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1、 福州大学实验报告福州大学实验报告 课程名称：课程名称： 化学制药实验 实验类型：实验类型： 综合型 实验项目名称：实验项目名称： 苯妥英钠的合成 学生姓名学生姓名： 王越 年级专业：年级专业： 2008 级制药工程 学学 号：号： S040803123 同组学生姓名：同组学生姓名： 童林足 苏晓珊 严炜 许春萍 指导老师：指导老师： 唐凤翔 薛蓬春 实验地点实验地点： 化学化工学院实验南楼 210 实验日期：实验日期： 2011 年 6 月 13 日6 月 15 日 化学化工学院 实验五实验五 苯妥英钠（苯妥英钠（PHenytoinPHenytoin SodiumSodium）的合成）的合成
2、 一、一、实验目的实验目的 1、学习安息香缩合反应的原理和应用维生素 B1为催化剂进行反应的机理和实 验方法。 2、了解稀硝酸作为氧化剂的实验方法。 二、二、实验原理实验原理 苯妥英钠为抗癫痫药，适于治疗癫痫大发作，也可用于三叉神经痛，及某 些类型的心律不齐。苯妥英钠化学名为 5，5-二苯基乙内酰脲，化学结构式为： 苯妥英钠为白色粉末，无臭、味苦。微有吸湿性，易溶于水，能溶于乙醇， 几乎不溶于乙醚和氯仿。 合成路线如下： H N N ONa O 三、三、实验材料与设备实验材料与设备 表 1 所用的玻璃仪器及规格 仪器名称仪器规格仪器数量 500ml1 250ml1 烧杯 50ml1 100ml
3、1 50ml1 25ml1 量筒 10ml1 水槽150mm1 三颈瓶250ml1 锥形瓶250ml1 抽滤瓶250ml1 球形冷凝管250mm1 温度计1001 玻璃棒3 干燥管1 漏斗1 CHO CHC OOH Vit B1 HNO3 CC OO 1.H2NCONH2,NaOH 2.HCl HNNH C6H5 C6H5 O O NaOH H2O HNN C6H5 C6H5 O NaO 布氏漏斗1 表 2 所用的试剂及规格 药品名称药品厂家药品规格规格药品用量 苯甲醛天津市大茂化学试剂厂分析纯22.5ml 盐酸硫胺广东省化学试剂工程技术研究开发中心生化试剂6g 氢氧化钠广东省化学试剂工程技术
4、研究开发中心分析纯14.5g 无水乙醇浙江三鹰化学试剂有限公司分析纯550ml 硝酸浙江三鹰化学试剂有限公司分析纯12.5ml 脲素1.2g 浓盐酸上海成海化学工业有限公司分析纯10ml 表 3 所用的设备型号及规格 设备名称设备规格 设备厂家 列四孔智能水浴锅 ZKSY郑州长城科工贸有限公司 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 子华牌循环水真空泵SHZ-D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 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-905
5、3A上海精宏实验设备有限公司 四、四、实验操作步骤实验操作步骤 （一）安息香的制备 1、于 250ml 锥形瓶内加入 VB1 6.0g（白色结晶性粉末。有微弱特臭、味苦， 有潮解性。熔点 248，易溶于水，微溶于乙醇，不溶于醚和苯中，相对 分子量 300.81，计算可知加入的 VB1为 19.946mmol） 、蒸馏水 30 mL、无 水乙醇 60 mL（水和无水乙醇提前冰水冷却） 。不时摇动，待 VB1溶解； 2、加入 2mol/L 的（冰浴冷透）NaOH 22.5 mL（VB1在碱性条件下会分解，所 以 NaOH 溶液在反应前必须用冰水充分冷却） ，充分摇动； 3、快速加入新蒸馏的苯甲醛（
6、因为蒸馏的过程耗时太长，我们直接用瓶装的 苯甲醛代替）22.5 mL（无色液体，具有类似苦杏仁的香味 ，熔点为 26。 沸点为 178，相对密度为 1.0415（104） ，能与乙醇、 乙醚、氯仿等混溶，微溶于水，能进行水蒸气蒸馏 ，相对分子质量 为 106.12，计算可知加入的苯甲醛为 220.8mmol） ，置于装有适量冰水的水 槽中，冰水浴下搅拌 40min，放置两天； 4、两天后瓶中析出大量淡黄色针状晶体，抽滤，用 100ml 冰水分多次洗涤， 得安息香粗品。 5、粗品用 95% 的乙醇溶液精制，晶体转移至 500ml 烧杯中，水浴 70下少 量多次加入 95%乙醇，搅拌至固体恰好全部
7、溶解（用去乙醇溶液 410ml） ， 室温冷却，晶体重新析出，抽滤，用少量冰水洗涤，置于真空干燥箱中干 燥，得到乳白色安息香晶体。烘干称重（因为第一次 A 抽滤得到的滤液又 析出很多晶体，故进行第二次抽滤 B，两次得到的晶体质量分别为 A：14.013g、B：1.119g） ，测熔点（两次测得的熔点分别为 A：138140，B：135137，二者的熔点很接近，可认为是同一种物 质） 。纯安息香为白色针状结晶，熔点 132137，参考熔点：133（理 论与实际熔点的差异可能是由制得的安息香中所含的杂质导致的） （二）二苯乙二酮的制备 1、搭建油浴装置，在装有转子、温度计、球型冷凝器的 250 m
8、L 三颈瓶中， 投入二苯乙醇酮 8 g（相对分子量为 212.24，计算可知加入的二苯乙醇酮 为 37.69mmol） ，稀硝酸（HNO3：H2O=1：0.6）20 mL。开动搅拌，用油 浴加热，逐渐升温至沸（110左右） ，反应 2 h（反应中硝酸被还原，产 生棕红色一氧化氮、二氧化氮气体，溶液颜色加深，后期变为棕色，可从 冷凝器顶端装一导管，将其导入 0.25mol/L NaOH 溶液（取氢氧化钠 2.5g 配制成 250ml 溶液）中吸收） 。 2、反应结束( 此时体系成上下两层澄清溶液上层棕红色，下层棕黄色)，在 搅拌下，将反应液慢慢倾入 150 mL 室温蒸馏水中，搅拌，很快有黄色晶
9、 体析出。 3、待析晶完全后抽滤，滤渣用少量冰水洗涤，真空干燥，得到黄绿色块状二 苯乙二酮粗品 6.197g，测得熔点为 8893。 （二苯乙二酮：纯品为黄色 棱状晶体。 熔点 9596。沸点 346348(分解)，相对密度 1.064 ， 溶于乙醇、乙醚、丙酮、苯、氯仿等有机溶剂，不溶于水。 ） 图 1 二苯乙二酮的制备装置（油浴，带有干燥管） （三）苯妥英的制备 1、在装有搅拌、温度计、球型冷凝器的 250 mL 三颈瓶中，投入二苯乙二酮 4 g（相对分子量为 210.228，计算可知加入的二苯乙二酮为 19.03mmol） ， 脲素 1.5 g（无色或白色无臭小片或结晶性粉末，具吸湿性，
10、相对分子量 为 60.06 ，计算可知加入的脲素为 24.975mmol） ，20% NaOH 12 mL，50% 乙醇 20 mL（作溶剂用） ，开动搅拌，加热至沸（内温 100左右） ，回流 反应 50 min。 2、反应完毕，得到棕色溶液。取下三颈瓶，稍冷，擦干瓶底上残留的油渍， 搅拌下将反应液倾入 120 mL 冷水中（250ml 烧杯） ，得乳黄色悬浊液； 3、加入适量活性炭，水浴（70）搅拌脱色 15min，然后冷却至室温，有灰 色絮状沉淀析出，抽滤，除去副产物。 4、滤液用 10% 盐酸（10ml 的 36%盐酸加入蒸馏水配置成 36ml）调至 pH 56（用去盐酸 19ml，溶
11、液中出现乳白色沉淀， ） ，放置一夜后（沉淀变成 橘黄色） ，抽滤，滤渣用少量水洗，干燥，得到橘黄色苯妥英粗品 5,145g。 （纯净的苯妥英为白色粉末） 图 2 苯妥英的制备装置(油浴) （四）成盐与精制 1、将苯妥英粗品置 250 mL 烧杯中，按粗品与水为 1：4 之比例加入 20ml 水， 40水浴加热，搅拌下滴加 20% NaOH（取氢氧化钠 10g 配制成 50ml 溶液） 至固体全溶，用去氢氧化钠 7ml； 2、加适量活性炭，在搅拌下加热脱色 5 min，趁热抽滤（布氏漏斗和抽滤瓶 应预热） ； 3、滤液转移至 50ml 烧杯中，室温放冷，后冰水冷却，析出大量橘红色结晶， 抽滤，
12、滤渣用少量冰水洗涤，真空干燥，得到苯妥英钠 1.365g，计算收率。 （苯妥英钠：易溶于水，溶于乙醇，几乎不溶于乙醚和氯仿。水溶液显碱 性反应，因水解而显浑浊。 ） 五、实验注意事项五、实验注意事项 1、VB1在酸性条件下稳定，但易吸水，在水溶液中易被空气氧化失效。遇光 和 Fe、Cu、Mn 等金属离子可加速氧化。在 NaOH 溶液中嘧唑环易开环失 效。因此 NaOH 溶液在反应前必须用冰水充分冷却，否则，VB1在碱性条件 下会分解，这是本实验成败的关键。 2、硝酸为强氧化剂，使用时应避免与皮肤，衣服等接触，氧化过程中，硝酸 被还原产生氧化氮气体，该气体具有一定刺激性，故须控制反应温度，以 防
13、止反应激烈，大量氧化氮气体逸出。 3、 制备钠盐时，水量稍多，可使收率受到明显影响，要严格按比例加水。 六、六、 实验现象记录实验现象记录 表四 实验现象记录和现象分析 操作步骤实验现象现象解释 于锥形瓶内加入 VB1、水、无水乙 醇，振摇 VB1溶解，溶液为淡黄色VB1易溶于水 加入 NaOH，充 分摇动 溶液变为亮黄色 加入新蒸馏的苯 甲醛，冰水浴下， 搅拌 溶液无变化 放置两天有淡黄色针状晶体大量析出，凝 结成团 反应生成的安息香微溶 于水，以晶体形式析出 抽滤，100ml 冰 水分多次洗涤 得到黄色针状晶体，橙黄色滤液； 加水洗涤晶体颜色变浅，滤液变 成浑浊的姜黄色； 抽滤时可闻到刺激
14、性气味 滤渣为安息香粗品，滤 液弃去； 刺激性味道应该是未反 应的苯甲醛的 加入 95% 的乙醇固体很难溶解，加入 410ml 后全 溶，溶液为亮黄色，澄清透明， 壁上粘附白色固体，刮不下来 乙醇用量较大，安息香 在热的 95%乙醇中的溶 解度为 1214g/ml 室温冷却有乳白色针状晶体析出析出较纯的安息香晶体 抽滤，冰水洗涤抽滤后得到亮黄色滤液，疏松的 乳白色针状晶体； 滤渣洗涤后颜色变浅； 第一次抽滤（A）的滤液又析出 很多乳白色晶体，进行第二次抽 滤（B） 滤渣为安息香，滤液弃 去； 第一次抽滤的滤液又析 出晶体，有可能是静置 的时间太短，晶体没有 完全析出 干燥A：14.013g B
15、：1.119g 加入稀硝酸固体局部为橙红色，混匀后变成 乳白色悬浊液 二苯乙醇酮不溶于稀硝 酸 油浴加热内温 72时，可观察到三颈瓶 壁上有黄色固体附着，溶液变成 橙黄色； 79时，有棕红色气体生成 （NO、NO2） ，溶液颜色加深； 反映结束时，内温为 96，溶 液分上下两层，上层为棕红色， 下层为棕黄色； 取下球形冷凝管时有棕红色气体 冒出，可闻到刺激性气味 硝酸与二苯乙醇酮反应 生成二苯乙二酮 硝酸被还原生成棕红色 NO、NO2气体 反应液慢慢倾入 150 mL 冷水中， 搅拌 很快又黄色固体析出，水溶液为 淡黄色，三颈瓶上残留部分黄色 油状物 二苯乙二酮不溶于水 抽滤得到黄绿色块状固体，无色透明 澄清滤液 滤渣为二苯乙二酮，滤 液弃去 干燥得到黄绿色块状固体 6.197g 加入 20ml 50%乙 醇 固体不溶解 加入 20% NaOH 12 mL 固体部分溶解，未溶的变成姜黄 色，沉于瓶底，上层溶液无色澄 清透明 加热至沸，回流 50 min 89时，固体全部溶解，溶液为 黑褐色 93时，溶液颜色变为橙黄色； 反毕完毕得到棕色溶液，表面漂 浮一层黄色液体 二苯乙二酮与脲素发生 反应，产物溶于碱性水 溶液 反应液倾入 120 mL 冷水中 有乳黄色细小晶体析出，搅拌得 到乳黄色混悬液
