化学制药工艺学.

a)
b) c)
七. 数据处理：
组内产量数据排序 产量平均值、标准差计算 数据G检验、Q检验 小组平均收率计算 个人成本计算 小组平均成本计算 个人单耗计算 小组平均单耗计算 其它
d)
e) f) g) h)
i)

讨论
准确度与精确度
实验数据的收集与处理（一） 在化学制药工艺学研究过程中，需要收集产 量、收率、成本等数据，作为评价工艺路线 优劣和工艺条件好坏的主要指标。工艺研究 的实验数据存在误差、偏差和可疑数据取舍 等问题，需要进行适当的处理。 参与实验的同学随机分组，每组7 ～9 人，分 别收集实验数据，分组进行数据处理。

（二）苯妥英钠的合成工艺路线 第一条路线是以二苯酮为原料，经 BuchererBergs反应制得苯妥英，再经过碱化得到苯妥 英钠。路线比较简捷，但原料需要制备，且 收率不够理想。
O + KCN + (NH4)2CO3 Bucherer-Bergs反应 Ph Ph O H N O N H H N ONa N
Ph Ph 碱化 O

第二条路线是以苯甲醛为原料，经过安息香 缩合生成 2- 羟基二苯乙酮，再经氧化得到二 苯基乙二酮，后者在碱性条件下发生二苯羟 乙酸型重排，并与脲反应形成苯妥英钠，经 酸化、碱化得到苯妥英钠产物 。第二条路线 步骤较多，但具有原料简单易得、各步反应 收率较高、产物纯度好等优点。
苯妥英钠的合成工艺
苯妥英钠合成工艺路线选择
（一）苯妥英钠的结构与性质 苯妥英钠（Phenyltoin Sodium）的化学名为5, 5-二苯基-2, 4-咪唑二酮钠盐（5, 5-Diphenyl-2, 4-imidazolidinedione Sodium）。 结构如下： Ph H
Ph O
化学制药工艺学
实
验
张为革 郭春 曾昭钧 贾娴 赵翔
药物化学教研室 化学实验中心
简 介

“ 化学制药工艺学”是制药工程专业的主要专 业课之一，为配合理论课程的学习开设本实验。 “化学制药工艺学实验”具有较强的综合性， 不仅涵盖工艺路线选择、工艺条件优化、溶剂 回收利用、废液处理等内容，还涉及实验数据 处理、均匀设计方法、微波催化技术等知识。 以抗癫痫药物苯妥英钠为例，系统介绍化学制 药工艺学研究的基本方法与基本技能，着力培 养学生独立从事相关研究的能力。

NH2 O S R' H HO OH O H R N S R' R N+ S R' O OH -H+ R N+ OH O+ + ON N+ S Cl- HCl - H+ R N+ H R N+ S R' S R' H+ S R' N OH O 装 有 搅 拌 子 的 100mL 圆 底 烧 瓶 中 ， 加 入 12mL 苯甲醛和 20mL 95 ％乙醇，测定反应液 的 pH 值，如pH<7.0 ，则电磁搅拌下滴加 20 ％ 氢氧化钠水溶液，调至pH7.0-8.0。 小心加入0.1g氰化钠，安装回流冷凝管，搅拌 下加热回流反应40min。 将反应混合物冷却至室温，析出浅黄色结晶。 将反应瓶置于冰浴中，促使结晶完全。抽滤， 反应母液回收套用。 结晶用30mL×2冷水洗涤结晶，抽干得2-羟基 二苯乙酮粗产物，洗涤液需无害化处理。
误差与准确度 误差（error ）是指测定值 xi 与真值 m 之差。误 差的大小可用绝对误差E和相对误差Er表示， 即：
E = xi - m Er = ( xi - mm

准确度（accuracy）是指测定平均值与真值接 近的程度，常用误差大小来表示。误差小， 准确度高。
偏差与精密度 偏差（ deriation ）是指个别测定结果 xi与几次 测定结果x的平均值之间的差别。偏差有绝对 偏差di和相对偏差 dr之分。di是测定结果与平 均值之差； dr 是绝对偏差在平均值中所占的 百分率。
di= xi - x
_
dr = xi - x / x
_
_

在测定次数有限的实验中，标准偏差 （standard deriation）被称为样本标准差，以 S表示。
S=

i=1

n
xi 2
i=1

n
xi
2
1/2
n-1
精密度（ precision ）是指在确定条件下，将 测试方法实施多次，求出所得结果之间的一 致程度，精密度的大小常用偏差表示。

氰离子催化的安息香缩合反应机理如下：
O
H + CN
OH CN HO CN H O-
OH - CN
C6H5CHO
-
O CN H OH
O + CNH OH
以维生素B1（Vitaminum B1, VB1）替代氰化 物作催化剂的安息香缩合反应，是制备 2- 羟 基二苯乙酮的新方法。 该方法反应条件温和，无毒无害，是合成 2羟基二苯乙酮的绿色化学途径；由于VB1比较 昂贵，该方法的成本较高。 机理如下：
实验报告的内容与格式 实验题目 一. 目的与要求 二. 反应式 三 . 物料与产物的理化性质（名称、分子式、 分子量、性状、熔点、沸点、溶解度、密度） 四 . 原料的用量与配比（名称、用量、摩尔数、 摩尔比） 五. 实验操作与现象（操作、现象） 六 . 实验结果（产物名称、性状、重量、收率）
CHO 安息香缩合 OH O Ph Ph O H N ONa N 酸化 Ph Ph O H N O N H 碱化 O 氧化 O Ph Ph O H N ONa N O
H2N
NH2
重排 环合
实验一 2-羟基二苯乙酮的制备
（一）工艺方法介绍 在工业生产中，通常采用以苯甲醛为原料、 在氰化钠或氰化钾催化下、于醇/水溶液中回 流反应的方法来制备2-羟基二苯乙酮。 该方法是经典的安息香缩合反应，它具有催 化剂廉价易得、反应时间短、收率较高等优 点； 但由于氰化钠或氰化钾为剧毒品，故存在安 全隐患。
N N
ONa
本品为白色粉末，无臭、味苦，微有吸湿性， 在空气中可缓慢吸收 CO2 分解为苯妥英；本 品在水中易溶，在乙醇中溶解，在氯仿或乙 醚中几乎不溶；苯妥英因互变异构而显酸性， 苯妥英钠的水溶液则呈碱性；熔点为 290299º C（分解）。 苯妥英钠为抗癫痫药物，对于治疗癫痫大发 作最为有效，精神运动型发作次之，对小发 作无效。 此外，本品还可用于三叉神经痛、坐骨神经 痛等疾病的治疗。