香豆素和/或衍生物球及其製法的製作方法
2023-09-19 06:49:15
專利名稱：香豆素和/或衍生物球及其製法的製作方法
技術領域：
本發明的目標是香豆素及其衍生物的一種新形態。更確切地說，本發明的目標是香豆素和/或衍生物小球。本發明還涉及所述小球的製法。
香豆素及其衍生物是廣泛用於香料領域的一類產品。此外，在其它領域比如製藥業，香豆素也找到用途。由此說明，這是一種消費量很大的產品。
當前市售的香豆素都呈具有片狀或方塊形晶體的結晶粉未狀。由此而造成的缺點就是與粉未操作相聯繫的。
本發明的第一個目標是提供一種新形態的香豆素，它不產生粉塵且在儲存過程中不結團。
本發明的另一個目標是，這種香豆素還具有良好的流動性能。
本發明的又一個目標是，它具有比其今後使用時所需的還改善了的溶解速度。
更準確地說，本發明響應這些要求，提出了香豆素及其衍生物的一種新形式或新形態。
本發明的目標是香豆素和/或衍生物小球。
在本發明的陳述中，小球一詞可理解為具有明顯球的性質的固體顆粒。
為了製備香豆素和/或衍生物的小球，本發明方法的特徵是，如果必要，熔融香豆素和/或其衍生物，然後將熔融體分散為小液滴，並在冷卻氣流中將得到的小液滴固化，使其固化成小球狀，然後將其回收。
本發明方法的一個推薦方案包括如果必要時熔融香豆素和/或其衍生物，然後將熔融體通過一個噴頭，以便形成液滴，然後讓這些液滴在一個有逆流冷卻氣流的塔中落下從而固化，最後回收得到的小球。
本發明的方法特別適用於製備香豆素小球，但是對於其熔點介於50～200℃，最好介於50～100℃之間的香豆素衍生物它也是適用的。
作為能運用本發明方法的香豆素及衍生物化合物的實例，可舉出符合於如下式(1)的化合物
在所述式(1)中，R1和R2可是相同或不同的，並代表—一個氫原子，—一個具有1～4個碳原子的直線或分枝的烷基，—一個具有1～4個碳原子的直線或分枝的烷氧基。
推薦以小球形狀使用的式(1)化合物為相當於在其中R1、R2相同或不同並代表氫原子、甲基或甲氧基的式(1)化合物。
作為式(1)化合物的特定例子，可列舉如下各個特定例子—香豆素，—3—甲基香豆素，—4—甲基香豆素，—5—甲基香豆素，—6—甲基香豆素，—7—甲基香豆素，—8—甲基香豆素，—4—甲氧基香豆素，—4—甲基—7—甲氧基香豆素，—4—甲基—7—乙氧基香豆素。
在本文中，後面一般使用「香豆素」一詞，用此詞表示香豆素也表示相當於式(1)的香豆素衍生物。
按照本發明得到的小球具有其特有的物理—化學性能。
後面給出的這些特性的定義及測量方法在實施例中被明確指出。
粒度的測量由通過金屬篩來進行。
該香豆素小球呈白色球狀。它表現出基本呈球狀的顆粒尺寸，具有按照本發明方法可在很寬範圍內選擇的直徑。因此。粒子的粒度處於100～2000微米範圍，但推薦處於300～1000微米間。
用平均直徑(d50)表示的粒子粒度一般在300～2,000微米，推薦在500～1,500微米之間，最好是在700～1,200微米之間。平均直徑的定義是，有50％(重量)的粒子其直徑超過或不到這個平均直徑。
圖1～圖5表示在掃描電子顯微鏡攝取的照片，它顯示了按本發明得到的球形香豆素的結構形態。
在得到的產品上，觀察到均勻的粒度分布。
相應於方法的不同參數，小球具有可選擇的或高或低的密度。也能根據市場的需要來調節產品的質量。因此，小球的表觀密度(未壓實)在0.25～0.8之間，推薦在0.4～0.7之間。
本發明的香豆素小球具有500～10,000牛頓/米2的抗壓強度，推薦在1,000～5,000牛頓/米2之間，限制在10,000牛頓/米2之內。
它們還具有與良好流動性相適應的內聚力。
因此本發明在於一種香豆素小球，儘管它具有使其能抗磨耗的物理形狀，但仍保留當其使用時能快速溶解的性能。在進行草藥試驗時將其溶於甲醇的速度低於相應晶體粉末的溶解速度。明確地說，在所述特定香豆素的情況下，香豆素小球在甲醇中的溶解速度短於170秒，推薦值為100～170秒，最好為100～130秒。
藉助於完全適合的製造方法得列本發明產品初始結構。
製備香豆素小球的本發明方法包括，如果必要的話熔融香豆素和/或其衍生物，然後將熔融體分散為小液滴，再在冷卻氣流中使得到的小液滴固化，使得到的液滴固化成為隨後可回收的小球。
在本發明方法中，使用熔融的香豆素。
可以考慮將來自加工管線的熔融香豆素直接加料。
也可以在本發明的方法上再加上一個步驟，它包括對香豆素進行熔融。為達此效果，將產品加熱至其熔點。推薦將溫度置於稍高於其熔點處，最好比其熔點高不超過5℃，對於特定的香豆素，使其達到的溫度選在70～75℃此操作一般在攪拌下進行。
在隨後步驟中，將熔融的物料轉變為小液滴。這個操作可藉助於各種粉碎裝置，比如通過圓形孔板來實現。
本發明的一個推薦實施模式包括，讓熔融體通過孔，更具體是通過一個噴頭來形成小液滴。
下一步操作是通過與溫度選在-30～+20℃、推薦在-20～+10℃之間的冷卻氣體接觸，使小液滴「凍結」為小球。
該冷卻氣體推薦為空氣，但本發明也不排除任何對香豆素呈惰性的氣體。可以選用氮氣，但一般推薦空氣，最好是貧氧(比如10％)空氣。
一種推薦方式是以與物料流相反的方向送入冷卻氣流。
從在噴頭出口處形成小液滴到其到達回收系統處之間的停留時間最好為1～10秒，更好為1～3秒。
得到希望停留時間的方式是，讓液滴在如前面敘述過的具有逆流冷卻氣體的塔中下降。
在反應結束時，通過各種已知的方法，比如靠重力回收在回收槽中，或者推薦按流化床技術回收。
按照本發明如此得到的香豆素小球具有如上說明的各種性能。
本發明方法的很有意義的優點不只是香豆素的一種新形態，而且還使使用的產品得到了提純。實際上，人們發現在得到的香豆素小球中所含雜質低於原料粉末。用Perkin—ElmerR設備測定的差熱分析曲線如圖6所示，它清楚地證實了這一點。
圖6有兩根曲線表示隨熔融溫度(用℃表示)不同熱通量(用瓦/克表示)變化的情況曲線(A)相當於使用粉末狀商品香豆素所得到的曲線；而曲線(B)表示從同一種粉未出發，但按本發明方法成形為小球形所製備的香豆素所得到的曲線。
曲線(B)與曲線(A)的峰高差及前緣坡度差表明按照本發明成形的香豆素有較好的純度。
另外還發現，當冷卻氣體以推薦方式在高於10℃的溫度下逆流引進時，得到的小球具有枝狀結晶的結構形態，這導致表觀密度一般低於0.35，推薦在0.25～0.35之間。此時小球的溶解速度得以提高。
關於為實施本發明方法所用的設備，它包括兩套第一套使小球成形，第二套回收小球。
當香豆素來自製造管線時，第一套設備包括推薦帶攪拌的儲槽，或者是能熔融香豆素的熔融罐；還包括一般是塔狀的空間，其高度推薦4～8米，在其上部包括一個粉碎物料成小液滴的裝置，推薦使用一個噴頭，而在進下部裝有一個或多個冷卻氣流入口，這樣就把塔的下部變成了一個冷卻塔。
香豆素通過一個雙螺杆加料鬥加入到熔融罐中，這是一個裝有調溫系統(比如雙層夾套)的反應器，使得能保持熔融態的香豆素。
使用的噴頭可以是一個單孔噴管，或是一個多孔噴頭，孔數可以是1～100個。
可以使用含有多個噴頭，比如說2個噴頭的系統，推薦是可拆卸的且平行放置。
噴頭的孔徑要根據所需小球的尺寸來定。它可以是100～1000微米，但推薦在200～600微米間選擇。
孔徑總是小於得到小球的尺寸。因此，使用具有大約200微米孔的噴頭就可以得到平均直徑600微米的小球。
使用的噴頭可以是靜態噴頭，但也可以將噴頭置於高頻(如500～10,000赫茲)電振動系統之中。
藉助於計量泵或由氣流，最好是氮氣流保證的壓力，使熔融的產品到達噴頭。壓力將超過大氣壓5～500％。
噴頭保持溫度在70～80℃。
在噴頭附近，可以配置、但並非必須配置一股氣流，推薦是與從噴頭中噴出射流在一起的一股輔助空氣流。推薦這股空氣流的溫度在60℃與室溫之間。此股輔助氣流的存在，使得能得到具有更好規整性的小球尺寸，並可避免液滴聚凝。
在塔的中部，可在塔內壁上裝有擋板及格柵，它們能使氣流更加均勻化。
在塔的底部引進冷卻氣流，推薦是冷卻空氣氣流，用於確保將小液滴「凍結」為小球。此空氣流溫度為-30～20℃，推薦-20～10℃。
推薦在噴頭下方，距噴頭為冷卻區總高度的1/10處，從塔中排出冷卻空氣。
在塔的底部，小球的回收系統可包括一個回收槽，但推薦要求一種裝置，它要能保證粒子床層流態化。它包括一個推薦為園柱狀的槽，在其下部包括一個格柵，通過它送入氣流，推薦用貧氧空氣。根據粒子尺寸不同，空氣流量應保持粒子處於懸浮狀態。準確地說，作為實例，對於直徑80毫米的塔柱它是5～30米3/小時。
在設備的這部分，由於送入空氣的溫度與從塔底送入的冷卻空氣流具有相同的溫度(±5℃)，可以繼續進行冷卻。
流態化裝置安排有一個出口，它可使小球排出。
在附圖7中敘述了本發明的一種實施方式。
圖7是適於實施本發明設備的側面剖視圖。
使用的設備包括兩部分塔的上部或稱為造球塔(A)，下部示意地表示出流態化裝置(B)。
香豆素粉末加到罐(2)中第二個罐(1)中含有在操作結束時清洗加料系統所用的溶劑(比如說甲醇)。
氮氣(5)用來在儲槽(1)或(2)中造成壓力。
塔高4米，在其上部包括一個噴頭(4)，在其下部裝有一個冷卻空氣流入口(3)。
由(3)引進的冷卻空氣在低於噴頭(4)出口處的一點(6)被排出。
在塔的中部，在(8)處裝有擋板，在(9)處裝有使空氣流均勻化的環狀格柵。
在塔的下部(8)，相當於流態化裝置推薦的是一個保證能很好收集小球的漏鬥狀物，它包括一個冷卻空氣入口(9)和一個出口(10)，這使得能排出得到的小球。
下面給出實施本發明的實例。
在詳述這些實施例前，先詳述測量所得到產品各種性能所用的方法。—非壓實表觀密度用圖8所表示的設備進行測量。
開始時稱量空量杯(2)。
藉助於漏鬥(1)在量杯(2)中加入待測量的粉末，使粉末床的高度接近於在量杯內預先量好為250釐米3時的高度(水平A)。
稱重此裝滿的量杯測定出粉末的質量。
用一個夾(4)將此量杯固定在支架(3)上。
將計數器(8)置零，它可以記下加在量杯底部打擊次數的總和。
藉助於一個用電機(6)通過凸輪(7)帶動的錘(5)對量杯的底部進行垂直的衝擊。當得到的體積不再變化時(在水平B)停止操作。
記錄下在量杯刻度上讀出的表觀體積隨著錘子打擊數所變化的情況。
得到一個壓實實驗曲線。
將表觀體積與衝撞次數的函數關係轉變為表觀密度與衝撞次數據的函數曲線。
按下式測出表觀密度 —抗壓強度按照L.Svarosvsky在《粉末測量指南》(Powder Testing Guide)Elsevier Applied Science出版社1987年版P49～52散堆積粉末物理性能測量法一節中所述的方法，用Jenike測壓計測量本發明產品的抗壓強度(fc)。
在乙醇中的溶解速度—在250℃和攪拌下(50轉/分)，在一個試管中，在乙醇中溶解X克粉末(小球狀或晶狀粉末)，使其重量含量為0.02％。
(用分光計)監測溶液的紫外線吸收度隨時間的變化。當吸光度穩定於最終數值時就得到了以秒計的溶解時間。
如下各實施例用來說明本發明，不對其構成限制。
實施例在下面定義在如下各實施例中將要採用的操作程序。
使用2000克具有如下性能的呈粉末狀結晶香豆素未壓實表觀密度＝0.683乙醇中溶解速度＝174秒在前面敘述過並在圖7中示意說明的設備中實施本發明的方法。
承受或不承受振動的噴頭具有在如下各實施例中詳述的性質。
在罐(2)中加入香豆素粉末，罐(1)中裝有洗滌加料系統用的溶劑—甲醇。
通過雙層夾套中循環熱水加熱使熔融罐中的香豆素熔融。在(2)處產品溫度為75℃，在噴頭出口(4)處溫度為71℃。產品流量後面要詳細敘述。在(3)處以1000米3/小時的流量通入冷卻空氣，在塔內流速為0.7米/秒，該空氣由(6)排出。
在每個實施例中給出的概括表格中詳細敘述了空氣在塔入口(3)處及塔出口(6)處的溫度。
對於在(9)處的流態化空氣溫度也與此一樣。
得到的小球收集於(8)中，並由(10)排出。
實施例11.在如圖7所示的一套設備中製備香豆素小球，它包括一個7孔噴頭，孔徑250微米。孔的長徑比L/D為1，L表示孔的長度，D表示孔的直徑。
實施的方法如上所述；運轉的條件如下表所示
表1
在操作12分鐘後，回收840克平均直徑(d50)為800微米的小球。
2.在顯微鏡(G＝100)下攝製的圖1表示得到的呈小球形的香豆素的結構形態。
其它物理—化學性能如下—未壓實表觀密度＝0.47—在乙醇中溶解速度＝125秒。
實施例21.如實施例1製備香豆素小球在下面表中詳述了方法參數的改變。
表
在操作9分鐘後，回收平均直徑(d50)為700微米的香豆素小球410克。
2.得到的產品具有如圖2(G＝100)所示的枝晶狀結構形態，以及如下的性能—未壓實表觀密度＝0.43
—在甲醇中的溶解速度＝130秒。
實施例31.在如圖7中所示意說明的設備中製備香豆素小球，它含有一個7孔噴頭，孔徑400微米，L/D比為3。
實施的方法如前面所述，每步的條件詳述於下面表III中表3
在操作12分鐘後，回收平均直徑(d50)為1130微米的香豆素小球910克。
2.得到的產物具有如圖3(G＝60)所示的枝晶狀結構形態，及如下的特性—未壓實表觀密度＝0.27—在4.8千牛頓/米2壓力下的抗壓強度(fc)＝1.6千牛頓/米2—在乙醇中的溶解速度＝104秒。
實施例41.如實施例3製備香豆素小球，在如下表IV中給出方法參數的改變表4
在操作10分鐘後，得到平均直徑(d50)為910微米的香豆素小球840克。
2.得到的產物具有如圖4(G＝50)所示的結構形態和如下的性能—未壓實表觀密度＝0.50—在4.8千牛頓/米2壓力下的抗壓強度(fc)＝1.25千牛頓/米2在乙醇中溶解速度＝120秒。
實施例51.重複實施例4，唯一的不同是使用靜態噴頭。
在操作8分鐘後，得到具有平均直徑(d50)為850微米的香豆素小球520克。
2.得到的產物具有如圖5(G＝100)所示的結構形態。注意到其粒度分布稍有不同，看起來有些不大均勻。
所述小球的物理—化學性能如下—未壓實表觀密度＝0.47。
實施例61.按實施例1來製備香豆素小球，在下表中詳述了方法參數的變化表5<
2. 得到的產物具有如下特性—未壓實表觀密度＝0.49—在乙醇中的溶解速度＝160秒。
實施例71.重複實施例6，唯一的不同是用靜態噴頭。
2.得到的產物具有如下性能—未壓實表觀密度＝0.45—乙醇中的溶解速度＝135秒。
實施例81.按實施例1製備香豆素小球，在下表中詳述了方法參數的改變
表6
2.得到的產物具有如下性能—未壓實表觀密度＝0.42—乙醇中的溶解速度＝142秒。
權利要求
1.香豆素和/或其衍生物的小球。
2.按照權利要求1的小球，其特徵在於，該香豆素和/或衍生物的熔點為50～200℃，推薦為50～100℃。
3.按照權利要求1和2的小球，其特徵在於，該香豆素和/或衍生物相當如下式(1) 式(1)中R1和R2是相同或不同，並表示—一個氫原子，—一個具有1～4個碳原子的直線或分枝的烷基，—一個具有1～4個碳原子的直線或分枝的烷氧基。
4.按照權利要求1至3中之一的小球，其特徵在於，該香豆素相當於式(1)，其中相同或不同的R1、R2表示一個氫原子、一個甲基或一個甲氧基，最好R1和R2都表示一個氫原子。
5.按照權利要求1至4中之一的小球，其特徵在於，其尺寸位於100～2,000微米，但推薦其位於300～1,000微米。
6.按照權利要求1～5中之一的小球，其特徵在於，用平均直徑(d50)表示的其尺寸為300～2,000微米，推薦為500～1,500微米，最好為700～1,200微米。
7.按照權利要求1～6中之一的小球，其特徵在於，其(未壓實)表觀密度為0.25～0.8，推薦為0.4～0.7。
8.按照權利要求1～7中之一的小球，其物徵在於，其抗壓強度為500～10,000牛頓/米2，推薦為1,000～5,000牛頓/米2，在低於10,000牛頓/米2的限制下。
9.按照權利要求1～8中之一的小球，其特徵在於，其中乙醇中的溶解速度低於相應的結晶粉末。
10.按照權利要求9的小球，其特徵在於，該香豆素小球在乙醇的溶解速度短於170秒，推薦為100～170秒，最好為100～130秒。
11.製備在權利要求1～10中之一所述的香豆素和/或衍生物小球的方法，其特徵在於，它包括如果必要熔融該香豆素和/或其衍生物，然後將熔融體粉碎為小液滴，再將得到的小液滴在冷卻氣流中固化，使得到的小液滴固化為隨後可回收的小球。
12.按照權利要求11的方法，其特徵在於，它包括如有必要熔融該香豆素和/或其衍生物，然後使熔融體通過一個噴頭形成小液滴，讓其在一個具有逆流冷卻氣流的塔中下降從而使其固化，然後回收得到的小球。
13.按照權利要求11的方法，其特徵在於，在其熔點下，推薦在高於其熔點不超過5℃的溫度下熔融該香豆素和/或衍生物。
14.按照權利要求11的方法，其物徵在於，通過一個噴頭將熔融體轉變為小液滴。
15.按照權利要求14的方法，其特徵在於，使用的噴頭帶有1個或多個小孔，孔數為1～100個。
16.按照權利要求15的方法，其特徵在於，使用的噴頭具有直徑為100～1000微米，推薦其位於200～1000微米的小孔。
17.按照權利要求15和16中之一的方法，其特徵在於，使用的是靜態噴頭，但推薦使用處於高頻(推薦500～10,000赫茲)電振動系統下的噴頭。
18.按照權利要求11的方法，其特徵在於，小液滴與冷卻氣體(推薦用空氣，最好是貧氧空氣)接觸，其溫度選自-30～20℃，推薦選自-20～10℃。
19.按照權利要求11的方法，其特徵在於，從小液滴在噴頭出口到它達到回收系統入口處的停留時間為1—10秒，最好為1～3秒。
20.按照權利要求11的方法，其特徵在於，用各種已知的方法，推薦按流化床技術回收該小球。
全文摘要
本發明的目標是香豆素及其衍生物的一種新形態。更確切地說，本發明的目標是香豆素和/或衍生物小球。本發明也報告了所述小球的製備方法。本發明方法的特徵是，如有必要熔融該香豆素和/或衍生物，然後將熔融體破碎為小液滴並在冷卻氣體流中使得到的小液滴固化，讓其固化為隨後可被回收的小球。
文檔編號C07D311/08GK1115758SQ9510248
公開日1996年1月31日 申請日期1995年3月15日 優先權日1994年3月16日
發明者E·瑟沃斯, P·拉伯特-艾巴裡, E·思塔陶泰斯 申請人:羅納·布朗克化學公司