實驗五苯妥英鈉的制備完結(jié)版

1、福州大學(xué)實驗報告課程名稱:化學(xué)制藥實驗實驗類型:_綜合型_實驗項目名稱:苯妥英鈉的合成學(xué)生姓名:_王越_年級專業(yè):2008級制藥工程學(xué)號:_S040803123_同組學(xué)生姓名:童林足蘇曉珊嚴煒許春萍指導(dǎo)老師:唐鳳翔薛蓬春實驗地點:化學(xué)化工學(xué)院實驗?zāi)蠘?10實驗日期:2011年6月13日6月15日化學(xué)化工學(xué)院實驗五 苯妥英鈉(PHenytoin Sodium 的合成一、 實驗?zāi)康?、學(xué)習(xí)安息香縮合反應(yīng)的原理和應(yīng)用維生素B 1為催化劑進行反應(yīng)的機理和實驗方法。2、了解稀硝酸作為氧化劑的實驗方法。二、 實驗原理苯妥英鈉為抗癲癇藥,適于治療癲癇大發(fā)作,也可用于三叉神經(jīng)痛,及某些類型的心律不齊。苯妥英鈉

2、化學(xué)名為5,5-二苯基乙內(nèi)酰脲,化學(xué)結(jié)構(gòu)式為:苯妥英鈉為白色粉末,無臭、味苦。微有吸濕性,易溶于水,能溶于乙醇,幾乎不溶于乙醚和氯仿。 合成路線如下: CH C OHNO 3C C OO1.H NCONH ,NaOH2.HClNHC 6H 5C 6H 5O2HN NC 6H 5C 6H 5O NaOH NNONa O三、實驗材料與設(shè)備表1 所用的玻璃儀器及規(guī)格儀器名稱儀器規(guī)格儀器數(shù)量燒杯500ml 1250ml 150ml 1量筒100ml 150ml 125ml 110ml 1水槽150mm 1三頸瓶250ml 1錐形瓶250ml 1抽濾瓶250ml 1球形冷凝管250mm 1溫度計100

3、1玻璃棒 3干燥管 1漏斗 1布氏漏斗 1表2 所用的試劑及規(guī)格藥品名稱藥品廠家藥品規(guī)格規(guī)格藥品用量苯甲醛天津市大茂化學(xué)試劑廠分析純22.5ml 鹽酸硫胺廣東省化學(xué)試劑工程技術(shù)研究開發(fā)中心生化試劑6g氫氧化鈉廣東省化學(xué)試劑工程技術(shù)研究開發(fā)中心分析純14.5g無水乙醇浙江三鷹化學(xué)試劑有限公司分析純550ml硝酸浙江三鷹化學(xué)試劑有限公司分析純12.5ml 脲素 1.2g濃鹽酸上海成?；瘜W(xué)工業(yè)有限公司分析純10ml表3 所用的設(shè)備型號及規(guī)格設(shè)備名稱設(shè)備規(guī)格設(shè)備廠家列四孔智能水浴鍋ZKSY 鄭州長城科工貿(mào)有限公司集熱式恒溫加熱磁力攪拌器DF-101S 鄭州長城科工貿(mào)有限公司子華牌循環(huán)水真空泵SHZ-D

4、鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司真空干燥箱DZF-6020型上海精宏實驗設(shè)備有限公司X-4顯微熔點儀SGWX-4 上海精密科學(xué)儀器有限公司電子天平賽多利斯科學(xué)儀器(北京有限公司電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱DHG-9053A 上海精宏實驗設(shè)備有限公司四、實驗操作步驟(一安息香的制備1、于250ml錐形瓶內(nèi)加入VB1 6.0g(白色結(jié)晶性粉末。有微弱特臭、味苦,有潮解性。熔點248,易溶于水,微溶于乙醇,不溶于醚和苯中,相對分子量300.81,計算可知加入的VB1為19.946mmol、蒸餾水30 mL、無水溶解;乙醇60 mL(水和無水乙醇提前冰水冷卻。不時搖動,待VB1在堿性條件下會分解,所2、加入2mol/

5、L的(冰浴冷透NaOH 22.5 mL(VB1以NaOH溶液在反應(yīng)前必須用冰水充分冷卻,充分搖動;3、快速加入新蒸餾的苯甲醛(因為蒸餾的過程耗時太長,我們直接用瓶裝的苯甲醛代替22.5 mL(無色液體,具有類似苦杏仁的香味,熔點為-26。沸點為178,相對密度為1.0415(10/4,能與乙醇、乙醚、氯仿等混溶,微溶于水,能進行水蒸氣蒸餾,相對分子質(zhì)量為106.12,計算可知加入的苯甲醛為220.8mmol,置于裝有適量冰水的水槽中,冰水浴下攪拌40min,放置兩天;4、兩天后瓶中析出大量淡黃色針狀晶體,抽濾,用100ml冰水分多次洗滌,得安息香粗品。5、粗品用95% 的乙醇溶液精制,晶體轉(zhuǎn)移

6、至500ml燒杯中,水浴70下少量多次加入95%乙醇,攪拌至固體恰好全部溶解(用去乙醇溶液410ml,室溫冷卻,晶體重新析出,抽濾,用少量冰水洗滌,置于真空干燥箱中干燥,得到乳白色安息香晶體。烘干稱重(因為第一次A抽濾得到的濾液又析出很多晶體,故進行第二次抽濾B,兩次得到的晶體質(zhì)量分別為A:14.013g、B:1.119g,測熔點(兩次測得的熔點分別為A:138140,B:135137,二者的熔點很接近,可認為是同一種物質(zhì)。純安息香為白色針狀結(jié)晶,熔點132137,參考熔點:133(理論與實際熔點的差異可能是由制得的安息香中所含的雜質(zhì)導(dǎo)致的(二二苯乙二酮的制備1、搭建油浴裝置,在裝有轉(zhuǎn)子、溫度

7、計、球型冷凝器的250 mL三頸瓶中,投入二苯乙醇酮8 g(相對分子量為212.24,計算可知加入的二苯乙醇酮為37.69mmol,稀硝酸(HNO3:H2O=1:0.620 mL。開動攪拌,用油浴加熱,逐漸升溫至沸(110左右,反應(yīng) 2 h(反應(yīng)中硝酸被還原,產(chǎn)生棕紅色一氧化氮、二氧化氮氣體,溶液顏色加深,后期變?yōu)樽厣?可從冷凝器頂端裝一導(dǎo)管,將其導(dǎo)入0.25mol/L NaOH溶液(取氫氧化鈉2.5g配制成250ml溶液中吸收。2、反應(yīng)結(jié)束( 此時體系成上下兩層澄清溶液上層棕紅色,下層棕黃色,在攪拌下,將反應(yīng)液慢慢傾入150 mL室溫蒸餾水中,攪拌,很快有黃色晶體析出。3、待析晶完全后抽濾,

8、濾渣用少量冰水洗滌,真空干燥,得到黃綠色塊狀二苯乙二酮粗品6.197g,測得熔點為8893。(二苯乙二酮:純品為黃色棱狀晶體。熔點9596。沸點346348(分解,相對密度1.064 ,溶于乙醇、乙醚、丙酮、苯、氯仿等有機溶劑,不溶于水。 圖1 二苯乙二酮的制備裝置(油浴,帶有干燥管(三苯妥英的制備1、在裝有攪拌、溫度計、球型冷凝器的250 mL三頸瓶中,投入二苯乙二酮4g(相對分子量為210.228,計算可知加入的二苯乙二酮為19.03mmol,脲素 1.5 g(無色或白色無臭小片或結(jié)晶性粉末,具吸濕性,相對分子量為60.06,計算可知加入的脲素為24.975mmol,20% NaOH 12

9、 mL,50% 乙醇20 mL(作溶劑用,開動攪拌,加熱至沸(內(nèi)溫100左右,回流反應(yīng)50 min。2、反應(yīng)完畢,得到棕色溶液。取下三頸瓶,稍冷,擦干瓶底上殘留的油漬,攪拌下將反應(yīng)液傾入120 mL冷水中(250ml燒杯,得乳黃色懸濁液; 3、加入適量活性炭,水浴(70攪拌脫色15min,然后冷卻至室溫,有灰色絮狀沉淀析出,抽濾,除去副產(chǎn)物。4、濾液用10% 鹽酸(10ml的36%鹽酸加入蒸餾水配置成36ml調(diào)至pH 56 (用去鹽酸19ml,溶液中出現(xiàn)乳白色沉淀,放置一夜后(沉淀變成橘黃色,抽濾,濾渣用少量水洗,干燥,得到橘黃色苯妥英粗品5,145g。(純凈的苯妥英為白色粉末 圖2 苯妥英的

10、制備裝置(油浴(四成鹽與精制1、將苯妥英粗品置250 mL燒杯中,按粗品與水為1:4之比例加入20ml水,40水浴加熱,攪拌下滴加20% NaOH(取氫氧化鈉10g配制成50ml溶液至固體全溶,用去氫氧化鈉7ml;2、加適量活性炭,在攪拌下加熱脫色5 min,趁熱抽濾(布氏漏斗和抽濾瓶應(yīng)預(yù)熱;3、濾液轉(zhuǎn)移至50ml燒杯中,室溫放冷,后冰水冷卻,析出大量橘紅色結(jié)晶,抽濾,濾渣用少量冰水洗滌,真空干燥,得到苯妥英鈉1.365g,計算收率。(苯妥英鈉:易溶于水,溶于乙醇,幾乎不溶于乙醚和氯仿。水溶液顯堿性反應(yīng),因水解而顯渾濁。五、實驗注意事項1、VB1在酸性條件下穩(wěn)定,但易吸水,在水溶液中易被空氣氧

11、化失效。遇光和Fe、Cu、Mn等金屬離子可加速氧化。在NaOH溶液中嘧唑環(huán)易開環(huán)失效。因此NaOH溶液在反應(yīng)前必須用冰水充分冷卻,否則,VB在堿性條件下會1分解,這是本實驗成敗的關(guān)鍵。2、硝酸為強氧化劑,使用時應(yīng)避免與皮膚,衣服等接觸,氧化過程中,硝酸被還原產(chǎn)生氧化氮氣體,該氣體具有一定刺激性,故須控制反應(yīng)溫度,以防止反應(yīng)激烈,大量氧化氮氣體逸出。3、制備鈉鹽時,水量稍多,可使收率受到明顯影響,要嚴格按比例加水。六、實驗現(xiàn)象記錄 八、 討論與心得 苯妥英鈉的合成過程一般是以苯甲醛為原料經(jīng)安息香縮合，氧化和環(huán)化 三步反應(yīng)制得。在傳統(tǒng)制備中，第l步安息香縮合反應(yīng)中常用氰化物作為催 化劑進行，但因為

12、氰化物及氰化酸的致毒性極強，致毒作用極快，空氣中氰 化氫含量達3100000，即可在數(shù)分鐘內(nèi)致人死亡，大大增加了危險性，目 前普遍采用噻胺替代氰化鈉催化此縮合反應(yīng),條件溫和、無毒且產(chǎn)率較高。噻 胺是一種具有生物活勝的輔酶,也是一種生物化學(xué)反應(yīng)的催化劑,在生命過程 中起重要作用。 催化劑是一種親核試劑，其吸電子作用是醛基上的H活潑，從而能發(fā)生 質(zhì)子交換生成負碳離子是醛基成為親核試劑，同時催化劑有事很好的離去 基，可以脫去。除了氰化物和噻胺，噻唑啉離子、三乙氧基膦、和氯化三甲 基硅在LDA存在下、烷基或芳基取代的咪唑啉定也可催化安息香縮合。 反應(yīng)溫度要嚴加控制，特別是安息香合成開始前期加熱不必太快，后期 可適當(dāng)升高溫度至沸騰。 附錄：維生素 B1 催化合成安息香機理 1、本次實驗使用維生素 B1 催化安息香縮合反應(yīng)。維生素 B1 又稱為硫胺素，其 結(jié)構(gòu)如下： VB1 是一個噻唑生成的季銨鹽，也可對安息香縮合起催化作用，因此，可以用具 有生物活性的 VB1 的鹽酸鹽代替氰化物催化安息香縮合反應(yīng)。 反應(yīng)時，VB1 分子中的噻唑環(huán)上的氮原子和