實(shí)驗(yàn)五苯妥英鈉的制備完結(jié)版

.z.**大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程名稱：化學(xué)制藥實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)類型：＿＿＿＿＿綜合型＿＿＿＿＿＿＿＿實(shí)驗(yàn)工程名稱：苯妥英鈉的合成學(xué)生**：＿＿＿＿＿王越＿＿＿＿＿＿＿＿年級(jí)專業(yè)：2008級(jí)制藥工程學(xué)號(hào)：＿＿＿＿S040803123＿＿＿＿同組學(xué)生**：童林足蘇曉珊嚴(yán)煒許春萍指導(dǎo)教師：唐鳳翔薛蓬春實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)：化學(xué)化工學(xué)院實(shí)驗(yàn)?zāi)蠘?10實(shí)驗(yàn)日期：2011年6月13日~6月15日化學(xué)化工學(xué)院實(shí)驗(yàn)五苯妥英鈉〔PHenytoinSodium〕的合成實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)習(xí)安息香縮合反響的原理和應(yīng)用維生素B1為催化劑進(jìn)展反響的機(jī)理和實(shí)驗(yàn)方法。了解稀硝酸作為氧化劑的實(shí)驗(yàn)方法。實(shí)驗(yàn)原理苯妥英鈉為抗癲癇藥，適于治療癲癇大發(fā)作，也可用于三叉神經(jīng)痛，及*些類型的心律不齊。苯妥英鈉化學(xué)名為5，5-二苯基乙內(nèi)酰脲，化學(xué)構(gòu)造式為：苯妥英鈉為白色粉末，無臭、味苦。微有吸濕性，易溶于水，能溶于乙醇，幾乎不溶于乙醚和氯仿。合成路線如下：實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備表1所用的玻璃儀器及規(guī)格儀器名稱儀器規(guī)格儀器數(shù)量燒杯500ml1250ml150ml1量筒100ml150ml125ml110ml1水槽150mm1三頸瓶250ml1錐形瓶250ml1抽濾瓶250ml1球形冷凝管250mm1溫度計(jì)100℃1玻璃棒3枯燥管1漏斗1布氏漏斗1表2所用的試劑及規(guī)格藥品名稱藥品廠家藥品規(guī)格規(guī)格藥品用量苯甲醛**市大茂化學(xué)試劑廠分析純22.5ml鹽酸硫胺**省化學(xué)試劑工程技術(shù)研究開發(fā)中心生化試劑6g氫氧化鈉**省化學(xué)試劑工程技術(shù)研究開發(fā)中心分析純14.5g無水乙醇**三鷹化學(xué)試劑**分析純550ml硝酸**三鷹化學(xué)試劑**分析純12.5ml脲素1.2g濃鹽酸**成海化學(xué)工業(yè)**分析純10ml表3所用的設(shè)備型號(hào)及規(guī)格設(shè)備名稱設(shè)備規(guī)格設(shè)備廠家列四孔智能水浴鍋ZKSY**長城科工貿(mào)**集熱式恒溫加熱磁力攪拌器DF-101S**長城科工貿(mào)**子華牌循環(huán)水真空泵SHZ-DⅢ鞏義市予華儀器**公司真空枯燥箱DZF-6020型**精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備***-4顯微熔點(diǎn)儀SGW*-4**精細(xì)科學(xué)儀器**電子天平賽多利斯科學(xué)儀器〔〕電熱恒溫鼓風(fēng)枯燥箱DHG-9053A**精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備**實(shí)驗(yàn)操作步驟〔一〕安息香的制備1、于250ml錐形瓶?jī)?nèi)參加VB16.0g〔白色結(jié)晶性粉末。有微弱特臭、味苦，有潮解性。熔點(diǎn)248℃，易溶于水，微溶于乙醇，不溶于醚和苯中，相對(duì)分子量300.81，計(jì)算可知參加的VB1為19.946mmol〕、蒸餾水30mL、無水乙醇60mL〔水和無水乙醇提前冰水冷卻〕。不時(shí)搖動(dòng)，待VB1溶解；2、參加2mol/L的〔冰浴冷透〕NaOH22.5mL〔VB1在堿性條件下會(huì)分解，所以NaOH溶液在反響前必須用冰水充分冷卻〕，充分搖動(dòng)；3、快速參加新蒸餾的苯甲醛〔因?yàn)檎麴s的過程耗時(shí)太長，我們直接用瓶裝的苯甲醛代替〕22.5mL〔無色液體，具有類似苦杏仁的香味，熔點(diǎn)為－26℃。沸點(diǎn)為178℃，相對(duì)密度為1.0415〔10／4℃〕，能與乙醇、乙醚、氯仿等混溶，微溶于水，能進(jìn)展水蒸氣蒸餾，相對(duì)分子質(zhì)量為106.12，計(jì)算可知參加的苯甲醛為220.8mmol〕，置于裝有適量冰水的水槽中，冰水浴下攪拌40min，放置兩天；4、兩天后瓶中析出大量淡黃色針狀晶體，抽濾，用100ml冰水分屢次洗滌，得安息香粗品。5、粗品用95%的乙醇溶液精制，晶體轉(zhuǎn)移至500ml燒杯中，水浴70℃下少量屢次參加95%乙醇，攪拌至固體恰好全部溶解〔用去乙醇溶液410ml〕，室溫冷卻，晶體重新析出，抽濾，用少量冰水洗滌，置于真空枯燥箱中枯燥，得到乳白色安息香晶體。烘干稱重〔因?yàn)榈谝淮蜛抽濾得到的濾液又析出很多晶體，故進(jìn)展第二次抽濾B，兩次得到的晶體質(zhì)量分別為A：14.013g、B：1.119g〕，測(cè)熔點(diǎn)〔兩次測(cè)得的熔點(diǎn)分別為A：138~140℃，B：135~137℃，二者的熔點(diǎn)很接近，可認(rèn)為是同一種物質(zhì)〕。純安息香為白色針狀結(jié)晶，熔點(diǎn)132～137℃，參考熔點(diǎn)：133℃〔二〕二苯乙二酮的制備1、搭建油浴裝置，在裝有轉(zhuǎn)子、溫度計(jì)、球型冷凝器的250mL三頸瓶中，投入二苯乙醇酮8g〔相對(duì)分子量為212.24，計(jì)算可知參加的二苯乙醇酮為37.69mmol〕，稀硝酸〔HNO3：H2O=1：0.6〕20mL。開動(dòng)攪拌，用油浴加熱，逐漸升溫至沸〔110℃左右〕，反響2h〔反響中硝酸被復(fù)原，產(chǎn)生棕紅色一氧化氮、二氧化氮?dú)怏w，溶液顏色加深，后期變?yōu)樽厣蓮睦淠黜敹搜b一導(dǎo)管，將其導(dǎo)入0.25mol/LNaOH溶液〔取氫氧化鈉2.5g配制成250ml溶液〕中吸收〕。2、反響完畢(此時(shí)體系成上下兩層澄清溶液上層棕紅色，下層棕黃色)，在攪拌下，將反響液慢慢傾入150mL室溫蒸餾水中，攪拌，很快有黃色晶體析出。3、待析晶完全后抽濾，濾渣用少量冰水洗滌，真空枯燥，得到黃綠色塊狀二苯乙二酮粗品6.197g，測(cè)得熔點(diǎn)為88~93℃。〔二苯乙二酮：純品為黃色棱狀晶體。熔點(diǎn)95～96℃。沸點(diǎn)346～348℃(分解)，相對(duì)密度1.064，溶于乙醇、乙醚、丙酮、苯、氯仿等有機(jī)溶劑，不溶于水?！硤D1二苯乙二酮的制備裝置〔油浴，帶有枯燥管〕〔三〕苯妥英的制備1、在裝有攪拌、溫度計(jì)、球型冷凝器的250mL三頸瓶中，投入二苯乙二酮4g〔相對(duì)分子量為210.228，計(jì)算可知參加的二苯乙二酮為19.03mmol〕，脲素1.5g〔無色或白色無臭小片或結(jié)晶性粉末，具吸濕性，相對(duì)分子量為60.06，計(jì)算可知參加的脲素為24.975mmol〕，20%NaOH12mL，50%乙醇20mL〔作溶劑用〕，開動(dòng)攪拌，加熱至沸〔內(nèi)溫100℃左右〕，回流反響50min。2、反響完畢，得到棕色溶液。取下三頸瓶，稍冷，擦干瓶底上殘留的油漬，攪拌下將反響液傾入120mL冷水中〔250ml燒杯〕，得乳黃色懸濁液；3、參加適量活性炭，水浴〔70℃〕攪拌脫色15min，然后冷卻至室溫，有灰色絮狀沉淀析出，抽濾，除去副產(chǎn)物。4、濾液用10%鹽酸〔10ml的36%鹽酸參加蒸餾水配置成36ml〕調(diào)至pH5~6〔用去鹽酸19ml，溶液中出現(xiàn)乳白色沉淀，〕，放置一夜后〔沉淀變成橘黃色〕，抽濾，濾渣用少量水洗，枯燥，得到橘黃色苯妥英粗品5,145g?！布儩嵉谋酵子榘咨勰硤D2苯妥英的制備裝置(油浴)〔四〕成鹽與精制1、將苯妥英粗品置250mL燒杯中，按粗品與水為1：4之比例參加20ml水，40℃水浴加熱，攪拌下滴加20%NaOH〔取氫氧化鈉10g配制成50ml溶液〕至固體全溶，用去氫氧化鈉7ml；2、加適量活性炭，在攪拌下加熱脫色5min，趁熱抽濾〔布氏漏斗和抽濾瓶應(yīng)預(yù)熱〕；3、濾液轉(zhuǎn)移至50ml燒杯中，室溫放冷，后冰水冷卻，析出大量橘紅色結(jié)晶，抽濾，濾渣用少量冰水洗滌，真空枯燥，得到苯妥英鈉1.365g，計(jì)算收率?！脖酵子⑩c：易溶于水，溶于乙醇，幾乎不溶于乙醚和氯仿。水溶液顯堿性反響，因水解而顯渾濁?！澄?、實(shí)驗(yàn)考前須知1、VB1在酸性條件下穩(wěn)定，但易吸水，在水溶液中易被空氣氧化失效。遇光和Fe、Cu、Mn等金屬離子可加速氧化。在NaOH溶液中嘧唑環(huán)易開環(huán)失效。因此NaOH溶液在反響前必須用冰水充分冷卻，否則，VB1在堿性條件下會(huì)分解，這是本實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵。2、硝酸為強(qiáng)氧化劑，使用時(shí)應(yīng)防止與皮膚，衣服等接觸，氧化過程中，硝酸被復(fù)原產(chǎn)生氧化氮?dú)怏w，該氣體具有一定刺激性，故須控制反響溫度，以防止反響劇烈，大量氧化氮?dú)怏w逸出。制備鈉鹽時(shí)，水量稍多，可使收率受到明顯影響，要嚴(yán)格按比例加水。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄表四實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄和現(xiàn)象分析操作步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象現(xiàn)象解釋于錐形瓶?jī)?nèi)參加VB1、水、無水乙醇，振搖VB1溶解，溶液為淡黃色VB1易溶于水參加NaOH，充分搖動(dòng)溶液變?yōu)榱咙S色參加新蒸餾的苯甲醛，冰水浴下，攪拌溶液無變化放置兩天有淡黃色針狀晶體大量析出，凝結(jié)成團(tuán)反響生成的安息香微溶于水，以晶體形式析出抽濾，100ml冰水分屢次洗滌得到黃色針狀晶體，橙黃色濾液；加水洗滌晶體顏色變淺，濾液變成渾濁的姜黃色；抽濾時(shí)可聞到刺激性氣味濾渣為安息香粗品，濾液棄去；刺激性味道應(yīng)該是未反響的苯甲醛的參加95%的乙醇固體很難溶解，參加410ml后全溶，溶液為亮黃色，澄清透明，壁上粘附白色固體，刮不下來乙醇用量較大，安息香在熱的95%乙醇中的溶解度為12~14g/ml室溫冷卻有乳白色針狀晶體析出析出較純的安息香晶體抽濾，冰水洗滌抽濾后得到亮黃色濾液，疏松的乳白色針狀晶體；濾渣洗滌后顏色變淺；第一次抽濾〔A〕的濾液又析出很多乳白色晶體，進(jìn)展第二次抽濾〔B〕濾渣為安息香，濾液棄去；第一次抽濾的濾液又析出晶體，有可能是靜置的時(shí)間太短，晶體沒有完全析出枯燥A：14.013gB：1.119g參加稀硝酸固體局部為橙紅色，混勻后變成乳白色懸濁液二苯乙醇酮不溶于稀硝酸油浴加熱內(nèi)溫72℃時(shí)，可觀察到三頸瓶壁上有黃色固體附著，溶液變成橙黃色；79℃時(shí)，有棕紅色氣體生成〔NO、NO2〕，溶液顏色加深；反映完畢時(shí)，內(nèi)溫為96℃，溶液分上下兩層，上層為棕紅色，下層為棕黃色；取下球形冷凝管時(shí)有棕紅色氣體冒出，可聞到刺激性氣味硝酸與二苯乙醇酮反響生成二苯乙二酮硝酸被復(fù)原生成棕紅色NO、NO2氣體反響液慢慢傾入150mL冷水中，攪拌很快又黃色固體析出，水溶液為淡黃色，三頸瓶上殘留局部黃色油狀物二苯乙二酮不溶于水抽濾得到黃綠色塊狀固體，無色透明澄清濾液濾渣為二苯乙二酮，濾液棄去枯燥得到黃綠色塊狀固體6.197g參加20ml50%乙醇固體不溶解參加20%NaOH12mL固體局部溶解，未溶的變成姜黃色，沉于瓶底，上層溶液無色澄清透明加熱至沸，回流50min89℃時(shí)，固體全部溶解，溶液為黑褐色‘93℃時(shí)，溶液顏色變?yōu)槌赛S色；反畢完畢得到棕色溶液，外表漂浮一層黃色液體二苯乙二酮與脲素發(fā)生反響，產(chǎn)物溶于堿性水溶液反響液傾入120mL冷水中有乳黃色細(xì)小晶體析出，攪拌得到乳黃色混懸液；活性炭加熱脫色攪拌出現(xiàn)灰色絮狀沉淀，溶液為黃色析出的沉淀為反響副產(chǎn)物抽濾得到亮黃色溶液，灰色濾渣調(diào)至pH5~6HCl滴下時(shí)有白色絮狀生成，攪拌后消失；pH為9~10時(shí)，溶液中有乳白色針狀晶體析出，攪拌溶得到橙黃色混懸液；pH為7~8時(shí)，固體析出量增加，攪拌后為淺粉色混懸液；pH調(diào)至5~6，溶液靜置后分層，上層為橙黃色液體，下層為乳白色沉淀靜置一夜后，上層變?yōu)榱咙S色溶液，下層變?yōu)殚冱S色沉淀苯妥英在酸性條件下析出抽濾，水洗得到橘黃色濾渣，亮黃色濾液苯妥英鈉溶于水及乙醇，所以洗滌時(shí)應(yīng)用少量冰水按粗品與水為1：4之比例參加水水浴加熱至40℃固體局部溶于水，攪拌得到橘黃色混懸液滴加20%NaOH滴入時(shí)局部呈磚紅色，攪拌后變淺，隨著滴加的量增加，固體逐漸溶解，溶液顏色逐漸加深，最后得到磚紅色澄清溶液苯妥英遇氫氧化鈉成鹽，溶于水加活性碳少許脫色溶液變成棕紅色趁熱抽濾得到黑色濾渣，棕紅色濾液濾液室溫放冷，后冰水冷卻放置一段時(shí)間后有橘紅色晶體析出，凝結(jié)成團(tuán)，成蘑菇狀，團(tuán)塊越長越大，后連成片，充滿整個(gè)燒杯底部放冷后苯妥英鈉溶解度變小，以晶體形式析出抽濾得到橘紅色塊狀固體，橘黃色澄清濾液濾渣為苯妥英鈉，濾液棄去枯燥得到橘紅色塊狀固體1.367g實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析根據(jù)下述反響方程式計(jì)算各步產(chǎn)物的產(chǎn)率〔1〕安息香的制備苯甲醛的相對(duì)分子質(zhì)量M1=106.12g/mol相對(duì)密度ρ1=1.0415g/ml參加的體積V1=22.5ml則苯甲醛的摩爾質(zhì)量n1=220.8mmol二苯乙醇酮的相對(duì)分子質(zhì)量M2=212.24g/mol二苯乙醇酮的理論產(chǎn)量m2=220.8*212.24/1000=46.86g實(shí)際產(chǎn)量m2，=14.013+1.119=15.132g產(chǎn)率15.132/46.86*100%=32.29%〔2〕二苯乙二酮的制備參加的二苯乙醇酮的質(zhì)量m3=8g二苯乙二酮的相對(duì)分子質(zhì)量M4=210.228g/mol二苯乙二酮的理論產(chǎn)量m4=8/212.24*210.228=7.92g實(shí)際產(chǎn)量m4，=6.197g產(chǎn)率6.197/7.92*100%=78.24%〔3〕苯妥英的制備參加的二苯乙二酮的質(zhì)量m5=4g苯妥英鈉的相對(duì)分子質(zhì)量M6=274.25g/mol苯妥英鈉的理論產(chǎn)量m6=4/210.228*274.25=5.22g實(shí)際產(chǎn)量m6‘=1.367g產(chǎn)率1.367/5.22*100%=26.19%表五實(shí)驗(yàn)結(jié)果匯總藥物名稱相對(duì)分子質(zhì)量g/mol實(shí)際產(chǎn)量g理論產(chǎn)量g產(chǎn)率%熔程℃二苯乙醇酮212.2415.13246.8632.29A：138~140B：135~137二苯乙二酮210.2286.1977.9278.2488~93苯妥英鈉274.251.3675.2226.1992~100結(jié)果分析反響的成功與否跟原料的質(zhì)量有很大關(guān)系，首先苯甲醛不能含有苯甲酸,長期放置的苯甲醛使用前最好用5%碳酸氫鈉洗滌后蒸餾，此外,噻胺易潮解,潮解后易被空氣氧化而失效,因此,最好采用新鮮的噻胺，但是本實(shí)驗(yàn)所用的原料都是直接從瓶子里取的，可能已經(jīng)放置了很久，不純了；各步反響中反響物局部參加反響；安息香縮合反響完畢把制得的安息香粗品拿去抽濾時(shí)，用濾液洗滌了濾渣一次，以至于得到的濾渣為黃色，再用冰水洗滌屢次，仍為黃色，可能濾液中的雜質(zhì)吸附在了濾渣上，后面的精制過程也沒能把它完全除去，制得的安息香純度下降；制得的苯妥英鈉剛開場(chǎng)放在鼓風(fēng)枯燥箱中60℃枯燥，后來觀察到晶體熔化，趕緊取出置于真空枯燥箱中。苯妥英鈉的實(shí)際熔程應(yīng)295-598℃，但實(shí)際測(cè)得的熔程為92~100℃，與查到的文獻(xiàn)值完全不符?？赡茉诠娘L(fēng)枯燥時(shí)苯妥英鈉被分解了。討論與心得苯妥英鈉的合成過程一般是以苯甲醛為原料經(jīng)安息香縮合，氧化和環(huán)