磺胺醋酰钠的合成.方案

PAGEPAGE4磺胺醋酰钠的合成(SynthesisSulfacetamideSodium)一：药品概述磺胺醋酰钠在临床上主要用于沙眼、结膜炎等眼科感染,其合成原料易得,反应步骤少,且疗效肯定,副反应小,是一种眼科常用药物。磺胺醋酰钠的合成是药物化学实验教学中常规项目之一，实验中以药用磺胺为原料，醋酐为酰化剂，在pH12-14的碱性液中对Nl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20％NaOH水溶液与其成盐来制备磺胺醋酰钠。化学名为N-[(4一氨基苯基)-磺酰基]-乙酰胺钠-水合物，N-[(4-Aminophenyl)-sulfonyl]acetamidesodiumsalfmonohydrate结构式：本品为白色结晶性粉末；无臭味，微苦。易溶于水，微溶于乙醇、丙酮。二：实验目的1.掌握乙酰化反应的原理2.通过本实验，掌握磺胺类药物的一般理化性质，并掌握如何利用起理化性质的特点来达到分离提纯产品之目的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。三：实验原理以药用磺胺为原料，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。合成路线如下：四：实验主要仪器和试剂及物理常数1.主要仪器仪器名称数量/个仪器名称数量/个50ml烧杯1电热套1100ml烧杯1布氏漏斗1温度计1电子搅拌器1球形冷凝管1100ml三颈瓶1100ml吸滤瓶1250ml吸滤瓶1胶头滴管1循环水泵1天平1抽滤瓶1水浴1升降台12.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CP3.6ml0.1421.42氢氧化钠22.5%22ml0.11251.131390318.440氢氧化钠77%12.5ml0.19251.901390318.440磺胺醋酰自制183214.24磺胺醋酰钠自制257236.23五、实验操作步骤（一）磺胺醋酰的制备在装有搅拌子、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℃待磺胺溶解后，分次加入醋酐13.6mL，77%氢氧化钠12.5mL（首先，滴加六、其他合成线路和方法改进1、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。乙醇吡啶乙醇吡啶改进后的优势：在磺胺醋酰制备中，加少量吡啶做催化荆，可使醋酐酰化能力增强，磺胺利用率有明显提高，磺胺醋酰的收率也由原来的约50％提高到70％左右。在磺胺醋酰钠制备过程中，采用40％NaOH溶液与磺胺醋酰成盐，操作繁琐，需要90℃的水浴加热，需不断测pH值，调整到pH7~8后趁热过滤，滤液要用冰盐浴冷却析晶，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。根据磺胺酷酰钠略溶于乙醇的物理性质，用5％NaOH乙醇液取代20％NaOH水溶液，并按计算量进行投料。通过实验验证，此步改进使操作简单化，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982、将每次滴加醋酐的时间延长至10min，可明显提高产量。或将交替滴加醋酐5次、每次2ml改为交替滴加4次、每次2．5ml，每次滴10min，得到磺胺醋酰不仅产量提高明显，而且还简化了操作。适当提高反应温度60～65℃或延长反应时间至40一60min，可提高磺胺醋酰的产量。七、问题和讨论1.为什么会生成双醋酰胺？答：因为4-N电子云密度大于1-N电子云密度，1位弱酸性+强碱→盐，使得一位电子云密度增大。2、磺胺醋酰钠的合成中为什么乙酐和氢氧化钠交替滴加？答：磺胺和乙酐反应生成主产物是我们需要的，该反应为放热反应，多次少量加入是为了便于控制温度；加入氢氧化钠是为了保持pH值，因为碱性环镜下副产物少主产物多。3.酰化液处理的过程中，pH7时析出的固体是什么？pH5时析出的固体是什么？10%盐酸中的不溶物是什么？答：pH=7时候析出的固体是未反应的磺胺；5的时候析出的是磺胺醋酰。10%盐酸中不溶物是杂质和未反应的磺胺。4、为什么在10%盐酸中有不溶物析出？答：因为在10％盐酸溶液中磺胺醋酰生成盐酸盐而溶解，而双乙酰磺胺由于结构中无游离的芳伯胺基，不能和盐酸成盐故析出。5、磺胺醋酰钠的合成为什么调PH7~8?答：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。6、反应碱性过强其结果磺胺较多，磺胺醋酰次之，双乙酰物较少；碱性过弱其结果双乙酰物较多，磺胺醋酰次之，磺胺较少，为什么？答：因碱度过大磺胺双醋酰易水解成磺胺，且易引起磺胺醋酰水解成磺胺；而因碱度过小时，反应过程中易生成较多的N－乙酰磺胺，且磺胺双醋酰分子结构中的N－乙酰基不易水解下来，所以该反应必须控制好pH值。7、将磺胺醋酰制成钠盐时，为什么要严格控制22.5％NaOH溶液的用量？答：将磺胺醋酰制成钠盐时，必须要严格控制22.5％NaOH溶液的用量。因磺胺醋酰钠水溶性大，由磺胺醋酰制备其钠盐时若22.5％NaOH的量多，则损失很大。必要时可加少量丙酮，使磺胺醋酰钠析出。8、磺胺类药物有哪些理化性质？

（一）、磺胺类药物一般为白色或微黄色结晶性粉末；无臭，无味。具有一定熔点。难溶于水，可溶于丙酮或乙醇。（1）、酸碱性因本类药物分子中有芳香第一胺，呈弱碱性；有磺酰氨基，显弱酸性,故本类药物呈酸碱两性，可与酸或碱成盐而溶于水（2）、自动氧化反应本类药物含芳香第一胺，易被空气氧氧化。（3）、芳香第一胺反应磺胺类药物含芳香第一胺，在酸性溶液中，与亚硝酸钠作用，可进行重氮化反应，利用此性质可测定磺胺类药物的含量。生成的重氮盐在碱性条件下，生成橙红色偶氮化合物，可作本类药物的鉴别反应。（4）、与芳醛缩合反应芳香第一胺能与多种芳醛（如对二甲氨基苯甲醛、香草醛等）缩合成具有颜色的希夫碱.（5）、铜盐反应磺酰氨基上的氢原子，可被金属离子（如铜、银、钴等）取代，生成不同颜色的难溶性沉淀，可用于鉴别。（二）、磺胺、磺胺醋酰及磺胺醋酰钠的相关理化常数和性质（1）、磺胺：分子量172.21；溶于氢氧化钠水溶液。（2）、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。

（三）、（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。（3）取供试液少许，加醋酸氧铀锌试液，即产生黄色沉淀。（4）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。9、如何利用磺胺类药物的理化性质进行产品纯化？答：利用主产物和副产物的解离常数不同，在不同pH条件下分别令主产物溶于溶剂而副产物不溶，过滤后弃去固体；或者主产物不溶而副产物溶，过滤后弃去溶液。八、参考文献[1]、李零，胡伦香.药学专业学生实验教学磺胺醋酰钠合成工艺的改进[j]-贵