7/29/2019 CIDO SALICLICO y ASPIRINA

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INDUSTRIA FARMACUTICA:

obtencin de

CIDO SALICLICO y ASPIRINA

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INTRODUCCIN

DIAGRAMA DE BLOQUES Y PROCESO

ESPECIFICACIONES

APLICACIONES

ASPECTOS ECONMICOS

TRATAMIENTO DE RESIDUOS

VERTIDO CERO

BIBLIOGRAFA

INTRODUCCIN

El cido acetilsaliclico (cido o-acetoxibenzoico) se sintetiz por primera vez en

1853; los efectos analgsicos del cido saliclico se conocen desde muy antiguo (400

aos antes de nuestra Era). Aunque aspirina es un nombre registrado en muchos pases,

se acepta esa denominacin como su nombre genrico. El cido acetilsaliclico se

presenta en forma de cristales blancos, o bien como un polvo cristalino. Funde a 135 -

137C, descomponindose a 140C. Su solubilidad en agua a 25C es de 3'3 g/l de agua.

La produccin mundial fue de 22.000 tm de cido saliclico, y 19.000 tm de

aspirina, en 1981 (Referencia 1).

DIAGRAMA DE BLOQUES Y PROCESO

CIDO SALICLICO

(Referencia 4). Para fabricar una tonelada de cido saliclico son necesarios 730

kg de fenol, 310 kg de NaOH, 450 kg de CO2 , 410 kg de H2SO4 , 10 kg de Zn, 20 kg de

ZnSO4 y 20 kg de carbn activado. Y para producir 1800 kg/da de saliclico, deben

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emplearse 5000 kg de vapor, 3600 MJ de energa, y 53 hombres - hora. El rendimiento

de reaccin es del 85 - 90%.

El modo de operacin sigue siendo principalmente discontinuo. El fenol se

mezcla con una disolucin acuosa de sosa caliente (1-2% en exceso molar), calentn-

dose hasta 130C, y evaporndose hasta sequedad en un autoclave, o bien en un molino

de bolas especial. As se produce fenolato sdico, en forma de polvo muy seco.

Tras el secado, que debe ser riguroso ya que la presencia de agua disminuye el

rendimiento, la temperatura se reduce a unos 100C, y se introduce al autoclave CO2

seco (con menos de 0'1% de O2 , para evitar decoloracin), a 5 bares. La carboxilacin

es exotrmica (H = - 90 kJ/mol). Cuando la cantidad apropiada se ha absorbido, la

carga se calienta a 150 - 170C durante varias horas, para convertir el fenolato en sali-

cilato sdico.

La masa de reaccin se enfra y se lleva a un tanque de tratamiento, donde se

disuelve con una cantidad aproximadamente igual de agua, se filtra, y se decolora con

carbn activo que contiene partculas de zinc. Se lleva a otro tanque de precipitacin,

aadindole sulfrico para precipitar el cido saliclico. La contaminacin con hierro

debe evitarse en estas etapas.

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El precipitado se centrifuga y seca, obtenindose cido saliclico de alta pureza

(que puede pasar a especificacin UPS sublimando y recristalizando).

La sntesis puede hacerse en continuo, trabajando con una solucin de fenolato

de sodio en fenol, alcoholes, dialquil cetonas o nitrobenceno; usando gasolina como

dispersante.

ASPIRINA

(Referencia 4). Para fabricar una tonelada de aspirina son necesarios 770 kg de

cido saliclico y 590 kg de anhdrido actico (para que la operacin sea rentable, deben

recuperarse el cido actico y el exceso empleado de anhdrido actico). El rendimiento

de reaccin es del 90%, obtenindose como subproducto 340 kg de actico.

El modo de operacin sigue siendo principalmente discontinuo. El cido salic-

lico y el anhdrido actico se alimentan a un reactor de acero inoxidable. La temperatura

debe mantenerse a menos de 90C, con buen control de temperatura a lo largo del ciclo.

Tras dos o tres horas, la masa de reaccin se bombea a un filtro, y de all a un cristaliza-

dor, donde se mantiene a 0C. Los cristales obtenidos se centrifugan, lavan y secan

(0'5% humedad); el licor madre se recircula.

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En otras variantes del proceso, la reaccin se lleva a cabo en un disolvente

inerte, como CCl4 , cido actico, hidrocarburos, benceno, tolueno, etc. Tambin pueden

usarse esos disolventes para lavar los cristales, y elevar la calidad del producto. O bien,

emplear un catalizador, como cidos o aminas terciarias.

ESPECIFICACIONES

(Referencia 3). La aspirina USP tiene ms de 99'5% y menos del 100'5% de

C9H8O4 , calculado sobre base seca. Otras especificaciones incluyen:

- Prdida al secar no superior al 0'5% en peso.

- Residuo de combustin no superior al 0'05% en peso.

- Contenido en cloruros no superior a 140 ppm.

- Contenido en sulfatos no superior a 400 ppm.

- Contenido en metales pesados no superior a 10 ppm.

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APLICACIONES

El cido saliclico se emplea principalmente en la fabricacin de aspirina, que es

el producto farmacutico ms vendido. Sus steres, amidas, y sales son materia prima de

otros productos farmacuticos. El cido saliclico de grado tcnico se usa sobre todo en

la produccin de productos agroqumicos, tintes, colorantes, caucho, perfumes, y resinas

fenlicas. Su distribucin: 55% a aspirina, 18% a steres y sales, 10% a resinas, 10% a

tintes y colorantes. La introduccin de nuevos analgsicos ha afectado a su consumo,

por la reduccin de ventas de aspirina (Referencia 7).

A su vez, la aspirina se usa por sus propiedades analgsicas, antiinflamatorias, y

antipirticas.

Los procesos de fabricacin de aspirina varan en algunos detalles segn elfabricante. Esos detalles son celosamente guardados, al igual que la capacidad de

produccin. Los fabricantes son tanto industrias qumicas como farmacuticas.

ASPECTOS ECONMICOS

(Referencias 2 y 3). Una estimacin, bastante grosera, del potencial econmico

del proceso para producir 1000 kg de aspirina es la siguiente:

Reactivos "costosos" Productos

Cantidad (kg) Precio (/kg) Cantidad (kg) Precio (/kg)

Fenol 950 0'48 Aspirina 1000 5

Sosa 400 0'42 c. actico 340 0'54

Sulfrico 530 0'05

Anhdridoactico

590 0'78

TOTAL 1110 euros 5190 euros

As que el potencial econmico del proceso, desde un punto de vista estrictamente

qumico, es de 4000/tm (unas 700.000 pta/tm) de aspirina producida.

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Una planta de tamao ptimo para la obtencin de cido saliclico producira

unas 4000 tm/ao, y costara alrededor de un milln de dlares (de 1965). La estimacin

de la produccin mnima rentable de otra planta, para obtener aspirina a partir de cido

saliclico, es de 2000 tm/ao (Referencia 4).

TRATAMIENTO DE RESIDUOS

La fabricacin de aspirina es un proceso bastante limpio. Apenas se usa agua;

slo en las primeras etapas. El residuo de mayor importancia que se produce es la

corriente de salida del filtro en el diagrama de flujo del cido saliclico, que contiene

fenol y otros compuestos fenolados.Hay mucha variedad de procesos para la depuracin de fenoles: microfiltracin,

extraccin, adsorcin, tratamiento biolgico, etc. Pero en este caso se recurre a la desti-

lacin, ya que puede recircularse el fenol recuperado como reactivo.

VERTIDO CERO

Si no se logra la recuperacin total del fenol en la etapa de destilacin, puede

tratarse el efluente en una planta de biofiltracin, donde se le somete a aireacin ms

clarificacin (con digestin biolgica), y filtracin. Otra posibilidad es el tratamiento

por fangos activos (Referencia 6).

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BIBLIOGRAFA

1 Austin, G.T. Shreves Chemical Process Industries, quinta edicin (1984).

McGRAW-HILL, NuevaYork.

2 Coulson & Richardsons Chemical Engineering, Volume 6 second edition:

Chemical Engineering Design (1996). BUTTERWORTH - HEINEMANN.

3 Kirk - Othmers Encyclopedia of Chemical Technology, third edition

(1978). JOHN WILEY & SONS.

4 Faith, Keyes, Clark. Industrial Chemicals, third edition (1965). JOHN

WILEY & SONS.

5Manual tcnico del agua DEGREMONT, cuarta edicin espaola (1979).6 Nemerow, N.L, Dasgupta, A. Tratamiento de vertidos industriales y peli-

grosos (1988). DAZ DE SANTOS.

7 UllmannsEncyclopedia of Industrial Chemistry, fifth edition on CD-ROM

(1997). WILEY - VCH.