精品名师归纳总结抗癫痫药物 5,5- 二苯基乙内酰脲的制备华南农业高校理学院 12 材料化学〔 2〕班 xxx1. 试验目的1.1 明白安眠香缩合反应的原理和试验操作， 学会低温及 pH至掌握获得高产率的安眠香1.2 明白安眠香氧化反应，把握安眠香氧化反应的试验方法及薄层层析法监测反应的进程的试验方法1.3 明白二苯乙二酮和尿素制备 5,5- 二苯乙内酰脲的方法和反应机理1.4 娴熟把握回流，抽滤和重结晶等试验操作2. 试验原理2.1 本试验以苯甲醛为起始原料， 合成一种抗癫痫药物 5，5- 二苯基乙内酰脲， 试验分为三步：〔A〕安眠香的辅酶催化合成〔B〕安眠香的氧化——薄层层析法监测反应的进程〔C〕抗癫痫药物 5，5- 二苯基乙内酰脲的合成合成 5,5- 二苯基乙内酰脲的总反应式：CHOVB 1pH 9.6~9.8CH CHNO 3CH COOHC C3OHOH 2N CNH 2HNNCO5， 5-二苯乙内酰脲OH O O O2.2 安眠香的辅酶催化合成本试验采纳有生物活性的辅酶维生素 B1〔Thiamine〕 来代替剧毒的氰化物完成安眠香缩合反应反应时，维生素 B1 分子中的噻唑环上的氮原子和硫原子邻位上的氢，在碱的作用下可生成碳负离子〔 a〕。
可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结然后碳负离子〔 a〕与苯甲醛作用生成中间体〔 b〕，〔b〕可以别离得到，经过异构化脱去质子得到中间体烯胺〔 c〕，〔c〕与另一分子苯甲醛作用得到安眠香2.3 安眠香的氧化——薄层层析法监测反应的进程有很多方法可以将安眠香氧化成二苯基乙二酮，其中用硝酸氧化法较为简便简洁的薄层层析法虽然不能精确的说明反应混合物中各组分的含量，但是它却可以可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结便利而又清晰的告知我们氧化反应的进程在反应过程中，通过不断取样进行分析来监测反应的进程有着实际应用意义假如反应进行时，不加以监测，为了反应安全，往往实行延长反应时间的方法，这不仅铺张了时间和能源，而且已经得到的产物往往仍会进一步反应变化，使收率和产品纯度都较低2.4 抗癫痫药物 5，5- 二苯基乙内酰脲的合成二苯基乙二酮是一个不能烯醇化的α - 二酮，当用碱处理时发生了碳架的重排，得到二苯基乙醇酸由于二苯基乙醇酸是这种类型重排中最早一个实例的产物，故此种类型 的重排也称为二苯基乙醇酸重排此反应是由羟基负离子向二苯基乙二酮分子中的一个 羰基加成，形成活性中间体而开头的。
此时另一羰基就是亲电中心，苯基带着一对电子 进行转移重排，而反应的动力是生成的羰基负离子的稳固性生成的二苯基乙醇酸与尿 素缩合，生成 5,5- 二苯基乙内酰脲5，5- 二苯基乙内酰脲的钠盐 〔 苯妥英钠， Dilantin〕 是一种抗痉挛药物，它可作用稳固癫痫病发作，但不能削减发作，静脉注射可掌握严峻癫痫发作，肌肉注射能放置神经外科手术时发病留意：静脉注射速度太快会导致呼吸作用和心脏功能转变产品为白色粉末，易溶于水，溶于乙醇，几乎不溶于乙醚、氯仿在空气中渐渐吸取二氧化碳而洗出苯妥英苯妥英熔点 295~298℃，不溶于水，无臭，味苦3. 操作步骤 〔及装置〕3.1 辅酶催化合成安眠香试剂仪器维生素 B1，乙醇〔 95%〕，氢氧化钠，苯甲醛〔新蒸〕 ，精密 pH试纸，回流装置〔如可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结图 1〕可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结试验操作图 1 回流装置图 2 带有温度计及气体吸取装置的回流装置可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结~9.8 ，约需要 12mL〕，此时溶液呈黄色，分批加入 20mL新蒸的苯甲醛，摇匀后将盛 有反应物的圆底烧瓶装上回流冷凝管，在 80~85℃的水浴中保温 90min，冰浴冷却，析出白色晶体，抽滤，冰水洗涤，抽干后用 95%乙醇重结晶，得到无色针状晶体。
m.p 134~136℃3.2 二苯乙二酮的制备试剂仪器×2.0cm 的薄层板〔每组 6 块〕，碘缸，绽开缸，三颈瓶上装有冷凝管、温度计及气体吸取装置〔如图 2〕试验操作×2.5cm 的干净玻璃片上匀称的制成薄层硬板 于室温晾干后，在烘箱升温至 110℃ 活化 1h 后，后置于干燥器中备用在 50mL三颈瓶上装有冷凝管、温度计及气体吸取装置将 3.0g 粗品安眠香和 15mL 冰醋酸及 7.5mL 浓硝酸〔70%，比重 1.42 〕混合匀称将反应混合物在水浴上加热至液体温度为 85~95℃，此后每隔 15~20min 用毛细管取出少量反应液， 在薄层板上点样 2~3 次， 每次约数微升，放置一会儿，使醋酸和硝酸挥发，然后用二氯甲烷绽开，在紫外灯下显色如此不断的观看安眠香是否已全部转化成二苯基乙二酮当安眠香已全部〔或接近全部〕转化成二苯基乙二酮后，将反应液冷却并加入 120g冰水混合物此时有黄色的二苯基乙二酮结晶析出抽滤，并用少量冰水洗涤结晶固体， 抽干后用 75%乙醇水溶液重结晶，得到浅黄色晶体 m.p 95 ℃3.3 5,5- 二苯乙内酰脲的制备试剂仪器二苯乙二酮，尿素， 95%乙醇， 30%氢氧化钠溶液， 10%盐酸，丙酮。
反应装置〔圆底烧瓶、冷凝管，如图 1〕，加热装置，抽滤装置可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结3.3.2 试验操作在 50mL圆底烧瓶中加入 1g〔0.0048mol 〕二苯基乙二酮、 0.5g 〔0.0086mol 〕尿素、15mL95%乙醇和 3mL30%氢氧化钠水溶液， 水浴加热回流 1.5 小时水浴冷却， 将反应混合物倒入盛有 25mL水的烧杯中， 抽滤， 除去固体杂质向滤液中滴加 10%盐酸，用 pH试纸测定直至 pH=5~6 为止抽滤，收集固体为二苯基乙内酰脲粗产品，用 20mL水洗一次用 95%乙醇重结晶，加活性炭脱色，晾干，称量，运算产率4. 结果与争论表 1 各步反应的收率试验步骤第一步其次步第三步实际产量〔 g〕理论产量〔 g〕收率〔%〕表 2 薄层色谱绽开后数据记录及Rf 值反应时间〔 min 〕Xa 〔cm〕Xb 〔cm〕Y 〔cm〕Rf aRf b2035527190产物产物产物反应物反应物反应物图 3 反应进程中的薄层层析图可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结4.1 辅酶催化合成安眠香〔1〕制备安眠香的试验中，所用的原料和仪器均有冰浴冷却，往盛有 VB1 的乙醇溶液中渐渐边摇边滴入 10%氢氧化钠溶液后，溶液出现黄色，再分批加入 20mL 新蒸苯甲醛之后，呈淡黄色。
加完苯甲醛的溶液没有变成棕色，且 pH=9~10，保证了酶的活性以及后续反应所需的弱碱条件〔2〕反应液在 80~85℃水浴加热中保持微沸 90min，冰浴冷却后有晶体洗出，呈淡黄色浑浊经过抽滤，冰水洗涤以及 95%乙醇重结晶之后，干燥后得到 2.74g 无色的针状晶体，产品性状符合要求〔3〕重结晶时用了约 10ml 的 95%乙醇，尽可能削减重结晶的缺失但可能由于粗产品抽滤时，冷却不足晶体过细或过多的冰水洗涤使产品缺失较多也可能由于 VB1 的活性受到 pH、温度或反应时间等的条件影响，制备安眠香的产率较低〔4〕如图 4 为安眠香的红外光谱图， 在 3400 cm-1 有尖强峰，分析为羟基依据在 3000 cm-1、1650cm-1、1500cm-1 的多个峰的吸取，分析有芳环的存在在 1700 cm-1 有尖强峰，分析为酮羰基在 725cm-1 的吸取分析为一取代苯的特点〕%〔T率射透分百可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结4.2 二苯乙二酮的制备图 4 安眠香的红外光谱图σ/cm-1可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结〔1〕制备二苯乙二酮的试验中，反应物混合液在 85~95℃的水浴中加热了 90min ，期间， 每隔 15~20min 用薄层层析法监测反应的进程。
如图 3 所示，反应物随时间越来越少，生成物随时间越来越多，到 90min 时，反应物只剩很小的一个点，产物有很大的一个斑点说明，薄层层析法有效的监测了随着反应时间，反应物大部分反应生成了产物〔2〕加热终止之后，经过冷却，加入 120g 冰水混合物，有黄色晶体析出，抽滤冰水洗涤以及 75%乙醇重结晶，干燥后得到 2.84g 浅黄色针状晶体，产品性状符合要求可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结〔3〕使用薄层层析法监测反应进程时，如表 2 所示，各次监测的 Rf 值均在 0.05~0.85 之间，别离的程度是合理的但是如图 3 所示，得到的层析板上的斑点，有些有拖尾的现象，没有很好的别离，这是由于样品量太多造成的此外，得到的斑点均有偏向一边的倾向，可能是由于放入绽开瓶时不能平稳放入，遇到瓶壁的绽开剂等缘由造成的〔4〕反应物反应充分，晶体冷却充分，重结晶所用乙醇的量较合理，所以所制备的二苯乙二酮晶型较好，且产量较高〕%〔T率射透分百〔5〕如图 5 为二苯乙二酮的红外光谱图依据在 3100 cm-1、1675cm-1、1550cm-1、1450 cm-1 的多个峰的吸取，分析有芳环的存在。
在 1700 cm-1 有尖强峰，分析为酮羰基在770cm-1、750 cm-1 的吸取，分析为一取代苯的特点可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结图 5 二苯乙二酮的红外光谱图σ/cm-1可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结4.3 5,5-二苯乙内酰脲的制备〔1〕制备 5,5-二苯乙内酰脲试验中，往二苯乙二酮、尿素的乙醇混合溶液中，冰水浴中渐渐加入 3mL30%NaOH 溶液后，显现黄白色浑浊，没有显现严峻的变色 90℃水浴加热后，开头时显现黑色沉淀，后来溶解，溶液呈棕黄色微沸状态〔2〕加热 90min 后，反应混合物倒入盛有 25mL 水的烧杯中，抽滤后得到黄色滤液，滤液中滴加 10%HCl 至 pH=5，滴加过程中显现肉色浑浊，抽滤之后得到肉色的粗产品粗产品经过 20mL 水洗涤， 95%乙醇重结晶〔加入活性炭脱色〕 ，干燥后得到 0.26g 淡黄白色的晶体〔3〕向滤液中加入 10%HCl 时，加入过快，可能导致酸性过大，使得产量下降重结晶时，析出晶体时加入了少量水，但所用乙醇较多依旧是导致。