对乙酰氨基酚的合成
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对乙酰氨基酚的合成
一.物理性质:
白色结晶性粉末,无臭,味微苦。从乙醇中得棱柱体结晶。易溶于热水或乙醇,溶于丙酮,微溶于
水,不溶于石油醚及苯。熔点168~171℃。相对密度1.293(21/4℃)。饱和水溶液pH值5.5-6.5。二.合成路线
1 以硝基苯为原料
优点:流程短,原料易得,三废相对较少,从起始原料硝基苯到终产物可采用“一锅煮”法,收率尚
可;缺点:原料硝基苯为易燃易爆液体,毒性大。浓硫酸随原料进入反应系统后与钯反应,使Pd/C催化
剂失活[5],工艺不稳定,且提取时用的苯胺溶液易燃,有腐蚀性,属高毒化学品,可污染水体。
2 (1)以对硝基酚为原料
优点:可采用“一锅煮”法,不需分离纯化对氨基酚,避免了中间体对氨基酚的氧化,简化了工艺路
线,降低了生产过程中的杂质含量,提高了产品纯度,产品质量和外观都有很大提高。反应可在固定床
反应器或反应釜中进行,产物可以连续移出,适于大规模工业化生产,是目前国内外大力提倡的合成方法;缺点:酰化加热140 ℃,温度略高。
(2)以对硝基酚一步合成法
因为对硝基酚性质稳定, 有利于工业化生产, 故选用对硝基酚为原料。
.(3)以硝基酚为原料
以PN P 为原料, 在醋酸和醋酐混合液中, 用5%Pd?C 作催化剂, 催化氢化继而乙酰化, 一步合成A PA P, 总收率为80 %。美国专利采用5 % Pd?C催化剂将PN P 还原一半后加入乙酐, 使加氢与酰化同时进行, 总
收率为81. 2 %。
(4)以对硝基酚为原料, 对硝基酚氢化、酰化一步合成对乙酰氨基
主反应:
副反应::
此工艺由于避免了分离和提纯容易被氧化的中间体对氨基酚, 不但缩短了工艺路线, 而且
减少了对氨基酚的氧化, 从而减少了杂质的生成量,产品APAP 的质量、纯度、颜色及外观都很好,缺
点:该反应是复杂的多相催
3 以对氨基酚为原料
微波辐射是新兴的绿色合成技术,微波能量能穿过容器直接进入反应物内部并只对反应物和溶剂加热,
且加热均匀,防止反应物和产物因过热而分解。反应时间短,收率较高,操作简单,能耗小,污染少。
4 以对羟基苯乙酮为原料
优点:副产物少,产品后处理简单,污染小,成本低、收率较高(以对羟基苯乙酮计
93.5 %×81.2 %=75.9 %),产品纯度高;缺点:起始原料对羟基苯乙酮来源较少,价格较高。肟化使用的盐酸羟胺毒性大,有刺激性。若使用强无机质子酸作为催化剂[15],腐蚀设备较重且分离困难。若使用Hβ分子筛作催化剂,则制备催化剂的时间太长。但可, 取得了较好的效果。
5 (1)以苯酚为原料
优点:原料易得,价格低廉,污染较小;缺点:反应步骤多,原料、试剂品种多,致后处理繁琐,总收
率太低(以苯酚计82 %×68.6 %×92.5 %×50.5 %=26.3 %)。
(2)以苯酚为原料, 以聚磷酸为催化剂, 与冰醋酸和NH2OH 的衍生物或盐, 在80 ℃反应后用冰水处理, 再用10 % N aOH 调节pH 值到4, 经回流、冷却、萃取等步骤得A PA P, 纯度可达98 %。
6.对苯二酚与乙酰胺直接缩合
对苯二酚和乙酰胺在ZSM 5 分子筛的催化下,在真空Cariu s 管中, 3 0 0 ℃反应1 h 可缩合得到A PA P, 转化率为93. 6 % , 摩尔选择性为45. 9 %。若以硅酸钛为催化剂, 则摩尔选择性为67. 5 % , 转化率为90. 8 %。
7.对氨基酚乙酸酯在仲丁醇、磷酸、醋酸存在下加热到100 ℃, 反应一定时间后, 真空
蒸除溶剂可得到含量95 % 的粗A PA P。
8.生化合成法
生化合成法是利用生物工程技术进行A PA P的生产研究。通过在酿酒酵母中表达一个融合基因,可产生
一个由鼠肝细胞色素P450 和NADPH - 细胞色素P450 还原酶基因构成的融合酶。该酶同时具有氧化和还原能力, 可提供比单一细胞色素P450更为有效的电子转移系统。借助转基因酵母可使乙酰苯胺对位羟化, 其产率为33 nmo l·mL - 1。
生化合成法选择性高, 是近年来医药合成中最新方法, 该法具有较大的潜在研究价值。国外已经有人
用化学方法模仿细胞色素P450 酶进行苯环上取代基羟基化的研究, 并制得了A PA P。
9.以磺酸基偶氮苯酚为原料??
10.以对亚硝基苯酚为原料
11.以对硝基氯苯为原料
12.以对氨基苯磺酸为原料
13.以羟基偶氮本为原料
14.以氮苯基乙酰胺为原料
三.本次试验采取的路线
1、实验原理
用计算量的醋酐与对氨基酚在水中反应,可迅速完成N-乙酰化而保留酚羟基。
2、仪器与试药
序号仪器及
药品数量序号仪器及
药品
数量序号仪器及
药品
数量
1 100ml锥
形瓶
1个 6 电磁炉1台11 酸酐12ml
2 水浴锅1台7 石棉网1个12 亚硫酸
氢钠
1g
3 烧杯2个8 吸滤瓶1个13 活性炭1g
4 玻璃棒1根9 布氏漏
斗
1个14 蒸馏水适量
5 10ml量
筒2个10 对氨基
苯酚
10.6g
3、实验步骤
1、对乙酰氨基酚的制备:于的100ml锥形瓶中加入对氨基苯酚10.6g,水30ml,醋酐12ml,轻轻振摇成均相,再于80℃水浴中加热30min,放冷,析晶,过滤,滤饼以10ml冷水洗2次,抽干,干燥,得对乙酰氨基酚粗品约12g。
流程:对氨基酚、水、醋酐→反应30min→放冷→析晶→过滤→洗涤→抽干→干燥→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,加热使溶,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,干燥,得白色的对乙酰氨基酚纯品约8g,mp.168-170℃。
流程:粗品→水溶→活性炭,煮沸→亚硫酸氢钠→趁热过滤→析晶→过滤→亚硫酸氢钠溶液分2次洗涤→抽干→干燥→纯品
4、注释:
1、用作原料的对氨基酚应为白色或淡黄色颗粒状结晶;