化学制药实验教学内容 (1)

化学制药实验19学时)
抗癫痫药——苯妥英的制备(分三个实验,实验宜安排在三天进行)
实验I 安息香的辅酶合成7学时)
1.实验目的
1. 学习安息香缩合反应的原理。
2. 了解维生素B1的催化原理。
3. 掌握应用以VB1为催化剂合成安息香的实验方法。
2. 实验原理
安息香(二苯羟乙酮)在有机合成常作为反应中间体,既可被氧化成α-二酮(二苯乙二酮),后经浓碱处理,发生重排反应,生成二苯羟乙酸;也可被还原成二醇、烯、酮等。安息香缩合:采用(钠)作催化剂,在碳负离子作用下,芳香醛(如苯甲醛)发生
分子间缩合反应生成。但是剧,危害性较强。20世纪70年代后,开始采用具有生物活性的辅酶维生素B1 代替作催化剂进行缩合反应,反应条件温和、无毒且产率高。维生素B1又称硫胺素或噻胺,它是一种生物辅酶,常作为生物化学反应的催化剂。
从化学角度看,VB1分子中最主要部分是噻唑环。噻唑环上的氮、硫原子之间的氢具有明显的酸性,在碱的作用下,质子容易被除去,生成的碳负离子作为反应中心,从而形成苯偶姻。其反应机理如下:
天津水灾
3. 实验仪器与试剂
仪器:圆底烧瓶、球形冷凝管、布氏漏斗、抽滤瓶、磁力搅拌器,水浴锅、循环水真空泵等。
试剂:维生素B1、苯甲醛、95%乙醇、10%氢氧化钠水溶液等。
4. 实验步骤
1. 加料:在50 mL圆底烧瓶中,加入搅拌磁子,加入1.75 g维生素B1 3.5 mL 水,摇匀溶解,再加入15 mL 95% 乙醇。冰浴冷却。取10% NaOH溶液5 mL于小烧杯中并冷却至0oC。将冷透的10%氢氧化钠溶液逐滴加入到上述圆底烧瓶中,充分摇匀,调节PH=910(溶液呈浅黄)。量取10mL (10.4 g, 0.1 mol)苯甲醛,倒入反应混合物中。
2. 反应:装上回流冷凝管,通上冷却水,于6070℃水浴上加热90 min,反应过程中注意搅拌并保持溶液的pH9-10之间(反应过程中pH值会下降,需补加NaOH溶液以控制pH值)。停止加热,反应混合物(呈桔黄)冷至室温后,再用冰水浴冷却。
3. 纯化:待反应混合物结晶完全后,抽滤,分别用10 mL冷水洗涤2次,再用95%乙醇(约20 mL)重结晶,干燥,称重,计算产率。
5. 注意事项
形成性考核系统1. VB1在酸性条件下是稳定的,但易吸水,在水溶液中易被氧化失效,光及铜、铁、锰等金属离子均可加速氧化。
2. VB1溶液和NaOH溶液在反应前应用冰水充分冷透,否则VB1的噻唑环在碱性和稍高温度的条件下易开环失效。此外,NaOH溶液应逐滴加入,滴加速度不宜过快。
3. 水浴加热时应严格控制温度,切勿加热过剧。反应溶液pH应保持在9-10。搅拌回流时间不能少于1.5 h
4. 若反应混合物冷却太快,产物易呈油状析出,可重新加热溶解后再慢慢冷却重新结晶。
6. 问题讨论
1.为什么要向维生素B1 的溶液中加入氢氧化钠? 试用化学反应式说明。
2. 合成安息香可选择的催化剂有哪些?
实验II:由安息香经FeCl3氧化制得二苯乙二酮(6学时)
1、实验目的:
1. 学习二苯乙二酮制备的原理。
2. 巩固回流、重结晶等基本操作技能。
2、实验原理:
二苯羟乙二酮(安息香)在有机合成中常常被用作中间体。它既可以被氧化成-二酮,又可以在各种条件下被还原生成二醇、烯、酮等各种类型的产物。安息香可以被温和的氧化剂三价铁离子氧化生成-二酮,铁盐本身被还原成亚铁离子。且产物的产率和纯度均较高。
3、实验仪器与试剂:
仪器:圆底烧瓶、研钵、球形冷凝管、抽滤瓶、布氏漏斗、磁力搅拌器、循环水真空泵等。
试剂:安息香、冰乙酸、三氯化铁、水、95%乙醇。
4、实验操作方法:
1. 100 mL圆底烧瓶中加入加入搅拌磁子,10 mL冰乙酸、5 mL水及9.00 g FeCl36H2O34 mmol,装上回流冷凝管,缓慢加热至沸腾。
2. 停止加热,待沸腾平息后,加入2.1 g 安息香(10 mmol),搅拌,继续加热回流1 h。停止加热,稍冷停止沸腾后,再加入40 mL水,煮沸后,冷却反应液至室温(不停搅拌),有淡黄固体析出。
3. 将反应混合物抽滤、洗涤,粗产物用95%郑州经济管理干部学院乙醇(约1015 mL)重结晶,称重,计算产率。
5、操作要点
世界史论文1. 使用前可将FeCl36H2O 固体研磨成粉末(易吸潮),较易溶解。。
2. 注意电动加热搅拌的加热温度及搅拌速度的控制。
3. 沸腾的判断方法,关掉搅拌,静止时有冒泡的现象。
4. 回流反应结束后应停止加热后并稍冷却后再加水,加入水量应适中,不宜过少。
5. 重结晶时应注意控制加入溶剂的量,不宜加入过多。
6. 二苯乙二酮易结块,在冷却析晶时,应用玻璃棒搅动,防止结成大块,包进杂质。
6. 问题讨论
1.在制备二苯乙二酮时,是否可用强氧化剂代替三氯化铁?
孵化器2. 本实验中加入冰醋酸的作用是什么?
实验III:由二苯乙二酮环合得到苯妥英(6学时)
1、实验目的:
通过制备反应熟练掌握回流装置与操作,巩固pH调节、重结晶、减压过滤等一些列有机合成技术和综合应用。
2、实验原理:
苯妥英钠为抗癫痫药,适于癫痫大发作,也可用于三叉神经痛,及某些类型的心律不齐。苯妥英钠化学名为55-二苯基乙内酰脲,临床上常用其钠盐。苯偶酰(二苯基乙二酮)与尿素作用得到苯妥英。
55-二苯基乙内酰脲
其反应机理如下:
3、实验仪器与试剂:
仪器:圆底烧瓶、球形冷凝管、布氏漏斗、抽滤瓶、抽气泵、电热套等。
试剂:二苯乙二酮(自制)、尿素、氢氧化钾、盐酸、水、乙醇。
4、实验操作方法:
1. 50 mL圆底烧瓶中加入1 g二苯乙二酮(自制),0.5 g尿素、25 mL 95%乙醇和3 mL 30 KOH溶液;
2. 电热套加热回流1.5 h
3. 稍冷却后将反应液(如反应液中有沉淀先过滤)倒入50 mL水中。在搅拌下,用10%盐酸酸化至pH值至56,反应液中有大量沉淀析出,抽滤,用10 mL×2水洗,得到粗品。
4. 粗品用95%乙醇重结晶(选作), 晾干、称重、计算产率。
5、操作要点
1. 胡银波酸化时控制滴加速度,避免盐酸加入过快。
2. 重结晶时应注意控制加入溶剂的量,不宜加入过多,否则会造成产率降低。

本文发布于:2024-09-21 12:40:58,感谢您对本站的认可!

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