Проєкт технології виробництва бензоїну

Abstract

Мазур М., Милянич А.О. (керівник). «Проєкт технології виробництва бензоїну». Магістерська кваліфікаційна робота. – Національний університет «Львівська політехніка», 2024.

Розробка нових лікарських препаратів є надзвичайно складним процесом, який включає низку етапів, що починаються науковими дослідженнями шляхів синтезу та властивостей нових сполук і закінчуються випуском готового фармацевтичного продукту. Кожен з цих етапів вимагає високої точності, інноваційних підходів та дотримання високих стандартів якості і безпеки. Часто нові шляхи синтезу є ключовими для розробки нових препаратів, оскільки вони дозволяють створювати молекули з унікальними біологічними властивостями. До основних методів синтезу належить органічний синтез, тобто створення нових молекул шляхом реакцій між різними хімічними сполуками. Серед великого числа органічних сполук, які є важливими для отримання нових фармацевтичних препаратів можна виділити бензоїн, який використовується, як проміжна речовина, в синтезі багатьох лікарських препаратів. Аналіз літературних даних показав, що він може бути основою для синтезу речовин з протисудомними, протизапальними, антибактеріальними властивостями тощо. Також бензоїн широко використовується в порошкових покриттях, де він діє як дегазуючий агент на стадії затвердіння, а ще – часто використовується, як фотоініціатор в органічному синтезі, в тому числі і при розробці нових синтетичних фармацевтичних препаратів. [1-3] Такий широкий спектр застосування бензоїну вказує на актуальність розробки нових промислових методів одержання даної сполуки. На основі аналізу літературних джерел було підібрано оптимальну з технологічної точки зору схему одержання бензоїну. Охарактеризовано основні фізико-хімічні та хімічні властивості даної сполуки, а також властивості сировинних матеріалів у її виробництві. Опрацьовано основні стадії виробництва та складено блок-схему виробництва бензоїну. У розрахунковій частині роботи містяться матеріальні розрахунки, які проводилися на 1 тонну готової продукції з урахуванням коефіцієнтів виходу продукції на кожному етапі виробництва та визначаються витрати сировини та напівпродуктів синтезу. На підставі матеріальних розрахунків проведено технологічні розрахунки, які дозволили підібрати основне та допоміжне технологічне обладнання та розробити і описати технологічну схему виробництва бензоїну. Для основного реактора в проєктованому виробництві виконано тепловий розрахунок, а також представлено його креслення. [4,5] На основі технологічних розрахунків було здійснено будівельне проєктування конструкції цеху з виробництва бензоїну відповідно до вимог Належної виробничої практики (GMP) та будівельних норм і правил, а також виконано креслення плану цеху та розроблено його поздовжний та поперечний розрізи. Техніко-економічні розрахунки дозволили порахувати витрати для одержання 100 т бензоїну на рік, в тому числі витрати на: виробничі будівлі, обладнання, сировину і матеріали, а також оплату праці працівників. Показано економічну ефективність від впровадження запропонованого виробництва. Об’єкти дослідження: бензоїн. Сфера дослідження: фармація, промислова фармація. Мета дослідження – вивчення будови та властивостей бензоїну, розробка технології його промислового виготовлення та визначення можливих шляхів його практичного застосування у фармації та медицині. Робота викладена на 95 сторінках (без літературних джерел та додатків) і складається із вступу, 5 глав, висновку та списку використаної літератури, що містить посилання на 37 літературних джерел, а в додатках наведено 5 аркушів креслень.Mazur M., Mylianych A.O. (head). "Project of benzoin production technology". Master's qualification thesis. - Lviv Polytechnic National University, 2024.

The development of new drugs is an extremely complex process that includes a number of stages that begin with scientific research into the ways of synthesis and properties of new compounds and end with the release of a finished pharmaceutical product. Each of these stages requires high precision, innovative approaches and compliance with high quality and safety standards. New synthetic routes are often key to the development of new drugs, as they allow the creation of molecules with unique biological properties. The main methods of synthesis include organic synthesis, that is, the creation of new molecules through reactions between various chemical compounds. Among the large number of organic compounds that are important for obtaining new pharmaceuticals, benzoin can be singled out, which is used as an intermediate in the synthesis of many drugs. The analysis of literature data showed that it can be the basis for the synthesis of substances with anticonvulsant, anti-inflammatory, antibacterial properties, etc. Also, benzoin is widely used in powder coatings, where it acts as a degassing agent during the curing stage, and is also often used as a photoinitiator in organic synthesis, including in the development of new synthetic pharmaceuticals. [1-3] Such a wide range of applications of benzoin indicates the urgency of developing new industrial methods of obtaining this compound. On the basis of the analysis of literary sources, the optimal scheme for obtaining benzoin from a technological point of view was selected. The main physico-chemical and chemical properties of this compound, as well as the properties of raw materials in its production, are characterized. The main stages of production were worked out and a block diagram of benzoin production was drawn up. The calculation part of the work contains material calculations, which were carried out for 1 ton of finished products, taking into account the output coefficients at each stage of production, and the costs of raw materials and synthesis semi-products are determined. On the basis of material calculations, technological calculations were carried out, which made it possible to choose the main and auxiliary technological equipment and to develop and describe the technological scheme for the production of benzoin. A thermal calculation was performed for the main reactor in the planned production, and its drawing was also presented. [4,5] On the basis of technological calculations, the construction design of the structure of the benzoin production shop was carried out in accordance with the requirements of Good Manufacturing Practice (GMP) and building standards and regulations, as well as the drawing of the shop plan and its longitudinal and cross sections were developed. Technical and economic calculations made it possible to calculate the costs for obtaining 100 tons of benzoin per year, including the costs of: production buildings, equipment, raw materials and supplies, as well as employee wages. The economic efficiency of the implementation of the proposed production is shown. Research objects: benzoin. Field of research: pharmacy, industrial pharmacy. The purpose of the research is to study the structure and properties of benzoin, to develop the technology of its industrial production and to determine possible ways of its practical usage in pharmacy and medicine. The work is laid out on 95 pages (without literary sources and appendices) and consists of an introduction, 5 chapters, a conclusion and a list of used literature, which contains references to 37 literary sources, and 5 sheets of drawings are given in the appendices. Key words: benzoin, design, production technology.

1. William M. Haynes. CRC Handbook of Chemistry and Physics (97th ed.). Boca Raton: CRC Press. -2016. -p. 3-40. ISBN 978-1-4987-5429-3. 2. Maxwell B.E., Wilson R.C., Taylor H.A., Williams D.E., Farnham W., Tria, J. "Understanding benzoin's mode of action in powder coatings". Progress in Organic Coatings. 43 (1–3) -2001 -р.158–166. doi:10.1016/S0300-9440(01)00181-3. 3. Jahromi Shahab, Mostert Ben, Derks Andreas, Koldijk Fokelien. "Mechanism of action of benzoin as a degassing agent in powder coatings". Progress in Organic Coatings. 48 (2–4): -2003 -р. 183–193. doi:10.1016/S0300-9440(03)00096-1 4. Protsesy i aparaty khimiko-farmatsevtychnoyi promyslovosti. Navch posibnyk dlya farm i khim spets. VNZ: Rekomendovano MON - Sydorov Yu.I., Chuyeshov V.I., Novikov V.P. -Vinnytsya: Nova Knyha, 2009. -816 s. 5. Tekhnolohichne obladnannya biotekhnolohichnoyi i farmatsevtychnoyi promyslovosti: pidruchnyk [dlya vyshch. navch. zakl.] Stasevych M.V., Mylyanych A.O., Strel?nykov L.S., Krut·s?kykh T.V., Buchkevych I.R., Zaytsev O.I., Huz?ova I.O., Strilets? O.P., Hladukh Ye.V., Novikov V.P. – L?viv: «Novyy Svit-2000», 2018. – 410 s..

?