Síntesis a gran escala de 5-etoxycarbonil-6-metil-4-(2-nitro-fenil)-3,4-dihidro-2(1H)piridona

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Resumen

El escalado de un proceso químico de obtención de una nueva entidad química, desde el laboratorio hasta la escala piloto o comercial, suele ser un proceso complejo. Está influenciado por varios parámetros, tales como: temperatura, velocidad de agitación y sus interacciones. La temperatura y la velocidad de agitación están estrechamente relacionadas con las transferencias de calor y movimiento; dos operaciones unitarias críticas que influyen en el proceso. Además, el orden secuencial de adición de reactivos podría ser uno de los fallos del escalado. Nuestro proyecto consiste en una reacción multicomponente con cuatro miembros (4-MCR) para la obtención de un derivado de 3,4-piridona (Figura 1), producto muy importante para la obtención de un novedoso compuesto neuroprotector que se encuentra en desarrollo. Por lo tanto, este estudio se centra en desarrollar una forma práctica de escalar una reacción multicomponente con 4 miembros, desde la escala de laboratorio hasta la escala piloto, aplicando una combinación del método de fuerza bruta y números adimensionales en función de las fuerzas físicas significativas que lo gobiernan. Resultados experimentales previos (Mondelo Rodríguez et al., 2017) demostraron que la temperatura y la agitación del fluido y su interacción son los parámetros más importantes que afectan el rendimiento de la reacción. Para calcular la velocidad de agitación de la escala superior se utilizaron los números de Nusselt y Reynold, además de otros criterios aplicados. Asimismo, a medida que el producto de reacción precipitó durante el proceso de enfriamiento, se determinó una velocidad de agitación crítica aplicando la regla de Zwietering. El proceso mostró una alta reproducibilidad en todas las escalas, alcanzando buenos rendimientos del 70 al 75 % y una alta pureza del producto superior al 99 % para todos los lotes. El método aplicado permite la escalabilidad exitosa del proceso para aumentar la escala a comercial