实验三_磺胺醋酰钠的制备

安妥明铝盐的制备1、反应式ClOCH3CH3COOH+NaOHClOCH3CH3COONa+H2OClOCH3CH3COONa+ALCL3ClOCH3CH3COO-2ALOH+NaCL+H2O2、原料规格及投料量名称规格摩尔数（重量）对氯苯氧异丁酸自制5.4g氢氧化钠C.P.1.46g水38ml氯化铝C.P.3g水16.5ml3．操作步骤：1）测对氯苯氧异丁酸的熔点对氯苯氧异丁酸的熔点为120.52℃，否则重新精制。对氯苯氧异丁酸铝的制备将3.0g结晶氯化铝置于150ml高型烧杯中，加水16.5ml，搅拌溶解，备用。如果溶液不澄清，浑浊，需过滤。先用NaOH1.46g，水38ml配成为4%的NaOH溶液，加入5.4g对氯苯氧异丁酸，搅拌溶解，备用。如果溶液不澄清，浑浊，需过滤，滤液备用。将盛有氯化铝溶液的烧杯置水浴加热，开动搅拌，当内温70-80℃时，滴入对氯苯氧异丁酸碱性溶液，立即产生白色沉淀，控制反应液pH＝3-4，加毕，搅拌保温反应半小时，趁热抽滤。沉淀物、用水洗涤，压紧抽干，置红外灯下于80℃干燥，得安妥明铝，称重，计算收得率。5．思考题（1）成铝盐时，规定将对氯苯氧异丁酸碱性溶液滴入氯化铝溶液中，反过来操作行不行？为什么？（2）成铝盐时控制反应液维持在pH＝3-4，为什么？附注6．成铝盐时控制反应液维持在pH＝3-4，酸性过大，会产生对氯苯氧异丁酸沉淀，酸性过小（碱性）又会产生氢氧化铝沉淀，所以加入时，一定是将对氯苯氧异丁酸碱性溶液滴入氯化铝溶液中，不能反过来操作。而且加入速度必须由滴液漏斗缓缓滴加，如一次加入或加入太快，会使局部反应液碱度过大，也可造成局部氢氧化铝沉淀。实验三磺胺醋酰钠的制备学名：对氨基苯磺酰乙酰钠,用于治疗结膜炎、沙眼及其他眼部感染结构式：NH2SO2NNaCOCH3一、乙酰化1.目的要求（1）通过磺胺醋酰钠的合成，了解酰化反应的原理和掌握其操作技能。（2）加深对磺胺类药物一般理化性质的认识2.反应式SO2NH2NH222.5%NaOHSO2NH2NHNaSO2NH2NHCCH3OCCH3OSO2NH2NNa50~55oCHCl(CH3CO)2O77%NaOH3实验材料药品：磺胺、醋酐、22.5%氢氧化钠、77%氢氧化钠、95%乙醇、活性炭、10%盐酸、盐酸、40%氢氧化钠、20%氢氧化钠仪器：搅拌器（标准口）、球形冷凝管（标准口）、三颈瓶（标准口）、减压过滤装置(水泵、吸滤瓶、布氏漏斗、滤纸、玻璃塞、剪刀、玻璃棒)、熔点测定仪、pH试纸、100℃温度计（标准口）、50ml量筒、100ml量筒、50ml烧杯、100ml烧杯、200ml烧杯、天平、称量纸、滴管4.操作方法在装有搅拌、温度计和回流冷凝管的250ml三口瓶中投入0.10摩尔（17.2克）的磺胺和计算量的22.5%的氢氧化钠溶液（22ml），开搅拌，于水浴上加热至50~55℃左右，待物料溶解后加77%NaOH溶液3ml和醋酸酐4ml，因反应为放热反应，加料后温度会上升，加料期间反应温度控制在50-55℃，重复上述加料共5次，每次间隔不少于5分钟。(交替加料很重要，以使反应始终保持pH12-14)。加料完成后，继续在水浴上保温搅拌30分钟，将反应液倾入250ml的烧杯中，加30ml常水稀释，用浓盐酸调至pH=7,于冷水浴中放置半小时，并不时搅拌析出固体。(pH7时析出的固体是N4－乙酰磺胺和磺胺)5．思考题（1）由磺胺乙酰化做成磺胺醋酰结构，修饰的目的是什么？（2）乙酰化加碱原理？为什么要交替加料？二精制1.目的要求掌握如何控制反应过程的pH、温度等条件及利用主产物与副产物不同的理化性质来分离副产物2．分离副产物原理NH2SO2NHNa乙酰化PH=14NH2SO2NNaCOCH3NH2SO2NHNaNHSO2NHNaH3COCNHSO2NNaCOCH3H3COCNH2SO2NNaCOCH3NHSO2NH2H3COCNHSO2NNaCOCH3H3COCHCLPH=7NH2SO2NH2HCLPH4NH2SO2NHCOCH3NHSO2NHCOCH3H3COC1O%HCLNHSO2NHCOCH3H3COCNHSO2NHCOCH3H3COCH3N+SO2NHCOCH3*CL-1。活性炭脱色2。NaOH液PH=53．操作方法：取上次样品液，抽滤，沉淀物用10~15ml水洗涤，洗液与滤液合并，滤液用浓盐酸调至pH=4~5，得粗品(pH5时析出的固体是磺胺醋酰钠和双乙酰磺胺).抽滤，压干，称重，用3倍量（3ml/1g）10%盐酸溶解得到的白色粉末，不时搅拌，放置30分钟，尽量使单乙酰物成盐酸盐溶解，滤除不溶物，(在10％HCl中不溶物是双乙酰磺胺,磺胺醋酰溶于10%HCl液),滤液加少量活性炭室温脱色后，抽滤，滤液用40%氢氧化钠溶液调pH=5，析出磺胺醋酰，抽滤，压干。于红外灯下干燥得精品，m.p179-180℃,如果所得产品熔点不合格，可用热水（1:1.5）进行重结晶，直至熔点合格。4．思考题（1）乙酰化有那些副产物？怎样分离？三、成盐1.目的要求了解和掌握其成盐方法和操作方法2．反应式NHSO2NHCOCH3H3COCNHSO2NNaCOCH3*H3COC20%NaOH3．操作步骤：将所得的磺胺醋酰精品投入100ml烧杯中，用少量水湿润后，于水浴上加热至90℃，用滴管滴加20%氢氧化钠至恰好溶解（在水浴中进行），PH=7-8，乘热过滤，滤液转入烧杯中放冷析出，滤取结晶，干燥，得磺胺醋酰钠成品，称重，计算收得率。检查：取本品0.5g，加10ml水，若pH8-10示为合格。注：1、磺胺类药物为无臭、无味白色或微黄色的结晶粉末，难溶于水，可溶于丙酮或乙醇，它具有磺酰氨基和芳伯氨基的通性。酰化反应定义：有机物分子中O、N、C原字上导入酰基的反应，酰化剂强弱与种类：离去基团共轭酸的酸性越强，酰化剂的酰化能力越强酰化能力：RCOClO4＞RCOBF4＞RCOX＞RCOOCOR＞RCOOH＞RCOOR'＞RCONHR磺酸、磺酰胺和磺酰亚胺都有足够强的酸性，常利用其和碱金属离子形成盐，成盐后水溶性增大宜于制成液体制剂，如磺胺醋酰钠、磺胺嘧嚏钠、糖精钠等。2、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NaOH同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50℃―55℃。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。3、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%NaOH液是做为溶剂溶解磺胺，使其生成钠盐而溶解。用77%NaOH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。4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(pH＜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。5、本实验中溶液pH的调节应小心注意，否则实验会失败或收率降低。利用主产物和副产物不同理化性质在不同的pH下分别除去磺胺、双乙酰磺胺。在提取粗品时用浓HCl调pH7，使乙酰磺胺钠、磺胺钠水解成乙酰磺胺、磺胺而游离析出。再用浓HCl调pH5，磺胺醋酰钠和双乙酰磺胺钠水解生成游离单体而析出，得粗品。因磺胺醋酰溶于10%HCl液，而双乙酰磺胺不溶过滤除去，调pH得磺胺醋酰。但要注意的是，调pH时要控制酸或碱的用量，切忽调来调去。总结：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HCl成盐。6．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。7磺胺醋酰在无水乙醇溶解时，置水溶加热时间不宜太长（约3~5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。8．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%氢氧化钠溶液调pH7~8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。9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。