磺胺醋酰鈉的制備

1、磺胺醋酰鈉的合成一、【藥物概述】本品為短效磺胺類藥物，具有廣譜抑菌作用。因與對氨基苯甲酸競爭細菌的二氫葉酸合成酶，使細菌葉酸代謝受阻，無法獲得所需嘌呤和核酸，致細菌生長繁殖受抑制。本品對大多數(shù)革蘭氏陽性和陰性菌有抑制作用，尤其對溶血性鏈球菌、肺炎雙球菌、痢疾桿菌敏感，對葡萄球菌、腦膜炎球菌及沙眼衣原體也有較好抑菌作用。對真菌有一定作用?；前反柞ｂc化學名為M(4一氨基苯基)一磺酰基一乙酰胺鈉一水合物，化學結(jié)構(gòu)式為：磺胺醋酰鈉為白色結(jié)晶性粉末，無臭味，微苦，易溶于水，微溶于乙醇、丙酮。【1】磺胺醋酰鈉CAS登記號: 144-80-9二、【實驗目的要求】1通過磺胺醋酰鈉的合成，了解用控制pH、溫度等

2、反應條件純化產(chǎn)品的方法。2通過本實驗操作，掌握乙?；磻脑?。3加深對磺胺類藥物一般理化性質(zhì)的認識。三、【實驗原理】【2】四、【儀器和試劑】1、實驗儀器: 儀器攪拌器、溫度計、球形冷凝管、三頸瓶、恒溫水浴鍋、量杯、燒杯、抽濾瓶、布氏漏斗、精密pH試紙。2、試劑: 磺胺 醋酐 氫氧化鈉(225、77) 活性炭 試紙【3】3、主要物理性質(zhì):試劑名稱熔點（）沸點（）相對分子質(zhì)量溶解性性狀磺胺164-167172.20在水中溶解度極低，較易溶于稀堿。白色或微黃色結(jié)晶性粉末醋酐-73.1102.09102.09溶于乙醇、乙醚、苯。無色透明液體，有刺激氣味。氫氧化鈉318139040.01易溶于水溶液呈

3、無色熔融白色顆粒或條狀，現(xiàn)常制成小片狀。 五、【實驗流程圖及步驟】1、磺胺醋酰的制備磺胺17.2g及22.5%NaOH溶液22ml HH 22ml111111 加入3.6ml醋酐5min后滴加77%的NaOH的2.5ml(保持pH1213)加入三頸瓶，攪拌于水浴上加熱50左右 每隔5min交替加入2ml醋酐和2mlNaOH加料 期間反應溫度5055，保持pH1213(5次)加料后繼續(xù)保溫攪拌反應30min20ml水100ml燒杯得無色粘稠狀反應液 用濃鹽酸調(diào)pH至7于 水浴中放置12h冷卻得白色黏狀固體及無色溶液 抽濾，用適量冰水洗滌，用濃鹽酸調(diào)pH至45左右 濾液加少量活性炭室溫脫色沉淀用3

4、倍量的10%鹽酸溶解，放置30min 抽濾棄去不容物用40%NaOH調(diào)pH至5,析出磺胺醋酰，抽濾，于紅外燈干燥于水浴上加熱至90，滴加40%NaOH至恰好溶解，溶液pH為78，趁熱抽濾，濾液轉(zhuǎn)至小燒杯中冷卻析晶，抽濾，干燥，得磺胺醋酰鈉2、磺胺醋酰鈉的制備將以上磺胺醋酰投入50ml燒杯中，滴少量水濕潤 1、 磺胺醋酰的制備 在裝有攪拌棒及溫度計的 100 mL 三頸瓶中，加入磺胺 17.2 g，22.5%氫氧 化鈉 22 mL，開動攪拌，于水浴上加熱至 50左右。待磺胺溶解后，分次加入醋 酐 3.6 mL， 77% 氫氧化鈉 2.5 mL （首先， 加入醋酐 3.6 mL， 77% 氫氧化鈉

5、 2.5 mL； 隨后，每次間隔 5 min，將剩余的 77% 氫氧化鈉和醋酐分 5 次交替加入） 。加料 期間反應溫度維持在 5055及 pH1213；加料完畢繼續(xù)保持此溫度反應 30 min。反應完畢，停止攪拌，將反應液傾入 100mL 燒杯中，加水 20 mL 稀釋。用 36% 鹽酸調(diào)至 pH 7，于冰水浴中放置 30 min，并不時攪拌析出固體，抽濾固體， 用適量冰水洗滌。洗液與濾液合并后用濃鹽酸調(diào)至 pH 45，抽濾，得白色粉末。 用 3 倍量（3 mL / g）10% 鹽酸溶解得到的白色粉末，放置 30min，不時攪 拌，盡量使單乙酰物成鹽酸鹽溶解，抽濾除不溶物。濾液加少量活性碳室

6、溫脫色 4 10 min，抽濾。濾液用 40% 氫氧化鈉調(diào)至 pH 5，析出磺胺醋酰，抽濾，壓干。 干燥，測熔點（mp.179184） 。 2、磺胺醋酰鈉的制備 制備5NaOH乙醇液100nd(備用)。 將磺胺醋酰，移人100ml燒杯中，用量杯量取5NaOH乙醇液4Oml倒人燒杯中， 室溫攪拌至固體完全溶解，在水浴中蒸去乙醇，析晶，干燥得磺胺醋酰鈉，計算 收率。 六、【實驗裝置圖】七、【其他合成路線及方法改進】方法一：改變磺胺醋酰合成實驗的反應溫度、反應時間、控制反應過程中的pH值，對滴加醋酐的加人方法也作了一定的改進。由于磺胺醋酰產(chǎn)量低, 難以獲得到最終產(chǎn)品磺胺醋酰鈉;改進實驗可從提高磺胺醋

7、酰產(chǎn)量著手。改變滴加醋酐的方式、適當延長反應時間和提高反應溫度, 均有利于磺胺醋酰產(chǎn)率的提高。反應中保持pH 12 13, 必要時需補加堿液。滴加醋酐的方法對反應影響較大, 慢滴快加攪拌是操作的關鍵, 有兩種方法有利于磺胺醋酰的生成, 一是將交替滴加醋酐的時間由原來每次5 m in 延長至10 m in左右( 9 13 m in) , 或?qū)⒃瓉斫惶娴渭哟佐? 次(每次2m l)改為交替滴加4次(每次2. 5m l), 并保持每次滴加醋酐的時間為10 m in。將反應溫度提高到60 65 , 或延長反應時間至40 60 m in, 均可提高磺胺醋酰的產(chǎn)率?！?】附： 方法二：通過加吡啶做催化劑，

8、提高了醋酐的?；芰?，磺胺利用率有明顯提高，磺胺醋酰的收率也由原來的約50提高到70左右；用5NaOH乙醇液代替20NaOH水溶液與磺胺醋酰成鹽，簡化了操作，提高了磺胺醋酰鈉的收率，成鹽一步收率可達98以上。【4】八、【思考與討論】1.磺胺類藥物有哪些理化性質(zhì)？答：磺胺類藥物一般為白色或微黃色結(jié)晶性粉末；無臭，無味。具有一定熔點。難溶于水，可溶于丙酮或乙醇。（1）酸堿性 因本類藥物分子中有芳香第一胺，呈弱堿性；有磺酰氨基，顯弱酸性,故本類藥物呈酸堿兩性，可與酸或堿成鹽而溶于水（2）自動氧化反應 本類藥物含芳香第一胺，易被空氣氧氧化。（3）芳香第一胺反應磺胺類藥物含芳香第一胺，在酸性溶液中，與亞

9、硝酸鈉作用，可進行重氮化反應，利用此性質(zhì)可測定磺胺類藥物的含量。生成的重氮鹽在堿性條件下，生成橙紅色偶氮化合物，可作本類藥物的鑒別反應。（4）與芳醛縮合反應 芳香第一胺能與多種芳醛（如對二甲氨基苯甲醛、香草醛等）縮合成具有顏色的希夫堿.（5）銅鹽反應 磺酰氨基上的氫原子，可被金屬離子（如銅、銀、鈷等）取代，生成不同顏色的難溶性沉淀，可用于鑒別。2.反應液處理時，pH7時析出的固體是什么，pH5時析出的固體是什么？在10鹽酸中不能溶解的物質(zhì)是什么？答：pH=7時候析出的固體是未反應的磺胺；5的時候析出的是磺胺醋酰。在10鹽酸溶液中磺胺醋酰生成鹽酸鹽而溶解，而雙乙?；前酚捎诮Y(jié)構(gòu)中無游離的芳伯胺基，

10、不能和鹽酸成鹽故析出。3.反應過程中，若堿性過強，其結(jié)果是磺胺較多，磺胺醋酰次之，磺胺雙醋酰較少；若堿性過弱，其結(jié)果是磺胺雙醋酰較多，磺胺醋酰次之，磺胺較少，為什么？請解釋原因。答：因堿度過大磺胺雙醋酰易水解成磺胺，且易引起磺胺醋酰水解成磺胺；而因堿度過小時，反應過程中易生成較多的N乙酰磺胺，且磺胺雙醋酰分子結(jié)構(gòu)中的N乙?；灰姿庀聛?，故之。九、【注意事項】1.本反應是放熱反應，氫氧化鈉與醋酐交替投料交替加入，目的是避免醋酐和NaOH同時加入時產(chǎn)生大量的中和熱而溫度急速上升，造成芳伯胺基氧化和已生成的磺胺醋酰水解，導致產(chǎn)量降低，因此反應的溫度亦不能過高，需控制在5055。滴加乙酸酐和氫氧化鈉

11、溶液是交替進行的，先氫氧化鈉后醋酐,每滴完一種溶液后，反應攪拌5分鐘，再滴入另一種溶液，滴加速度以液滴一滴一滴加入為宜。2.實驗中使用氫氧化鈉溶液濃度有差別，在實驗中切勿用錯，否則會影響實驗結(jié)果，保持反應液最佳堿度是反應成功的關鍵之一。用22.5%NaOH液是做為溶劑溶解磺胺，使其生成鈉鹽而溶解。用77%NaOH液是為了使反應液維持在pH12-14左右，避免生成過多雙乙?；前?。3.由于磺胺和醋酐反應時同時有磺胺醋酰和雙乙酰磺胺生成，反應過程中若堿性過強（pH14 ），則乙酰化反應可能不完全，磺胺較多，磺胺醋酰次之，磺胺雙醋酰較少；因為堿性過強（pH14）雙乙?；前芬姿獬苫前罚滓鸹前反柞Ｋ?/p>

12、解成磺胺；若堿度不足(pH12)，則雙乙酰磺胺生成較多，磺胺醋酰次之，磺胺較少，堿性過弱(pH12 環(huán)境中反應易生成較多的N4-乙?；前?，且雙乙?；前贩肿咏Y(jié)構(gòu)中的乙?；灰姿?。故實驗中需嚴格控制各步投料量。4. 在本實驗中，溶液pH的調(diào)節(jié)是反應能否成功的關鍵，應小心注意，否則實驗會失敗或收率降低。?；禾幚磉^程中，pH7時析出的固體是N4乙酰磺胺和磺胺，pH5時析出的固體是磺胺醋酰鈉和雙乙?；前?，在10HCl中不溶物是雙乙?；前?，因為其結(jié)構(gòu)中無游離的芳伯氨基不能于HCl成鹽。5.精制時加入活性炭起脫色之功效，所加入的量為產(chǎn)品量的1%，不能太多，否則使產(chǎn)品收率下降。6.磺胺醋酰在無水乙醇溶解時

13、，置水溶加熱時間不宜太長（約35分鐘為宜），否則產(chǎn)品易氧化和水解。固體溶解如溶液混濁，則需抽濾。必須嚴格控制水浴溫度，若溫度過高易引起磺胺醋酰鈉水解和氧化，影響產(chǎn)量和質(zhì)量，溫度低不易成鈉鹽。7.制備磺胺醋酰鈉時，氫氧化鈉溶液的量應嚴格控制，按計算量加。因磺胺醋酰鈉水溶度大，由磺胺醋酰制鈉鹽時，氫氧化鈉量多于計算量，則磺胺醋酰鈉損失量大，必要時加少量丙酮，以使磺胺醋酰鈉析出。滴加40%氫氧化鈉溶液調(diào)pH78時可見溶液澄明，顯示磺胺醋酰已生成磺胺醋酰鈉，若有微量不溶物，可能是未除盡的副產(chǎn)物。氫氧化鈉溶液切勿過量，因磺胺醋酰鈉在強堿性溶液中和受熱情況下，易氧化水解而致產(chǎn)量和質(zhì)量下降。8.產(chǎn)品過濾時，嚴禁用水洗滌產(chǎn)品，因所得產(chǎn)品為鈉鹽，在水中有較大的溶解度。9.在pH 7時析出的固體不是產(chǎn)物，應棄去。產(chǎn)物在濾液中，切勿搞錯。10.在pH 45析出的固體是產(chǎn)物。十、【參考文獻】【1】尹衛(wèi)平 張玉清 ，高等學校教材 化