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2、编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,对乙酰氨基酚制备PPT课件,选题意义：,对乙酰氨基酚是一种常用的解热镇痛药,其解热作用缓慢而持久,与阿司匹林相比,具有刺激性小、极少有过敏反应等优点。镇痛作用弱，无抗炎抗风湿作用，是乙酰苯胺类药物中最好的品种。特别适合于不能应用羧酸类药物的病人。用于感冒，牙痛等症,状,。此外,它还可用于药物扑炎痛的合成、作为有机合成中间体、照相用化学药品和过氧化氢的稳定剂等。目前,对乙酰氨基酚已成为全世界应用最广泛的药物之一,是国际医药市场上头号解热镇痛药,同时也是我国原料药中产量最大的品种之一,。就在于其在医药上广泛应用，这次开放性实验，我们想引用工业制
3、法，加以改进，通过查阅各种文献，经过探究，从而设计出一个实验室制法，作为学生以后学习药物化学的实验室课程之一，让学生切身体验制作对乙酰氨基酚的过程，使理论与实践相结合，增强学生动手能力和探究能力。,基本性质,一、物理性质,名称：,对乙酰氨基酚,名称：,对乙酰氨基酚,（简称：APAP）,又称：扑热息痛，醋氨酚,分子式：,C,8,H,9,NO,2,分子量：,151.170,结构：,性状：,棱柱体结晶或白色结晶性粉末。无臭，味微苦,熔点：,168-172,溶解情况：,能溶于乙醇、丙酮和热水，微溶于水，不溶于石 油醚及苯,其它性质：,饱和水溶液pH值5.5-6.5。,二、化学性质,水解产物呈芳伯氨基特
4、性,药物结构中有酰胺基，在酸性溶液中易水解得其芳伯氨基的产物。因此药物的水解产物可具有芳伯氨基特性反映,水解产品易酯化,对乙酰氨基酚水解后产生醋酸，可在硫酸介质中与乙醇反应，发生醋酸乙酯的香味。,与三氯化铁发生呈色反应,对乙酰氨基酚具酚羟基,探究方法,（1）,于的100ml锥形瓶中加入对氨基苯酚10.6g，水30ml，醋酐12ml，轻轻振摇成均相，再于80水浴中加热30min，放冷，析晶，过滤，滤饼以10ml冷水洗2次，抽干，干燥，得对乙酰氨基酚粗品约12g。,（2）,精制：于100ml锥形瓶中加入对乙酰氨基酚粗品，每克用水5ml，加热使溶，稍冷后加入活性碳1g，煮沸5min，在吸滤瓶中先加入
5、亚硫酸氢钠0.5g，趁热过滤，滤液放冷析晶，过滤，滤饼以0.5%亚硫酸氢钠溶液5ml分2次洗涤，抽干，干燥，得白色的对乙酰氨基酚纯品约8g，mp.168170。,对乙酰氨基酚的制备,总,流程：,对氨基酚、水、醋酐反应30min放冷析晶过滤洗涤抽干干燥粗品水溶活性炭，煮沸亚硫酸氢钠趁热过滤析晶过滤亚硫酸氢钠溶液分2次洗涤抽干干燥纯品,反应方程式：,讨论：,通过上述制备对乙酰氨基苯酚制法可知，该方法操作简单，危险性也小，所需实验设备也很容易得到，适合于实验室实验。但是，实验室一般情况下，是没有对氨基苯酚的，因为该物质非常容易被氧化，不容易存储。从这里可知，对乙酰氨基的制备转化为了对氨基苯酚的制备，
6、如果我们可以较好地制备出对氨基苯酚，那么，对乙酰氨基苯酚就可以非常容易得出。,所以，实验的关键转为制备对氨基苯酚。下面，我们就来讨论下如何较高产率的制备出对氨基苯酚。,对氨基苯酚制备,对氨基苯酚(p-Aminophenol，又名对羟基苯胺，简称PAP)是一种重要的精细化工产品，主要用于染,料工业生产偶氮染料、硫化染料、酸性染料和毛皮染料；在医药工业中用于制造补热息痛、安妥明等药物，,消耗量很大；在橡胶工业中用作防老剂；此外还可用于甲醛贮藏的阻聚、抑制金属腐蚀、尿素加成反应等,过程，还用作丙烯腈二聚催化剂以及感光材料和石油添加剂等等。,PAP 为白色或棕色针状或片状晶体，具一定毒性，被皮肤吸收会
7、引起皮炎、高缺血红蛋白症和哮喘，,性质简介,一、对氨基苯酚制备方法的选择,通过查阅各类文献了解到,PAP 的生产有不同的原料路线，如苯酚、对硝基苯酚、硝基苯、苯胺等，相应工艺路线也有很多。所以制备方法众多，但各具优缺点。,因此，我们要从中选出一种操作方式不是很复杂，设备要求不高，原料易得，环境污染较小，安全性较高，有希望拓展到学校，让大多数学生可以亲自动手做，作为一堂实验课开设的方法。,以下将分析几种经过挑选下来的方法优缺点，选出一种最佳方法进行深入探讨，实验。,（一）铁粉还原法,以对硝基苯酚为原料还原制得,。,反应原理：,以对硝基苯酚为原料,在98 e 下将其加人含有铁粉和盐酸的水溶液中,经
8、铁粉还原后,将铁泥滤除,母液中加人焦亚硫酸钠,再冷却至5,滤液冷却结晶,再经重结晶,、,干燥等步骤制得成,品。,分析：,铁粉还原法生产工艺简单,、,设备投资较小,、,回收期短,但规模小,、,成本高,、,污染严重,。种种因素表明，该方法淘汰。,（二）,硝基苯催化加氢法,通常以铂,、,锗,、,把等贵金属作催化剂,以活性炭为载体,在酸性介质中加氢将硝基苯还原,生成中间产物后再重排成对氨基苯酚,收率在80%左右,此外,添加表面活性剂有利于加快反应速度和提高收率,。,分析：,该方法催化剂制备复杂,贵金属回收困难,生产,成本高,国内较少用此法生产对氨基苯酚。此反应是在强酸条件下进行,反应过程非常复杂,产物
9、中存在大量的苯胺及少量的二氢对氨基苯酚,影响了此工艺生产效率及产品质量。,因此，该方法比较新型，收率也还不错，但是该方法在我国尚且工业上都难以达到，在实验室更难。所以，该法舍弃。,（三）,硝基苯电解还原法,硝基苯电解还原法一般以金属作阳极,铜汞齐作阴极,阴极电解液为硫酸溶液,收率一般在75%以上 该方法是产品质量好,操作简单,工艺,路,程短,经简单处理即可达制药要求,环境污染小,。但该方法技术难度高,生产控制要求严格,耗电量大,我国尚未实现工业化,。,所以，虽然该方法各方面都不错，但所要求技术含量太高，需要设备要求也高，很难普及化。,（四）,苯酚亚硝化法,由苯酚经亚硝化、还原、酸析而得。,反应
10、原理如下：,工艺流程：,在亚硝化罐中先加入碎冰及水，不断搅拌，加入9o30C苯酚水溶液，45的亚硝酸钠溶液、4o的稀硫酸；加料时间为45h，加料初反应温度为0C一2，最终不超过12(2，加毕，继续搅拌1小时，放料，离心过滤，甩干得亚硝基苯酚。用热水溶解硫化钠为10溶液，过滤除杂质后倒入还原锅中，不断搅拌，控温45 一48C，缓漫加入亚硝基苯酚，约3 4h加完，继续保持原温度23h，其间每隔15 2(knin进行一次终点检查。反应毕加入相当于对氨基苯酚量l6倍的水，升温至90C左右，在搅拌下，加入盐酸至pH为75，冷却至30C以下，过滤、甩干，即得对氨基苯酚PAP。,粗品PAP可利用活性炭、重亚
11、硫酸钠进行精制。过程总收率为65,。,分析：,苯酚亚硝基化法，通过了解其工艺流程，发现该方法不仅操作较简单，原料易得且价格便宜，工艺设备较简单，危险性较低，许多工艺设备，可以通过实验室一些设备代替，所以该方法在实验室可行性较高，普及性也比较容易实现，而且对比前三种方法，这种方法应该是最理想的方法。下面就通过我们这两个月来，我们所做的实验，对该方法改进，对其某些条件探索的结果，做一个讨论与分析。,二、对氨基苯酚实验探究,（一）实验原理,1、,亚硝化,1、还原,2、,还原,（二）,主要仪器和试剂,1、,实验仪器,三口烧瓶（250ml，1个）、球形冷凝管、滴液漏斗,（,250ml,1个）、冰水浴（1
12、个）、温度计（150）、烧,杯,、量筒、磁力搅拌器、玻璃棒、锥形瓶（100ml,1个）、吸滤瓶（1000ml,1个）、布氏漏斗（80ml,1个）,2、,试剂,40H,2,SO,4,、10NaOH、苯酚、亚硝酸钠、结晶硫化钠、蒸馏水、10HCl,（三）实验步骤,1、,亚硝化,在三口烧瓶中加入由0.135molNaOH、0.125mo,l,苯酚以及0.15mol亚硝酸钠组成的混合液，放入冰水浴中保持温度在05，然后滴加0.3mol 40硫酸，滴加完后再反应2个小时抽滤，得产品，用于下步反应。,2、,还原,在三口烧瓶中加入0.125mol结晶硫化钠（Na,2,S.9H,2,O）的水溶液。在45下向烧
13、瓶里分批加入上述产品，加完后反应一段时间，用盐酸调节PH至8到9，冷却，过滤，滤渣用水重结晶得白色片状结晶时，干燥既得产品。,（四）注意事项,1、,必须严格控制温度在5以下，过高会产生副反应。,2、,控制混合液的滴加速度，使其缓慢滴加。,3、,控制硫化钠的用量，过多会产生硫化氢气体，过少时会闻不到硫化氢气体，还原不彻底。,（五）,实验数据及处理,w=4/13.625=30,第二步直接放弃，因为第一步产率太低。,（六）,实验结论及分析,本次实验反应,在第一步就发现,产率,极,低，几乎不,成,功。反应体系为棕褐色，反应有大量的棕色固体生成，反应结束后处理该固体，发现为红,棕,色固体，但在空气中容易
14、氧化为棕褐色固体，所以产品有损失。,通过实验分析，我们知道了，滴加由生成的物质太容易被氧化。因此首先第一步先改进，我们采用反滴法。采用反滴法的好处是，反应体系是在酸性氛围中进行的，以硫酸作为介质，那么反应就是在酸性下进行的，亚硝化较好较完全，反应产率也较高。,第一步改进为,：,在三口烧瓶中加入0.3mol 40硫酸，放入冰水浴中保持温度在05，然后利用滴管滴加由0.135molNaOH、0.125mol苯酚以及0.15mol亚硝酸钠组成的混合液，,滴加半个小时到一个小时，滴加完后再反应2个小时，水洗，抽滤，得产品，用于下步反应。,改进方式：,实验结果与分析：,第一步亚硝化：m=14.16g,w
15、=14.16/15.37=92,第二步还原：w=,70.2,分析：,本次实验第一步亚硝化反应明显比第一次要高得多，,产率高达92。,但在滴加过程发现，滴加苯酚和亚硝酸钠混合物，也出现了一部分颜色变化。反应烧瓶的颜色稍微比第一次浅，并且隐约可以观察到烧瓶内有白色物质生成，也就是我们所得产物。,第二步产率较低，主要有以下几个原因：,1、操作不得当所造成的损失，调节PH是过重；,2、加料不得当，使得搅拌不充分，以至于还原不完全。,第二次改进方式：,由于上一步可知，我们 知道，反应物也在空气中被发生氧化，所以，我们进一步改进，让整个反应在氮气保护装置下进行，重新试验。,此外也发现，第二步有些操作上要注
16、意的问题，在这次实验中进行改正，完善。,实验数据及处理,第一步亚硝化：m=14.9g,w=14.9/15.37=97,第二步还原：w=,75.4,本次实验第一步亚硝化反应较好，产率高达97，反应体系,颜色明显比上两次浅，有少量的被氧化，表面出现一层红棕色物质。但是,该实验是在氮气的保护下进行的，反应物不易被氧化，所以产率较,前两次都好,，反应良好。,总结：,通过一次又一次实验，我们发现问题，进行改进，尽量使该反应进行的比较好，产率比较高。我们最后再在氮气装置保护下，以及采用反滴法的实验方式，重复了几次实验，发现最后产率较高，平均都有百分之七八十。在实验室有限的条件下，最后产率有这么高，有希望可以作为一门实验课给学生们开设。还有更多条件也需要我们进一步去探索和改正。使其更加完善，完美。,下面，我们实验组也对温度这个条件进行了探讨，从而找出了较适宜的实验温度。,三、温度对该反应的影响,将第二步的温度分别改成25、35、45、55、65下，分别在不同温度下重复反应。观察温度对其的影响。,还原温度对产率的影响：,还原温度需在一定的范围内，低于一定限度，反应速度太慢，太高时会发生副反应。,当亚硝
