实验一 扑炎痛(苯乐来-贝诺酯)的合成
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扑炎痛(Benorylate)的合成
苯乐来-贝诺酯
一. 药物简介
扑炎痛,又名苯乐来、贝诺酯,为一种新型解热镇痛抗炎药,是由阿司匹林和扑热息痛经拼合原理制成,它既保留了原药的解热镇痛功能,又减小了原药的毒副作用,并有协同作用。适用于急、慢性风湿性关节炎,风湿痛,感冒发烧,头痛及神经痛等。扑炎痛化学名为2-乙酰氧基苯甲酸-4-乙酰胺基苯酯,化学结构式为:
OCOCH3
COO NHCOCH
扑炎痛为白色结晶性粉末,无臭无味。mp.174~178℃,不溶于水,微溶于乙醇,溶于氯仿、丙酮。
二. 试验目的
1. 通过乙酰水杨酰氯的制备,了解氯化试剂的选择及操作中的注意事项。
2. 通过本实验了解拼合原理在化学结构修饰方面的应用。
3. 通过本实验掌握污水操作的技能和反应中产生有害气体的吸收方法。
三. 实验原理
合成路线如下:
COOH OCOCH3
N
COCl
OCOCH3
SOCl2HCl SO2 NaOH
OH NHCOCH3
ONa
NHCOCH3
+++
COCl OCOCH3+
ONa
NHCOCH3
OCOCH3
COO NHCOCH
四. 试剂与仪器及物理常数
原料名称规格用量摩尔数摩尔比沸点
(℃)溶点
(℃)
分子量
阿司匹林药用9g 0.05 1 136 180.16 氯化亚砜CP bp78.8℃
d=1.638
5ml 0.05 1 118.97 吡啶CP 1滴115.3 79.10 扑热息痛药用8.6g 0.57 1.13 129.3 169-171 151.16 氢氧化钠CP 3.3g 0.78 1.55 1390 318 40
丙酮AR bp.56.5℃6ml 56 58.08 吡啶闪点:-20℃阿司匹林闪点:250℃
仪器规格或型号数量
磁力搅拌机1只
电热套100ml 1只
圆底瓶100ml/24mm X12只
球形冷凝管290ml/24mm X21只
搅拌棒1只
烧杯500ml 1只
玻璃漏斗80mm 1只
温度计100℃1只
直形冷凝管290ml/24mm X21只
真空接受管24mm X21只
滴液漏斗125ml/24mm X21只
三颈瓶250ml/24mm X31只
吸滤瓶250ml 1只
布氏漏斗60mm 1只
五. 实验方法
(一)乙酰水杨酰氯的制备
在装有回流冷凝器(顶端附有氯化钙干燥管,干燥管连有导气管,导气管另一端通入氢氧化钠溶液吸收)、温度计的150ml三口烧瓶中,加入阿司匹林9g,氯化亚砜5ml,滴入1滴吡啶,油浴缓缓加热至75℃(约50 min),维持70℃~75℃搅拌至无气体放出(约2~3h)。
减压蒸馏去除过量的氯化亚砜,冷却,得乙酰水杨酰氯。
加入无水丙酮6 ml,将反应液倾入干燥的100 mL滴液漏斗中,混匀,密闭备用。(二)扑炎痛的制备
在装有搅拌棒及温度计的150 mL三颈瓶中,加入扑热息痛8.6g,水50 mL。冰水浴冷至10~15℃左右,在搅拌下滴加氢氧化钠溶液18mL(氢氧化钠3.3 g加18mL水配成,用滴管滴加)。
滴加完毕,在8~12℃之间,在强烈搅拌下,慢慢滴加上次实验制得的乙酰水杨酰氯无水丙酮溶液(在20 min左右滴完)。滴加完毕,调至pH9~10,控制温度在20~25℃之间继续搅拌反应1.5~2h。
抽滤,水洗至中性,烘干得粗品,计算收率。。
(三)精制
取粗品置于装有球形冷凝器的100 mL圆底瓶中,加入10倍量(w/v)95% 乙醇,在水浴上加热溶解。
稍冷,加活性碳脱色(活性碳用量视粗品颜色而定),加热回流30 min,趁热抽滤(布氏漏斗、抽滤瓶应预热)。将滤液趁热转移至烧杯中,自然冷却,待结晶完全析出后,抽滤,压干。
用少量乙醇洗涤两次(母液回收),压干,干燥,测熔点,计算收率。
(四)结构确证
1. 红外吸收光谱法、标准物TLC对照法。
2. 核磁共振光谱法。
六、结论与讨论
七、附注
1. 氯化亚砜是由羧酸制备酰氯最常用的氯化试剂,不仅价格便宜而且沸点低,生成的副产物均为挥发性气体,故所得酰氯产品易于纯化。氯化亚砜遇水可分解为二氧化硫和氯化氢,因此所用仪器均需干燥;加热时不能用水浴。反应用阿司匹林需在60℃干燥4 h。吡啶作为催化剂,用量不宜过多,否则影响产品的质量。制得的酰氯不应久置。
2. 扑炎痛制备采用Schotten-Baumann方法酯化,即乙酰水杨酰氯与对乙酰氨基酚钠缩合酯化。由于扑热息痛酚羟基与苯环共轭,加之苯环上又有吸电子的乙酰胺基,因此酚羟基上电子云密度较低,亲核反应性较弱;成盐后酚羟基氧原子电子云密度增高,有利于亲核反应;此外,酚钠成酯,还可避免生成氯化氢,使生成的酯键水解。
思考题:
1.乙酰水杨酰氯的制备,操作上应注意哪些事项?
本反应是无水操作,所用仪器必须事先干燥,这是关系到本实验是否成功的关键。在酰氯化反应中,氯化亚砜作用后,放出氯化氢和二氧化硫气体,刺激性、腐蚀性较强,若不吸收,污染空气,损害健康,应用碱液吸收.
乙酰水杨酰氯的制备——反应瓶和隔湿;产物密封保存,酰氯不应久置。
扑炎痛制备——控温8~12℃;剧烈搅拌;缓慢滴加。
精制——活性炭适量;热过滤时漏斗和抽滤瓶应充分预热;测熔点充分干燥。
2. 扑炎痛的制备,为什么采用先制备对乙酰胺基酚钠,再与乙酰水杨酰氯进行酯化,而不直接酯化?
保护氨基,降低氨基对苯环的活化(扑热息痛酚羟基与苯环共轭,加之苯环上又有吸电子的乙酰胺基,因此酚羟基上电子云密度较低,亲核反应性较弱;成盐后酚羟基氧原子电子云密度增高,有利于亲核反应;此外,酚钠成酯,还可避免生成氯化氢,使生成的酯键水解)
3. 通过本实验说明酯化反应在结构修饰上的意义?
增加物质的脂溶性
4. 由羧酸制备酰氯常用哪些方法?
亚硫酰氯、三氯化磷、五氯化磷
5. 在由羧酸和氯化亚砜反应制备时,为什么要加少量的吡啶?吡啶量若加多了会发生什么后果?为什么?
吡啶仅起催化作用,降低反应的活化能,加速反应的进行。用量不得过多,否则影响产品的质量和产量
6. 什么叫拼合原理?在药物化学中有什么意义?
两种具有生物活性的化合物的通过共价键连接起来,进入体内分解成两个有效成分,以期减小两种药物的毒副作用,求得二者作用的联合效应. 减小两种药之间的毒副作用。
参考文献: