美沙拉嗪的制备方法
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美沙拉嗪的制备
1.实验目的及意义
实验目的:通过实验设计阶段培养了学生的自我创新能力,让学生养成勤动脑,勤动手, 勤查资料的好习惯;实验阶段通过学生的自我操作,提高了学生的实验操作,分析问题,解决问题的能力,加强了对相关知识的理解,拓展了学生的思维和对专业领域的再认识。
2.实验的注意事项
1、准时进入实验室,在任课教师指示下,由组长负责至准备室领取器材,并清点器材种类、数量。
2、不得携带饮料、食物入内。
并保持实验室安静,不得喧譁嬉戏。
3、在实验前应先了解实验内容与操作方法,并特留心各有关注意事项,俟无疑难后,始着手进行实验。
4、实验过程中随时注意实验态度与精神,认真观察且记细记录,并作适切演算、验证。
5、实验器材及药品之使用,必须谨慎,避免浪费,注意安全。
6、实验结束前应将仪器、水槽、桌面擦拭干净,并将废弃物分项投入指定桶槽,切勿随意丢掷,以免发生危险。
7、实验结束后,清点仪器再将仪器送回准备室。
3.1已有的合成路线
文献报到,美沙拉嗪的合成主要有:1.从水杨酸经硝化、还原 HOOC HO HO HOOC NO 2HOOC
HO NH 2
Fe/HCl(浓)3
;
硝基还原法收率较低,产物提纯困难,将逐渐被淘汰。
水杨酸偶氮中间还原法适用性强,尤其适合小企业生产,将被继续采用。
用氢气作还原剂,具有环境友好性,符合未来化工发展的要求,是发展的方向之一。
Kolbe 法合成路线短,收率高,污染小,适合大规模生产,也将继续得到快速发展。
2.苯偶氮水杨酸还原制取
;
3.对氨基苯酚与二氧化碳一步合成。
优缺点:硝基还原法收率较低,产物提纯困难,将逐渐被淘汰。
水杨酸偶氮
中间还原法适用性强,尤其适合小企业生产,将被继续采用。
用氢气作还原剂,具有环境友好性,符合未来化工发展的要求,是发展的方向之一。
Kolbe法合成路线短,收率高,污染小,适合大规模生产,也将继续得到快速发展。
3.2选定的合成路线
选择以丙酮为溶剂用普通硝化合成5-硝基水杨酸。
在常压下即可操作,操作相对简单,实验室条件下,本实验采用水杨酸经硝化、还原,并对传统方法进行一点改进。
以丙酮为溶剂用普通硝化合成5-硝基水杨酸具有如下优点:
(1)没有采用水作为溶剂,反应条件温和,反应温度允许范围宽,反应过程易控制,减少硝酸的分解,产品收率高。
(2)克服直接硝化时硝酸浓度高反应温度高,及催化硝化的重金属汞盐毒性大,成本高等缺点。
(3)对设备腐蚀性较小,溶剂丙酮易回收且可多次循环使用。
4.1实验仪器与试剂
仪器 电动搅拌器、温度计、分液漏斗、250ml3口瓶、水浴锅、100ml 量筒、电子天平、烧杯、胶头滴管、玻璃棒、布氏漏斗、抽滤瓶、滤纸、Ph 试纸、10ml 移液管、洗耳球 、冷凝管、锥形瓶
试剂 水杨酸6.9g 、丙酮75ml 、65%~68%的浓硝酸10ml 、蒸馏水、浓盐酸若干、铁粉若干、氢氧化钠若干、活性炭少许、15%氨水若干。
4.2原料与试剂的理化性
化学名 丙酮 分子式:C3H6O
沸点: 56.48℃
外观与性状:无色透明易流动液体,有芳香气味,极易挥发。
化学名 水杨酸
白色结晶性粉末,无臭,味先微苦后转辛。
熔点157-159℃,
在光照下逐渐京变色。
相对密度1.44。
沸点约211℃/2.67kPa 。
溶解性:溶于水,易溶于乙醇、乙醚、氯仿。
化学名 5-氨基-2-羟基-苯甲酸
别名 马沙拉嗪
化学结构
NH 2
HOOC
HO
理化性质:灰白色结晶或结晶状粉末。
微溶于冷水、乙醇。
4.3实验反应原理
硝酸硝化反应是典型的亲电取代反应,反应活性中心为二氧化氮正离子,它与反应物水杨酸接触的机会多少,是决定反应速度的重要因素。
以丙酮为溶剂时,丙酮与反应原料水杨酸及硝酸均可互溶,因此它们组成了均相反应体系,从而使二氧化氮正离子与水杨酸的接触机会大大增加,加快了反应速度,缩短了反应时间,产率也较高。
4.4实验装置图
硝化装置图还原装置图
5.实验步骤
一.5-硝基水杨酸的制备
在带有电动搅拌器、温度计、分液漏斗的250ml3口瓶中,加入 6.9g(约0.05mol)水杨酸及75ml丙酮,在分液漏斗中加入65%~68%的浓硝酸10ml。
开始搅拌器,在水浴锅中加热,待水杨酸全部溶解后,开始滴加浓硝酸,控制反应温度45~55℃范围内(不超过55℃),搅拌60min后冷却至室温,析出固体物,过滤、水洗、干燥,得淡黄色针状晶体6.02g。
测其熔点为228~230℃,文献值为228℃,5-硝基水杨酸收率为60.3%
二5-硝基-2-羟基苯甲酸还原
水50ml加温至60C以上,加浓盐酸3.6ml、铁粉3.4g,加热至沸腾。
将其余7.6g铁粉和5-硝基-2-羟基苯甲酸交替投入,保温搅拌1h。
降温至80C,以40%氢氧化钠溶液调节至PH= 2~3,析出固体,抽滤,干燥,得固体粗品。
向其粗品加水80ml,浓盐酸3.7ml和活性炭少许。
加热至固体物全部溶解,趁热过滤,冷却,滤液用15%氨水调至PH=5,析出固体,过滤,水洗,干燥,得精品。
mp274C。
6.工艺流程图
水杨酸6.9g(0.05mol),丙酮75ml
70℃下缓缓滴加65%~68%浓硝酸10m控制温度在45~55℃,保温
反应1h
反应液
冷却至室温,析出固体物,过滤、水洗、干燥,得淡黄色针状晶体
滤液充分冷却,抽滤
5-硝基-2-羟基苯甲酸(浅黄色)
(2)还原反应
60℃60ml水
加浓盐酸3.6ml,铁粉3.4g,加热至沸腾
混合液(主要成分为亚铁离子)交替加入铁粉7.6g,5-硝基-2-羟基苯甲酸,保温搅拌1h。
降温至80摄氏度,用40%氢氧化钠调节PH= 2~3 析出固体,抽滤,干燥,得固体粗品。
粗品
加水80ml,浓盐酸3.7ml和活性炭少许加热至固体物全部溶解,趁热过滤,
冷却,
滤液用15%氨水调至PH=5,析出固体,过滤,水洗,干燥,得精品
美沙拉嗪精品
7.参考文献
【1】郑玉梅,金锡然.1999美沙拉嗪的合成[J] .黑龙江医药,12(4):204-205.
【2】朱志庆,吕自红,周聪颖.1999马沙拉嗪的催化氢解法制备[J] .中国医药工业杂志,30(1):8-9.
【3】徐勇智,史铁钧.2005 5-氨基水杨酸的合成方法[J]. 精细化工中间体35(3)
【4】刘宏.2000 溶解法合成5-氨基水杨酸[J]. 化工时刊.9
【5】姚卡玲,王薇,吴集贵.2000 5-氨基水杨酸的合成工艺改进[J]. 甘肃科学学报12(3)。