药物化学实验.doc

1、实验一、磺胺醋酰钠的制备磺胺是临床上应用最早的磺胺类抗菌药，但水溶性小，不便应用，磺胺分子中的磺酰氨基近乎中性。虽可与 NaOH 成盐而水溶性增大，但极易水解，水溶液呈强碱性，也不能应用于临床，如果将磺酰氨基进一步酰化，酸性增强，成钠盐后，水解性减低，碱性减弱，能在临床上应用，乙酰化的产物为磺胺醋酰。其钠盐近中性，可配成滴眼剂使用。一、 实验目的1.了解磺胺醋酰合成的基本路线.2.熟悉 pH、温度等条件在药物合成中的重要性.3.掌握利用理化性质的差异来分离纯化产品的方法.二、 实验内容磺胺醋酰的制备及产品的分离纯化。三、实验原理在碱性条件下以磺胺为原料与乙酸酐反应，磺酰氨基乙酰化制备得到磺胺醋

2、酰，再与氢氧化钠反应制备磺胺醋酰钠。 H2NSO2NH2NaOHH2NSO2NHa(CH3O)2NaOHH2NSO2NCOH3a HCl H2NSO2NHCOH3NaOHH2NSO2NCOH3a注：乙酐酰化时有副产物双乙酰化物产生。NHSO2NHCOH3H3CO四、实验材料与设备1.实验设备、仪器圆底烧瓶(100 mL) ，球形冷凝管，布氏漏斗，抽滤瓶，温度计，恒温磁力搅拌器，三颈瓶，抽滤瓶，布氏漏斗。2.实验材料、试剂NaOH（分析纯） ，磺胺（药用） ，醋酐（分析纯） ，盐酸（分析纯） ，活性碳（化学纯） 。五、实验步骤(一) 磺胺醋酰的制备在装有搅拌、温度计、回流冷凝管的 250 mL

3、三颈烧瓶中，加入26 g 磺胺（SA ）和 22.5的 NaOH 溶液（ 33 mL） 。搅拌，水浴逐渐升温至 5055，待物料溶解后，滴加 Ac2O（7.5 mL） ，5 min 后加入 77NaOH 溶液 4.5 mL（注 1） ，并保持反应液 pH 在 1213 之间，剩余 13 mL 醋酐与 14.5 mL 77%NaOH 溶液以每隔 5 min 每次 2 mL（注 2）交替加入。加料期间的反应温度维持在 5055及 pH在 1214（注 3） 。加料完毕后，继续搅拌 30 min。反应结束后将反应液倾入 250 mL 烧杯中，加水 30 mL 稀释，滴加浓盐酸酸化至 pH 7，于冰水

4、浴中冷却 1 h 左右，析出未反应原料磺胺，过滤，滤饼用少量冰水洗涤（注 4） ，滤液与少量洗液合并后用浓盐酸调 pH 至45，有固体析出，过滤，将滤饼压紧抽干（注 5） ，滤饼用 3 倍量的 10%盐酸溶液溶解，放置 30 min，抽滤除去不溶物，滤液加少量活性碳室温脱色 10 min，过滤，滤液用 40%的 NaOH 溶液调 pH 至5，析出磺胺醋酰粗品，过滤，滤饼用 10 倍左右的水加热，使产品溶解，趁热过滤，滤液放冷，慢慢析出结晶，过滤，干燥得磺胺醋酰精制品，m.p. 179182。(二) 磺胺醋酰钠的制备将所得磺胺醋酰精制品放入 100 mL 烧杯中，以少量水浸润后，于水浴上加热至

5、90，用滴管滴加 40%NaOH 溶液至 pH 为 78 恰好溶解，趁热过滤，滤液移至烧杯中，冷却析出晶体，滤取结晶，干燥，得磺胺醋酰钠产品。六、附注1. 本实验中使用 NaOH 溶液有多种不同浓度，在实验中切勿用错，否则会导致实验失败。2. 滴加醋酐和 NaOH 溶液是交替进行，每滴完一种溶液后，让其反应 5 min 后，再滴加另一种溶液。滴加是用滴管加入，滴加速度以液滴一滴一滴滴下为宜。3. 反应中保持反应液 pH 在 1213 之间很重要，否则收率将会降低。4. 在 pH 为 7 时析出的固体不是产物，应弃去。产物在滤液中，切勿搞错。在 pH 45 析出的固体是产物。5. 在本实验中，溶

6、液 pH 的调节是反应能否成功的关键，应小心注意，否则实验会失败或收率降低。6. 氢氧化钠固体及其溶液具有强腐蚀性，不慎粘有时，应及时用大量清水冲洗。7. 醋酐具有催泪性和腐蚀性，取用时在通风橱中进行，不慎粘有时，应及时用大量清水冲洗。 七、实验报告内容写出实验目的、原理、所用仪器及型号，记录实验过程、现象及结果，并进行分析与讨论。八、思考题1.反应中用 NaOH 的作用是什么？2.在制备 SA 时，芳伯胺基可发生酰化吗？3.该制备中产生哪些副产物，应如何减少副产物提高收率？实验二 对乙酰氨基酚的制备及质量控制一 、 实 验 目 的1了解选择性乙酰化的方法，掌握药物的精制、杂质检查、结构鉴定等

7、方法与技能。2掌握易被氧化产品的重结晶精制方法。二 、 实 验 原 理对乙酰氨基酚为白色结晶性粉末；无臭味，微苦。在热水或乙醇中易溶，在丙酮中溶解，在水中略溶。mp.168172。合 成 路 线 ：OHNHCOCH3OHNH2 (CH3CO)2O三 、 实 验 步 骤1对乙酰氨基酚的制备：于干燥的 100ml 锥形瓶中加入对氨基苯酚 10.6g，水 30ml，醋酐 12ml，轻轻振摇使成均相。再于 80水浴中加热反应 30min，放冷，析晶，过滤，滤饼以 10ml 冷水洗 2 次，抽干，干燥，得白色结晶性对乙酰氨基酚粗品。2精制：于 100ml 锥形瓶中加入对乙酰氨基酚粗品，每克用水 5ml，

8、加热使溶解，稍冷后加入活性碳 1g，煮沸 5min，在吸滤瓶中先加入亚硫酸氢钠 0.5g，趁热过滤，滤液放冷析晶，过滤，滤饼以 0.5%亚硫酸氢钠溶液 5ml 分 2 次洗涤，抽干，得白色对乙酰氨基酚纯品。3对乙酰氨基酚的鉴别：（1）取对乙酰氨基酚 0.1g，加稀盐酸 5ml，置水浴中加热 40 分钟，放冷；取0.5ml，滴加亚硝酸钠试液 5 滴，摇匀，用水 3ml 稀释后，加碱性 萘酚试液 2ml，振摇，即显红色。（2）红外光吸收图谱应与对照的图谱（光谱集 131 图）一致。（3）熔点 168172。4对乙酰氨基酚的检查：（1）有关物质 取对乙酰氨基酚 1.0g，置具塞离心管或度管中，加乙醚

9、 5ml，立即密塞，振摇 30 分钟，离心或放置至澄清，取上清液作为供试品溶液；另取每 1ml 中含对氯苯乙酰胺 1.0mg 的乙醇溶液适量，用乙醚稀释成每 1ml 中含50g 的溶液作为对照溶液。吸取供试品溶液 200l 与对照溶液 40l，分别点于同一硅胶 GF254薄层板上。以三氯甲烷丙酮甲苯（13：5：2）为展开剂，展开，晾干，置紫外灯（254nm）下检视，供试品溶液如显杂质斑点，与对照溶液的主斑点比较，不得更深。（2）对氨基酚 取对乙酰氨基酚 1.0g，加甲醇溶液（12）20ml 溶解后，加碱性亚硝基铁氰化钠试液 1ml，摇匀，放置 30 分钟；如显色，与对乙酰氨基酚对照品 1.0g

10、 加对氨基酚 50g 用同一方法制成的对照液比较，不得更深（0.005%） 。四 、 问 题 与 讨 论1、酰化反应为何选用醋酐而不用醋酸作酰化剂？2、加亚硫酸氢钠的目的何在？3、对乙酰氨基酚中的特殊杂质是何物？它是如何产生的？五 、 注 意 事 项1对氨基苯酚的质量是影响对乙酰氨基酚产量、质量的关键。2酰化反应中，加水 30ml。有水存在，醋酐可选择性地酰化氨基而不与酚羟基作用。若以醋酸代替醋酐，则难以控制氧化副反就，反应时间长，产品质量差。3加亚硫酸氢钠可防止对乙酰氨基酚被空气氧化，但亚硫酸氢钠浓度不宜过高，否则会影响产品质量。实验三、烟酸的制备烟酸（Nicotinic acid）学名为吡

11、啶-3-羧酸，又称维生素 B5，是B 族维生素中的一种，富集于酵母、米糠之中，可用于防治糙皮病，也可用作血管扩张药，并大量用作食品和饲料的添加剂。作为医药中间体，可用于烟酰胺、尼可刹米及烟酸肌醇酯的生产。烟酸的化学结构： 分子式：C 6H5NO2; 分子量： 123本品为无色针状结晶，m.p. 236239。一、实验目的1.掌握高锰酸钾氧化法对芳烃的氧化原理及实验方法2.熟悉酸碱两性有机化合物的分离纯化技术3.了解烟酸的合成路线。二、实验内容1. 3-甲基吡啶的氧化反应2. 烟酸的精制三、实验原理烟酸可以由喹啉经氧化、脱羧合成，但合成路线长，且所用的试剂为腐蚀性的强酸。因此可以通过对 3-甲基

12、吡啶的氧化来制取。NCOHNHNO32S4NCOHCCO2_NCOH39%NCH3+ NCOH+2MnO2KOHH2O+2KMnO451%四、实验材料与设备1. 仪器和设备球形冷凝器、圆底烧瓶、三颈烧瓶、尾接管、布氏漏斗、抽滤瓶、圆底烧瓶、温度计、恒温磁力搅拌器。2. 试剂和药品：3-甲基吡啶、 高锰酸钾、浓盐酸五、实验步骤1、投料比化学试剂 3-甲基吡啶 高锰酸钾 浓盐酸 活性碳分子量 (FW) 93 157.9 36.5投料量 (g) 5 21 适量 适量摩尔数 (mol) 0.054 0.1082、操作步骤在配有回流冷凝管、温度计和搅拌子的三口烧瓶中。加入 3-甲基吡啶 5 g、蒸馏水

13、200 mL 水，水浴加热至 85。在搅拌下，分批加入高锰酸钾 21 g， 控制反应温度在 8590，加毕，继续搅拌反应 1 h。停止反应，改成常压蒸馏装置，蒸出水及未反应的 3-甲基吡啶，至流出液呈现不浑浊为止，约蒸出 130 mL水，停止蒸馏，趁热过滤，用 12 mL 沸水分三次洗涤滤饼(二氧化锰) ，弃去滤饼， 合并滤液与洗液，得烟酸钾水溶液。将烟酸钾水溶液移至 500 mL 烧杯中，用滴管滴加浓盐酸调 pH值至 3-4(烟酸的等电点的 pH 值约 3.4，注意：用精密 pH 试纸检测)，冷却析晶，过滤，抽干，得烟酸粗品。加加加3、精制将粗品移至 250 ml 圆底烧瓶中，加粗品 5 倍

14、量的蒸馏水，水浴加热，轻轻振摇使溶解，稍冷，加活性碳适量，加热至沸腾，脱色 10 min，趁热过滤，慢慢冷却析晶 (注 1)，过滤，滤饼用少量冷水洗涤，抽干，干燥，得无色针状结晶烟酸纯品，mp236239。六、附注1.慢慢冷却结晶，有利于减少氯化钾在产物中的夹杂量。2.氧化反应若完全，二氧化锰沉淀滤去后，反应液不再显紫红色。如果显紫红色，可加少量乙醇，温热片刻，紫色消失后，重新过滤。3.精制中加入活性碳的量可由粗品的颜色深浅来定，若颜色较深可多加一些。七、实验报告内容写出实验目的、原理、所用仪器及型号，记录实验过程、现象及结果，并进行分析与讨论。八、思考题：1. 氧化反应若反应完全，反应液呈什

15、么颜色？2. 为什么加乙醇可以除去剩余的高锰酸钾？3. 在产物处理过程后，为什么要将 pH 值调至烟酸的等电点？4. 本实验在烟酸精制过程中为什么要强调缓慢冷却结晶处理？冷却速度过快会造成什么后果？5. 如果在烟酸产物中尚含有少量氯化钾，如何除去？试拟定分离纯化方案。实验四、维生素 K3 的制备一、实验要求： 熟悉维生素 K3 的制备方法。 二、实验原理： -甲基萘在三氧化铬作用下被氧化成中间体 -萘醌，-萘醌与亚硫酸氢钠起加成反应生成产品维生素 K3，反应式如下： 三、实验步骤： 1. 中间体 -萘醌的制备 1) 量取 -甲基萘- 醋酸溶液 40 毫升（其中含 -甲基萘 5 克）置于 250 毫升三口瓶中； 2) 称取三氧化铬 22.5 克于小烧杯中，加水 22 毫升溶解备用； 3) 三口烧瓶中加磁转子，安装温度计，启动搅拌，保持 35-40慢慢滴加三氧化铬溶液，期间以冷水浴降温控制反应温度； 4) 保温：40以下保温搅拌 30 分钟，升温到 70保温搅拌 30 分钟，再升到 85保温搅拌 15 分钟； 5) 结晶：将反应物倾入盛有 200 毫升冷水的烧杯中，搅拌，过滤。