对氨基苯磺酰胺(磺胺)的合成

对氨基苯磺酰胺
【中文名称】磺胺；对氨基苯磺酰胺
【英文名称】sulfanilamide;sulfanilic amide
【结构或分子式】（C６H８N２O２S）
【相对分子量或原子量】172.22
【密度】1.08(20℃)
【熔点（℃）】164.5～166.5
【水溶性】7.5G/L AT 25℃
【毒性LD50(mg/kg)】
狗经口2000
【性状】
白色颗粒或粉末状晶体。

无臭，味微苦。

【溶解情况】
微溶于冷水、乙醇和丙酮，易溶于沸水、甘油、乙醚和氯仿。

【用途】
磺胺类药物中最简单的一种。

用于外敷消炎药和兽药。

【制备或来源】
由制造磺胺噻唑的副产物对乙酰磺胺经水解而成。

也可将对乙酰氨基苯磺酰氯与氨水反应，再经水解而得。

危险性概述
【健康危害】
接触磺胺类的工人，主诉有干咳、食欲不振、口中有恶味、头痛、头晕、易疲乏、精神萎靡、工作后思睡等。

遇热分解放出有毒的氮氧化物和氧化硫。

【环境危害】
对环境可能有危害，对水体和土壤可造成污染。

【燃爆危险】
可燃。

急救措施
【皮肤接触】
脱去污染的衣着，用流动清水冲洗。

【眼睛接触】
提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。

就医。

【吸入】
迅速脱离现场至空气新鲜处。

保持呼吸道通畅。

如呼吸困难，给输氧。

如呼吸停止，立即进行人工呼吸。

就医。

【食入】
饮足量温水，催吐。

就医。

消防措施
【危险特性】
遇明火、高热可燃。

其粉体与空气可形成爆炸性混合物, 当达到一定浓度时, 遇火星会发生爆炸。

受高热分解放出有毒的气体。

【有害燃烧产物】
一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物、氧化硫。

【灭火方法】
消防人员须戴好防毒面具，在安全距离以外，在上风向灭火。

灭火剂：雾状水、泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。

泄漏应急处理
【应急处理】
隔离泄漏污染区，限制出入。

切断火源。

建议应急处理人员戴防尘口罩，穿一般作业工作服。

不要直接接触泄漏物。

小量泄漏：避免扬尘，小心扫起，置于袋中转移至安全场所。

大量泄漏：收集回收或运至废物处理场所处置。

操作处置与储存
【操作注意事项】
密闭操作，提供充分的局部排风。

防止粉尘释放到车间空气中。

操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。

建议操作人员佩戴防尘面具（全面罩），穿透气型防毒服，戴橡胶手套。

远离火种、热源，工作场所严禁吸烟。

使用防爆型的通风系统和设备。

避免产生粉尘。

避免与氧化剂接触。

配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。

倒空的容器可能残留有害物。

【储存注意事项】
储存于阴凉、通风的库房。

远离火种、热源。

防止阳光直射。

包装密封。

应与氧化剂分开存放，切忌混储。

配备相应品种和数量的消防器材。

储区应备有合适的材料收容泄漏物。

接触控制/个体防护
【工程控制】
严加密闭，提供充分的局部排风。

【呼吸系统防护】
可能接触其粉尘时，必须佩戴防尘面具（全面罩）。

紧急事态抢救或撤离时，应该佩戴空气呼吸器。

【身体防护】
穿透气型防毒服。

【手防护】
戴橡胶手套。

对氨基苯磺酰胺（磺胺）
一、实验目的
1.了解氯磺化反应的原理及操作方法。

2.了解氨基的保护与原理。

二、实验原理 (略）
三、实验装置 (略）
四、试剂与器材
试剂：乙酰苯胺、氯磺酸、浓氨水、浓盐酸、碳酸钠。

器材：锥形瓶、吸滤瓶、烧杯、圆底烧瓶、布氏漏斗、吸滤瓶。

五、实验步骤
1. 乙酰氨基苯磺酰氯的制备在干燥的100mL锥形瓶中，放入7.5g（0.055mol）干燥的乙酰苯胺，在石棉网上用小火加热使之熔化。

若瓶壁上有少量凝结的水珠出现，则用干净的滤纸擦干。

冷却使熔化物凝结成块，将锥形瓶置于冷水浴中充分冷却后，一次迅速加入15mL（0.23mol）氯磺酸，并立即塞上预先配好的带有氯化氢吸收装置的塞子，如图4-37所示，反应很快发生，若反应过于剧烈，可适时用冷水浴冷却。

当反应缓和后，轻轻摇动锥形瓶以使固体全部反应。

待固体全部溶解后，再用温水浴加热约10min至不再有氯化氢气体产生为止。

将反应瓶在冷水浴中充分冷却。

然后放至通风厨中，在强烈搅拌下，将反应液以细流慢慢倒入盛有120g碎冰的大烧杯中（这步是关键，一定要慢，搅拌充分）。

用少量冷水洗涤反应瓶，洗涤液也倒入烧杯中，搅拌数分钟后，出现白色固体并尽量将大块压碎使成细粒状。

抽滤，少量冷水洗涤，压干，粗产品不必干燥或提纯，但须很快进行下一步反应，因粗产品在酸性条件下不稳定，易分解。

产量约6g，纯对乙酰氨基苯磺酰氯是无色针状晶体，熔点149℃。

2. 乙酰氨基苯磺酰胺制备将上述粗产物放入烧杯中，在不断搅拌下慢慢加入26mL（0.66mol）浓氨水，此时产生白色糊状物。

加完后，继续搅拌15min。

然后加入20mL水，在石棉网上小火搅拌加热10min以除去多余的氨。

产量约5g，纯对乙酰氨基苯磺酰胺为无色针状晶体，熔点219~220℃。

3. 对氨基苯磺酰胺的制备将上述反应物放入100mL圆底烧瓶中，加入5mL （0.16mol）浓盐酸，投入沸石后装上回流冷凝管，然后在石棉网上用小火加热回流半小时。

冷却后，应得一几乎澄清的溶液。

若有固体析出，则测一下溶液的酸碱性，不呈酸性时酌情外加盐酸，并继续加热回流约15min,过滤。

将溶液或滤液倒入烧杯中，在不断搅拌下慢慢加入碳酸钠固体至恰呈碱性（约6g）。

此时有固体磺胺析出，冷却后抽滤，用少量水洗涤、压干。

粗产品可用水重结晶。

产量约4g，纯对氨基苯磺酰胺为白色叶片状晶体，熔点165~166℃。

注意事项
1.氯磺酸对皮肤和衣服有强烈的腐蚀性，暴露在空气中会冒出大量氯化氢气体，遇水会发生猛烈的放热反应，甚至爆炸，故取用时需加小心。

反应中所用仪器及药品皆需十分干燥，含有氯磺酸的废液不可倒入水槽，而应倒入废液缸中。

工业氯磺酸常呈棕黑色，使用前宜用磨口仪器蒸馏纯化，收集148～150℃的馏分。

2.酰磺酸于乙酰苯胺的反应非常剧烈，将乙酰苯胺凝结成快状，可使反应缓和进行，当反应过于激烈时，应适当冷却。

3.在氯磺化过程中，将有大量氯化氢气体放出。

为避免污染室内空气，装置应严密，导气管的末端要与接受器内的水面接近，但不能插入水中，否则可能倒吸而引严重事故!
4.加入速度必须缓慢，必须充分搅拌，以免局部过热而使对乙酰胺基苯磺酰胺水解。

这是实验成功的关键。

5.尽量洗去固体所夹杂和吸附的盐酸，否则产物在酸性介质中放置过久，会很快水解，因此在洗涤后，应尽量压干，且在1～2h内将它转变为磺胺类化合物。

6.粗制的对氨基苯磺酰氯久置容易分解，甚至干燥后也不可避免。

若要得到纯品，可将粗产物溶于温热的氯仿中，然后迅速转移到事先温热的分液漏斗中，分出氯仿层，在冰水浴中冷却后即可析出晶体。

纯品对氨基苯磺酰氯的熔点为149℃。

7.为了节省时间，这一步的粗产物可不必分出。

若要得到产品，可在冰水浴中冷却，抽滤，用冰水洗涤，干燥即可。

粗品用水重结晶，纯品熔点为219～220℃。

8.对乙酰胺基苯磺酰胺在稀酸中水解成磺胺，后者又与过量的盐酸形成水溶性的盐酸盐，所以水解完成后，反应液冷却时应无晶体析出。

由于水解前溶液中氨的含量不同，加3.5ml盐酸有时不够，因此，在回流至固体全部消失前，应测一下溶液的酸碱性，若酸性不够，应补加盐酸回流一段时间。

9.用碳酸钠中和滤液中的盐酸时，有二氧化碳产生，故应控制加热速度并不断搅拌使其逸出。

磺胺是一两性化合物，在过量的碱溶液中也易变成盐类而溶解。

故中和操作必须仔细进行，以免降低产量。

六、实验结果与讨论
纯对氨基苯磺酰胺为白色叶片状晶体，称重，计算产率，测熔点，检验其纯度。

七、思考题
1、为什么苯胺要乙酰化后再氯磺化？直接氯磺化行吗？
答：必须将苯胺乙酰化后再磺化，直接磺化不行，结果生成磺酰胺。

2、如何理解对氨基苯磺酰胺是两性物质，试用反应式表示磺胺及稀酸和稀碱的作用。

答：反应式如下
合成工艺的改进：
磺胺是应用广泛的原料药及医药中间体,现生产磺胺的起始原料为乙酰苯胺,成本较高.GI Braz[2]等报导了一条采用二苯脲作为起始原料的路线,该路线经氯磺化,氨化,水解三步反应制得,操作繁琐,收率低.我们对其进行了改进,使之更适合于工业生产.原文献中,氨化产物要经过吡啶溶解,脱色,再用热水处理,或用氢氧化钠溶解,盐酸酸化才进行下一步水解反应.本文叙述了氨化产物不经提纯,直接水解,简化了操作,总收率由45%～50%提高到65.7%,同时,对二苯脲的合成工艺进行了改进.原文献[3]中需用大量的醇或苯胺作为溶剂,本文革掉了溶剂,同时加入少量锌粉,采用氮气保护,以防高温下苯胺被氧化,且收率达到94.5%.
【相关文献】
? 磺胺地索辛抗原合成及多克隆抗体的制备 - 中国兽医杂志 - 沈红吴国娟李焕荣
? 磺胺甲噁唑人工抗原的合成及多克隆抗体的制备 - 兽药与饲料添加剂 - 吴红军[1,2] 沈红,高富红,吴国娟,
? 磺胺二甲基嘧啶人工抗原合成及多克隆抗体制备 - 河北农业大学学报 - 张伟,钟理[1,2] 许若丹,赵美玲,吴策,
? 磺胺甲噁唑抗原合成及其抗体的制备 - 动物医学进展 - 沈红吴国娟李焕荣
? 氨苯磺胺多克隆抗体的制备 - 中国兽药杂志 - 沈红,李焕荣,吴国娟,苏萍, ? 张永信编《临床药物使用手册》，上海科技教育出版社；
张熙瑞编《医师速查丛书?临床药物速查》，山东科技出版社；
? 李正化有机药物合成原理 1985()
i.? Braz GI.Lizgunova MU.Chemerisskaya AA Sulfanilamide from diphenylurea。