作 者:王靜康 等 著 中國化工學會 編

出 版 社:化學工業出版社

出版日期:2024年11月01日

頁 數:423

裝 幀:精裝

ISBN:9787122464095

編輯推薦

《高端功能晶體化學品精製結晶技術》高端功能晶體化學品精製結晶技術》是「先進化工材料關鍵叢書」的分冊。 本書基於筆者四十餘年的工作積累，圍繞高端功能晶體化學品精製結晶開展科學研究、技術開發和設備優化所取得成就進行了系統總結。全書共十章，主要包含兩個部分：高端功能晶體化學品工業結晶科學研究基礎，包括緒論、藥物固體形態的發現與評估、晶體成核與晶型控制、晶體生長與晶習調控、球形結晶與顆粒設計、線上過程分析與控制技術、基於計算流體力學的設備設計；典型功能晶體製造過程中的結晶化學性質

內容介紹

《高端功能化學品精製結晶技術》是「先進化工材料關鍵技術叢書」（第二批）的分冊。

本書基於筆者團隊四十餘年的工作積累，對科學工作者圍繞高端功能化學品精製結晶開展的科學研究、技術開發和設備優化所取得的成就進行了系統總結。全書共十一章，主要包含兩個部分：第一部分為高端功能晶體化學品工業結晶科學研究基礎，包括緒論、藥物固體形態的發現與評估、結晶成核與晶體產品晶型控制、晶體生長與晶習調控、球形晶體的理性設計與可控製備、工業結晶過程分析與控制、工業結晶的操作及裝置；第二部分為典型高端功能晶體化學品製造過程中的結晶技術產業化案例，主要包括抗生素等大宗原料藥，特色原料藥，維生素、氨基酸等精細化學品，功能糖、鹽及日用化學品的結晶生產過程中存在的問題及解決方案。本書所涉及的內容為相關領域國際學術前沿的熱點，大部分成果為原創，可為高端功能晶體化學品精製結晶技術的基礎研究與應用開發提等

目錄

第一章 緒論 001

第一節　高端功能晶體化學品概論 002

第二節　高端功能晶體化學品品質的本質要素 003

一、化學純度與雜質問題 004

二、晶體結構與多晶型問題 004

三、晶體形狀與粒度 005

第三節　工業結晶製程基礎 007

一、結晶系統性質 008

二、結晶過程動力學 010

三、工業結晶方法 011

第四節　工業結晶實務中的主要問題 015

一、晶體成核與多晶型控制 015

二、晶體生長與晶習調控 016

三、無定形現象 016

四、油析 017

五、粒子聚結 018

六、結垢現象 019

七、工業結晶放大 019

第五節　技術展望 020

一、結晶製程連續化 020

二、結晶過程綠色化 021

三、結晶設備智慧化 022

參考文獻 023

第二章 藥物固體形態的發現與評估 027

第一節　固體形態概念 028

一、多晶型 028

二、多組分晶體 032

第二節　固體形態篩選 034

一、電腦輔助方法 034

二、實驗篩選方法 037

第三節　藥物晶型分析 041

一、定性表徵手段 042

二、定量分析方法 045

第四節　藥物固體形態評估 050

一、藥物固體形態的穩定性 050

二、藥物晶型生物利用度 052

三、其他臨床應用藥物晶型需求 053

參考文獻 053

第三章 結晶成核與晶體產品晶型控制 057

第一節　介穩區與誘導期 058

一、介穩區 058

二、誘導期 060

第二節　結晶成核子理論 060

一、經典成核理論 060

二、非經典成核理論 064

第三節　多晶型穩定性與晶型轉化機制 067

一、多晶型穩定性 067

二、晶型轉換機制 069

第四節　晶型控制方法 071

一、基於結晶製程參數的控制策略 071

二、添加晶種策略 073

三、添加劑策略 075

四、模板劑策略 076

五、超音波輔助晶型控制策略 077

參考文獻 078

第四章 晶體生長與晶習調控 083

第一節　晶體生長理論 084

第二節　晶體生長動力學 085

第三節　晶習預測模擬 089

第四節　晶習調控方法 093

一、溶劑調控方法 094

二、晶種調控方法 096

三、添加劑調控方法 098

四、相轉化調控方法 101

五、物理場調控方法 103

參考文獻 107

第五章 球形晶體的理性設計與可控製備 111

第一節　球形晶體形成機制 112

一、球形聚結 112

二、球形生長 117

三、油析聚結 120

第二節　球形結晶技術 123

一、等電點結晶球形聚結技術 124

二、兩步油析球形聚結技術 126

三、油析球形共聚技術 129

第三節　球形晶體的抗結塊研究 131

一、結塊現象及原因 131

二、晶體結塊研究 132

參考文獻 133

第六章 工業結晶製程分析與控制 139

第一節　工業結晶製程分析技術概論 140

第二節　工業結晶製程分析技術分類 141

一、基於溶液資訊的過程分析技術 141

二、基於固體資訊的過程分析技術 143

三、基於溶液和固體資訊聯用的製程分析技術 144

第三節　以模型為基礎的回饋控制策略在工業結晶過程的應用 146

一、粒徑分佈優化 148

二、純度控制 151

第四節　基於無模型的回饋控制策略在工業結晶過程中的應用 154

一、晶型控制 156

二、純度控制 159

三、晶習控制 160

四、粒徑分佈控制 162

參考文獻 163

第七章 工業結晶的操作與裝置 167

第一節　間歇結晶製程與連續結晶製程操作 168

一、間歇結晶製程操作 168

二、連續結晶製程操作 169

三、應用案例 170

第二節　溶液結晶裝置 173

一、通用結晶器分類 173

二、結晶器的設計 175

三、計算流體力學技術在工業結晶器設計的應用 177

四、結晶器設計案例 181

第三節　熔融結晶裝置 184

一、熔融結晶分類 184

二、熔融結晶器 185

三、結晶器設計案例 188

參考文獻 189

第八章 抗生素等大宗原料藥精製結晶技術 191

第一節　青黴素類抗生素精製結晶技術 193

一、青黴素G鹽 194

二、6-APA 201

三、7-ADCA 210

四、氯唑西林鈉 214

五、普魯卡因青黴素 216

六、青黴素V鉀 218

第二節　頭孢類抗生素精製結晶技術 222

一、頭孢唑林鈉 222

二、頭孢噻肟鈉 227

三、頭孢曲松鈉 230

四、頭孢氨芐 233

五、其他頭孢類抗生素 238

第三節　其他抗生素精製結晶技術 241

一、紅黴素 241

二、大觀黴素 242

三、磷黴素氨丁三醇 244

第四節　其他大宗原料藥精製結晶技術 245

一、布洛芬 245

二、地塞米松磷酸鈉 249

參考文獻 253

第九章 特色原料藥精製結晶技術 255

第一節　硫酸氫氯吡格雷精製結晶技術 256

一、硫酸氫氯吡格雷簡介 256

二、硫酸氫氯吡格雷晶型轉化與製備 257

三、Ⅰ晶型硫酸氫氯吡格雷球形結晶技術 261

第二節　他汀類降血脂藥精製結晶技術 265

一、阿托伐他汀鈣 265

二、普伐他汀鈉 269

三、洛伐他汀 272

第三節　沙坦類降血壓藥精製結晶技術 275

一、纈沙坦 275

二、氯沙坦鉀 279

三、厄貝沙坦 282

第四節　精神病類用藥精製結晶技術 284

一、阿立哌唑 284

二、鹽酸帕羅西汀 288

三、鹽酸多奈哌齊 292

第五節　抗腫瘤等其他類化學藥精製結晶技術 295

一、二甲胺含笑內酯富馬酸鹽 295

二、卡維地洛磷酸二氫鹽 298

參考文獻 300

第十章 維生素、胺基酸等精細化學品精製結晶技術 303

第一節　維生素類化學品精製結晶技術 304

一、維生素C 305

二、維生素B族 308

三、其他維生素 319

第二節　胺基酸產品精製結晶技術 320

一、蛋氨酸 320

二、蘇胺酸 325

三、其他胺基酸 329

第三節　農用及獸用化學品精製結晶技術 330

一、吡唑醚菌酯 331

二、硝磺草酮 334

三、其他農業及獸用化學品 336

參考文獻 337

第十一章 功能糖、鹽及日用化學品精製結晶技術 339

第一節　木糖醇精製結晶技術 341

一、木糖醇簡介 341

二、木糖醇的結晶精製 342

三、新型結晶裝置的應用開發 343

四、電腦輔助控制系統的研究開發 345

第二節　球形氯化鈉精製結晶技術 350

一、氯化鈉簡介 350

二、氯化鈉成球過程的機制研究 351

三、氯化鈉成球技術開發與最佳化 355

四、氯化鈉結塊過程模擬 357

第三節　日用化學品精製結晶技術 361

一、過碳酸鈉 361

二、過一硫酸氫鉀複合鹽 367

三、檸檬酸鈣 371

參考文獻 378

附錄 380

附錄A　部分化學品溶解度資料 380

青黴素V鉀在水-正丁醇混合溶劑中摩爾的分數溶解度 380

6APA的溶解度 381

地紅黴素在純溶劑中的摩爾分數溶解度 381

阿莫西林在純水中的溶解度 382

頭孢氨芐-水合物在磷酸-水體系下的溶解度 382

頭孢克肟在純溶劑中的摩爾分數溶解度 382

頭孢他啶在混合溶劑中摩爾的分數溶解度 383

頭孢克洛在純溶劑中摩爾的分數溶解度 383

頭孢哌酮鈉在二元丙酮+水溶劑中摩爾的分數溶解度 384

頭孢曲松鈉在水-丙酮體系中的質量溶解度 384

頭孢唑啉鈉在純溶劑中莫耳的分數溶解度 386

頭孢替唑酸在純溶劑中摩爾的分數溶解度 387

頭孢噻肟鈉在純溶劑中的摩爾分數溶解度 387

磷黴素氨丁三醇在溶劑中的質量溶解度 388

鹽酸大觀黴素在水-丙酮混合溶劑中摩爾的分數溶解度 388

布洛芬在不同溶劑中的溶解度 389

地塞米松磷酸鈉在不同溶劑中的摩爾分數溶解度 389

硫酸氫氯吡格雷在不同溶劑中的摩爾分數溶解度 389

阿托伐他汀鈣在甲醇-水混合溶劑系統中的溶解度 391

普伐他汀鈉在不同純溶劑中的摩爾分數溶解度 391

洛伐他汀在純溶劑中的摩爾分數溶解度 392

鹽酸帕羅西汀在純溶劑中的摩爾分數溶解度 393

鹽酸多奈哌齊在混合溶劑中的摩爾分數溶解度 394

阿立哌唑在純溶劑中莫耳的分數溶解度 395

纈沙坦在乙酸乙酯+己烷混合溶劑中的摩爾分數溶解度 395

厄貝沙坦在純溶劑中的摩爾分數溶解度 396

維生素C鈉鹽在純溶劑中的溶解度 397

硝酸硫胺在乙醇-水體系中的摩爾分數溶解度 397

鹽酸硫胺在混合溶劑中的莫耳分數溶解度 398

核黃素在鹽酸中的質量溶解度 399

D-泛酸鈣在甲醇-水混合系統中的質量溶解度 400

鹽酸吡哆醇在混合溶劑中的摩爾分數溶解度 400

甲鈷胺在不同pH介質下的溶解度 401

DL-蛋胺酸在二元溶劑中的摩爾分數溶解度 402

L-氨基丙酸在水中的摩爾分數溶解度 402

吡唑醚菌酯在純溶劑中莫耳分數溶解度 403

阿維菌素在乙醇-水混合溶劑中的摩爾分數溶解度 404

氟尼辛葡甲胺在乙醇中的質量溶解度 404

氟苯尼考在二元混合溶劑中的摩爾分數溶解度 404

木糖醇在水中的摩爾分數溶解度 405

氯化鈉在水-甲醇混合溶劑中的摩爾分數溶解度 406

氯化鉀在水中的質量溶解度 406

過碳酸鈉在水中的質量溶解度 406

檸檬酸鈣在水中的摩爾分數溶解度 407

附錄B　部分化學品晶體結構資料 407

依帕司他-二甲雙胍 407

青黴素V鉀 408

阿莫西林鈉 408

頭孢他啶 409

7-ADCA 409

氯唑西林鈉 410

鹽酸大觀黴素 410

布洛芬 410

地塞米松磷酸鈉 411

洛伐他汀 411

鹽酸帕羅西汀 412

阿立哌唑 412

纈沙坦 413

氯沙坦鉀 414

厄貝沙坦 414

維生素C 415

硝酸硫胺 415

D-泛酸鈣 416

DL-蛋氨酸 417

蘇胺酸 417

L-氨基丙酸 418

L-異亮氨酸 418

吡唑醚菌酯 418

煙嘧磺隆 419

氟尼辛 420

索引 421

出版社：化學工業出版社

ISBN：9787122429841

版次：1

包裝：精裝

開本：16開

出版時間：2024-01-01

頁數：396

字數：603000

內容簡介

《工業結晶技術》系統介紹了結晶過程中涉及的概念和基礎理論、工業結晶的製程技術和設備、結晶器的設計和應用，並透過結合工程經驗和應用實例，加深讀者對結晶學理論的理解。同時，緊跟產業發展前沿，全面介紹了近年來新發展的現代分析、結晶製程控制技術和模擬分析結晶製程的方法，為讀者提供了創新的發展方向和方法。

《工業結晶技術》共八章，分別為晶體學基礎、結晶製程熱力學、結晶製程動力學、結晶製程分析與建模、工業結晶製程及設備、結晶器設計與放大、晶體產品特性與製程測量技術、前沿結晶研究與技術發展。

本書可作為高等院校化工、製藥、食品、材料以及相關專業的教材和教學參考資料，也可作為上述行業的研發設計、生產技術人員的參考書。

目錄

第1章 晶體學基礎

1.1 固體結晶學

1.1.1 晶體的概念

1.1.2 晶體晶格

1.1.3 晶體內部結構的空間劃分與座標系

1.1.4 晶胞

1.1.5 晶體學符號

1.1.6 晶格缺陷

1.1.7 晶體基本性質

1.2 晶體的固體形態

1.2.1 多晶型

1.2.2 成鹽

1.2.3 共晶

主要符號說明

參考文獻

第2章 結晶過程熱力學

2.1 結晶提純原理

2.1.1 固態中的溶解度

2.1.2 分級結晶

2.1.3 雜質的包裹和表面吸附

2.2 溶解度和相平衡

2.2.1 溶解度

2.2.2 相平衡與相圖

2.3 過飽和度、介穩區和誘導期

2.3.1 自由能-組成圖

2.3.2 過飽和度

2.3.3 介穩區和誘導期

2.3.4 介穩區測量與預測

2.3.5 對結晶過程的影響

主要符號說明

參考文獻

第3章 結晶過程動力學

3.1 晶體成核

3.1.1 初級成核

3.1.2 成核速率的測量

3.1.3 非經典成核

3.1.4 二次成核

3.2 晶體生長

3.2.1 基本概念

3.2.2 晶體生長機制

3.2.3 晶體表面

3.2.4 表面反應控制的生長

3.2.5 體積擴散控制的生長

3.2.6 體積擴散和表面反應控制的生長

3.2.7 溫度的影響

3.2.8 傳熱控制的生長

3.2.9 傳質和傳熱控制的生長

3.2.10 生長速率分散

3.3 晶種、老化與Ostwald熟化

3.3.1 晶種

3.3.2 老化與Ostwald熟化

3.4 結晶過程中的聚結現象

3.4.1 聚結機理與動力學

3.4.2 影響聚結過程的參數

3.4.3 結晶過程的聚結

3.4.4 聚結體的機械性質

3.4.5 磨損破碎

主要符號說明

參考文獻

第4章 結晶過程分析與建模

4.1 晶體粒徑分佈函數

4.1.1 粒徑分佈

4.1.2 粒徑分佈函數

4.2 質量與粒數衡算方程

4.2.1 連續粒數衡算方程

4.2.2 聚結與破碎的衡算

4.2.3 粒數衡算與質量衡算的關係

4.2.4 穩態粒數衡算方程

4.2.5 矩量方程

4.3 間歇結晶過程

4.3.1 間歇結晶的溶液相

4.3.2 間歇結晶的固相資訊

4.3.3 間歇結晶粒數密度函數

4.3.4 不同間歇結晶操作模式的建模

4.3.5 反溶劑結晶

4.3.6 反應結晶器

4.3.7 預過飽和溶液的結晶

4.4 半間歇結晶過程

4.4.1 反應結晶系統

4.4.2 奧斯特瓦爾德熟化

4.4.3 晶體體積座標系中的粒數衡算

4.5 連續結晶過程

4.5.1 穩態粒數衡算

4.5.2 模型參數

4.5.3 產品粒徑分佈的矩

4.5.4 穩態質量衡算

4.5.5 粒度相關的生長

4.5.6 生長分散

4.5.7 與粒徑相關的停留時間分佈

4.5.8 MSMPR結晶器的瞬態

4.5.9 晶體體積座標的連續粒數衡算方程

4.5.10 活塞流結晶器

主要符號說明

參考文獻

第5章 工業結晶製程及設備

5.1 冷卻結晶

5.2 蒸發結晶

5.2.1 蒸發結晶過程

5.2.2 雜質的影響

5.2.3 溶劑變化

5.2.4 影響蒸發結晶成核與生長的因素

5.2.5 傳熱過程

5.3 鹽析、反溶劑結晶

5.3.1 鹽析、反溶劑結晶過程

5.3.2 反溶劑添加策略

5.4 反應結晶

5.4.1 反應結晶過程

5.4.2 反應結晶的粒徑控制

5.4.3 誘導時間和成核

5.4.4 過飽和度控制

5.5 熔融結晶

5.5.1 熔融結晶過程

5.5.2 結晶相區域

5.5.3 分配係數

5.5.4 熔融結晶技術與應用

5.6 加晶種技術

5.6.1 加晶種操作：原理與現象

5.6.2 間歇式結晶製程的加晶種策略：主要製程參數

5.6.3 透過加晶種控制間歇結晶：設計的經驗規則

5.7 細晶消除

5.7.1 熱溶解法消除細晶

5.7.2 帶細晶消除裝置的理想混合連續結晶器

5.7.3 工業上的細晶消除

5.7.4 細晶消除控制

5.7.5 工業結晶器中的晶體粒徑振盪現象

5.8 常見工業結晶器

5.8.1 結晶器的選擇標準

5.8.2 曬鹽池

5.8.3 熱虹吸結晶器

5.8.4 附攪拌導流筒式結晶器

5.8.5 強制循環結晶器

5.8.6 流體化床結晶器

5.8.7 生長式結晶器

5.8.8 噴霧式蒸發結晶器

5.8.9 直接冷卻結晶器

5.8.10 表面冷卻結晶器

5.8.11 級聯結晶器

主要符號說明

參考文獻

第6章 結晶器設計與放大

6.1 設計原則

6.1.1 設計基礎

6.1.2 結晶器的選擇

6.1.3 儀表與控制

6.1.4 結晶器成本

6.2 混合與放大

6.2.1 在間歇和連續結晶過程中的混合

6.2.2 結晶過程中的混合

6.2.3 攪拌槳葉和攪拌系統

6.2.4 攪拌系統的功耗

6.2.5 固相晶體懸浮

6.2.6 結晶過程的放大

6.2.7 結晶器放大

6.3 計算流體力學模擬輔助結晶器設計

6.3.1 計算流體力學軟體輔助