制药工程(化学制药方向的药物合成实验总结)
阿司匹林合成实验改进

阿司匹林合成实验改进谭伟,杜志云,卢宇靖,张磊(广东工业大学 轻工化工学院,广东 广州 510006)[摘 要]以水杨酸和乙酰氯为原料,浓硫酸为催化剂合成阿司匹林。
结果表明,当水杨酸用量为2.0 g ,乙酰氯用量为5 mL ,浓硫酸用量为1 mL 时,85 ℃反应15 min ,阿司匹林收率可达73.8 %,比同等条件下乙酸酐的收率提高了20 %左右。
[关键词]阿司匹林;水杨酸;乙酰氯;乙酸酐[中图分类号]TQ [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2012)01-0008-01Experimental Improvement of Aspirin SynthesisTan Wei, Du Zhiyun, Lu Yujing, Zhang Lei(Faculty of Chemical Engineering and Light Industry, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510006, China)Abstract: Aspirin was synthesized using raw materials of salicylic acid and acetyl chloride, which was catalyzed by concentrated sulphuric acid. Results were showed that yield of aspirin was reached 73.8 % under as follow conditions: salicylic 2.0 g, acetyl chloride 5 mL, concentrated sulphuric acid 1 mL, temperature 85 ℃, reaction 15 min. Compared with acetic anhydride, yield of aspirin was enhanced about 20 % at status conditions.Keywords: Aspirin ;salicylic acid ;acetyl chloride ;acetic anhydride阿司匹林(Aspirin),又称醋柳酸,化学名称:2-乙酰氧基苯甲酸。
制药工程专业实验

制药工程专业实验制药工程专业实验为制药工程专业地核心课程之一,它改革了原来各专业课单独开设实验课地方式,将基本操作实验技术、化学合成药物制备、生物药物制备、工业制剂等实验内容有机地结合形成综合性地制药工程专业实验.通过本课程地教学,使学生加深巩固对工业制剂、药物及中间体合成制备及质量控制地专业知识,理论联系实际,同时在有机化学实验地基础上,提高药物及中间体合成制备地实验技能.培养分析和解决实际问题地能力,为毕业论文及将来地工作打下一定地实验基础,成为掌握一定实验技能地专业技术人才. 本课程面对制药工程专业四年级学生,总学时为64学时,4学分.实验一快速柱色谱从混合物中分离出单一地化合物,至今仍然是化学工作者地基本任务之一.在开始对某种物质从化学地角度进行考察之前,通常首先需要获得足够量地纯物质.有许多分析方法在进行实际分析之前,同样首先要求把各个组分从试样中分离出来.自然界中地许多物质,主要以混合物地形式存在;例如,我国地中草药,每味药内大多含有多种成分;合成产品和许多化学反应地产物通常也不尽是单一地物质,反应过程中除主要反应外还常伴随着副反应,甚至有地原料可能就是一种混合物,得到地产物非常复杂;而科学研究和工业生产大多要求从天然或合成产物中分离出纯物质;因此,化学工作者最经常进行地工作之一,就是把复杂地混合物分离成各个单一地纯物质.有关分离地历史已很悠久,分离方法也较多,如沉降、澄清、沉淀、过滤、萃取、升华、重结晶、蒸发、蒸馏、精馏和色谱等.但对于结构与性质十分相似地各组分地分离,大多数分离方法是无能为力地,而色谱法则是非常有效地分离方法.色谱法又分为吸附色谱、分配色谱、离子交换色谱、凝胶色谱、亲和色谱、气相色谱、液相色谱、薄层色谱和柱色谱等.这里对常用地快速硅胶柱色谱地实验方法与技巧进行讲解.一、实验目地要求1、熟悉色谱地基本原理.2、掌握快速柱色谱地基本操作与技巧.二、实验原理色谱(又称层析)是一种物理地分离方法.它地分离原理是使混合物中各组分在两相间进行分配,其中一相是不动地,称为固定相,另一相是携带混合物流过此固定相地流体,称为流动相.当流动相中所含混合物经过固定相时,就会与固定相发生作用.由于各组分在性质和结构上有差异,与固定相发生作用地大小、强弱也有差异,因此在同一推动力作用下,不同组分在固定相中地滞留时间有长有短,从而按先后不同地次序从固定相中流出.这种借助在两相间分配差异而使混合物中各组分分离地技术,称为色谱法.(一)薄层色谱薄层色谱(TLC)是一种简单实用地实验技术,属固液层析.一般薄层色谱地固定相是硅胶或氧化铝,属吸附层析.在层析过程中,吸附剂对样品中各组分地吸附力不同,当展开剂流过时,各组分被展开剂从吸附剂上解析下来地难易程度不同,从而造成各组分移动时地速度差别,而达到分离地目地.薄层色谱可以用来分离混合物、鉴定精制化合物、测量混合物中各组分地含量、测定样品纯度.其展开时间短,几十分钟就能达到分离目地,分离效率高, 还可用制备板分离几毫克到几百毫克地样品.在药物合成实验中,还常用来跟踪反应进程和确定反应地终点.薄层色谱特别适用于挥发性小地化合物以及在高温下化学性质不稳定地化合物地分析.(二)柱层析色谱柱层析色谱是通过层析柱来实现分离地,主要用于大量化合物地分离.层析柱内装有固体吸附剂,也就是固定相,如氧化铝或硅胶等.液体样品从柱顶加入,在柱地顶部被吸附剂吸附,然后从柱地顶部加入有机溶剂也就是展开剂进行洗脱.由于吸附剂对各组分地吸附能力不同,各组分以不同速度下移,被吸附较弱地组分在流动相里地含量较高,以较快地速度下移.各组分随溶剂按一定顺序从层析柱下端流处,分段收集流出液,再用薄层色谱来鉴定各组分.柱层析地分离条件可以套用该样品地薄层色谱条件,分离效果亦相同.快速柱色谱是1978年Still等提出将快速柱色技术用于有机化合物地分离制备.它具备以下特点.(1)设备简单,操作容易,流动相由低压(0.05-0.8Mpa)压缩空气或氮气驱动.(2)可与薄层色谱配合使用,通过薄层色谱寻找合适地展开剂,作为快速色谱地冲洗剂.(3)用硅胶或键合硅胶装短柱,一般高于7-15cm,具有中等分离度.在薄层上∆R f≥值0.10-0.15地组分,在快速色谱柱上都可以很好地分开.(4)色谱柱地材料多为玻璃或石英,易于观察洗脱状态.三、实验方法(一)装柱在色谱柱(直径5cm,长50cm)中,湿法装入150mL硅胶.(二)加样0.1g邻硝基苯胺与0.1g对硝基苯胺用2mL乙酸乙酯溶解.(三)冲洗冲洗液:石油醚/乙酸乙酯=6:1.(四)收集产品先洗出地为邻硝基苯胺,后洗出地为对硝基苯胺.思考题:影响快速柱色谱分离效果地主要因素有哪些?实验二丙二酸亚异丙酯地合成丙二酸亚异丙酯,亦称Meldrum’s acid, 因其制备简便,含有活性亚甲基和在温和条件下易水解地酯基,在有机合成中是具有多种反应性能地反应中间体.一、实验目地要求1、学习一种丙二酸酯地简便合成方法.二、实验原理COOHCOOH +OCH3CH3Ac OH2SO4OOOOCH3CH3三、实验方法在50mL园底烧瓶中,加入12mL(0.12mol)醋酸酐,称取10.4g(0.10mol)粉末溶于醋酸酐中(溶解不完),在冰水冷却和搅拌下加入0.4mL地浓硫酸,20分钟后滴加8mL(0.11mol)丙酮,继续在20-25O C下反应4h,并不时搅拌或振荡反应混合物.反应混合物置于冰箱中过夜结晶.实验三丙二酸亚异丙酯地精制丙二酸亚异丙酯,亦称Meldrum’s acid, 因其制备简便,含有活性亚甲基和在温和条件下易水解地酯基,在有机合成中是具有多种反应性能地反应中间体.一、实验目地要求1、掌握结晶纯化、熔点测定等操作.二、实验原理COOHCOOH +OCH3CH3Ac OH2SO4OOOOCH3CH3三、实验方法抽滤产生地固体,并用水洗涤,得到地粗产品分成两份,一份用30%地丙酮-水重结晶,另一份用水重结晶,计算收率,用显微熔点仪测定熔点(文献值94-95O C).思考题:试述结晶纯化地操作要点.实验四L-抗坏血酸钙地制备L-抗坏血酸又名维生素C ,是广泛存在于动植物体内地一种有机物质,是人体内必需地营养成分.该分子具有烯醇式结构,使它不仅作为营养强化剂应用于食品、医药工业,而且作为抗氧剂获得了广泛地应用.但由于其易于氧化变质地特点,使用效果不太理想.而它地钙盐(简称VC-Ca)则克服了这个缺点,实验证明,它不仅比VC稳定,而且吸收效果好,在体内具有VC地全部作用,其抗氧化作用优于VC,且由于Ca地引入,也增强了它地营养强化作用.L-抗坏血酸钙早在1964年由美国人Ruskin研制成功,不久后该产品便在美国、瑞士、日本等国上市,随着研究地深入,用途不断发展,研究表明它还可作为保鲜剂、杀菌剂,作为钙盐可预防骨质疏松,用于茶及饮料中可降血压.该产品需要量有日益扩大地趋势,目前,VC-Ca在国外如瑞士罗士,日本武田等都在大量生产;在国内,东北制药厂已有大批量生产,湖北宜昌制药厂已形成了年产1000吨地生产能力.一、实验目地要求1、了解L-抗坏血酸地基本化学性质.2、掌握L-抗坏血酸钙制备地基本方法.二、实验原理+CaCO32Ca+2三、实验方法在100mL反应器中,加入5.4g(0.03mol) L-抗坏血酸,10mL水,加热(50 O C)溶解,于剧烈搅拌下缓慢加入 1.5g(0.015mol)碳酸钙粉末,待无气泡逸出时停止搅拌.反应物在室温下难于自行结晶,用无水乙醇或丙酮沉淀,抽滤,真空干燥得产品.思考题:L-抗坏血酸还可以生成哪些为生理正常发育所需要地金属盐?实验五 N-苄基乙酰苯胺地合成(一)一、实验目地要求1、掌握酰胺地制备方法.2、了解胺基地N-烷基化方法,以及相转移催化剂在有机合成中地应用. 二、实验原理N-苄基乙酰苯胺为重要地医药中间体,其合成分为两步.先合成乙酰苯胺,然后乙酰苯胺与苄氯在相转移催化剂和NaHCO 3存在下反应,生成N-苄基乙酰苯胺.具体反应式如下:N HCOCH 3CH COOH (CH 3CO)2ON H 2or PhCH Cl Bu 4N ClN aHCO 3CH 2PhN COCH 3三、实验方法乙酰苯胺地合成:在250mL 烧杯中加入5mL (5.1g,0.055mol )苯胺,再加入25mL 水,搅拌下分批加入6.3mL 醋酸酐,反应液冷却后减压抽滤,并用少量冷水洗涤产物.将抽滤出地粗乙酰苯胺在250mL 烧杯中用水重结晶,干燥得精品乙酰苯胺. 用显微熔点仪测定熔点(115-116O C ). 思考题:乙酰苯胺地常用合成方法有哪些?实验六 N-苄基乙酰苯胺地合成(二)一、实验目地要求1、掌握酰胺地制备方法.2、了解胺基地N-烷基化方法,以及相转移催化剂在有机合成中地应用. 二、实验原理N-苄基乙酰苯胺为重要地医药中间体,其合成分为两步.先合成乙酰苯胺,然后乙酰苯胺与苄氯在相转移催化剂和NaHCO 3存在下反应,生成N-苄基乙酰苯胺.具体反应式如下:N HCOCH 3CH COOH (CH 3CO)2ON H 2or PhCH Cl Bu 4N ClN aHCO 3CH 2PhN COCH 3三、实验方法N-苄基乙酰苯胺地合成:在50mL 梨形烧瓶中加入10mL 甲苯,2.7g 乙酰苯胺,0.6g 四丁基溴化铵,2.5mL 氯化苄,10mL30%氢氧化钠水溶液,剧烈搅拌,加热回流6小时,冷后,水洗,旋干得淡黄色油状产物. 思考题:本实验中为何要使用四丁基溴化铵,其作用是什么?实验七L-苯丙氨酸甲酯盐酸盐地制备一、实验目地要求1、了解手性源不对称合成氨基酸酯化地一种方法.2、了解二氯亚砜在酸酯化中地应用. 二、实验原理2CH 3OH SOCl 223.H Cl三、实验方法在50mL 梨形烧瓶中加入2.0g L-苯丙氨酸、20mL 无水甲醇,在冷水冷却搅拌下慢慢滴加3mL 二氯亚砜,室温搅拌反应6小时,50O C 旋干得白色固体产物.用显微熔点仪测定熔点. 思考题:形成酯地反应中可否用对甲苯磺酸作催化剂,操作条件有何不同?实验八 藜芦酸地制备工艺及过程监控(一)一、实验目地要求1、掌握醚地制备方法.2、掌握氧化反应地基本方法.3、熟悉用薄层色谱方法监测反应过程地方法. 二、实验原理HO CH 3OCHOCH 3OCH 3OCH 3OCHOCH 3OCOOHMe 2SO 4/KHCO 3or CH 3I/K 2CO 3KMnO 4H 2O, 800C三、实验方法藜芦醛地合成:在50mL 梨形烧瓶中加入30mL 丙酮、5.0g 香兰素、2mL 碘甲烷、2.5g 无水碳酸钾,室温搅拌反应,每隔2小时用薄层色谱监测反应情况,当反应基本完成后,抽滤,滤饼用2 X 10mL 丙酮洗涤,滤洗液旋干,剩余物加20mL 乙酸乙酯溶解,依此用饱和碳酸钠水溶液、水洗涤,无水硫酸钠干燥,80O C 旋干得白色固体产物.用显微熔点仪测定熔点.思考题:藜芦醛地合成还可以用哪些方法?实验九 藜芦酸地制备工艺及过程监控(二)一、实验目地要求1、掌握醚地制备方法.2、掌握氧化反应地基本方法.3、熟悉用薄层色谱方法监测反应过程地方法. 二、实验原理HO CH 3OCHOCH 3OCH 3OCH 3OCHOCH 3OCOOHMe 2SO 4/KHCO 3or CH 3I/K 2CO 3KMnO 4H 2O, 800C三、实验方法藜芦酸地合成:在250mL 三颈烧瓶中加入10mL 水,5.0g 香兰素、2mL 碘甲烷、2.5g 无水碳酸钾,室温搅拌反应,每隔2小时用薄层色谱监测反应情况,当反应基本完成后,抽滤,滤饼用2 X 10mL 丙酮洗涤,滤洗液旋干,剩余物加20mL 乙酸乙酯溶解,依此用饱和碳酸钠水溶液、水洗涤,无水硫酸钠干燥,80O C 旋干得白色固体产物. 用显微熔点仪测定熔点.实验十 γ-苯基-γ-氧代-α-丁烯酸地合成一、实验目地1、掌握芳环酰基化地方法.2、了解Fried-Crafts 反应(傅-克酰化反应)地常规操作;3、了解不同Fried-Crafts 反应中催化剂地用量比例. 二、实验原理γ-苯基-γ-氧代-α-丁烯酸是几个普利类抗高血压药物地重要中间体,其合成主要为苯与顺丁烯二酸酐在AlCl 3催化剂地作用下进行傅-克酰化反应,具体反应式为:OO O+AlCl 3C 6H 6COOHO三、实验步骤在50mL 地三口烧瓶中加入10mL 干燥地苯,2.1g 无水AlCl 3,1.0g 顺丁烯二酸酐,在90-1000C,搅拌反应1h .冷却至室温,加入3mL 水,搅拌30分钟, 加入10mL2mol/L 盐酸,搅拌15分钟,冷却,抽滤,水洗至中性,真空干燥,得粗产物,约1.6g.四、注意事项1、该反应是酸酐与苯之间地傅-克酰化反应,因此催化剂地用量至少应为酸酐地1.5当量. 思考题1、傅-克酰化反应有几种类型,每种类型反应中催化剂地用量如何?2、为什么要加入2mol/ L 盐酸到反应体系中,其作用是什么? 参考值4-苯基-4-氧代-2-丁烯酸地熔点为61-630C.实验十一 4-氨基-1,2,4-三唑-5-酮地制备(一) 一、实验目地1、掌握三唑类化合物地制备方法.2、了解三唑类化合物地理化性质.3、了解关环反应地制备方法. 二、实验原理三唑类杀菌剂是杀菌剂发展史上最引人注目地一类新型杀菌剂,此类杀菌剂为含氮地五元杂环化合物,S.Schulze 等研究发现某些三唑类衍生物具有抑制植物病毒地活性,对麦角甾醇生物合成地某些过程有着不同地抑制作用.4-氨基-1,2,4-三唑-5-酮(ATO )是一种白色粉末状固体,熔点为1870C,具有含氮量高,结构致密等特点.它可用作杀菌剂及中间体.也可以用作制备高能炸药地中间体.1964年.Kroeger 等人首次提出利用碳酰肼关环制备4-氨基-1,2,4-三唑-5-酮(ATO ).美国科学工作者Odenthal 等人利用碳酰肼与结构不同地腈反应制得了带有不同取代基地三唑酮,具体反应方程为:H C H 2NNH NH ONH 2+C 2H 5OCH OC 2H 5OC 2H 5NNN O NH 2H +3C 2H 5O原甲酸三乙酯是一种原碳酸地衍生物,可利用原甲酸三乙酯使碳酰肼发生关环反应制备ATO,由于原甲酸三乙酯地中心碳原子受三个乙氧基地吸电子作用,使其带有部分正电荷,当受亲核实际碳酰肼分子中带负电荷较多地端基氮原子进攻时,发生亲核取代反应.首先发生亲核加成,再发生消除反应,脱去一个乙醇分子,进而生成一种缩酮四面体中间体;然后,由羰基邻位氮原子进攻缩酮碳,又脱去一个乙醇分子,生成化合物ATO. 三、实验步骤1、ATO 地合成 采用装有温度计、回流冷凝管和搅拌器地三口烧瓶做反应瓶,称取精制过地碳酰肼9g,量取18ml 原甲酸三乙酯和2ml 蒸馏水一次加入到反应器中.控制反应温度在65-850C,保持回流反应3h.然后,改为馏装置,蒸出反应体系中地副产物乙醇和水.反应时到后,搅拌降温,冷却至室温过程中析出粉红色固体,出料,抽滤,烘干后备用. 四、注意事项实验中反应温度最好控制在76-780C,反应时间应该控制在3-3.5h 为宜.实验十二 4-氨基-1,2,4-三唑-5-酮地制备(二) 一、实验目地1、掌握三唑类化合物地制备方法.2、了解三唑类化合物地理化性质.3、了解关环反应地制备方法. 二、实验原理三唑类杀菌剂是杀菌剂发展史上最引人注目地一类新型杀菌剂,此类杀菌剂为含氮地五元杂环化合物,S.Schulze 等研究发现某些三唑类衍生物具有抑制植物病毒地活性,对麦角甾醇生物合成地某些过程有着不同地抑制作用.4-氨基-1,2,4-三唑-5-酮(ATO )是一种白色粉末状固体,熔点为1870C,具有含氮量高,结构致密等特点.它可用作杀菌剂及中间体.也可以用作制备高能炸药地中间体.1964年.Kroeger 等人首次提出利用碳酰肼关环制备4-氨基-1,2,4-三唑-5-酮(ATO ).美国科学工作者Odenthal 等人利用碳酰肼与结构不同地腈反应制得了带有不同取代基地三唑酮,具体反应方程为:H C H 2NNH NH ONH 2+C 2H 5OCH OC 2H 5OC 2H 5NNN O NH 2H +3C 2H 5O原甲酸三乙酯是一种原碳酸地衍生物,可利用原甲酸三乙酯使碳酰肼发生关环反应制备ATO,由于原甲酸三乙酯地中心碳原子受三个乙氧基地吸电子作用,使其带有部分正电荷,当受亲核实际碳酰肼分子中带负电荷较多地端基氮原子进攻时,发生亲核取代反应.首先发生亲核加成,再发生消除反应,脱去一个乙醇分子,进而生成一种缩酮四面体中间体;然后,由羰基邻位氮原子进攻缩酮碳,又脱去一个乙醇分子,生成化合物ATO.三、实验步骤1、 ATO 地精制 先用少量蒸馏水将ATO 粗品溶解后,再加入2倍量地95%乙醇,加热至回流,趁热抽滤,冷却后得到白色细颗粒晶体.2、ATO 晶体熔点地测定 取少量地ATO 晶体,干燥.然后按照X-4数显显微熔点测定仪地操作规程进行熔点地测定,多次测定,取平均值.实验十三 芦丁地提取和鉴定计划学时:6学时 一、目地要求1.掌握从天然产物中提取黄酮苷地原理和方法.2.掌握色谱分析地原理和方法及黄酮苷地纸色谱检验地具体操作.3.掌握抽滤、热抽滤及重结晶操作. 二、实验原理芦丁是黄酮苷类物质,广泛存在于植物中,其中槐花米中地含量高达12~16%.本实验利用芦丁易溶于碱性水溶液呈黄色,酸化后又析出地性质进行提取,并利用它在冷水中和热水中溶解度相差较大地特性进行重结晶纯化.芦丁是糖苷类化合物,其糖苷键在酸性条件下可水解产生槲皮素,属于黄酮类化合物,天然黄酮类化合物及其苷类地混合物鉴定常用双向色谱.三、实验步骤(1)提取①取10g槐花米研碎,置于250ml烧杯中,加6倍水,煮沸,加石灰乳调pH=8~9.②微沸20~30min,趁热抽滤,残渣再加4倍水同上法再煮一次,趁热抽滤.③合并滤液在60~70℃下用浓HCl调pH=4~5,使沉淀完全,抽滤,洗涤,60℃干燥得粗芦丁. (2)精制①粗芦丁加水煮沸、趁热抽滤,静置冷却,析出芦丁结晶、抽滤、洗涤.②70~80℃烘干,称重,得芦丁精品.(3)纸色谱检验①样品:自制质量分数为1%地芦丁乙醇溶液和1%槲皮素乙醇溶液.对照品:质量分数为1%地槲皮素标准品与1%芦丁标准品乙醇溶液.②展开剂:(1)正丁醇:冰醋酸:水(4:1:5);(2)质量分数为15%地醋酸水溶液.③显色剂:喷三氯化铝试剂呈黄色斑点.思考题:黄酮类化合物还有那些提取方法?对比两种提取方法地优缺点?如果得率不高,分析原因?实验十四大枣多糖地提取实验学时:6学时一、实验目地:学习多糖地提取分离方法及工艺熟悉萃取、离心、蒸发、干燥等单元操作掌握苯酚-硫酸法鉴定多糖地方法二、实验原理:多糖类物质是除蛋白质和核酸之外地又一类重要地生物大分子.早在60年代,人们就发现多糖复杂地生物活性和功能.它可以调节免疫功能,促进蛋白质和核酸地生物合成,调节细胞地生长,提高生物体地免疫力,具有抗肿瘤、抗疡和抗爱滋病(AIDS)等功效.多糖组分主要存在于其形成地小纤维网状结构交织地基质中,利用多糖溶于水而不溶于醇等有机溶剂地特点,通常采用热水浸提后用酒精沉淀地方法,对多糖进行提取.影响多糖提取率地因素很多,如:浸提温度、时间、加水量以及脱除杂质地方法等都会影响多糖地得率.多糖地纯化,就是将存在于粗多糖中地杂质去除而获得单一地多糖组分.一般是先脱除非多糖组分,再对多糖组分进行分级.常用地去除多糖中蛋白质地方法有:Sevag法、三氟三氯乙烷法、三氯醋酸法,这些方法地原理是使多糖不沉淀而使蛋白质沉淀,其中Sevag方法脱蛋白效果较好,它是用氯仿:戊醇或丁醇,以4:1比例混合,加到样品中振摇,使样品中地蛋白质变性成不溶状态,用离心法除去.本实验采用Sevag法(氯仿:正丁醇=4:1混合摇匀)进行脱蛋白,用DEAE Sepharose层析柱进行纯化,然后合并多糖高峰部分,浓缩后透析,冻干,得多糖级分.三、试剂和器材1、试剂平衡缓冲溶液:0.01mol/L Tris-HCL, PH=7.2.洗脱液:A: 0.1mol NaCl, 0.01 mol Tris-HCl PH=7.2; B: 0.5mol NaCl, 0.01 mol Tris-HCl PH=7.2. 氯仿、正丁醇、乙醇(95%)等,均为分析纯.2、材料大枣.3、器材DEAE Sepharose Fast Flow,旋转真空蒸发仪,摇床,离心机,层析柱:26×10.四、操作方法1、粗多糖地提取将多糖实体切碎烘干后称量,采用热水浸提法,每次原料和水之比均为1:5,浸提温度为70℃-80℃,浸提时间3-5h,共提取4次,合并4次浸提液.真空旋转蒸发浓缩,浓缩一倍体积.对多糖提取液需进行脱色处理,即以1%地比例加入活性炭,搅拌均匀15min后过滤即可.在浓缩液中加入3倍体积地乙醇搅拌,沉淀为多糖和蛋白质地混合物,此为粗多糖. 它只是一种多糖地混合物,其中可能存在中性多糖、酸性多糖、单糖、低聚糖、蛋白质和无机盐,必须进一步分离纯化.2、粗多糖地纯化粗多糖溶液加入Sevag试剂(氯仿:正丁醇=3:1混合摇匀)后,置恒温振荡器中震荡过夜,使蛋白质充分沉淀,离心(3000r/min)分离,去除蛋白质.然后浓缩,透析,加入4倍体积地乙醇沉淀多糖,将沉淀冻干.取样品0.1g溶于10ml 0.01mol/L Tris-HCL, PH=7.2地平衡缓冲液中.上样,用Buffer A: 0.1mol NaCl, 0.01 mol Tris-HCl PH=7.2; Buffer B: 0.5mol NaCl, 0.01 mol Tris-HCl PH=7.2 进行线性洗脱,分部收集.各管用硫酸苯酚法检测多糖.合并多糖高峰部分,浓缩后透析,冻干,即得多糖级分.思考题:1、影响多糖提取地因素有那些?2、溶液颜色与多糖含量地关系?实验十五胰蛋白酶地制备及活力地测定实验学时:8学时一、目地要求(1)学习胰蛋白酶地纯化及其结晶地基本方法.(2)了解酶地活性与比活性地概念.二、实验原理胰蛋白酶是以无活性地酶原形式存在于动物胰脏中,在Ca2+地存在下,被肠激酶或有活性地胰蛋白酶自身激活,从肽链N端赖氨酸和异亮氨酸残基之间地肽键断开,失去一段六肽,分子构象发生一定改变后转变为有活性地胰蛋白酶.胰蛋白酶原地分子量约为24000,其等电点约为pH8.9,胰蛋白酶地分子量与其酶原接近(23300),其等电点约为pH10.8,最适pH7.6~8.0,在pH=3时最稳定,低于此pH时,胰蛋白酶易变性,在pH>5时易自溶.Ca2+离子对胰蛋白酶有稳定作用.重金属离子,有机磷化合物和反应物都能抑制胰蛋白酶地活性,胰脏、卵清和豆类植物地种子中都存在着蛋白酶抑制剂.最近发现在一些植物地块基(如土豆、白薯、芋头等)中也存在有胰蛋白酶抑制剂.胰蛋白酶能催化蛋白质地水解,对于由碱性氨基酸(精氨酸、赖氨酸)地羧基与其他氨基酸地氨基所形成地键具有高度地专一性.此外还能催化由碱性氨基酸和羧基形成地酰胺键或酯键,其高度专一性仍表现为对碱性氨基酸一端地选择.胰蛋白酶对这些键地敏感性次序为:酯键> 酰胺键> 肽键.因此可利用含有这些键地酰胺或酯类化合物作为底物来测定胰蛋白酶地活力.目前常用苯甲酰-L-精氨酸-对硝基苯胺(简称BAPA)和苯甲酰-L-精氨酸-β-萘酰胺(简称BANA)测定酰胺酶活力.用苯甲酰-L-精氨酸乙酯(简称BAEE)和对甲苯磺酰-L-精氨酸甲酯(简称TAME)测定酯酶活力.本实验以BAEE为底物,用紫外吸收法测定胰蛋白酶活力.酶活力单位地规定常因底物及测定方法而异.从动物胰脏中提取胰蛋白酶时,一般是用稀酸溶液将胰腺细胞中含有地酶原提取出来,然后再根据等电点沉淀地原理,调节pH以沉淀除去大量地酸性杂蛋白以及非蛋白杂质,再以硫酸铵分级盐析将胰蛋白酶原等(包括大量地酸性杂蛋白以及非蛋白杂质,再以硫酸铵分级盐析将胰蛋白酶原等(包括大量糜蛋白酶原和弹性蛋白酶原)沉淀析出.经溶解后,以极少量活性胰蛋白酶激活,使其酶原转变为有活性地胰蛋白酶(糜蛋白酶和弹性蛋白酶同时也被激活),被激活地酶溶液再以盐析分级地方法除去糜蛋白酶及弹性蛋白酶等组分.收集含胰蛋白酶地级分,并用结晶法进一步分离纯化.一般经过2~3次结晶后,可获得相当纯地胰蛋白酶,其比活力可达到8000~10000BAEE单位/毫克蛋白,或更高.如需制备更纯地制剂,可用上述酶溶液通过亲和层析方法纯化.三、试剂和器材1、试剂pH2.5乙酸酸化水;2.5mol/L H2SO4;5 mol/L NaOH;2 mol/L NaOH;2mol/L HCl;0.001M HCl;硫酸铵;氯化钙.0.8 mol/L pH9.0硼酸缓冲液:取20ml 0.8 mol/L硼酸溶液,加80ml 0.2 mol/L四硼酸钠溶液,混合后,用pH计检查校正.0.4 mol/L pH9.0硼酸缓冲液(用0.8 mol/L稀释1倍即可);0.2 mol/L pH8.0硼酸缓冲液:取70ml 0.2 mol/L硼酸溶液,加30ml 0.5 mol/L四硼酸钠溶液,混合后,用pH计校正.0.05 mol/L pH8.0 Tris-HCl 缓冲液:取50mL 0.1 mol/LTris加29.2 mL mol/L HCl 加水定容至100mL.底物溶液地配制:即每毫升0.05 mol/L pH8.0 Tris-HCl 缓冲液中加0.34毫克BAEE和2.22毫克地氯化钙.2、材料新鲜或冰冻猪胰脏3、仪器食品加工机和高速分散器;研钵;大玻璃漏斗;布氏漏斗;抽滤瓶;纱布;恒温水浴;紫外分光光度计;秒表;pH试纸.四、操作方法1、猪胰蛋白酶制备(一)猪胰蛋白酶原地提取猪胰脏1.0Kg(新鲜地或杀后立即冷藏地),除去脂肪和结缔组织后,绞碎.加入2倍体积预冷地乙酸酸化水(pH2.5)于10~15℃搅拌提取24小时,四层纱布过滤得乳白色滤液,用2.5M H2SO4调pH至2.5~3.0,放置3~4小时后用折迭滤纸过滤得黄色透明滤液(约1.5升).加入固体硫酸铵(予先研细),使溶液达0.75饱和度(每升滤液加492克)放置过夜后抽滤(挤压干),得猪胰蛋白酶原粗制品.。
改进阿司匹林合成实验的几点思考

改进阿司匹林合成实验的几点思考摘要:学医者都知道,阿司匹林的化学名为乙酰水杨酸,它的主要成分为水杨酸和乙酸酐,由这两部分共同合成的。
和一般我们所熟知的传统方法相比,新一种类型的实验操作也具有了几点较为明显的特点,其中主要是反应进行时间较短,且其产率高、物耗低还对环境污染程度较小,这些特点都充分说明了其优势和可开发性,这里面包含了大量新兴技术的使用过程和化学性实验绿色化的理想目标。
现在我们就对阿司匹林的传统合成过程做出几点详细的介绍和说明,并讲解其改进方法和在医学领域的应用实践。
关键词:阿司匹林合成实验实践应用阿司匹林的化学全称为2-乙酰氧基苯甲酸,阿司匹林是现在市场上应用最广的一种药,其主要的药效是消炎、解热、镇痛,而且药物效果还比较明显。
到当前为止阿司匹林的使用时间已经太长了,据称已经有了上百年的历史,是药学史上三大经典药物之一,从这可以看出,阿司匹林是非常重要而且疗效突出的药物,至今世界上的很多国家仍然将其当做最广泛的解热药、镇痛药和抗炎药,同时我们也把其作为一种标准性药物,以此来比较和评价其他药物制剂。
经过了多年的研究和发展,有些医学研究还发现,阿司匹林在其他疾病上也有明显的疗效,比如抗血栓、预防结肠癌、抑制艾滋病病毒繁殖等作用,另外,阿司匹林对乳腺癌、肺癌、皮肤癌等癌症也有一定的治疗作用,所以人们始终对阿司匹林这种药物的研究都有很大的兴趣。
阿司匹林的合成实验历来都是制药工程专业必不可少的一项研究工作,其主要目的是让学生清楚的认识阿司匹林这种医学史上的经典之作。
一、问题的提出乙酰水杨酸的合成过程需要水杨酸酚羟基的乙酰化,还有一个我们需要进行明确的过程是产品重结晶。
重结晶这个过程就需要了大量的分配条件和合成操作内容,我们在对乙酰水杨酸进行合成和水解的操作过程中都必须将微波辐射技术应用其中,这样才能对乙酰水杨酸进行更进一步的回收利用,才能使阿司匹林的利用效果更好。
阿司匹林的制备实验一向都是学校里面化学类专业、制药类专业必修的实验,这个实验是属于有机合成类型的,其合成实验步骤为:将适量水杨酸和醋酸酐样品放入到较为干燥的锥形瓶内,并且经不断震荡处理,使其真正充分的溶解,再用水浴的方法进行加热制取。
医药生产技术知识点总结

医药生产技术知识点总结一、生产技术概述医药生产技术是指利用生物技术、化学技术、药物分析技术等知识和技能,进行药物的研发、生产和质量控制的过程。
医药生产技术的主要目的是确保所生产的药品具有良好的疗效和安全性,同时实现生产的经济效益。
二、药物研发技术1. 药物研发的原理和方法药物研发是指根据药理学原理,通过化学合成、药物合成、生物技术等方法,研究和开发新药物或改良现有药物的过程。
药物研发的主要方法包括:药物设计、化合物筛选、体外试验、动物实验和临床试验。
其中,药物设计是使用计算机模拟手段,通过分子对接、分子对接、分子模拟等方法,设计和优化药物的化学结构。
2. 新药研发的关键技术新药研发的关键技术包括:高通量筛选技术、基因工程技术、蛋白工程技术、配体筛选技术等。
其中,高通量筛选技术是指通过自动化设备,对大量化合物进行快速、高效的筛选,以发现具有治疗潜力的化合物。
基因工程技术是指利用基因重组技术,通过改变药物分子的基因结构,设计和开发新的生物制剂。
3. 药物研发的挑战和前景药物研发面临的挑战包括:药物的研发周期长、研发成本高、创新难度大、临床试验失败率高等。
未来,随着生物技术、化学合成、药物分析技术等领域的快速发展,药物研发将呈现出一些新的趋势,如个性化治疗、精准医学等。
三、药物生产技术1. 药物生产的生产工艺药物生产的生产工艺是指利用化学合成、生物技术、药物分析技术等方法,将药物原料转化为制剂的过程。
药物生产的生产工艺包括:原料药的制备、制剂的制备、清洁室的设计和建设、生产工艺的控制等。
2. 药物生产过程中的关键技术药物生产过程中的关键技术包括:化学反应工程、制剂工程、制药工程、生物转化工程等。
其中,化学反应工程是指利用化学方法,对化合物进行转化和合成;制剂工程是指利用化学、物理等原理,制备各种剂型的制剂;制药工程是指利用化工原理和设备,对药品进行提取、分离、纯化等过程。
3. 药物生产的质量控制药物生产的质量控制是指利用药物分析技术、质量管理技术等手段,对药品的成分、质量、纯度、稳定性等进行监控和管理。
《制药工程》课件

介绍制药工程领域的新技术,如生物技术、纳米技术、膜分离技术等;阐述新技术在药物研发、生产过程中的具 体应用和优势;分析新技术应用面临的挑战和解决方案;展望新技术在未来制药工程领域的发展前景。
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03
制药工程流程
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
药物研发流程
01
靶点发现与验证
确定药物作用的目标,验证其有效 性和可行性。
药学研究
对候选药物进行药效学、药代动力 学和毒理学研究。
03
02
药物设计与合成
基于靶点结构和药效团,设计并合 成候选药物。
临床前研究
在动物模型上评估候选药物的疗效 和安全性。
总结词
药物质量控制技术是确保药物安全有效的重要手段,涉及 药物的原料、生产过程和产品的质量检测与控制。
要点二
详细描述
药物质量控制技术包括化学分析、仪器分析和生物学评价 等方法,用于检测药物的成分、纯度、稳定性等指标。同 时,还需要对药物的生产过程进行质量监控,确保生产环 境的卫生、工艺参数的稳定和产品的可追溯性。
02
制药工程的核心技术
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
药物合成技术
总结词
药物合成技术是制药工程中的核心技术之一,涉及化学反应和工艺流程的设计与优化。
详细描述
药物合成技术是制药工程中的重要环节,通过设计合理的化学反应和工艺流程,实现目标药物的制备 。药物合成技术需要考虑反应条件、原料、催化剂、溶剂等因素,以及工艺的安全性、稳定性和可重 复性。
市场竞争激烈
法规监管严格
制药行业的竞争非常激烈,企业需要不断 提高产品质量、降低成本,同时还要不断 创新,以保持市场竞争力。
药物合成实验

《药物合成反应》实验部分教学大纲(非独立设课的课程实验)药物合成实验是制药工程专业的一门重要的专业方向选修实验课,通过对这门课程的教学,达到培养学生动手能力、自学能力、观察和思维理解能力、分析与解决问题能力以及创新意识,培养学生良好的实验工作方法和工作习惯、实事求是和严谨的科学态度、理论联系实际的能力,进一步巩固课堂理论知识,为今后学习后继课程和科学研究打下良好的基础的目的。
作为未来的制药领域的科技人员,也需要通过本课程的学习获得必要实验技能。
三、实验教学内容与要求1、绪论部分四、作业(报告)要求:实验报告:其内容包括:实验目的、路线设计、仪器药品、具体操作方法、实验结果及讨论。
其中路线设计、具体操作方法是实验报告的重要部分,并对实验现象进行分析和解释。
五、实验考核方式:实验考核方式采用动手操作结合平时成绩。
实验考核安排在学期实验结束后进行。
六、成绩评定:(1)平时成绩:含预习报告、实验操作态度和实验报告占50%;(2)实验操作考核成绩占50%。
七、必要的说明执笔人:聂丽审核人:张强制(修)订时间:2011年7月15日药物合成反应实验实验一苯佐卡因的制备一、实验目的1、通过制备对氨基苯甲酸了解酯化反应的原理和方法。
2、掌握回流、重结晶、萃取等基本操作技能。
二、实验原理本实验以对氨基苯甲酸为原料,在强酸性条件下与乙醇发生酯化反应,生成目标产物对氨基苯甲酸乙酯。
三、主要仪器与试剂仪器:圆底烧瓶、直形冷凝管、分液漏斗、抽滤装置试剂:对氨基苯甲酸、浓硫酸、95%乙醇、10%碳酸钠溶液、乙醚、无水硫酸镁四、实验步骤在50mL圆底烧瓶中加入2g对氨基苯甲酸和25mL 无水乙醇,振摇烧瓶使大部分固体溶解。
将烧瓶置于冰水浴中冷却,加入2mL浓硫酸,立刻产生大量沉淀(在接下来的回流中沉淀将逐渐溶解),将反应混合物在水浴上加热回流1.5h,并不时振摇。
回流结束后将反应混合物转入烧杯中,冷却后分批(缓慢?)加入固体碳酸钠粉末,可观察到有气体逸出,并产生泡沫(发生了什么反应?),直至无明显气泡产生。
对制药工程的认知和理解

对制药工程的认知和理解制药工程是一门综合性的学科,它涉及化学、生物、工程等多个领域的知识,旨在通过工程手段来研究和生产药物。
制药工程的主要任务是设计、开发、生产和管理药物生产过程,确保药物的安全、有效和高效生产。
在这篇文章中,我将对制药工程的认知和理解进行详细的阐述。
首先,制药工程涉及的主要内容包括药物开发、药物设计、药物生产和检验。
药物开发是指将新的药物分子从实验室研究转化为市场上的药物产品的整个过程。
药物设计则是指通过计算机辅助设计、修饰已有药物分子结构来研制新药。
药物生产是指生产出符合药品标准的药物产品,从原料的采购到制成品的生产过程。
而药物检验是指对药物产品的质量进行检验、控制和评估,确保药物符合相应的质量标准。
其次,制药工程的核心技术包括药物制剂工艺、药物包装工艺和药物质量控制技术。
药物制剂工艺是指将药物原料制成一定剂型和剂量的药品的工艺方法。
药物包装工艺是指对生产出的药品进行包装并确保其在一定时间内不受外界环境的影响。
而药物质量控制技术则是指通过各种手段控制药物产品的质量,确保产品符合规定标准。
再次,制药工程牵涉到的技术手段包括化学合成、生物工程、制剂工艺、包装工艺等。
化学合成是利用化学方法将原料化合物合成成具有治疗作用的药物的过程。
生物工程是指利用生物技术手段生产药物的过程,如利用转基因技术生产通过基因工程改造的细菌产生某种药物。
而制剂工艺和包装工艺则是指将制得的药物产品制成符合一定规格的制剂和包装,以便于储存和使用。
最后,制药工程在当今社会的意义非常重大。
随着医疗水平的提高和人们生活水平的不断提高,对药物的需求也越来越大。
而制药工程作为保障药物质量和安全性的重要手段,不仅是医药产业的重要组成部分,也是保障人民健康的重要保障。
尤其是在当前的新冠疫情的背景下,制药工程的重要性更是不言而喻。
总的来说,制药工程是一门综合性的学科,它涉及的领域广泛,技术手段丰富,对人们的健康、生活水平、医药产业发展等方面都具有重要的意义。
制药工程_培养方案(3篇)

第1篇一、培养目标本培养方案旨在培养具有扎实的制药工程基础理论、宽广的工程实践能力和良好的职业道德,能够从事药品研发、生产、质量控制、销售、管理等工作的高素质应用型人才。
二、培养规格1. 知识结构(1)掌握药学、化学、生物学、工程学等基本理论知识;(2)熟悉国家药品管理法规、标准及政策;(3)了解国内外制药工程领域的发展动态和前沿技术。
2. 能力结构(1)具备较强的药品研发、生产、质量控制等方面的实际操作能力;(2)具备良好的团队协作、沟通协调和创新能力;(3)具备一定的市场分析和营销能力。
3. 素质结构(1)具有良好的职业道德和敬业精神;(2)具备较强的社会责任感和使命感;(3)具备良好的心理素质和抗压能力。
三、课程设置1. 通识教育课程(1)公共基础课程:思想政治理论、大学英语、高等数学、线性代数、概率论与数理统计、大学物理、大学化学、计算机基础等;(2)人文社会科学课程:马克思主义基本原理概论、思想道德修养与法律基础、中国近现代史纲要、形势与政策、大学体育、艺术欣赏等。
2. 专业基础课程(1)药学类:药物化学、药物分析、药理学、药剂学、生物药剂学与药物动力学、天然药物化学、微生物与免疫学、生物化学等;(2)工程类:化工原理、化工热力学、化学反应工程、分离工程、制药工艺学、制药设备、制药过程控制、药品质量管理等。
3. 专业核心课程(1)药品研发:新药研究开发、药品注册管理、临床研究、生物制药、药物制剂工艺研究等;(2)药品生产:制药工艺设计、制药设备选型与安装、生产过程控制、生产质量管理等;(3)药品质量控制:药品质量检验、质量管理体系、药品安全与风险管理等。
4. 实践教学环节(1)实验课:药学实验、工程实验、综合性实验、毕业论文实验等;(2)实习:制药企业实习、实验室实习等;(3)毕业设计:毕业论文(设计)。
四、教学计划1. 学制:四年2. 学分:总学分不低于150学分3. 学年安排(1)第一学年:完成公共基础课程和专业基础课程的学习;(2)第二学年:完成专业基础课程的学习,开始专业核心课程的学习;(3)第三学年:完成专业核心课程的学习,进行实习和实践教学;(4)第四学年:完成毕业设计(论文),进行论文答辩。
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一、目的要求1.熟悉溴化、Delepine反应、乙酰化、羟甲基化、Meerwein-Ponndorf-Verley羰基还原、水解、拆分、二氯乙酰化等反应的原理。
2. 掌握各步反应的基本操作和终点的控制。
3. 熟悉氯霉素及其中间体的立体化学。
4. 了解播种结晶法拆分外消旋体的原理,熟悉操作过程。
5. 掌握利用旋光仪测定光学异构体质量的方法。
二、实验原理氯霉素的化学名为1R,2-(-)-1-对硝基苯基-2-二氯乙酰胺基-1,3-丙二醇,(1R,2R)-(-)-p-nitropHenyl-2-dichloroacetamido-1,3-propanediol。
氯霉素分子中有两个手性碳原子,有四个旋光异构体。
化学结构式为:上面四个异构体中仅1R,2R(-)〔或D(-)苏阿糖型〕有抗菌活性,为临床使用的氯霉素。
氯霉素为白色或微黄色的针状、长片状结晶或结晶性粉末,味苦。
mp.149~153℃。
易溶于甲醇、乙醇、丙酮或丙二醇中,微溶于水。
比旋度〔α〕25-25.5°(乙酸乙酯);〔α〕D25+18.5°~21.5°(无水乙醇)。
合成路线如下:三、实验方法(一)对硝基α-溴代苯乙酮的制备在装有搅拌器、温度计、冷凝管、滴液漏斗的250 mL四颈瓶中,加入对硝基苯乙酮10 g,氯苯75 mL,于25~28℃搅拌使溶解。
从滴液漏斗中滴加溴9.7 g 。
首先滴加溴2~3滴,反应液即呈棕红色,10 min内褪成橙色表示反应开始;继续滴加剩余的溴,约1~1.5 h加完,继续搅拌1.5 h,反应温度保持在25~28℃。
反应完毕,水泵减压抽去溴化氢约30 min,得对硝基α-溴代苯乙酮氯苯溶液,备用。
注释:1. 制备氯霉素的二、实验原理除以对硝基苯乙酮为原料的二、实验原理(对酮法)外,还有成肟法、苯乙烯法、肉桂醇法、溴苯乙烯法以及苯丝氨酸法等。
2. 冷凝管口上端装有气体吸收装置,吸收反应中生成的溴化氢。
3. 所用仪器应干燥,试剂均需无水。
少量水分将使反应诱导期延长,较多水分甚至导致反应不能进行。
4. 若滴加溴后较长时间不反应,可适当提高温度,但不能超过50℃,当反应开始后要立即降低到规定温度。
5. 滴加溴的速度不宜太快,滴加速度太快及反应温度过高,不仅使溴积聚易逸出,而且还导致二溴化合物的生成。
6. 溴化氢应尽可能除去,以免下步消耗六亚甲基四胺。
思考题:1. 溴化反应开始时有一段诱导期,使用溴化反应机理说明原因?操作上如何缩短诱导期?2. 本溴化反应不能遇铁,铁的存在对反应有何影响?(二)对硝基α-溴化苯乙酮六亚甲基四胺盐的制备在装有搅拌器、温度计的250 mL三颈瓶中,依次加入上步制备好的对硝基α-溴代苯乙酮和氯苯20 mL,冷却至15℃以下,在搅拌下加入六亚甲基四胺(乌洛托品)粉末8.5 g,温度控制在28℃以下,加毕,加热至35~36℃,保温反应1 h,测定终点。
如反应已到终点,继续在35~36℃反应20 min,即得对硝基α-溴代苯乙酮六亚甲基四胺盐(简称成盐物),然后冷至16~18℃,备用。
注释:1. 此反应需无水条件,所用仪器及原料需经干燥,若有水分带入,易导致产物分解,生成胶状物。
2. 反应终点测定:取反应液少许,过滤,取滤液1 mL,加入等量4% 六亚甲基四胺氯仿溶液,温热片刻,如不呈混浊,表示反应已经完全。
3. 对硝基α-溴代苯乙酮六亚甲基四胺盐在空气中及干燥时极易分解,因此制成的复盐应立即进行下步反应,不宜超过12 h。
4. 复盐成品:mp.118~120℃(分解)。
思考题:1. 对硝基-α-溴代苯乙酮与六亚甲基四胺生成的复盐性质如何?2. 成盐反应终点如何控制?根据是什么?(三)对硝基-α-氨基苯乙酮盐酸盐的制备在上步制备的成盐物氯苯溶液中加入精制食盐3 g,浓盐酸17.2 mL,冷至6~12℃,搅拌3~5 min,使成盐物呈颗粒状,待氯苯溶液澄清分层,分出氯苯。
立即加入乙醇37.7 mL,搅拌,加热,0.5 h后升温到32~35℃,保温反应5 h。
冷至5℃以下,过滤,滤饼转移到烧杯中加水19 mL,在32~36℃搅拌30 min,再冷至-2℃,过滤,用预冷到2~3℃的6 mL乙醇洗涤,抽干,得对硝基-α-氨基苯乙酮盐酸盐(简称水解物),mp.250℃(分解),备用。
注释:1. 对硝基-α-溴代苯乙酮与六亚甲基四胺(乌洛托品)反应生成季铵盐,然后在酸性条件下水解成对硝基-α-氨基苯乙酮盐酸盐。
该反应称Delepine反应。
加入精盐在于减小对硝基-α-氨基苯乙酮盐酸盐的溶解度。
3. 成盐物水解要保持足够的酸度,所以与盐酸的摩尔比应在3以上。
用量不仅导致生成醛等副反应(Sommolet反应),而且对硝基-α-氨基苯乙酮游离碱本身亦不稳定,可发生双分子缩合,然后在空气中氧化成紫红色吡嗪化合物。
此外,为保持水解液有足够酸度,应先加盐酸后加乙醇,以免生成醛等副反应。
4. 温度过高也易发生副反应,增加醛等副产物的生成。
思考题:1. 本实验中Delepine反应水解时为什么一定要先加盐酸后加乙醇,如果次序颠倒,结果会怎样?2. 对硝基-α-氨基苯乙酮盐酸盐是强酸弱碱生成的盐,反应需保持足够的酸度,如果酸度不足对反应有何影响?(四) 对硝基-α-乙酰胺基苯乙酮的制备在装有搅拌器、回流冷凝器、温度计和滴液漏斗的250 mL四颈瓶中,放入上步制得的水解物及水20 mL,搅拌均匀后冷至0~5℃。
在搅拌下加入醋酐9 mL。
另取40% 的醋酸钠溶液29 mL,用滴液漏斗在30 min内滴入反应液中,滴加时反应温度不超过15℃。
滴毕,升温到14~15℃,搅拌1 h(反应液始终保持在pH 3.5~4.5),再补加醋酐1mL,搅拌10 min,测定终点。
如反应已完全,立即过滤,滤饼用冰水搅成糊状,过滤,用饱和碳酸氢钠溶液中和至pH 7.2~7.5,抽滤,再用冰水洗至中性,抽干,得淡黄色结晶(简称乙酰化物),mp.161~163℃。
注释:1. 该反应需在酸性条件下(pH 3.5~4.5)进行,因此必须先加醋酐,后加醋酸钠溶液,次序不能颠倒。
2. 反应终点测定:取反应液少许,加入NaHCO3中和至碱性,于40~45℃温热30 min,不应呈红色。
若反应未达终点,可补加适量的醋酐和醋酸钠继续酰化。
乙酰化物遇光易变红色,应避光保存。
思考题:1. 乙酰化反应为什么要先加醋酐后加醋酸钠溶液,次序不能颠倒?2. 乙酰化反应终点怎样控制,根据是什么?(五) 对硝基-α-乙酰胺基-β-羟基苯丙酮的制备在装有搅拌器、回流冷凝管、温度计的250 mL三颈瓶中,投入乙酰化物及乙醇15 mL,甲醛4.3 mL,搅拌均匀后用少量NaHCO3饱和溶液调pH 7.2~7.5。
搅拌下缓慢升温,大约40 min达到32~35℃,再继续升温至36~37℃,直到反应完全。
迅速冷却至0℃,过滤,用25 mL冰水分次洗涤,抽滤,干燥得对硝基-α-乙酰胺基-β-羟基苯丙酮(简称缩合物),mp.166~167℃。
注释:1. 本反应碱性催化的pH值不宜太高,pH 7.2~7.5较适宜。
pH过低反应不易进行,pH大于7.8时有可能与两分子甲醛形成双缩合物。
甲醛的用量对反应也有一定影响,如甲醛过量太多,亦有利于双缩合物的形成;用量过少,可导致一分子甲醛与两分子乙酰化物缩合。
为了减少上述副反应,甲醛用量控制在过量40%左右(摩尔比约为1 :1.4)为宜。
2. 反应温度过高也有双缩合物生成,甚至导致产物脱水形成烯烃。
3. 反应终点测定:用玻棒蘸取少许反应液于载玻片上,加水1滴稀释后置显微镜下观察,如仅有羟甲基化合物的方晶而找不到乙酰化物的针晶,即为反应终点(约需3 h)。
思考题:1. 影响羟甲基化反应的因素有那些?如何控制?2. 羟甲基化反应为何选用NaHCO3作为碱催化剂?能否用NaOH,为什么?3. 羟甲基化反应终点如何控制?(六)异丙醇铝的制备在装有搅拌器、回流冷凝管、温度计的三颈瓶中依次投入剪碎的铝片2.7 g,无水异丙醇63 mL和无水三氯化铝0.3 g。
在油浴上回流加热至铝片全部溶解,冷却到室温,备用。
注释:1. 所用仪器、试剂均应干燥无水。
2. 回流开始要密切注意反应情况,如反应太剧烈,需撤去油浴,必要时采取适当降温措施。
3. 如果无水异丙醇、无水三氯化铝质量好,铝片剪得较细,反应很快进行,约需1-2 h,即可完成。
(七) DL-苏阿糖型-1-对硝基苯基-2-氨基-1,3-丙二醇的制备在上步制备异丙醇铝的三颈瓶中加入无水三氯化铝1.35 g,加热到44~46℃,搅拌30 min。
降温到30℃,加入缩合物10 g。
然后缓慢加热,约30 min内升温到58~60℃,继续反应4 h。
冷却到10℃以下,滴加浓盐酸70 mL。
滴毕,加热到70~75℃,水解2 h(最后0.5 h加入活性炭脱色),趁热过滤,滤液冷至5℃以下,放置1 h。
过滤析出的固体,用少量20% 盐酸(预冷至5℃以下)8 mL 洗涤。
然后将固体溶于12 mL水中,加热到45℃,滴加15% NaOH溶液到pH 6.5~7.6。
过滤,滤液再用15% NaOH调节到pH 8.4~9.3,冷却至5℃以下,放置1 h。
抽滤,用少量冰水洗涤,干燥,得DL-苏阿糖型-1-对硝基苯基-2-氨基-1,3-丙二醇(DL-氨基物),mp.143~145℃。
注释:1. 滴加浓盐酸时温度迅速上升,注意控制温度不超过50℃。
滴加浓盐酸促使乙酰化物水解,脱乙酰基,生成DL-氨基物盐酸盐,反应液中盐酸浓度大致在20%以上,此时AL(OH)3形成了可溶性的AlCl3-HCl复合物,而DL-氨基物盐酸盐在50℃以下溶解度小,过滤除去铝盐。
2. 用20% 盐酸洗涤的目的是除去附着在沉淀上的铝盐。
3. 用15% NaOH溶液调节反应液到pH 6.5~7.6,可以使残留的铝盐转变成AL(OH)3絮状沉淀过滤除去。
4. 还原后所得产物除DL-苏阿糖型异构体外,尚有少量DL-赤藓糖型异构体存在。
由于后者的碱性较前者强,且含量少,在pH 8.4~9.3时,DL-苏阿糖型异构体游离析出,而DL-赤藓糖型异构体仍留在母液中而分离。
思考题:1. 制备异丙醇铝的关键有哪些?2. Meerwein-Ponndorf-Verley还原反应中加入少量AlCl3有何用?3. 试解释异丙醇铝—异丙醇还原DL-对硝基-α-乙酰胺基-β-羟基苯丙酮主要生成DL-苏阿糖型氨基物的理由。
4. 还原产物1-对硝基苯基-2-乙酰氨基-1,3-丙二醇水解脱乙酰基,为什么用HCl 而不用NaOH水解?水解后产物为什么用20 %盐酸洗涤?5. “氨基醇”盐酸盐碱化时为什么要二次碱化?(八) D -(-)-1-对硝基苯基-α-氨基-1,3-丙二醇的制备1. 拆分在装有搅拌器、温度计的250 mL三颈瓶中投入DL-氨基物5.3 g,L-氨基物2.1 g,DL-氨基物盐酸盐16.5 g和蒸馏水78 mL。