磺胺醋酰的制备
磺胺醋酰钠的制备-选择性酰化
磺胺醋酰钠的制备-选择性酰化磺胺醋酰最初由K.A.Jense 等以对硝基苯磺酰胺为原料制得，随后中国著名化学家黄鸣龙等用乙酸酐和乙酸对磺胺直接酰化，得二乙酰化物，经水解得磺胺醋酰，收率为77%；1949 年日本学者以对乙酰氨基苯磺酰胺为原料，在NaOH 存在下经醋酐酰化再水解，得到磺胺醋酰；1958 年O.Leoveanu 等提出了酸催化乙酰化方法；1989 年Kravchenga N.A. 提出选择性乙酰化制备磺胺醋酰的方法。
也有人提出用碱催化进行乙酰化的方法，收率为58.3%，尤启冬所编教材《药物化学实验指导》即采用此法。
2003 年何黎琴等在文献方法基础上加入吡啶以提高醋酐的酰化能力，产率为63.5%。
2005年王淑月等通过相转移催化法合成了磺胺醋酰，产率为71. 67%。
本实验采用醋酐乙酰化制备磺胺醋酰钠。
由于磺胺(1)分子中存在苯氨基和磺酰胺基2个伯胺，它们的理化性质恰好相反，表现在苯氨基显示弱的碱性，能与强的酸如盐酸成盐而溶于强酸水溶液，而磺酰氨基由于受到磺酰基的强吸电子作用显示酸性而溶于强碱水溶液形成相应的钠盐(2)。
磺酰氨基钠盐(2)易溶于水增加溶解性，同时也可电离出裸露的N-离子，其亲核性大大增强，而苯氨基的N原子不能生成N-离子，亲核性较弱，因此乙酰化反应主要发生在磺酰氨基上，而非苯氨基，从而实现了区域选择性的反应。
磺胺醋酰钠的合成 实验报告
磺胺醋酰钠的合成一、实验目的1、通过实验掌握磺胺类药物的一般理化性质和特点，并通过临床的需要对药物结构进行必要的修饰；2、通过实验掌握乙酰化反应的原理及成盐反应；3、掌握如何控制反应过程的pH等条件及利用生成物与副产物不同的性质来分离副产物。
二、实验原理1.磺胺醋酰的制备2.磺胺醋酰钠的制备3.产品收率计算产品收率（%）=实际产量／理论产量×100%三、实验材料与方法1.仪器磁心、温度计、直形冷凝管、250ml三颈瓶、恒温油浴锅、量筒（10ml和50ml）、烧杯、吸管、抽滤瓶、布氏漏斗、pH试纸2.试剂磺胺、盐酸、22.5%氢氧化钠溶液、43.5%氢氧化钠溶液、醋酸酐、活性炭3.操作步骤（1）磺胺醋酰的制备：在装有磁心、温度计、球形冷凝管的250mL三颈瓶内加入磺胺8.6克，22.5%氢氧化钠溶液11mL，搅拌，加热，至50℃左右，溶解后，加乙酸酐6.8mL、43.5%氢氧化钠6.3mL(保持反应温度在50~55℃之间，每隔5分钟分次交替加入乙酸酐、77%氢氧化钠，每次各2mL)，反应液始终保持pH12~14。
加毕，继续保温，搅拌30分钟，反应液倒入烧杯中，加水10mL水，搅拌下用浓盐酸调pH7~8，冰浴冷却30分钟，析出固体，抽滤，用适量冰水洗涤固体，合并滤液，固体弃去，滤液用浓盐酸调pH4~5，过滤，滤液弃去，滤饼压干，放置。
用3倍量10%的盐酸溶解白色粉末，搅拌，放置30分钟。
过滤，弃去不容物。
滤液加少量活性炭室温脱色10分钟，过滤。
滤液再用43.5%的氢氧化钠溶液调pH至5.0，析出磺胺醋酰粗品，过滤，固体加10倍量的水加热，产品溶解，趁热过滤，放冷，慢慢析出结晶，过滤，抽干，得磺胺醋酰精品。
（2）磺胺醋酰钠的制备：将磺胺醋酰至于100ml烧杯中，以少量水浸润后，在油浴上加热至90℃，滴加22.5%氢氧化钠至固体恰好溶解，趁热过滤，放冷，析出结晶，滤取晶体，干燥，得磺胺醋酰钠纯品，计算收率。
磺胺醋酰钠的合成
磺胺醋酰钠的合成一、合成路线H2N S O2N H2 + (C H3C O)2O N aO HH2N S O2N C O C H3N aH C lN H2S O2N H C O C H3N aoHH2N S O2N C O C H3N a· H2O二、反应技术及反应原理所用到的反应技术有取代反应和酰化反应反应原理：氢氧化钠对磺胺的亲核取代三、操作步骤1、磺胺醋酰的制备。
在装有搅拌棒及温度计的100 mL三颈瓶中，加入磺胺17.2 g，22.5%氢氧化钠22 mL，开动搅拌，于水浴上加热至50℃左右。
待磺胺溶解后，分次加入醋酐3.6 mL，77% 氢氧化钠2.5 mL（首先，加入醋酐3.6 mL，77% 氢氧化钠2.5 mL；随后，每次间隔5 min，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℃及pH12～13；加料完毕继续保持此温度反应30 min。
反应完毕，停止搅拌，将反应液倾入100mL烧杯中，加水20 mL稀释。
用36% 盐酸调至pH 7，于冰水浴中放置30 min，并不时搅拌析出固体，抽滤固体，用适量冰水洗涤。
洗液与滤液合并后用浓盐酸调至pH 4～5，抽滤，得白色粉末。
用3倍量（3 mL / g）10% 盐酸溶解得到的白色粉末，放置30min，不时搅拌，尽量使单乙酰物成盐酸盐溶解，抽滤除不溶物。
滤液加少量活性碳室温脱色10 min，抽滤。
滤液用40% 氢氧化钠调至pH 5，析出磺胺醋酰，抽滤，压干。
干燥，测熔点（mp.179～184℃）。
2、磺胺醋酰钠的制备制备5％NaOH 乙醇液100nd(备用)。
将磺胺醋酰，移人100ml 烧杯中，用量杯量取5％NaOH 乙醇液4Oml 倒人烧杯中，室温搅拌至固体完全溶解，在水浴中蒸去乙醇，析晶，干燥得磺胺醋酰钠，计算收率。
3、实验流程图（1）、磺胺醋酰的制备150ml 三颈瓶加入磺胺17.2g22.5%NaOH 液22ml 加热至50加醋酐3.6ml 50min pH12-13醋酐和NaOH 液每次2ml 转入100ml 烧+20ml 水浓盐酸调pH4-5滤取沉淀30min40%NaOH 调pH 至577%NaOH 液2.5ml 每5min 交替加盐酸调pH7水浴1-2h晶、抽滤冰水洗涤液、滤液干、称重3倍量10%浓盐酸溶解抽滤除去不溶物温室活性炭脱色出磺胺醋酰，抽滤，干燥（2）、磺胺醋酰钠的制备100m l 烧杯磺胺醋酰5%N aO H 乙醇液40m l 室温搅拌溶解水浴去乙醇晶，干燥得磺胺醋酰钠四、实验仪器与试剂仪器： 100ml 三颈瓶、回流冷凝管、温度计、烧杯（100、50ml ）、磁力加热搅拌器、抽滤瓶、布氏漏斗、减压抽滤装置、滤纸、剪刀、水泵、玻璃棒、水浴锅、冰块、量杯、pH试纸、容量瓶、胶头滴管、移液管试剂：磺胺17.2g、醋酐13.6g、氢氧化钠溶液（22.5%、77%、40%）、浓盐酸、蒸馏水、活性炭、盐酸（36%、10%）、5％NaOH 乙醇液4Oml理化常数与性质物质分子量熔点/℃性质磺胺 172.21 溶于氢氧化钠水溶液磺胺醋酰 214.24 182-184 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 236.23 257 易溶于水(1.5:1)，微溶于96%乙醇MSDS表五、操作原理1、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；2、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。
磺胺醋酰钠的制备资料
精品文档磺胺醋酰钠的合成一、【药物概述】本品为短效磺胺类药物，具有广谱抑菌作用。
因与对氨基苯甲酸竞争细菌的二氢叶酸合成酶，使细菌叶酸代谢受阻，无法获得所需嘌呤和核酸，致细菌生长繁殖受抑制。
本品对大多数革兰氏阳性和阴性菌有抑制作用，尤其对溶血性链球菌、肺炎双球菌、痢疾杆菌敏感，对葡萄球菌、脑膜炎球菌及沙眼衣原体也有较好抑菌作用。
对真菌有一定作用。
磺胺醋酰钠化学名为M[(4一氨基苯基)一磺酰基]一乙酰胺钠一水合物，化学结构式为：磺胺醋酰钠为白色结晶性粉末，无臭味，微苦，易溶于水，微溶于乙醇、丙酮。
【1】磺胺醋酰钠CAS登记号: 144-80-9二、【实验目的要求】1．通过磺胺醋酰钠的合成，了解用控制pH、温度等反应条件纯化产品的方法。
2．通过本实验操作，掌握乙酰化反应的原理。
3．加深对磺胺类药物一般理化性质的认识。
三、【实验原理】精品文档．精品文档】【2【仪器和试剂】四、:1、实验仪器仪器搅拌器、温度计、球形冷凝管、三颈瓶、恒温水浴锅、量pH试纸。
杯、烧杯、抽滤瓶、布氏漏斗、精密:2、试剂3】活性炭试纸【(22．5％、77％) 醋酐磺胺氢氧化钠:、主要物理性质3【实验流程图及步骤】五、精品文档．精品文档5min醋NaO7720m左5精品文档1、三颈瓶中，加入磺100 mL 在装有搅拌棒及温度计的2、磺胺醋酰的制备℃左右。
待5022 mL，开动搅拌，于水浴上加热至17.2 g，22.5%氢氧化钠胺加入醋 2.5 mL （首先，3.6 mL，77% 氢氧化钠磺胺溶解后，分次加入醋酐氢77% 将剩余的每次间隔随后，5 min，酐3.6 mL，77% 氢氧化钠 2.5 mL；℃及～55。
加料期间反应温度维持在50氧化钠和醋酐分 5 次交替加入）。
反应完毕，停止搅拌，将反30 min；加料完毕继续保持此温度反应pH12～13，于冰水pH 7稀释。
用36% 盐酸调至烧杯中，加水应液倾入100mL 20 mL用适量冰水洗涤。
实验二 磺胺醋酰钠的合成
实验二磺胺醋酰钠的合成【药物概述】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．【1】本品为白色粉末，无臭．本品为短效磺胺类药物，具有广谱抑菌作用．因与对氨基苯甲酸竞争细菌的二氢叶酸合成酶，使细菌叶酸代谢受阻，无法获得所需嘌呤和核酸，致细菌生长繁殖受抑制．本品对大多数革兰氏阳性和阴性菌有抑制作用，尤其对溶血性链球菌、肺炎双球菌、痢疾杆菌敏感，对葡萄球菌、脑膜炎球菌及沙眼衣原体也有较好抑菌作用．对真菌有一定作用．而作为合成磺胺醋酰钠的原料——磺胺醋酰，可用于由敏感细菌引起的角膜炎、睑缘炎、结膜炎、泪囊炎等，也可用于沙眼衣原体感染的辅助治疗和眼外伤的治疗，还可在结膜、角膜及内眼手术前、后用于预防感染，非眼用制剂可用于细菌性阴道炎和寻常性痤疮．磺胺醋酰最初由K.A.Jense等以对硝基苯磺酰胺为原料制得．随后中国著名化学家黄鸣龙等用乙酸酐和乙酸对磺胺直接酰化，得二乙酰化物，经水解得磺胺醋酰，收率为77%．1949年日本学者以对乙酰氨基苯磺酰胺为原料，在NaOH存在下经醋酐酰化再水解，得到磺胺醋酰．1958年O.Leoveanu等提出了酸催化乙酰化方法．1989年Kravchenga N.A.提出选择性乙酰化制备磺胺醋酰的方法．【2】也有人提出用碱催化进行乙酰化的方法，收率为58.3%，尤启冬所编教材《药物化学实验指导》即采用此法．【3】2003年何黎琴等在文献方法基础上加入吡啶以提高醋酐的酰化能力，产率为63.5%．【4】2005年王淑月等通过相转移催化法合成了磺胺醋酰，产率为71.67%．【5】【目的和要求】1. 通过本实验，掌握磺胺类药物的一般理化性质，并掌握如何利用其理化性质的特点来达到分离提纯产品的目的．2. 通过本实验操作，掌握乙酰化反应的原理．【原理】【1】【仪器和试剂】仪器装置图2012~2013学年药物化学实验设计试剂总览原料名称规格用量摩尔数摩尔比磺胺CP 17.2g 0.1 1醋酐CP 13.6ml 0.142 1.42氢氧化钠22.5% 22ml 0.1125 1.13氢氧化钠77% 12.5ml 0.1925 1.9试剂主要性质试剂名称性质磺胺白色颗粒或粉末状结晶，无臭．味微苦．微溶于冷水、乙醇、甲醇、乙醚和丙酮，易溶于沸水、甘油、盐酸、氢氧化钾及氢氧化钠溶液，不溶于氯仿、乙醚、苯、石油醚．醋酐无色易挥发液体，具有强烈刺激性气味和腐蚀性．溶于冷水，溶于氯仿、乙醚和苯．氢氧化钠纯品是无色透明的晶体．易溶于水，同时强烈放热．并溶于乙醇和甘油；不溶于丙酮、乙醚．露放在空气中，最后会完全溶解成溶液．试剂主要理化常数物质分子量熔点/℃性质磺胺172.21 溶于氢氧化钠水溶液磺胺醋酰214.24 182-184 微溶于水(150:1)，溶于无水乙醇(15:1)pK a1(芳伯氨基):1.8，pK a2(磺酰氨基)：5.4磺胺醋酰钠236.23 257 易溶于水(1.5:1)，微溶于96%乙醇【方法和步骤】【6】一、磺胺醋酰（SA）的制备1．在装有搅拌器、温度计和回流冷凝管的三颈瓶中投入磺胺17.2g及22.5%氢氧化钠溶液22ml，开始搅拌，于水浴上加热至50℃左右．2．待物料溶解后，滴加醋酐3.6 ml，隔5min后滴加77%氢氧化钠溶液2.5ml，并保持反应液pH在12~13之间．第2页实验二磺胺醋酰钠的合成3．随后每隔5min交替滴加醋酐及氢氧化钠溶液，每次2ml，加料期间反应温度维持在50~55℃及pH12~13．4．加料毕，继续保持温度搅拌反应30min，将反应液转入烧杯中，加水20ml稀释．用浓盐酸调pH至7，于水浴中放置1~2h，冷却析出固体．5．抽滤固体，用适量冰水洗涤．洗液与滤液合并后用浓盐酸调pH至4~5，滤取沉淀压干．6．沉淀用3倍量的10%盐酸溶解，放置30min，抽滤除去不溶物．滤液加少量活性炭室温脱色后，用40%氢氧化钠溶液调pH至5，得磺胺醋酰，抽滤．7．于红外灯下干燥得产品，熔点179~184℃．如熔点不合格，可用热水（1:15）精制．注：（1）本实验中使用氢氧化钠溶液有多种不同浓度．在试验中切勿用错，否则会导致实验失败．（2）滴加醋酐和氢氧化钠溶液是交替进行，每滴完一种溶液后，让其反应5min后，再滴加另一种溶液．滴加是用玻璃管滴加，滴加速度不宜过快．（3）反应中保持反应pH在12~13之间很重要，否则收率将会降低．（4）在pH7是析出的固体不是产物，应弃去，产物在滤液中．（5）在pH4~5析出的固体是产物．（6）本实验中，溶液pH的调节是反应能否成功的关键，应小心注意，否则实验会失败或收率降低．二、磺胺醋酸钠的制备将上步所得的磺胺醋酰投入烧杯中，滴加少量（0.5ml）水润湿．于水浴上加热至90℃，滴加40%氢氧化钠溶液至恰好溶解，溶液pH为7~8，趁热抽滤，滤液转至小烧杯中放冷析出晶体，抽滤，干燥，得磺胺醋酰钠．注：（1）加入水的量以磺胺醋酰略湿即可．0.5ml较难控制，可适当多加入一些，在析出晶体时在蒸发去一些水分．第3页2012~2013学年药物化学实验设计第4页（2）此步须趁热过滤漏斗应先预热．若滤液放置后较难析出晶体，可至电炉上略加热，使其挥发去一些水分，再放冷析晶．【其他合成路线和方法改进】1．用相转移催化法合成磺胺醋酰本实验改进方法以磺胺为原料以醋酐为酰化剂，以TEBA（三乙基卞基氯化铵）为相转移催化剂在氢氧化钠存在下进行反应，反应式如下：本实验改进方法学者通过正交实验探索出，保温温度过低，不利于乙酰化反应的进行，产率较低，故加料温度在30～50℃，保温温度应控制在50～55℃，加入相转移催化剂TEBA 0.2 g，ω(NaOH)为31%能明显增加磺胺醋酰的产率．（1）由于TEBA对水不稳定，故该路线加大了ω(NaOH)，将TEBA和乙酸酐同时投入，减少了TEBA的分解．TEBA将磺胺阴离子带入底物——醋酐中，同时也将反应后的醋酸根阴离子带入水相，因此提高了产率，也加快了反应速率．（2）本路线对单、双乙酰化物的分离方法进行了改进，磺胺醋酰在体积分数为70%～75%的乙醇溶液中溶解度最大，而双乙酰化产物溶解度极小，故用乙醇溶解磺胺醋酰，分离出双乙酰化产物，然后蒸出乙醇和水，得到目标产物．其优点为不经过酸碱中和反应，直接利用待分离物的溶解性差异进行分离，减少了分离步骤，蒸出的乙醇可以套用，减少了对环境的污染，提高了产率．【5】2．以吡啶为催化剂；用NaOH乙醇液代替NaOH水溶液与磺胺醋酰成盐磺胺醋酰制备中，加少量吡啶做催化剂，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NaOH水溶液与磺胺醋酰成盐，操作繁琐，需要90%的水浴加热，调整到pH7~8后趁热过滤，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NaOH乙醇液取代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，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．【4】3．改变实验过程中的反应条件及投料方式反应中保持pH 12～13，必要时需补加碱液．滴加醋酐的方法对反应影响较大，慢滴快加搅拌是操作的关键，有两种方法有利于磺胺醋酰的生成：一是将交替滴加醋酐的时间由原来每次5min延长至10min左右（9～13min）；二将原来交替滴加醋酐5次（每次2ml）改为交替滴加4次（每次2.5ml），并保持每次滴加醋酐的时间为10min．将反应温度提高到60～65℃，或延长反应时间至40～60min，均可提高磺胺醋酰的产率．【1】【问题和讨论】1．为什么在第一步反应中会生成副反应产物——磺胺双醋酰？答：因为磺胺中4-胺基的电子云密度大于1-磺酰胺基的电子云密度，1-磺酰胺基上的弱酸性加实验二磺胺醋酰钠的合成入强碱可生成盐，使得1-磺酰胺基的电子云密度增大．磺酰胺基成盐后N原子上具有强电负性，然后另一分子中硫原子具有强正电性，于是两分子发生缩合反应，生成磺胺双醋酰．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，因为碱性环境下副产物少主产物多，交替反应也利于pH值的控制．3．酰化液处理的过程中，pH 7时析出的固体是什么？pH 5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；pH=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，而磺胺双醋酰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pH 7~8?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，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？答：（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，生成不同颜第5页2012~2013学年药物化学实验设计色的难溶性沉淀，可用于鉴别.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．10．【综上所述】为何不能通过利用第一步反应直接得到产物磺胺醋酰钠而要将其转变为磺胺醋酰后再与NaOH反应生成磺胺醋酰钠？答：首先必须明确，第一步反应中，作为反应物的醋酐、NaOH等均过量，这使得第一步生成的磺胺醋酰钠中含有醋酸钠等杂质，另外第一步反应也会产生副反应产物——磺胺双醋酰．那么，我们可以通过调节pH等方法将这些杂质等去除后再将磺胺醋酰与NaOH反应生成较纯的磺胺醋酰钠．【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．贵阳医学院学报，2010，35（6）：646~647．2．袁干军，黎岳南，任兆平，焦亮．培养学生科学思维的头脑——浅谈药物化学实验中磺胺醋酰钠的合成．中国科教创新导刊，2009，11：65．3．尤启东主编．药物化学实验与指导．中国医药科技出版社，2000年3月第1版：113~115．4．何黎琴，完茂林．磺胺醋酰钠合成路线改进．安徽化工，2003，2：16~17．5．王淑月，张二巧，袁志法．磺胺醋酰合成技术研究．河北科技大学学报，2005，26（2）：124~126，145．6．天津大学等编．制药工程专业药物化学实验指导．化学工业出版社，2005年8月第1版：33~37．第6页。
磺胺醋酰钠的合成实验报告
磺胺醋酰钠的合成实验报告一、实验目的1、通过实验掌握磺胺醋酰钠的合成方法。
2、加深对磺胺类药物结构和性质的理解。
3、熟练掌握回流、抽滤、重结晶等实验操作。
二、实验原理磺胺醋酰钠是磺胺类药物的钠盐，具有抗菌作用。
其合成以磺胺为原料，在碱性条件下与醋酐反应，生成磺胺醋酰，再与氢氧化钠作用得到磺胺醋酰钠。
反应式如下：磺胺＋醋酐→ 磺胺醋酰磺胺醋酰＋氢氧化钠→ 磺胺醋酰钠三、实验仪器与试剂1、仪器圆底烧瓶、回流冷凝管、布氏漏斗、抽滤瓶、温度计、玻璃棒、电子天平、恒温水浴锅等。
2、试剂磺胺（药用）、醋酐（分析纯）、氢氧化钠（分析纯）、浓盐酸（分析纯）、活性炭、乙醇等。
四、实验步骤1、在装有搅拌棒、回流冷凝管和温度计的 250 mL 三颈烧瓶中，加入 172 g 磺胺和 225 mL 氢氧化钠溶液（225%）。
搅拌，使磺胺溶解。
2、水浴控制温度在 50 55℃，缓慢滴加 136 mL 醋酐，同时搅拌。
滴加完毕后，继续在 50 55℃反应 30 分钟。
3、反应结束后，将反应液倒入 250 mL 烧杯中，用浓盐酸调节 pH至 7，析出固体。
4、抽滤，收集固体，用少量水洗涤。
5、将固体转移至 100 mL 烧杯中，加入 30 mL 水，加热至 90℃，搅拌使固体溶解。
6、趁热加入 02 g 活性炭，脱色 5 分钟。
7、趁热抽滤，除去活性炭。
8、将滤液冷却至室温，析出结晶。
9、抽滤，收集结晶，用少量乙醇洗涤，干燥，得到磺胺醋酰。
10、将磺胺醋酰置于 100 mL 烧杯中，加入 30 mL 水，用 40%氢氧化钠溶液调节 pH 至 8 9，使磺胺醋酰溶解。
11、趁热抽滤，除去不溶物。
12、将滤液冷却至室温，析出结晶。
13、抽滤，收集结晶，用少量乙醇洗涤，干燥，得到磺胺醋酰钠。
五、实验注意事项1、反应过程中要控制好温度和滴加速度，以免反应过于剧烈或不完全。
2、调节 pH 时要小心操作，避免酸碱过量。
3、脱色过程中要保持温度，以保证活性炭的吸附效果。
磺胺醋酰的制备
前言磺胺醋酰最初由K.A.Jensen和F.Lundquist以对硝基苯磺酰胺为原料，乙酸酐为酰化剂，经乙酰化得N1_乙酰基对硝基苯磺酰胺后，再用镍为催化剂，经催化氢化将硝基还原为氨基制得。
该路线N4乙酰化副产物，但金属镍价格昂贵，需加压反应，对设备要求较高。
随后中国著名化学家黄明龙等用乙酸酐和乙酸对磺胺直接酰化，得二乙酰化物，经水解得磺胺醋醋酰，收率为77%，只是反应时间较长。
1949年日本学者以对乙酰氨基苯磺酰胺为原料，在NaOH存在下经醋酐酰化再水解，得到磺胺醋酰。
1958年O.Leoveanu，C.Cristescu和M.Calarasanu提出了酸催化乙酰化方法：用浓硫酸和氯磺酸处理磺胺，滴入冰醋酸进行乙酰化，用NaOH溶液调节pH值析出磺胺醋酰。
1989年Kravchenga N.A.提出选择性乙酰化制备磺胺醋酰的方法，即在乙酸中加入发烟硫酸，温度保持在30~40 0C，得到单乙酰化物该法实际上是用质子酸作为催化剂进行的酰化反应。
也有人提出用碱催化进行乙酰化的方法，收率为58.3%。
2003年何黎琴等在文献方法基础上加入吡啶以提高醋酐的酰化能力，产率为70%。
至今尚未发现用相转移催化法合成磺胺醋酰的报道。
一、磺胺醋酰的发展与研究现状（1）生产概括1932年德国克拉拉和米奇首先合成了含有磺胺基团的百浪多息。
同年德国细菌学家杜马克等在动物试验中发现百浪多息具有抗细菌感染的作用。
从此翻开了人类和细菌斗争的崭新一页。
杜马克也因此获得了1939年的生理学医学诺贝尔奖。
（2）市场表现50年代至80年代的二、三十年间，由于磺胺药物疗效确切，价格低廉，品种多样，口服方便。
70年代初，磺胺增效剂甲氧苄啶开发成功投放市场。
80年代中起，头孢类、口服青霉素类、喹诺酮类、新的大环内脂类等抗菌药物大量涌现，进入市场，占据越来越多的份额。
（3）出口情况虽然磺胺药在国内市场的销售不断减少，但多年来它一直是我国传统的大宗出口产品。
磺胺醋酰钠的制备
磺胺醋酰钠的合成一、【药物概述】本品为短效磺胺类药物，具有广谱抑菌作用。
因与对氨基苯甲酸竞争细菌的二氢叶酸合成酶，使细菌叶酸代谢受阻，无法获得所需嘌呤和核酸，致细菌生长繁殖受抑制。
本品对大多数革兰氏阳性和阴性菌有抑制作用，尤其对溶血性链球菌、肺炎双球菌、痢疾杆菌敏感，对葡萄球菌、脑膜炎球菌及沙眼衣原体也有较好抑菌作用。
对真菌有一定作用。
磺胺醋酰钠化学名为M[(4一氨基苯基)一磺酰基]一乙酰胺钠一水合物，化学结构式为：磺胺醋酰钠为白色结晶性粉末，无臭味，微苦，易溶于水，微溶于乙醇、丙酮。
【1】磺胺醋酰钠CAS登记号: 144-80-9二、【实验目的要求】1．通过磺胺醋酰钠的合成，了解用控制pH、温度等反应条件纯化产品的方法。
2．通过本实验操作，掌握乙酰化反应的原理。
3．加深对磺胺类药物一般理化性质的认识。
三、【实验原理】【2】四、【仪器和试剂】1、实验仪器:仪器搅拌器、温度计、球形冷凝管、三颈瓶、恒温水浴锅、量杯、烧杯、抽滤瓶、布氏漏斗、精密pH试纸。
2、试剂:磺胺醋酐氢氧化钠(22．5％、77％) 活性炭试纸【3】3、主要物理性质:试剂名称熔点（℃）沸点（℃）相对分子质量溶解性性状磺胺164-167172.20在水中溶解度极低，较易溶于白色或微黄色结晶性粉末五、【实验流程图及步骤】1、磺胺醋酰的制备③应30min⑥用浓盐酸调pH 至7于水浴中放置1~2h⑦抽滤，用适量冰水洗涤，用浓盐酸调pH至4~5左右1、中，加入磺胺 17.2 g ，22.5%氢氧 化钠 22 mL ，开动搅拌，于水浴上加热至50℃左右。
待磺胺溶解后，分次加入醋酐 3.6 mL， 77% 氢氧化钠 2.5 mL （首先，加入醋酐 3.6 mL， 77% 氢氧化钠 2.5 mL；随后，每次间隔 5 min，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℃及 pH12～13；加料完毕继续保持此温度反应 30 min。
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前言磺胺醋酰最初由K.A.Jensen和F.Lundquist以对硝基苯磺酰胺为原料，乙酸酐为酰化剂，经乙酰化得N1_乙酰基对硝基苯磺酰胺后，再用镍为催化剂，经催化氢化将硝基还原为氨基制得。
该路线N4乙酰化副产物，但金属镍价格昂贵，需加压反应，对设备要求较高。
随后中国著名化学家黄明龙等用乙酸酐和乙酸对磺胺直接酰化，得二乙酰化物，经水解得磺胺醋醋酰，收率为77%，只是反应时间较长。
1949年日本学者以对乙酰氨基苯磺酰胺为原料，在NaOH存在下经醋酐酰化再水解，得到磺胺醋酰。
1958年O.Leoveanu，C.Cristescu和M.Calarasanu提出了酸催化乙酰化方法：用浓硫酸和氯磺酸处理磺胺，滴入冰醋酸进行乙酰化，用NaOH溶液调节pH值析出磺胺醋酰。
1989年Kravchenga N.A.提出选择性乙酰化制备磺胺醋酰的方法，即在乙酸中加入发烟硫酸，温度保持在30~40 0C，得到单乙酰化物该法实际上是用质子酸作为催化剂进行的酰化反应。
也有人提出用碱催化进行乙酰化的方法，收率为58.3%。
2003年何黎琴等在文献方法基础上加入吡啶以提高醋酐的酰化能力，产率为70%。
至今尚未发现用相转移催化法合成磺胺醋酰的报道。
一、磺胺醋酰的发展与研究现状（1）生产概括1932年德国克拉拉和米奇首先合成了含有磺胺基团的百浪多息。
同年德国细菌学家杜马克等在动物试验中发现百浪多息具有抗细菌感染的作用。
从此翻开了人类和细菌斗争的崭新一页。
杜马克也因此获得了1939年的生理学医学诺贝尔奖。
（2）市场表现50年代至80年代的二、三十年间，由于磺胺药物疗效确切，价格低廉，品种多样，口服方便。
70年代初，磺胺增效剂甲氧苄啶开发成功投放市场。
80年代中起，头孢类、口服青霉素类、喹诺酮类、新的大环内脂类等抗菌药物大量涌现，进入市场，占据越来越多的份额。
（3）出口情况虽然磺胺药在国内市场的销售不断减少，但多年来它一直是我国传统的大宗出口产品。
近几年外销形势喜人，出口量不断增加，线已成为我国医药原料的出口大户。
2002年我国磺胺药出口创汇11394万美元。
2003年磺胺出口量超过2万吨，达23238吨。
为我国医药原料出口数量最多的五大产品之一，仅次于柠檬酸、维生素c氨基酸、扑热息痛。
出口金额超过1亿美元，达13026万美元，为我国原料药出口创汇第三大产业。
（4）前景展望展望今后市场，我国磺胺产销还会有一定的发展空间。
原因：1、临床应用有进展近年来，随着医学研究不断深入，人们发现磺胺药物有不少信用途，临场应用日益扩展。
如复方磺胺甲唖唑，除了具有消炎抗菌作用外，还能治疗肺孢子虫、弓形虫、等。
2、国际市场需求稳定几十年来，国际市场对磺胺类药物的需求一直较为稳定。
磺胺药物疗效确切，副作用较小，价格低廉，在广大发展中国家特别是较为贫穷的国家中一直是抗菌消炎的主力军，用量较大。
在发达国家，磺胺大多用作兽药。
作为畜禽治疗及预防用药，添加到饲料中，这方面用量也较大且需求较为稳定。
预计今后国际市场磺胺的市场需求还会稳中有升。
近年来我国磺胺的生产不断增长，现已成为世界头号产销大国。
品种、规模、产量都居世界第一位。
目前年生产规模已达近3万吨，年产量达2.5万吨左右，2003年出口量大2.32万吨，占国际市场贸易量的70%左右。
前几年，受印度货的冲击，我国部分磺胺产品出口不畅。
近年来，在市场竞争中我国产品已渐占上风，今后我国磺胺在市场上的份额还会不断增加，出口就将稳定攀升，前景看好.二、磺胺类药物的基本知识（1）药效性磺胺药是一种广谱抑菌剂，用于治疗感染。
磺胺药与对氨基甲酸结构相似，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、及脱氧核糖核酸合成辅助因子减少，从而抑制细菌的生成和繁殖。
（2）化学通性磺胺类药物一般为有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；局部刺激性小，故可用于较高的浓度。
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。
自动氧化反应，本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，生成的重氮化在碱性条件下，生成橙红色偶氮化合物，可作本类药物的鉴别反应。
与芳醛缩合反应，芳香第一胺能与多种芳醛缩合成具有颜色的希夫碱。
铜盐反应，磺酰氨基上的氢原子，可被金属离子取代，生成不同颜色的难溶性沉淀，可用于鉴别。
（3）适应症主要用于由易感染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。
三、磺胺醋酰的简介（1）磺胺醋酰（SA ）结构式英文名称：Sulfacetaminde 别名：乙酰磺胺钠盐、乙酰磺胺分子式：C 8H 10N 2O 3S 分子量：214.24（2）物理性质性状：白色结晶粉末 熔点：182~184 o C 溶解性：溶于乙醇，微溶于水或乙醚，几乎不溶于氯仿或苯，溶于稀矿酸或氢氧化碱溶液。
（3）稳定性常温常压下稳定，贮存方法0~6 o C 条件下保存。
（4）用途用于医药，用于治疗结膜炎，砂眼及其它眼部感染。
（5）适应症主要用于由易感染细菌引起的表浅性结膜炎、角膜炎、睑缘炎等，也用于砂眼和衣原体感染的辅助治疗，霉菌性角膜炎的辅助治疗。
（6）注意事项对一般磺胺药物过敏的病人，也可能对本品过敏，对碳酸酐酶抑制剂过敏的病人，该磺胺药也过敏。
制剂应密闭，避光保存，避免与金属接触，以免颜色变深。
SO 2NHCOCH 3H 2N四、试剂分析（1）常用的乙酰化试剂常用的乙酰化剂有乙酰氯、乙酸酐和冰醋酸等，其中以冰醋酸最为价廉易得，乙酰氯反应最快。
（2）乙酰化剂的优点产物转化率高，达到95%以上；催化剂活性高，用量小；反应条件温和，反应时间短；催化剂可以重复使用数次仍保持高活性；对环境好。
（3）乙酰化作用这是生物体内经常进行的反应之一，例如：胆碱乙酰化形成乙酰胆碱，葡萄胺乙酰化生成乙酰葡萄胺。
又如脂肪酸的合成，萜类化合物、胡萝卜素、类固醇的合成，都必须通过一系列的乙酰化反应。
一般通过形成活性乙酰基即乙酰辅酶A而实现。
我国磺胺类药物生产基础较好，并已成为全世界磺胺类药物的头号产销大国，预计今后有一定的发展空间。
（4）酰化反应定义：有机物分子中O、N、C原子上导入酰基的反应。
（5）酰化剂强弱与种类离去基因共轭酸的酸性越强，酰化剂的酰化能力越强。
（6）酰化能力RCOLO>RCOBF4>RCOX>RCOOCOR>RCOOH>RCOOR,> RCONHR五、合成路线（1）不加催化剂法在装有搅拌、温度计和回流冷凝管的250ml三颈瓶中投入0.10摩尔（17.2克）的磺胺和计算量的22.5%的氢氧化钠溶液（22ml），开搅拌，于水浴上加热至50-55℃左右，待物料溶解后加氢氧化钠NaOH3ml和醋酸酐4ml，因反应为放热反应，加料后温度会上升，加料期间反应温度控制在50~55℃，重复上述加料共5次，每次间隔不少于5分钟。
加料完成后，继续在水浴上保温搅拌30分钟，反应结束。
将反应液倾入250ml的烧杯中，加30ml常水稀释，用浓盐酸调至pH=7,放置结晶，待精制用。
取结晶液，抽滤，沉淀物用10-15ml水洗涤，洗液与滤液合并，溶解混合物，放置30分钟，使溶解完全，抽除不溶物，滤液加少量活性炭室温脱色后，抽滤，滤液用40%氢氧化钠溶液，调pH=5，析出磺胺醋酰，抽滤，于红外灯下干燥得精品，m.p 179-180℃,如果所得产品熔点不合格，可用热水（1:15）进行重结晶，直至熔点合格。
（2）加催化剂（吡啶）法在附有搅拌装置、温度计、回流冷凝管的250ml散尽瓶中，加入磺胺26g，22.5%的NaOH水溶液33ml。
搅拌，水浴逐渐升温至50-55O C。
待物料溶解后，加入醋酐7.5ml，吡啶5滴，5min后加入77%的NaOH溶液4.5ml，随之每隔5min将剩余的醋酐和77%的NaOH水溶液分次交替加入，每次各2ml。
加料期间，反应温度需维持在50-55o C.加料完毕，继续搅拌反应30min。
反应完毕，将反应液倾入250ml烧杯中，加水30ml稀释，以浓盐酸调Ph至7.0，放冷，析出未反应原料磺胺，过滤，洗饼弃去，滤液以HCL调至pH4.0-5.0，有固体析出，过滤，滤饼压紧抽干。
用3倍量的10%的盐酸溶解滤饼，放置30min。
抽滤，滤液再以40%NaOH溶液调整pH至5.0析出磺胺醋酰，抽滤、干燥、称重、得成品。
（3）相转移催化法用相转移催化法合成磺胺醋酰，以TEBA（三乙基苄基氯化铵）为相转移催化剂，应用正交试验优化反应条件，考察了温度、相转移催化剂对反应的影响。
收率由58.3%提高到71.67%，降低了成本，经改进纯制方法，减少了污染。
六、合成路线的选择及理论依据这三种制备磺胺醋酰的合成路线，经对比分析我们选择第二种加催化剂吡啶的方法。
因为将其与第一种比较得知这两种其实是相似的，表面上看来这两种方法在仪器大小、试剂用量的数值上有所不同，但经计算得知它们的比例及配料比都是一样的。
与其不同的就是第二种加了5滴吡啶，吡啶的加入提高了醋酐的酰化能力，加快了反应速度，减少了反应时间，同时也提高产率，降低了成本，减少了污染，符合绿色化学的理念。
再将其与第三种进行比较，相转移催化法的收率的确比前两种都高，但这种方法至今很少用于小型合成实验，不符合我们的实际，许多条件都不能满足，而且反应中所涉及的试剂价格较昂贵，成本太高，不经济。
所以综合看来选用第二种方法是最合理的。
七、磺胺醋酰的合成(一)合成原理（二）实验仪器三颈烧瓶1个调速搅拌器1个温度计2个回流冷凝管1个抽滤瓶1个电热套1个烧杯3个布氏漏斗1个滴液漏斗1个 pH试纸量筒1个橡皮管玻璃棒表（三）实验试剂（四）药品的物化性质（五）实验步骤在安装有搅拌装置、温度计、回流冷凝管的250ml三颈瓶中，加入磺胺26g、22.5%的NaOH水溶液33ml。
搅拌，水浴逐渐升温至50-55O C。
待物料溶解后，加入醋酐7.5ml、吡啶5滴，5min后加入77%的NaOH溶液4.5ml，随之每隔5min将剩余的醋酐和77%的NaOH水溶液分次交替加入，每次各2ml。
加料期间，反应温度需维持在50-55o C.加料完毕，继续搅拌反应30min。
反应完毕，将反应液倾入250ml烧杯中，加水30ml稀释，以浓盐酸调pH至7.0，放冷，析出未反应原料磺胺，过滤，洗饼弃去，滤液以HCl调至pH4.0-5.0，有固体析出，过滤，滤饼压紧抽干。