磺胺醋酰钠的制备

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1、磺胺醋酰钠的合成、【药物概述】本品为短效磺胺类药物，具有广谱抑菌作用。因与对氨基苯甲酸竞争细菌的 二氢叶酸合成酶，使细菌叶酸代谢受阻，无法获得所需嘌呤和核酸，致细菌生长 繁殖受抑制。本品对大多数革兰氏阳性和阴性菌有抑制作用， 尤其对溶血性链球 菌、肺炎双球菌、痢疾杆菌敏感，对葡萄球菌、脑膜炎球菌及沙眼衣原体也有较 好抑菌作用。对真菌有一定作用。磺胺醋酰钠化学名为M（4 氨基苯基）一磺酰 基一乙酰胺钠一水合物，化学结构式为：磺胺醋酰钠为白色结晶性粉末，无臭味，微苦，易溶于水，微溶于乙醇、丙 酮。【1】磺胺醋酰钠CASS记号：144-80-9二、【实验目的要求】1 通过磺胺醋酰钠的合成，了解用控制

2、 pH温度等反应条件纯化产品的方 法。2 通过本实验操作，掌握乙酰化反应的原理。3 加深对磺胺类药物一般理化性质的认识。三、【实验原理】nh2 +（ch3co）2o H 1213:CH0HSHOOHSMUO3H CHonsuoo)N8-7HP3H四、【仪器和试剂】1、实验仪器：仪器搅拌器、温度计、球形冷凝管、三颈瓶、恒温水浴锅、量杯、烧杯、抽滤瓶、布氏漏斗、精密 pH试纸。2、试剂：磺胺醋酐氢氧化钠(22 . 5%、77%)活性炭试纸【3】3、主要物理性质试剂名称熔点C)沸点(C)相对分子 质量溶解性性状磺胺164-167172.20在水中溶 解度极 低，较易 溶于稀 碱。白色或微黄 色结晶性

3、粉 末醋酐-73.1102.09102.09溶于乙 醇、乙醚、 苯。无色透明液 体，有刺激气 味。氢氧化钠318139040.01易溶于水 溶液呈无 色熔融白色颗 粒或条状，现 常制成小片 状。五、【实验流程图及步骤】1、磺胺醋酰的制备100ml烧杯20ml 水V滤液加少量活性炭室温脱色加入三颈瓶，搅 拌于水浴上加热50 C左右 加料后继续 保温搅拌反应 30min磺胺 17.2g 及 22.5%NaOH 溶液 22ml沉淀用3倍量的10%盐酸溶解，放置30min每隔5min交替加入2ml醋酐和2mlNaOH加料 期间反应温度5055C,保持pH1213（5次）-加入3.6ml醋酐5min 后

4、滴加77%的NaOH 的 2.5ml（保持 pH1213）用浓盐酸调pH至7于 水浴中放置12h冷却得白色黏状固体及无色溶液抽滤，用适量冰水洗涤， 用浓盐酸调pH至45左右抽滤弃去不容物得无色粘稠状r反应液12、磺胺醋酰钠的制备将以上磺胺醋酰投入50ml r烧杯中，滴少量水湿润用40%NaOI调pH至5,析出磺胺醋酰，抽滤，于红外灯干燥1、磺胺醋酰的制备在装有搅拌棒及温胺17.2 g, 22.5%氢氧 化钠22 mL,开动搅拌,于水浴上加热至 90 C,滴加 40%NaOH至恰好溶解，溶液 pH为78,趁热抽滤，滤液转 至小烧杯中冷却析晶，抽滤， 计的干燥，得磺胺醋酰颈瓶中，加入磺 浴上加热至

5、 50 r左磺胺溶解后，分次加入醋 酐3.6 mL,77%氢氧化钠2.5 mL （首先，加入醋酐3.6 mL, 77%氢氧化钠2.5 mL;随后，每次间隔5 min，将剩余的77%氢 氧化钠和醋酐分 5次交替加入）。加料期间反应温度维持在5055C及pH1213;加料完毕继续保持此温度反应 30 min。反应完毕，停止搅拌，将反 应液倾入100mL烧杯中，加水20 mL稀释。用36%盐酸调至pH 7,于冰水 浴中放置30 min,并不时搅拌析出固体，抽滤固体，用适量冰水洗涤。洗液与滤液合并后用浓盐酸调至 pH 45,抽滤，得白色粉末。 用3倍量（3 mL / g） 10%盐酸溶解得到的白色粉末

6、，放置 30min，不时搅 拌，尽量使单乙酰物成盐 酸盐溶解，抽滤除不溶物。滤液加少量活性碳室温脱色4 10 mi n,抽滤。滤液用40%氢氧化钠调至pH 5,析出磺胺醋酰，抽滤，压干。干燥，测熔点（mp.179 184C）。2、磺胺醋酰钠的制备制备5% NaOH乙醇液100nd（备用）。将磺胺醋酰，移人100ml烧杯中，用量杯量取5% NaOH乙醇液40ml倒人烧杯中， 室温搅拌 至固体完全溶解，在水浴中蒸去乙醇，析晶，干燥得磺胺醋酰钠，计算收率。六、【实验装置图】七、【其他合成路线及方法改进】方法一：改变磺胺醋酰合成实验的反应温度、反应时间、控制反应过程中的pH值，对滴加醋酐的加人方法也作

7、了一定的改进。由于磺胺醋酰产量低，难以获得到最终产品磺胺醋酰钠；改进实验可从提高磺胺醋酰产量着手。改变滴加醋酐的 方式、适当延长反应时间和提高反应温度，均有利于磺胺醋酰产率的提高。反应 中保持pH 12 13,必要时需补加碱液。滴加醋酐的方法对反应影响较大，慢滴快 加搅拌是操作的关键，有两种方法有利于磺胺醋酰的生成，一是将交替滴加醋酐 的时间由原来每次5 m in延长至10 m in左右（9 13 m in）,或将原来交替滴加 醋酐5次（每次2m l）改为交替滴加4次（每次2. 5m l）,并保持每次滴加醋酐的时 间为10 m in。将反应温度提高到60 65 ,或延长反应时间至40 60 m

8、 in,均可提高磺胺醋酰的产率。【5】附:表I磺胺醋酰合成实脸结果Tah I Kxperintii lai 炉頁i tts of ilfacetan ilr 电门旳対也滴加Nl/HI吋间m 1)滴加醋肝 时间(m h)投料温度W )反应温度时间(C /m n)产&伯试验擬示实验改进前5550- 5555/30L 3- 2 3产累较低实验改进后5555- 6d 55/304 K升高投料温度提高产试5550- 5840- 45/403 525550- 5550- 55/40- 504 6- T 5延长反应时问捉髙产尿35555- 6060- 65/204 5- Q 1提高投料和反应温度提豁产林45

9、5* 94卜5045- 50/6(18 7世栓滴加醋肝时问提高产駅10104A 56翱-60/209 15510- 1345- 5040- 45/409 74次加醋軒每次1 5m 方法二：通过加吡啶做催化剂，提高了醋酐的酰化能力，磺胺利用率有明显 提高，磺胺醋酰的收率也由原来的约 50%提高到70%左右；用5% NaOH乙醇液 代替20% NaOH水溶液与磺胺醋酰成盐，简化了操作，提高了磺胺醋酰钠的收率， 成盐一步收率可达98%以上。【4】八、【思考与讨论】1. 磺胺类药物有哪些理化性质？答：磺胺类药物一般为白色或微黄色结晶性粉末；无臭，无味。具有一定熔点。 难溶于水，可溶于丙酮或乙醇。(1)

10、 酸碱性 因本类药物分子中有芳香第一胺，呈弱碱性；有磺酰氨基，显弱酸 性,故本类药物呈酸碱两性，可与酸或碱成盐而溶于水(2) 自动氧化反应 本类药物含芳香第一胺，易被空气氧氧化。(3) 芳香第一胺反应磺胺类药物含芳香第一胺，在酸性溶液中，与亚硝酸钠作用，可进行重氮化反应，利用此性质可测定磺胺类药物的含量。 生成的重氮盐在 碱性条件下，生成橙红色偶氮化合物，可作本类药物的鉴别反应。(4) 与芳醛缩合反应 芳香第一胺能与多种芳醛(如对二甲氨基苯甲醛、香草醛 等)缩合成具有颜色的希夫碱(5) 铜盐反应磺酰氨基上的氢原子，可被金属离子(如铜、银、钻等)取代， 生成不同颜色的难溶性沉淀，可用于鉴别。2.

11、 反应液处理时，pH7时析出的固体是什么，pH5时析出的固体是什么？在 10%盐酸中不能溶解的物质是什么？答：pH=7时候析出的固体是未反应的磺胺；5的时候析出的是磺胺醋酰。在10% 盐酸溶液中磺胺醋酰生成盐酸盐而溶解，而双乙酰磺胺由于结构中无游离的芳伯 胺基，不能和盐酸成盐故析出。3. 反应过程中，若碱性过强，其结果是磺胺较多，磺胺醋酰次之，磺胺双醋 酰较少；若碱性过弱，其结果是磺胺双醋酰较多，磺胺醋酰次之，磺胺较少，为 什么？请解释原因。答：因碱度过大磺胺双醋酰易水解成磺胺， 且易引起磺胺醋酰水解成磺胺； 而因 碱度过小时，反应过程中易生成较多的 N-乙酰磺胺，且磺胺双醋酰分子结构中 的N

12、-乙酰基不易水解下来，故之。九、【注意事项】1. 本反应是放热反应，氢氧化钠与醋酐交替投料交替加入，目的是避免醋酐 和NaOHW时加入时产生大量的中和热而温度急速上升，造成芳伯胺基氧化和已 生成的磺胺醋酰水解，导致产量降低，因此反应的温度亦不能过高，需控制在50C 55C。滴加乙酸酐和氢氧化钠溶液是交替进行的，先氢氧化钠后醋酐,每滴完一种溶液后，反应搅拌5分钟，再滴入另一种溶液，滴加速度以液滴一滴一 滴加入为宜。2. 实验中使用氢氧化钠溶液浓度有差别， 在实验中切勿用错，否则会影响实 验结果，保持反应液最佳碱度是反应成功的关键之一。 用22.5%NaOI液是做为溶 剂溶解磺胺，使其生成钠盐而溶

13、解。用77%NaO液是为了使反应液维持在pH12-14 左右，避免生成过多双乙酰磺胺。3. 由于磺胺和醋酐反应时同时有磺胺醋酰和双乙酰磺胺生成，反应过程中若 碱性过强（pH14 ），则乙酰化反应可能不完全，磺胺较多，磺胺醋酰次之，磺胺双醋酰较少；因为碱性过强（pH 14）双乙酰磺胺易水解成磺胺，易引起磺胺 醋酰水解成磺胺；若碱度不足（pH12），则双乙酰磺胺生成较多，磺胺醋酰次之， 磺胺较少，碱性过弱（pHv 12环境中反应易生成较多的 N4-乙酰磺胺，且双乙酰 磺胺分子结构中的乙酰基不易水解。故实验中需严格控制各步投料量。4. 在本实验中，溶液pH的调节是反应能否成功的关键， 应小心注意，否

14、则 实验会失败或收率降低。酰化液处理过程中，pH7时析出的固体是N4-乙酰磺胺 和磺胺，pH5时析出的固体是磺胺醋酰钠和双乙酰磺胺，在 10% HCl中不溶物是双乙酰磺胺，因为其结构中无游离的芳伯氨基不能于HCI成盐。5. 精制时加入活性炭起脱色之功效，所加入的量为产品量的1%不能太多，否则使产品收率下降。6. 磺胺醋酰在无水乙醇溶解时，置水溶加热时间不宜太长(约35分钟为宜)，否则产品易氧化和水解。固体溶解如溶液混浊，则需抽滤。必须严格控制 水浴温度，若温度过高易引起磺胺醋酰钠水解和氧化，影响产量和质量，温度低不易成钠盐。7. 制备磺胺醋酰钠时，氢氧化钠溶液的量应严格控制，按计算量加。因磺胺 醋酰钠水溶度大，由磺胺醋酰制钠盐时，氢氧化钠量多于计算量，则磺胺醋酰钠 损失量大，必要时加少量丙酮，以使磺胺醋酰钠析出。滴加 40%R氧化钠溶液调 pH78时可见溶液澄明，显示磺胺醋酰已生成磺胺醋酰钠，若有微量不溶物，可能是未除尽的副产物。氢氧化钠溶液切勿过量，因磺胺醋酰钠在强碱性溶液中和 受热情况下，易氧化水解而致产量和质量下降。8. 产品过滤时，严禁用水洗涤产品，因所得产品为钠盐，在水中有较大的溶 解度。9. 在pH 7时析出的固体不是产物，应弃去。产物在滤液中，切勿搞错。10. 在pH 45析出的固体是产物。十、【参考