方案一 磺胺醋酰钠的合成

实验五磺胺醋酰钠的合成实验目的1、加深对磺胺类药物一般理化性质的认识。2、通过实验掌握乙酰化反应的原理及成盐反应。3、通过磺胺醋酰钠的合成，掌握如何控制反应过程的pH、温度等条件及利用生成物与副产物不同的性质来分离副产物。实验原理【1】磺胺醋酰钠在临床上主要制成滴眼液，用于沙眼、结膜炎等眼科感染。磺胺的N1和N4均可被乙酰化，当N1成单钠盐离子型时，反应活性增强，可主要乙酰化于N1上，故可在氢氧化钠和醋酐交替加料，控制pH12~14，保持N1为钠盐时，来制取磺胺醋酰钠。实验中常以药用磺胺为原料，醋酐为酰化剂，吡啶做催化剂，在pH12~14的碱性液中对N1进行选择性酰化来制备磺胺醋酰；精制得符合熔点要求的磺胺醋酰后，用5%NaOH乙醇液与其成盐来制备磺胺醋酰钠。与课本方案相比：通过加吡啶做催化剂，提高了醋酐的酰化能力，用5%NaOH乙醇液代替40%NaOH水溶液与磺胺醋酰成盐，简化了操作，提高了磺胺醋酰钠的收率。三、实验试剂与仪器【2】原料规格及配比参数。原料名称规格用量摩尔数摩尔比沸点（℃）溶点（℃）分子量磺胺Cp17.2g0.11.00172.21醋酐CP13.6ml0.1421.42氢氧化钠22.5%22ml0.11251.131390318.440氢氧化钠77%12.5ml0.19251.901390318.440吡啶CP5滴115.379.10磺胺醋酰自制183214.24磺胺醋酰钠自制257236.23仪器与规格。仪器规格或型号数量恒温水浴锅1只电热套100ml1只圆底瓶100ml/24mmX12只球形冷凝管290ml/24mmX21只电动搅拌器1台烧杯100ml1只玻璃漏斗80mm1只温度计100℃1支直形冷凝管290mm/24mmX21支真空接受管24mmX21只滴液漏斗125ml/24mmX21只三颈瓶250ml/24mmX31只吸滤瓶250ml1只布氏漏斗60mm1只量筒10ml1只量筒100ml1只电动搅拌器I台；温度计100％1支；量杯lOml、lOOml各1只；球形冷凝管30cm1支；三颈瓶250ml1只；烧杯lOOml1只；恒温水浴锅双孔1台；吸滤瓶250ml1只；布氏漏斗60mm1只实验步骤（一）磺胺醋酰的制备1、在装有搅拌棒、温度计和回流冷凝管的100mL三颈瓶中，加入磺胺17.2g，22.5%氢氧化钠22mL，开动搅拌，于水浴上加热至50℃左右。2、待磺胺溶解后，分次加入醋酐13.6mL，77%氢氧化钠12.5mL（首先，加入醋酐3.6mL，77%氢氧化钠2.5mL；随后，每次间隔5min，将剩余的77%氢氧化钠和醋酐分5次交替加入）。加料期间反应温度维持在50~55℃；3、加料完毕继续保持此温度反应30min。4、反应完毕，停止搅拌，将反应液倾入100mL烧杯中，加水20mL稀释，于冷水浴中用36%盐酸调至pH7，放置30min，并不时搅拌析出固体。5、抽滤固体，用适量的冰水洗涤。6、滤液用36%盐酸调至pH4~5，抽滤，得白色粉末。7、用3倍量（3mL/g）10%盐酸溶解得到的白色粉末，不时搅拌，尽量使单乙酰物成盐酸盐溶解，放置30min，抽滤除不溶物。8、滤液加少量活性碳室温脱色10min，抽滤。滤液用40%氢氧化钠调至pH5，析出磺胺醋酰，抽滤，压干。干燥，测熔点（mp.179~184℃）。若产品不和格，可用热水（1:5）精制。（二）磺胺醋酰钠的制备将以上所得磺胺醋酰称量xg（大概20g）置于50mL烧杯中，用量筒量取5%NaOH乙醇液0.47xml（大概40ml）倒入烧杯中，室温搅拌至固体完全溶解，在水浴中蒸去乙醇，稀晶，干燥得磺胺醋酰钠mg，收率10.7m/11.8x%（大概有98%）。磺胺醋酰钠成品鉴别：[4]1.取本品药约0.1g，加蒸馏水3ml溶解后，加硫酸铜试液5滴，即产生蓝绿色沉淀。2.取本品药约0.1g，加蒸馏水3ml溶解，做钠盐的鉴别反应。（1）取供试液少许，加醋酸氧铀锌试液，即产生黄色沉淀。（2）用盐酸润湿的铂丝蘸取供试液，在无色火焰中燃烧，火焰即显鲜黄色。其他实验步骤方法：如课本。注意事项按课本实验方案应该注意1，两个方案应该都注意2：1、将磺胺醋酰制成钠盐时，应严格控制40%NaOH溶液的用量，按计算量滴加。若磺胺醋酰12.5g，那么所需40%NaOH的量应该为：由计算可知需2.3gNaOH，即滴加40%NaOH5.875ml便可。因磺胺醋酰钠水溶性大，由磺胺醋酰制备其钠盐时若40%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。按实验步骤严格控制每步反应的pH值，以利于除去杂质。步骤附图

结论与讨论在磺胺醋酰制备中，加少量吡啶做催化剂，可使醋酐酰化增强，磺胺利用率有明显提高，磺胺醋酰的收率也由原来约50%提高到70%左右。在磺胺醋酰钠制备过程中，采用5%NaOH乙醇液与磺胺醋酰钠成盐操作繁琐，需要900C的水浴加热，需不断测pH值，调整pH7～8后趁热过滤，滤液要用冰盐冷却析晶，在实验教学过程中，发现严格按上述步骤操作，仍很难得到产品，因磺胺醋酰钠易溶于水。根据磺胺醋酰钠略溶于乙醇的物理性质，用5%NaOH乙醇液取代40%NaOH水溶液，并按计算量进行投料。通过实验验证，此步改进操作简单化，避免了热水浴、冰盐浴，只需在室温中进行，所用乙醇可通过蒸馏回收，重新利用，更为可贵的是，成盐一步收率可达98%以上，通过定性分析，与磺胺醋酰钠一致。思考题（实验课本）磺胺类药物有那些理化性质？在本实验中，是如何利用这些性质经行产品纯化的？答：反应液处理时，pH7时析出的固体是什么？pH5时析出的固体是什么？在10%盐酸中不溶物是什么？为什么？答：反应过程中，调节pH在12~13是非常重要的。若碱性过强，其结果是磺胺较多，磺胺醋酰次之，磺胺双醋酰较少；碱性过弱，其结果是磺胺双醋酰较多，磺胺醋酰次之，磺胺较少，为什么？答：附磺胺醋酰钠（SulfacetamideSodium）【化学结构式】【化学名】N-[(4-氨基苯基)-磺酰基]-乙酰胺钠-水合物

【性状】白色结晶性粉末；无臭味，微苦。易溶于水，微溶于乙醇、丙酮。

【其它名称】横醋酰胺、磺胺醋酰钠、磺胺乙酰、Sulfacetamide、Acetopt、AlbucideSoluble、Bleph-10、Cetamide、N-Acetylsulfanilamide、N-Sulfanilacetamide、Ocu-Sul、Sc-Na、SodiumSultacetamide、Sulf-10、Sulphacetamide

【简介】磺胺药是一种广谱抑菌剂，用于治疗感染。磺胺药与对氨基苯甲酸(PABA)结构相似，二者竞争抑制了细菌酶---二氢叶酸合成酶。对酶抑制的结果阻碍了二氢叶酸的合成，减少了四氢叶酸的代谢活动，使嘌呤、嘧啶核甙及脱氧核糖核酸合成辅助因子(cofactor)减少，从而抑制细菌的生成和繁殖。

【适应症】主要用于由易感细菌引起的表浅性结膜炎、角膜炎、睑缘炎等；也用于沙眼和衣原体感染的辅助治疗，霉菌性角膜炎的辅助治疗，以及眼外伤、慢性泪囊炎，结膜、角膜及内眼手术的前、后预防感染。磺胺、磺胺醋酰及磺胺醋酰钠的相关理化常数和性质磺胺：分子量172.21；溶于氢氧化钠水溶液。磺胺醋酰：分子量214.24；熔点：182～184℃；微溶于水(150：1)；溶于无水乙醇(15：1)；pKa1（芳伯氨基)：1.8；pKa2(磺酰氨基)：5.4。磺胺醋酰钠：分子量236.23；熔点：257℃；易溶于水(1.5：1),微溶于96%乙醇。袁干军,黎岳南,任兆平,等.培养学生科学思维头实验目的脑——浅谈药物化学实验中磺胺醋酰钠的合成[J].中国科教创新导刊,2009(11):65.黄李霞提出问题：（1）在10%HCI溶解上次所得的固体后，过滤，