磺胺醋酰钠的制备.doc

...wd...磺胺醋酰钠的合成一、【药物概述】本品为短效磺胺类药物，具有广谱抑菌作用因与对氨基苯甲酸竞争细菌的二氢叶酸合成酶，使细菌叶酸代谢受阻，无法获得所需嘌呤和核酸，致细菌生长繁殖受抑制本品对大多数革兰氏阳性和阴性菌有抑制作用，尤其对溶血性链球菌、肺炎双球菌、痢疾杆菌敏感，对葡萄球菌、脑膜炎球菌及沙眼衣原体也有较好抑菌作用对真菌有一定作用磺胺醋酰钠化学名为M[(4一氨基苯基)一磺酰基]一乙酰胺钠一水合物，化学构造式为：磺胺醋酰钠为白色结晶性粉末，无臭味，微苦，易溶于水，微溶于乙醇、丙酮1】磺胺醋酰钠CAS登记号: 144-80-9二、【实验目的要求】1．通过磺胺醋酰钠的合成，了解用控制pH、温度等反响条件纯化产品的方法2．通过本实验操作，掌握乙酰化反响的原理3．加深对磺胺类药物一般理化性质的认识三、【实验原理】【2】四、【仪器和试剂】1、实验仪器: 仪器搅拌器、温度计、球形冷凝管、三颈瓶、恒温水浴锅、量杯、烧杯、抽滤瓶、布氏漏斗、精细pH试纸2、试剂: 磺胺 醋酐 氢氧化钠(22．5％、77％) 活性炭 试纸【3】3、主要物理性质:试剂名称熔点〔℃〕沸点〔℃〕相对分子质量溶解性性状磺胺164-167172.20在水中溶解度极低，较易溶于稀碱。

白色或微黄色结晶性粉末醋酐-73.1102.09102.09溶于乙醇、乙醚、苯无色透明液体，有刺激气味氢氧化钠318139040.01易溶于水溶液呈无色熔融白色颗粒或条状，现常制成小片状 五、【实验流程图及步骤】1、磺胺醋酰的制备磺胺17.2g及22.5%NaOH溶液22ml HH 22ml 111111 ① 参加3.6ml醋酐5min后滴加77%的NaOH的2.5ml(保持pH12~13)参加三颈瓶，搅拌于水浴上加热50℃左右 ②每隔5min交替参加2ml醋酐和2mlNaOH加料 期间反响温度50~55℃，保持pH12~13(5次)③ 加料后继续保温搅拌反应30min20ml水100ml烧杯得无色粘稠状反响液 ④ ⑤ ⑥用浓盐酸调pH至7于 水浴中放置1~2h冷却得白色黏状固体及无色溶液 ⑦抽滤，用适量冰水洗涤，用浓盐酸调pH至4~5左右 滤液加少量活性炭室温脱色沉淀用3倍量的10%盐酸溶解，放置30min ⑧抽滤弃去不容物⑨ 用40%NaOH调pH至5,析出磺胺醋酰，抽滤，于红外灯枯燥于水浴上加热至90℃，滴加40%NaOH至恰好溶解，溶液pH为7~8，趁热抽滤，滤液转至小烧杯中冷却析晶，抽滤，枯燥，得磺胺醋酰钠2、磺胺醋酰钠的制备将以上磺胺醋酰投入50ml烧杯中，滴少量水湿润 ⑩1、 磺胺醋酰的制备 在装有搅拌棒及温度计的 100 mL 三颈瓶中，参加磺胺 17.2 g，22.5%氢氧 化钠 22 mL，开动搅拌，于水浴上加热至 50℃左右。

待磺胺溶解后，分次参加醋 酐 3.6 mL， 77% 氢氧化钠 2.5 mL 〔首先， 参加醋酐 3.6 mL， 77% 氢氧化钠 2.5 mL； 随后，每次间隔 5 min，将剩余的 77% 氢氧化钠和醋酐分 5 次交替参加〕 加料 期间反响温度维持在 50～55℃及 pH12～13；加料完毕继续保持此温度反响 30 min反响完毕，停顿搅拌，将反响液倾入 100mL 烧杯中，加水 20 mL 稀释用 36% 盐酸调至 pH 7，于冰水浴中放置 30 min，并不时搅拌析出固体，抽滤固体， 用适量冰水洗涤洗液与滤液合并后用浓盐酸调至 pH 4～5，抽滤，得白色粉末 用 3 倍量〔3 mL / g〕10% 盐酸溶解得到的白色粉末，放置 30min，不时搅 拌，尽量使单乙酰物成盐酸盐溶解，抽滤除不溶物滤液加少量活性碳室温脱色 4 10 min，抽滤滤液用 40% 氢氧化钠调至 pH 5，析出磺胺醋酰，抽滤，压干 枯燥，测熔点〔mp.179～184℃〕 2、磺胺醋酰钠的制备 制备5％NaOH乙醇液100nd(备用) 将磺胺醋酰，移人100ml烧杯中，用量杯量取5％NaOH乙醇液4Oml倒人烧杯中， 室温搅拌至固体完全溶解，在水浴中蒸去乙醇，析晶，枯燥得磺胺醋酰钠，计算 收率。

六、【实验装置图】七、【其他合成路线及方法改进】方法一：改变磺胺醋酰合成实验的反响温度、反响时间、控制反响过程中的pH值，对滴加醋酐的加人方法也作了一定的改进由于磺胺醋酰产量低, 难以获得到最终产品磺胺醋酰钠;改进实验可从提高磺胺醋酰产量着手改变滴加醋酐的方式、适当延长反响时间和提高反响温度, 均有利于磺胺醋酰产率的提高反响中保持pH 12~ 13, 必要时需补加碱液滴加醋酐的方法对反响影响较大, 慢滴快加搅拌是操作的关键, 有两种方法有利于磺胺醋酰的生成, 一是将交替滴加醋酐的时间由原来每次5 m in 延长至10 m in左右( 9~ 13 m in) , 或将原来交替滴加醋酐5 次(每次2m l)改为交替滴加4次(每次2. 5m l), 并保持每次滴加醋酐的时间为10 m in将反响温度提高到60~ 65 , 或延长反响时间至40~ 60 m in, 均可提高磺胺醋酰的产率5】附： 方法二：通过加吡啶做催化剂，提高了醋酐的酰化能力，磺胺利用率有明显提高，磺胺醋酰的收率也由原来的约50％提高到70％左右；用5％NaOH乙醇液代替20％NaOH水溶液与磺胺醋酰成盐，简化了操作，提高了磺胺醋酰钠的收率，成盐一步收率可达98％以上。

4】八、【思考与讨论】1.磺胺类药物有哪些理化性质答：磺胺类药物一般为白色或微黄色结晶性粉末；无臭，无味具有一定熔点难溶于水，可溶于丙酮或乙醇〔1〕酸碱性 因本类药物分子中有芳香第一胺，呈弱碱性；有磺酰氨基，显弱酸性,故本类药物呈酸碱两性，可与酸或碱成盐而溶于水〔2〕自动氧化反响 本类药物含芳香第一胺，易被空气氧氧化〔3〕芳香第一胺反响磺胺类药物含芳香第一胺，在酸性溶液中，与亚硝酸钠作用，可进展重氮化反响，利用此性质可测定磺胺类药物的含量生成的重氮盐在碱性条件下，生成橙红色偶氮化合物，可作本类药物的鉴别反响〔4〕与芳醛缩合反响 芳香第一胺能与多种芳醛〔如对二甲氨基苯甲醛、香草醛等〕缩合成具有颜色的希夫碱.〔5〕铜盐反响 磺酰氨基上的氢原子，可被金属离子〔如铜、银、钴等〕取代，生成不同颜色的难溶性沉淀，可用于鉴别2.反响液处理时，pH7时析出的固体是什么，pH5时析出的固体是什么在10％盐酸中不能溶解的物质是什么答：pH=7时候析出的固体是未反响的磺胺；5的时候析出的是磺胺醋酰在10％盐酸溶液中磺胺醋酰生成盐酸盐而溶解，而双乙酰磺胺由于构造中无游离的芳伯胺基，不能和盐酸成盐故析出3.反响过程中，假设碱性过强，其结果是磺胺较多，磺胺醋酰次之，磺胺双醋酰较少；假设碱性过弱，其结果是磺胺双醋酰较多，磺胺醋酰次之，磺胺较少，为什么请解释原因。

答：因碱度过大磺胺双醋酰易水解成磺胺，且易引起磺胺醋酰水解成磺胺；而因碱度过小时，反响过程中易生成较多的N－乙酰磺胺，且磺胺双醋酰分子构造中的N－乙酰基不易水解下来，故之九、【本卷须知】1.本反响是放热反响，氢氧化钠与醋酐交替投料交替参加，目的是防止醋酐和NaOH同时参加时产生大量的中和热而温度急速上升，造成芳伯胺基氧化和已生成的磺胺醋酰水解，导致产量降低，因此反响的温度亦不能过高，需控制在50℃―55℃滴加乙酸酐和氢氧化钠溶液是交替进展的，先氢氧化钠后醋酐,每滴完一种溶液后，反响搅拌5分钟，再滴入另一种溶液，滴加速度以液滴一滴一滴参加为宜2.实验中使用氢氧化钠溶液浓度有差异，在实验中切勿用错，否则会影响实验结果，保持反响液最正确碱度是反响成功的关键之一用22.5%NaOH液是做为溶剂溶解磺胺，使其生成钠盐而溶解用77%NaOH液是为了使反响液维持在pH12-14左右，防止生成过多双乙酰磺胺3.由于磺胺和醋酐反响时同时有磺胺醋酰和双乙酰磺胺生成，反响过程中假设碱性过强〔pH>14 〕，则乙酰化反响可能不完全，磺胺较多，磺胺醋酰次之，磺胺双醋酰较少；因为碱性过强〔pH＞14〕双乙酰磺胺易水解成磺胺，易引起磺胺醋酰水解成磺胺；假设碱度缺乏(pH<12)，则双乙酰磺胺生成较多，磺胺醋酰次之，磺胺较少，碱性过弱(pH＜12 环境中反响易生成较多的N4-乙酰磺胺，且双乙酰磺胺分子构造中的乙酰基不易水解。

故实验中需严格控制各步投料量4. 在本实验中，溶液pH的调节是反响能否成功的关键，应小心注意，否则实验会失败或收率降低酰化液处理过程中，pH7时析出的固体是N4－乙酰磺胺和磺胺，pH5时析出的固体是磺胺醋酰钠和双乙酰磺胺，在10％HCl中不溶物是双乙酰磺胺，因为其构造中无游离的芳伯氨基不能于HCl成盐5.精制时参加活性炭起脱色之成效，所参加的量为产品量的1%，不能太多，否则使产品收率下降6.磺胺醋酰在无水乙醇溶解时，置水溶加热时间不宜太长〔约3~5分钟为宜〕，否则产品易氧化和水解固体溶解如溶液混浊，则需抽滤必须严格控制水浴温度，假设温度过高易引起磺胺醋酰钠水解和氧化，影响产量和质量，温度低不易成钠盐7.制备磺胺醋酰钠时，氢氧化钠溶液的量应严格控制，按计算量加因磺胺醋酰钠水溶度大，由磺胺醋酰制钠盐时，氢氧化钠量多于计算量，则磺胺醋酰钠损失量大，必要时加少量丙酮，以使磺胺醋酰钠析出滴加40%氢氧化钠溶液调pH7~8时可见溶液澄明，显示磺胺醋酰已生成磺胺醋酰钠，假设有微量不溶物，可能是未除尽的副产物氢氧化钠溶液切勿过量，因磺胺醋酰钠在强碱性溶液中和受热情况下，易氧化水解而致产量和质量下降8.产品过滤时，严禁用水洗涤产品，因所得产品为钠盐，在水中有较大的溶解度。

9.在pH 7时析出的固体不是产物，应弃去产物在滤液中，切勿搞错10.在pH 4—5析出的固体是产物十、【参考文献】【1】．尹卫平 张玉清 ，《高等学校教材 化学工程与工艺实验技术》 ， 第66—68页 【2】. 孙铁民 ，《药物化学实验》 ，第48——49页【3】. 丁丰 ,《实用药物学根基》 , 第238—239页【4】. 何黎琴 完茂林 ，磺胺醋酰钠合成路线改进 ， 安徽化工ANHUI CHEMICAL INDUS。