试验三-磺胺醋酰钠和合成

实验三实验三磺胺醋酰钠（磺胺醋酰钠（Sulfacetamide SodiumSulfacetamide Sodium）的合成）的合成 一、实验目的一、实验目的 1。 通过磺胺醋酰钠的合成,了解用控制 pH、温度等反应条件纯化产品的方法。 2. 加深对磺胺类药物一般理化性质的认识。 二、实验原理二、实验原理 磺胺醋酰钠用于治疗结膜炎、沙眼及其它眼部感染。磺胺醋酰钠化学名为 N-[（4—氨基苯基）—磺酰基]—乙酰胺钠—水合物，化学结构式为： NH2 . H2O SO2NCOCH 3 Na 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。 合成路线如下： NH2NH2 NaOH pH12-13 SO2NCOCH 3 Na NH2 NH2 NaOH pH7-8 SO2NCOCH 3 Na + (CH 3CO)2O SO2NH2 HCl pH4-5 SO2NHCOCH 3 三、主要实验仪器和药品三、主要实验仪器和药品 表一所用的玻璃仪器及规格 玻璃仪器名称 三颈烧瓶 球形冷凝管 温度计 量筒 胶头滴管 烧杯 规格 100ml 100℃ 5ml 50ml 1ml 50ml 数量 1 1 1 2 2 2 3 玻璃棒 表面皿 布氏漏斗 抽滤瓶 250ml 1000ml 500ml 4 1 3 1 1 1 表二所用的试剂及规格 药品名称 磺胺 氢氧化钠 乙酸酐 浓盐酸 活性炭 药品厂家 天津市北联精细化学品开发有限公司 上海试剂总厂 广东汕头市西陇化工厂 上海成海化学工业有限公司 药品规格 含 量 不 少 于 99。5% 含量不少于 96.0% 含量不少于 99。5% 36％～38％ 13。6ml 药品用量 17.2g 表三所用的设备型号及规格 设备名称 集热式恒温加热磁力搅拌器 电子天平 电热恒温鼓风干燥箱 子华牌循环水真空泵 真空干燥箱 X-4 显微熔点仪 设备规格 DF—101S DHG-9053A SHZ—DⅢ DZF-6020 型 SGWX—4 设备厂家 郑州长城科工贸有限公司 赛多利斯科学仪器(北京）有限公司 上海精宏实验设备有限公司 巩义市予华仪器有限责任公司 上海精宏实验设备有限公司 上海精密科学仪器有限公司 四、实验步骤四、实验步骤 （一）磺胺醋酰的制备 1、在装有搅拌子，球形冷凝管及温度计的 100 mL 三颈瓶中,依次加入转子, 磺胺 17.2 g，22.5%氢氧化钠水溶液 22 mL，于水浴上加热至 50℃左右。实验装 置如下图所示 图一磺胺醋酰制备装置图 2、待磺胺溶解后，分次加入醋酐 13。6 mL，77% 氢氧化钠 12。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,每次 2ml） 。 加料期间反应温度维持在 50~55℃； 并保持反应液的 pH 在 12~13 之间，加料完毕继续保持此温度反应 30 min.(反应 完毕应该为透明的溶液。如果 PH 过高,则有固形物，可能为磺胺双钠，在下述调 节 PH 至 7 的过程中发现固形物先溶解，而后在pH 接近 7 的时候又析出固体。) 3、反应完毕，停止搅拌,将反应液倾入 250 mL 烧杯中， 4、加入 20 mL水稀释，于冷水浴(用 1000ml 大烧杯装适量自来水）中用 36% 盐酸调至 pH 为 7,放置 30 min，并不时搅拌以加速固体析出,抽滤,滤饼（磺胺） 弃去。 5、滤液用 36% 盐酸调至 pH 为 4~5，此时又有固体析出,再次抽滤，滤饼（磺 胺醋酰和双乙酰化合物的混合物)压紧抽干,得黄色粉末。 6、用 3 倍量（3 mL / g)10％ 盐酸（v/v,即 10mL36％的浓盐酸加 90ml 水) 溶解得到的黄色粉末，不时搅拌,尽量使单乙酰物成盐酸盐溶解，放置一段时间 后，抽滤除不溶物（双乙酰化物） 。 7、滤液加少量活性碳 50~60℃加热脱色 10 min,抽滤. 8、滤液用 40％ 氢氧化钠调至 pH 5，析出黄色固体（磺胺醋酰） ，抽滤，压 干。置于真空干燥箱中干燥,并测其熔点（mp。179~184℃)。 （二）磺胺醋酰钠的制备 将磺胺醋酰置于 50 mL 烧杯中,于 90℃热水浴上滴加滴加计算量的 20％氢氧化 钠至固体恰好溶解，放冷，有结晶析出(磺胺醋酰钠） ，抽滤（用丙酮转移）, 滤饼压干,置于真空干燥箱中干燥至衡量，计算收率。 注释： 1. 在反应过程中交替加料很重要 ,以使反应液始终保持一定的 pH 值（pH 12～13） 。否则收率会降低 2。 按实验步骤严格控制每步反应的 pH 值，以利于除去杂质。 3. 将磺胺醋酰制成钠盐时，应严格控制 20％ NaOH 溶液的用量，按计算量 滴加。 NH2 + NaOH SO2NHCOCH 3 214 12.5 40 X NH2 + H2O SO2NCOCH 3 Na X=2.3 g214:40= 12.5:X 由计算可知需 2。3 g NaOH，即滴加 20％ NaOH 11。5 mL 便可。因磺胺醋 酰钠水溶性大， 由磺胺醋酰制备其钠盐时若 20％ NaOH 的量多于计算量， 则损失 很大.必要时可加少量丙酮,以使磺胺醋酰钠析出。 五、实验注意事项五、实验注意事项 1． 试验中用到的氢氧化钠溶液有多种不同得浓度，切勿用错,否则会导致实验失 败.氢氧化钠溶液是质量体积分数， 比如：40%得氢氧化钠为 40g 氢氧化钠加水定 容至 100ml 所得到得溶液。 2．交替滴加醋酐和氢氧化钠溶液，每滴完一种,让其反应 5min 后，再滴加另一 种溶液，用玻璃管滴加，速度以一滴一滴滴下为宜。 3．本实验中，pH 的调剂是反应能否成功得关键。 4。 第一步请严格按照加料顺序和加料量。一般都会保持 pH =12～13。 六，试验现象和记录六，试验现象和记录 表四实验现象记录和分析 操作步骤 加入磺胺和 22%的氢氧化 钠溶液 水浴加热至 50℃， 加入乙酸酐 3。6ml 和 77% 的氢氧化钠 2.5ml 间隔 5min 交 替加入乙酸酐 和 77%氢氧化 钠 观察到的现象 磺胺全部溶解，溶液颜色为淡 黄色 溶液呈淡黄色 溶液由淡黄色变为亮黄色， 温 度升到 80℃ 现象解释 磺胺为白色晶体 加入氢氧化钠会反应放热，所以应调低水 浴锅温度或者将三颈瓶升高， 置于水面上， 避免温度骤升而增加副产物的量 乳黄色糊状物可能是磺胺,因为磺胺的 PKa 值最高,加入乙酸酐溶液之前溶液为 碱性，加入乙酸酐后，PH 降低，磺胺最先 析出。加入氢氧化钠，PH 升高，析出的磺 胺再次溶解 第一次：加入乙酸酐，生成乳 黄色糊状物,间隔 5min 后，加 入氢氧化钠，糊状物变为亮黄 色,随后溶解 第二次：加入乙酸酐，生成乳 黄色糊状物，间隔 5min 后，加 入氢氧化钠，糊状物溶解，溶 液呈淡黄色 第三次:加入乙酸酐， 无糊状物 生成，溶液呈黄色，随后溶液 变浑浊，乳黄色糊状物生成。 随着氢氧化钠的滴入,糊状物 逐渐溶解,完全溶解后， 溶液呈 黄色。 第四次的现象与第三次相同上加入乙酸酐后 pH 降到 5，会有双乙酰化物 PH下降至5,加入2ml氢氧