扑热息痛的制备
一、目的要求
1.通过本实验,掌握扑热息痛的性状、特点和化学性质。 2.掌握还原反应中还原剂的选择。
3.掌握酰化反应的原理和酰化剂的选择。
二 、实验原理 扑热息痛以对硝基苯酚为原料,经铁粉还原反应得对氨基苯酚,再经醋酐酰化反应制得。
三、主要药品 步骤 还原 药品名称 对硝基苯酚 铁粉 盐酸 碳酸钠 亚硫酸氢钠 酰化 对氨基苯酚 醋酐 亚硫酸氢钠 规格 化学纯 还原用铁粉 30%以上 化学纯 化学纯 自制 化学纯 化学纯 用量 21g 30g 3ml 约1.5g 约2g 11g 12ml 适量
四、实验方法
(一)对氨基苯酚的制备(还原)
在250ml烧杯里放置50ml水,于石棉网上加热至60℃以上,加入约1/2量的铁粉和3ml盐酸,继续加热搅拌,慢慢升温制备氯化亚铁约5min。此时温度已在95℃以上,撤去热源,将烧杯从石棉网上取下,立即加入大约1/3量的对硝基苯酚,用玻璃棒充分搅拌,反应放出大量的热,是反应液剧烈沸腾,此时温度已自行上升到102~103℃,将温度计取出①(如果反应激烈,应立即加入少量预先准备好的冷水,以控制反应避免冲料,但反应必须保持在沸腾状态②。)。
继续不断搅拌,待反应缓和后,用玻璃棒蘸取反应液点在滤纸上,观察黄圈颜色的深浅。确定反应程度,等黄色退去后再继续分次加料。将剩余的对硝基苯酚分三次加入,根据反应程度,随时补加剩余的铁粉。如果黄圈没退,不要再加对硝基苯酚;如果黄圈迟迟不退,则应补加铁粉,而且铁粉最好留一部分在最后加入。
当对硝基苯酚全部加完,试验已无黄圈时③(从开始加对硝基苯酚到全部加完并使黄色退去的全部过程,以控制在15~20min内完成较好)④。再煮沸搅拌5min。
然后向反应液中慢慢加入粉末状的碳酸钠1.5g左右,调节pH6~7⑤,此时不要加入得太快,防止冲料。中和完毕,加入沸水,使反应液总体积达到200ml左右,并加热至沸。将1.5g亚硫酸氢钠⑥放入抽滤瓶中,趁热抽滤。冷后析出结晶,抽滤。将母液和铁泥都转移至烧杯中,加入0.5~1g烟硫酸氢钠,加热煮沸,再趁热抽滤(滤瓶中预先加入0.5~1g亚硫酸氢钠),冷却,待结晶析出完全后抽滤。合并两次所得结晶,用1%亚硫酸氢钠液洗涤。置红外灯下快速干燥,即得对氨基苯酚粗品。
每克粗品用水15ml,加入适量(每100ml水加1g)的亚硫酸氢钠,加热溶解。稍冷后加入适量(粗品5%~10%)的活性炭,加热脱色5min,趁热抽滤(滤瓶中放入与脱色时等量的亚硫酸氢钠),冷却析晶,抽滤,用1%亚硫酸氢钠溶液洗涤两次。干燥⑦,熔点183~184℃。 附注:
① 因需充分搅拌,易碰碎温度计,只在测得沸腾时温度,保持反应继续沸腾即可,不必再
用温度计。
② 加水量要少,只要控制不冲料即可;如加水量多,反应液不能自行沸腾,需在石棉网上
加热沸腾。
③ 黄色退去,只能说明没有对硝基苯酚,并不说明还原已经完全,还应继续反应5min。 ④ 反应速率快,时间短,产品质量好。
⑤ 反应液偏酸或偏碱均可使对氨基苯酚成盐,增加溶解度,影响产量。 ⑥ 这样可以防止对氨基苯酚的氧化。
⑦ 对氨基苯酚的质量是影响扑热息痛质量和产量的关键。用于酰化的对氨基苯酚应是白色
或淡黄色颗粒状结晶,熔点183~184℃。
(二)对乙酰氨基酚的制备(酰化)
在集热式磁力搅拌器中,安装配有磁性搅拌子、温度计、回流冷凝管的250 mL三颈瓶;在三颈瓶中加入11g对氨基苯酚和30mL水,开动搅拌,水浴加热到50℃;自滴液漏斗逐滴加入12 mL乙酸酐, 控制滴加速度在30分钟完成;升温到80℃,水浴反应30分钟;冷却到室温,即有结晶析出;抽滤,冷水洗涤滤饼两次,抽干得粗品。
将粗品移至250 mL烧瓶中,加入适量水(每克粗品约5ml水),电热套加热使溶解;稍冷后加入1%~2%活性碳,回流15分钟;在抽滤瓶中先加入0.5g亚硫酸氢钠,趁热抽滤,滤液趁热转移至100mL烧杯中;放冷析晶,抽滤,滤饼以少量 0.5%亚硫酸氢钠溶液分2次洗涤,抽干得产品;将产品转移至培养皿中,干燥后计算产量和产率。mp.168-170℃
五、思考题
l.硝基化合物还原成胺有哪些方法,比较各方法的优缺? 2.本实验除乙酐外,还可用何种物质做为酰化试剂?
3.为什么本实验中主要得到氨基的酰化产物而不是羟基的酰化产物?
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