效液相色谱对萘普生中间体产率进行分析。2-(1’-溴乙基)-2-(6’-甲氧基-2’-萘基)-5，5-二甲基-1，3-二氧己环的产率为54％。