实验三磺胺醋酰钠和合成
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实验三磺胺醋酰钠(Sulfacetamide Sodium)的合成
一、实验目的
1. 通过磺胺醋酰钠的合成,了解用控制pH、温度等反应条件纯化产品的方法。
2. 加深对磺胺类药物一般理化性质的认识。
二、实验原理
磺胺醋酰钠用于治疗结膜炎、沙眼及其它眼部感染。磺胺醋酰钠化学名为N-[(4-氨基苯基)-磺酰基]-乙酰胺钠-水合物,化学结构式为:
NH2
2NCOCH3
H2O
.
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。
合成路线如下:
NH2
2NH2
(CH3CO)2O
+
2
NCOCH3
pH7-8
NH2
2
NHCOCH3
NH2
2
NCOCH3
HCl
pH4-5
NaOH
三、主要实验仪器和药品
表一所用的玻璃仪器及规格
玻璃仪器名称规格数量
三颈烧瓶100ml1
球形冷凝管1
温度计100℃1
量筒5ml2
50ml2
胶头滴管1ml2
烧杯50ml3
250ml4
1000ml1
玻璃棒3
表面皿1
布氏漏斗1
抽滤瓶500ml1
表二所用的试剂及规格
药品名称药品厂家药品规格药品用量
磺胺天津市北联精细化学品开发有限公司含量不少于%
氢氧化钠上海试剂总厂含量不少于%
乙酸酐广东汕头市西陇化工厂
含量不少于%
浓盐酸上海成海化学工业有限公司36%~38%
活性炭
表三所用的设备型号及规格
设备名称设备规格设备厂家
集热式恒温加热磁力搅拌器DF-101S郑州长城科工贸有限公司
电子天平赛多利斯科学仪器(北京)有限公司电热恒温鼓风干燥箱DHG-9053A上海精宏实验设备有限公司
子华牌循环水真空泵SHZ-DⅢ巩义市予华仪器有限责任公司
真空干燥箱DZF-6020型上海精宏实验设备有限公司
X-4显微熔点仪SGWX-4上海精密科学仪器有限公司
四、实验步骤
(一)磺胺醋酰的制备
1、在装有搅拌子,球形冷凝管及温度计的100 mL三颈瓶中,依次加入转子,磺胺17.2 g,%氢氧化钠水溶液22 mL,于水浴上加热至50℃左右。实验装置如下图所示
图一磺胺醋酰制备装置图
2、待磺胺溶解后,分次加入醋酐 mL,77% 氢氧化钠 mL(首先,加入醋酐 mL,77% 氢氧化钠 mL;随后,每次间隔5 min,将剩余的77% 氢氧化钠和醋酐分5
次交替加入,每次2ml )。加料期间反应温度维持在50~55℃;并保持反应液的pH 在12~13之间,加料完毕继续保持此温度反应30 min 。(反应完毕应该为透明的溶液。如果PH 过高,则有固形物,可能为磺胺双钠,在下述调节PH 至7的过程中发现固形物先溶解,而后在pH 接近7的时候又析出固体。) 3、反应完毕,停止搅拌,将反应液倾入250 mL 烧杯中,
4、加入20 mL 水稀释,于冷水浴(用1000ml 大烧杯装适量自来水)中用36% 盐酸调至pH 为7,放置30 min ,并不时搅拌以加速固体析出,抽滤,滤饼(磺胺)弃去。
5、滤液用36% 盐酸调至pH 为 4~5,此时又有固体析出,再次抽滤,滤饼(磺胺醋酰和双乙酰化合物的混合物)压紧抽干,得黄色粉末。
6、用3倍量(3 mL / g )10% 盐酸(v/v,即10mL36%的浓盐酸加90ml 水)溶解得到的黄色粉末,不时搅拌,尽量使单乙酰物成盐酸盐溶解,放置一段时间后,抽滤除不溶物(双乙酰化物)。
7、滤液加少量活性碳50~60℃加热脱色10 min ,抽滤。
8、滤液用40% 氢氧化钠调至pH 5,析出黄色固体(磺胺醋酰),抽滤,压干。置于真空干燥箱中干燥,并测其熔点(~184℃)。 (二)磺胺醋酰钠的制备
将磺胺醋酰置于50 mL 烧杯中,于90℃热水浴上滴加计算量的20%氢氧化钠至固体恰好溶解,放冷,有结晶析出(磺胺醋酰钠),抽滤(用丙酮转移),滤饼压干,置于真空干燥箱中干燥至衡量,计算收率。 注释:
1. 在反应过程中交替加料很重要,以使反应液始终保持一定的pH 值(pH 12~13)。否则收率会降低
2. 按实验步骤严格控制每步反应的pH 值,以利于除去杂质。
3. 将磺胺醋酰制成钠盐时,应严格控制20% NaOH 溶液的用量,按计算量滴加。
NH 2
2NHCOCH 3
NaOH
NH 2
2NCOCH 3
++H 2O
214
4012.5
X
X=2.3 g
X
12.540214::=
由计算可知需2.3 g NaOH,即滴加20% NaOH mL便可。因磺胺醋酰钠水溶性大,由磺胺醋酰制备其钠盐时若20% NaOH的量多于计算量,则损失很大。必要时可加少量丙酮,以使磺胺醋酰钠析出。
五、实验注意事项
1.试验中用到的氢氧化钠溶液有多种不同得浓度,切勿用错,否则会导致实验失败。氢氧化钠溶液是质量体积分数,比如:40%得氢氧化钠为40g氢氧化钠加水定容至100ml所得到得溶液。
2.交替滴加醋酐和氢氧化钠溶液,每滴完一种,让其反应5min后,再滴加另一种溶液,用玻璃管滴加,速度以一滴一滴滴下为宜。
3.本实验中,pH的调剂是反应能否成功得关键。
4. 第一步请严格按照加料顺序和加料量。一般都会保持pH =12~13.
六,试验现象和记录
表四实验现象记录和分析