药物化学实验讲义

药物化学实验讲义主编：郝立勇夏成才参编：段桂运李福荣韩俊芬游桂荣肖玉良目录1．药物化学实验的基本知识------------------------------------------------------------------12．药物化学实验的基本操作和实验技术-------------------------------------------------223.实验项目----------------------------------------------------------------------------------61实验一、简单蒸馏和分馏---------------------------------------------------------------61实验二、柱色谱分离实验---------------------------------------------------------------63实验三、薄层色谱分离实验------------------------------------------------------------65实验四、从红辣椒中分离红色素------------------------------------------------------65实验五、几种有机药物的定性鉴别---------------------------------------------------69实验六、阿司匹林的制备---------------------------------------------------------------72实验七、扑热息痛的制备---------------------------------------------------------------75实验八、仪器法测定有机化合物的熔点---------------------------------------------77实验九、对氨基水杨酸钠水溶液稳定性实验---------------------------------------79实验十、盐酸普鲁卡因的合成---------------------------------------------------------81实验十一、苯佐卡因（Benzocaine）的合成-----------------------------------------86实验十二、对氨基苯磺酰胺的制备-----------------------------------------------90实验十三、维生素K3的制备---------------------------------------------------------93实验十四、扑炎痛的合成--------------------------------------------------------------95实验十五、外消旋α-苯乙胺的制备及拆分---------------------------------------98实验十六、正交实验法在药物合成中的应用-------------------------------------1011．药物化学实验的基本知识1．1药物化学实验室规则药物化学实验是药物化学学科的基础，是学习药物化学的一个重要方面。为了保证药物化学实验正常进行，培养严谨的工作态度和良好的实验习惯，要求学生必须严格遵守下列规则：(1)充分准备实验前要做好一切准备工作，认真预习实验教材内容，对所需药品、仪器及装置做到胸中有数。(2)注意安全熟悉实验室及周围环境安全守则。(3)严谨求实实验时要精神集中、认真操作、细心观察、积极思考、如实记录，不得用散页纸记录，不得高声喧哗，不得擅自离开实验室。(4)遵从教师和实验室工作人员的指导必须按照规定步骤、试剂的规格及用量进行实验，如需更改或重做，须征得指导教师的同意，以免发生意外事故。(5)保持整洁待用的仪器应摆得井然有序，实验装置要求安装正确、整齐、美观。哲时不用的仪器不要放在桌面上，以免碰倒损坏。废水、废纸、残渣、火柴梗和破玻璃等应分别故人指定的地方，不得乱抛乱丢。(6)爱护公物，爱护和保管好发给自己的仪器公用器材用后必须整理好故回原处，仪器损坏要及时报告更换，注意节约水电和药品。(7)学生轮流值日值日生血负责整理公用器材，打扫实验室，倒净废物缸，检查水电，关好门窗。1．2药物化学实验的安全常识药物化学实验经常用到一些易燃、易爆、有毒和腐蚀性强的药品。还有易碎的玻璃仪器，若粗心大意或操作不慎都容易发生各种事故。为了预防和处理各种事故，必须重视安全操作和熟悉一般安全知识。1．2．1实验室安全守则(1)实验开始前应检查仪器是否完整无损，装置是否正确稳妥。(2)实验进行时不准随便离开岗位，要经常注意反应进行情况是否正常、有无漏气、堵塞或破裂等现象。(3)对于估计可能发生危险的实验，要采取必要的安全措施如戴防护眼镜、面罩或穿防护衣服等。(4)不准赤脚、穿背心或拖鞋进入实验室，严禁在实验室内吸烟或吃食物，实验结束后要仔细洗手。(5)使用电器时不能用湿手去拿插头，电器设备的金属外壳应接地线，实验完毕后应先切断电源，再拆卸装置。(6)充分考虑如何防止事故的发生和事故发生后所应采取的安全措施。1．2．2事故的预防和急救措施1．2．2．1火灾在实验室不得将易燃液体存于敞口容器内，如需加热必须使用装有回流冷凝管的装置，并用间接加热方式进行加热；不可在加热过程中投入沸石，以防暴沸。易燃液体的转移应远离火源。如果不幸失火，应首先关闭煤气开关和电闸，迅速移开周围的易燃物品，再进行灭火。有机实验室灭火通常不能用水，因为有机液体一般比水轻而浮在水面上，增大了与空气的接触，并且随水漂流使火势蔓延。应根据起火原因、火势的大小采取相应的灭火措施。小器皿内溶剂或油浴起火可用石棉板或湿抹布覆盖．不要用口吹。地板和桌面烧着的液体应用细砂盖熄，电器起火，切断电源后用灭火器灭火；若衣服着火，切勿奔跑，应用厚外衣熄灭，情况危急时也可就地打滚或用毛毯裹住隔绝空气而使火熄灭。若火势较大则应用灭火器灭火。有人员烧伤时，轻度烧伤可用冷水或冰块迅速处理，严重烧伤应立即送往医院治疗。1．2．2．2爆炸为防止爆炸事故发生，使用易燃易爆(如氢气、乙炔和过氧化物等)或遇水易燃易爆物质(如钾、钠等)时应特别小心，必须严格按操作规程进行。常压操作时应保持系统与大气相通，反应进行时应经常检查仪器的各个部分有无堵塞现象；减压操作时严禁使用不耐压的仪器(如锥瓶、平底烧瓶等)；加压操作时应经常检查系统内压力是否超过负荷。蒸馏醚类化合物之前应检查是否有过氧化物存在，如果有过氧化物存在，应先除去过氧化物，然后方可进行蒸馏操作，同时还须注意不能蒸干。1．2．2．3烫伤在玻璃工操作中昀容易发生烫伤。注意不要用手去触摸未冷却的玻璃管(棒)；烘干的玻璃仪器应持其冷却后再拿取。如被烫伤，轻者在伤处涂以甘油等，重者涂以烫伤油膏后立即送往医院治疗。1．2．2．4割伤玻璃仪器使用不当将造成破损，玻璃碎片易割伤皮肉。若被割伤，应先把伤口内的玻璃碎片取出，经消毒后涂上红汞或碘酒，再用消毒纱布包扎；若伤口严重，应用纱布包扎或按住动脉防止大量出血，并急送医院治疗。1．2．2．5化学灼伤为防止化学灼伤的发生，不可用手直接接触化学药品，药品的转移应小心进行，若不慎泼撒在桌面或地面上应立即清除干净；在加热或反应过程中，不得从试管口或烧瓶口往下观察。如被酸、碱灼伤，应立即用大量水冲洗，然后按下列方法处理：酸灼伤：皮肤--用5％碳酸氢钠溶液洗涤；眼睛--用1％碳酸氢钠溶液洗涤。碱灼伤：皮肤--用2％醋酸溶液洗涤；眼睛--用1％硼酸溶液洗涤。如被溴或苯酚灼伤时，先用有机溶剂(如酒精、汽油等)清洗，再用水洗涤，昀后涂敷甘油或烫伤油膏。1．2．2．6中毒为防止中毒，应保持实验室内空气流通，不要在实验室内吃东西，不要用手直接拿取药品，若手被药品站污应立即洗干净，实验结束后必须将手洗干净。实验时如有中毒症状(头晕、恶心等)应立即到空气新鲜的地方休息，严重者立即送往医院治疗。1．2．3化学药品、试剂的存储及使用(一)化学药品的贮存一般实验室中不应存储过多的化学药品和试剂，应实行需要多少，领用多少的原则。在大多数情况下，实验室所用的化学药品都贮存在带磨口塞(昀好是标准磨口)的玻璃瓶内，高粘度的液体放在广口瓶中，一般性液体存放在细颈瓶内，氢氧化钠和氢氧化钾溶液保存在带橡皮塞或塑料塞的瓶内。对于能够与玻璃发生反应的化合物(如氢氟酸)，则使用塑料或金属容器，碱金属存放在煤油中，黄磷则需以水覆盖。对光敏感的物质，包括醚在内，都有形成过氧化物的倾向，在光线的作用下更是如此，应将它们贮藏在棕色玻璃瓶中。对产生毒性或腐蚀性蒸气的物质(如溴、发烟硫酸、盐酸、氢氟酸）建议放在通风厨内专门的地方。少量的或对潮湿气和空气敏感的物质常密封贮存于玻璃瓶中。某些毒品(如氰化物、砷及其化合物等)应按有关部门的规定进行贮存。(二)化学药品使用中注意的事项有机溶剂具有易燃和有毒两个特点。易燃的有机溶剂(特别是低沸点易燃溶剂)在室温时有较大的蒸气压，当空气中混杂易燃有机溶剂的蒸气达到某一极限时，遇有明火会即发生燃烧爆炸。而且有机溶剂蒸气都较空气的密度大，会沿着桌面或地而飘移至较远处，或沉积在低洼处。因此，在实验室中用剩的火柴梗切勿乱丢，以免引起火灾。也不要将易燃溶剂倒入废物缸中，更不能用开口容器盛放易燃溶剂。有机溶剂以较为隐蔽的方式产生对人的毒害，在使用中应注意昀大限度地减少与有机溶剂的直接接触，不要掉以轻心。实验室中应充分通风。在正规、小心的操作下，有机溶剂不致造成任何健康问题。操作有毒试剂和物质时，必须戴橡皮手套或一次性塑料手套，操作后立即洗手。注意切勿让有毒物质触及五官或伤口。(三)废品的鐀毁碎玻璃和其他锐角的废物不要丢入废纸篓或类似的盛器中，应该使用专门的废物箱。不要把任何用剩的试剂倒回到试剂瓶中，因为其一会对试剂造成污染，影响其他人的实验；其二由于操作疏忽导致错误引入异物，有时会发生剧烈的化学反应甚至会引起爆炸。危险的废品，如会放出毒气或能够自燃的废品(活性镍、磷、碱金属等)，决不能丢弃在废物箱或水槽中，不稳定的化学品和不溶于水或与水不混溶的溶液也禁止倒入下水道。应将它们分类集中后处理。对倒掉后能与水混溶或能被水分解或腐蚀性液体，必须用大量的水冲洗。金属钾或钠的残渣应分批小量地加到大量的醇中予以分解(操作时须戴防护目镜)。1．3药物化学实验常用玻璃仪器和设备1．3．1常用玻璃仪器药物化学实验常用玻璃仪器有普通玻璃仪器和标准磨口玻璃仪器两种，现分别介绍如下：1．3．1．1普通玻璃仪器药物化学实验常用的玻璃仪器如图1．1所示。普通玻璃仪器的口径大小不一，安装时需用软木塞或橡皮塞连接。使用玻璃仪器时应注意轻拿轻放。玻璃仪器(除试管等少数外)不能直接用火加热；锥形瓶不耐压，不能作减压用。厚壁玻璃器皿(如抽滤瓶)不耐热，故不能加热。带活塞的玻璃器皿(如分液漏斗)用过洗净后，在活塞与磨口间应垫上纸片，以防粘住。温度计必须在刻度范围内使用，不能当搅拌棒用。温度计用后要缓慢冷却，不可立即用冷水冲洗，以免炸裂或汞柱断线。1．3．1．2标准磨口玻璃仪器标准磨口玻璃仪器统称标准口玻璃仪器，这种仪器具有标准化、通用化和系列化的特点。常用的标准磨口有l0、l4、l9、24、29、34等多种，这里的数字编号是指磨口昀大端直径的毫米数。相同编号的内外磨口可以相互紧密连接。有的磨口玻璃仪器也用两个数字表示磨口大小，例如10／30则表示磨口昀大处直径为10mm，磨口长度为30mm。当两种玻璃仪器因磨口编号不同无法直接连接时，可用不同编号的磨口接头使之连接起来。这样便可根据需要选配和组装各种形式的配套仪器，既可免去配塞子、钻孔等手续，又可避免反应物或产物被塞子所沾污。常用的一些标准磨口玻璃仪器如图1．2所示。使用标准磨口玻璃仪器时必须注意使磨口保持洁净，不能