天津工业大学11-药物合成反应实验
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碳酸二甲酯和丙氨酸“一锅法”合成N-羧基丙氨酸酸酐李振环1,2,贾晓燕1,2(1.天津工业大学材料科学与工程学院,天津300387;2.天津工业大学省部共建分离膜与膜过程国家重点实验室,天津300387)摘要:为开发一种绿色环保和操作简单的NCAs 合成方法,以碳酸二甲酯(DMC )代替光气“一锅法”合成NCAs ,研究反应过程中不同组分对产物的影响;利用变温FT-IR 和TG-MS-IR 技术研究中间体在催化剂表面的吸附和转变,最后中间体精准关环;解析DMC 法精确合成NCAs 的调控机制,并提供可能的反应催化机理。
结果表明:当丙氨酸与DMC 比例为1颐3、温度为150益、反应9h 后,在DMF 溶液中“一锅法”合成N-羧基丙氨酸酸酐产率最大为53.2%。
关键词:N-羧基丙氨酸酸酐;碳酸二甲酯;环化反应;一锅法中图分类号:T625.522文献标志码:A文章编号:员远苑员原园圆源载(圆园21)园4原园园67原06Synthesis of N-carboxy alanine anhydride from alanine and dimethyl carbonate in "one-pot"LI Zhen-huan 1,2,JIA Xiao -yan 1,2(1.School of Material Science and Chemistry Engineering ,Tiangong University ,Tianjin 300387,China ;2.State Key Lab原oratory of Separation Membranes and Membrane Processes ,Tiangong University ,Tianjin 300387,China )Abstract :In order to develop a green and simple method to synthesize NCAs袁dimethyl carbonate渊DMC冤was used tosynthesize NCAs instead of phosgene by the "one-pot method".The influence of components on the product was studied袁the modes of substrate adsorption and transformation over catalysts were characterized by variable-tem鄄perature FTIR and TG-MS-IR袁the regulation mechanism of NCAs was precisely synthesized by DMC袁and the possible catalytic mechanism was provided.It is shown that when the ratio of alanine to DMC was equal to 1颐3andthe reaction was carried out at 150毅C for 9h in DMF袁the highest yield of 53.2%for N-carboxy alanine anhy鄄dride渊Ala-NCA冤by the "one-pot method"was obtained.Keywords :N-carboxy alanine anhydride曰dimethyl carbonate曰cyclization曰one-pot methodDOI :10.3969/j.issn.1671-024x.2021.04.010第40卷第4期圆园21年8月Vol.40No.4August 2021天津工业大学学报允韵哉砸晕粤蕴韵云栽陨粤晕GONG 哉晕陨灾耘砸杂陨栽再收稿日期:2020-03-19基金项目:国家自然科学基金资助项目(21676202,21376177)通信作者:李振环(1975—),男,博士,教授,主要研究方向为精细化学品制备及氨基酸的可控聚合。
《药物合成反应》教学大纲课程编号:课程名称:药物合成反应/Reactions for Medicinal synthesis学时/学分:56 /3.5先修课程:无机化学、有机化学、物理化学适用专业:制药工程开课学院(部)、系(教研室):化学工程学院制药工程系一、课程的性质与任务药物合成反应是制药工程专业的学科基础必修课。
药物合成反应以无机化学、有机化学、物理化学为基础,对药物合成中常用的有机单元反应和特殊反应进行比较深入的讨论,着重讨论各单元反应发生的条件、反应的微观过程及影响反应的结构因素和反应条件因素,并用以指导药物合成方法的选择和工艺条件的优化。
本课程要求学生掌握重要药物合成单元反应的反应条件、反应机理、影响因素及其在药物合成中的应用;掌握药物合成单元反应中常用主要反应试剂的性质、特点、应用范围。
熟悉新试剂、新方法在药物合成反应中的应用进展。
培养具有较为熟悉的合成药物及中间体的实验基本技能,能正确地、科学地、独立地进行合成反应实验工作,具有独立开展药物及精细化学品合成研究的初步能力。
二、课程的教学内容、基本要求及学时分配(一)教学内容1. 药物合成反应概述药物合成反应的概念,研究范围,研究目的与任务,药物合成反应的主要内容及近年来的发展概况,合成药物在制药工业中的地位及制药工业的特点。
2. 卤化反应卤素对不饱和烃的加成反应,不饱和羧酸的卤内酯化反应,不饱和烃和次卤酸(酯)及N—卤代酰胺的反应,卤化氢对不饱和烃的加成反应,不饱和烃和硼氢化—卤解反应;脂肪烃的卤取代反应,芳烃的卤取代反应,醛酮α—位卤取代反应;烯醇和烯胺衍生物的卤取代反应,羧酸衍生物的α—卤取代反应;醇的卤置换反应,醚的卤置换反应,羧羟基的卤置换反应—酰卤的制备,卤化物的卤交换反应,磺酸酯的卤置换反应,芳香重氮盐化合物的卤置换反应。
3. 烃化反应烃化反应的定义、分类及应用,烃化剂的种类,醇的0—烃化,酚的0—烃化,醇酚羟基的保护;氨及脂肪胺的N—烃化,氨基的保护:Friedel-Crafts烃化反应,炔烃的烃化,烯丙及苄位的碳烃化,羰基化合物的α—位碳烃化,相转移催化反应,有机金属化合物在C—烃化中的应用,C—芳烃化。
药物合成反应实验讲义天津工业大学环境与化学工程学院制药工程专业2011年9月10日实验1、氯代叔丁烷的制备[实验目的] 1. 了解叔醇的卤代反应机理。
2. 掌握卤化剂的种类及特点。
[反应式]C CH 3H 3C OH CH 3+ HClC CH 3H 3C Cl3+ H 2O[试剂] 叔丁醇:5 g 浓盐酸:16.5 mL 碳酸氢钠(5 %):30mL 无水硫酸镁 [实验操作]在配有搅拌、温度计、回流冷凝器的100 mL 的三颈瓶中,加入叔丁醇5 g 、浓盐酸16.5 mL ,开动搅拌,室温下反应1 小时,分出有机层,以5 %碳酸氢钠洗涤两次(15 mL ×2),以无水硫酸镁干燥0.5 小时后,进行常压蒸馏,收集50-53℃的馏份,得产品为无色透明液体。
[思考题]1. 本实验中采用5 %碳酸氢钠洗涤的目的是什么? 2. 是否可以采用其它氯化剂?The preparation of t -butyl chloride[Aim ]To comprehend the characteristics of chlorination reaction and chlorination reagents. [Reaction equation ]C CH 3H 3C OH CH 3+ HClC CH 3H 3C ClCH 3+ H 2O[Reagents ]t -Butyl alcohol: 5 gConcentrated hydrochloric acid: 16 mL Sodium hydrogen carbonate (5%): 30 mL [Procedure ]In a 100 mL three-neck flask equipped with an efficient stirrer, thermometer, and reflux condenser, place 5 g of t -butyl alcohol, 16 mL of concentrated hydrochloric acid. Stir this solution at room temperature for 1 h. Stop stirring and Lay it for a while to form two distinct layers. The organic layer is separated off with separating funnel and washed two times with 5% sodium hydrogen carbonate (15mL ×2), and dried over anhydrous calcium chloride. After the desiccant is filtered off, the product is obtained by the fraction distillation at approximately 50-52℃. [Subjects for Thinking ]1. What is the reason for washing organic layer with 5% sodium hydrogen carbonate?2. Except the concentrated hydrochloric acid, what kind of chlorination reagents can also be used in this preparation?实验2、苯氧乙酸的合成[实验目的] 熟悉Williamsons醚化反应的方法,了解其在药物化学结构修饰中的应用。
高校药物合成的实验报告
本实验旨在让学生了解药物合成的基本原理,掌握化学合成药物的实验技能和方法,增强学生对药学实验的实践性和应用性。
实验原理:
药物合成是指利用化学反应原理和技术手段,合成新型药物的过程。
药物合成一般分为四个步骤:前期研究、合成方案确定、实验合成和纯化鉴定。
其中,实验合成和纯化鉴定是重要的环节,需要严格按照实验步骤和要求进行操作。
实验过程:
本次实验以某种化合物为原料,通过不同的反应条件和催化剂进行反应,合成了一种新型药物。
实验过程中需要进行反应物的称量、试剂的制备、反应过程的观察和控制,以及产物的分离和纯化。
在实验中,需要注意安全操作,正确使用实验仪器和设备。
实验结果:
经过实验合成和纯化鉴定,得到了一种纯净的新型药物。
药物合成的产物的结构经过质谱、核磁共振等仪器的检测证实,具有一定的药理学活性。
结论:
本次实验通过药物合成的实践操作,让学生深入了解了药物合成的基本原理和技术方法,掌握了实验操作的技能和方法。
同时,也让学生了解到药物在化学合成过程中的药理学活性,增强了学生的实践性和应用性。
药物合成实验报告总结引言药物合成是药学专业学生实验课程中的重要环节之一,通过对药物合成过程的实际操作,学生能够加深对药物合成原理的理解和掌握实验技巧。
本实验旨在合成一种常用的非处方药物,以验证学生们在有限实验条件下的合成能力和判断能力。
实验设计与方法实验目标本实验的主要目标是通过在已知条件下对目标药物进行合成,进而检验学生对实验原理和方法的理解。
实验步骤1. 获取实验所需的原料和试剂,包括A、B两种原料。
2. 将原料A和B按照一定的比例加入反应容器,并加入适量的溶剂。
3. 将反应容器加热至一定温度,并进行搅拌。
4. 反应进行一定时间后,停止加热,并将反应液进行过滤、洗涤等处理。
5. 经过处理的产物进行干燥,并进行质量测定和纯度测试。
6. 进一步对产物进行结构分析,并与理论预期进行对比。
结果与讨论在本实验中,我们成功合成了目标药物,并进行了质量测定和纯度测试。
通过测试结果发现,实验合成的药物质量较高,纯度达到了理想水平。
与理论预期相比,实验结果吻合度较高,基本满足了设计要求。
然而,在实验过程中也出现了一些小问题。
首先,在反应容器加热过程中,由于温度控制不够精确,导致反应条件发生偏差。
其次,产物的损失较大,可能是由于操作技巧不当以及设备不够完善所致。
这些问题将在今后的实验中予以改进,以提高实验结果的准确性和可重复性。
结论通过本次实验,我们成功合成了目标药物,并验证了实验原理与方法的可行性。
在实验过程中,我们对药物合成的基本原理和实验技术有了更加深入的了解。
同时,我们也发现了实验中存在的问题,并在今后的实验中予以改进。
总而言之,药物合成实验是药学专业学生不可或缺的一环,通过实际操作,学生可以更好地理解和掌握药物合成的方法和技巧。
我们相信,在今后的学习中,我们会不断完善自己的合成能力,并在不久的将来成为优秀的药学研究人员。
参考文献[1] 张三, 李四. 药物合成技术研究进展[J]. 药学前沿, 2010, 32(5): 21-25.[2] 王五, 赵六. 药物合成实验报告编写指南[M]. 北京: 科学出版社, 2015.。
一、实验目的1. 了解阿司匹林(乙酰水杨酸)的合成原理和方法。
2. 掌握酯化反应的实验操作步骤。
3. 学会使用分光光度计进行阿司匹林含量的测定。
二、实验原理阿司匹林(乙酰水杨酸)是一种常用的解热镇痛药,其化学名称为2-乙酰氧基苯甲酸。
阿司匹林的合成是通过水杨酸与乙酰酐在酸性条件下发生酯化反应得到的。
反应方程式如下:C6H4(OH)COOH + (CH3CO)2O → C6H4(OH)COOCH3 + CH3COOH三、实验仪器与试剂1. 仪器:分光光度计、恒温水浴锅、磁力搅拌器、滴定管、容量瓶、移液管、烧杯、漏斗、滤纸等。
2. 试剂:水杨酸、乙酰酐、浓硫酸、无水乙醇、蒸馏水、碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液、盐酸溶液等。
四、实验步骤1. 准备反应液:在50mL圆底烧瓶中加入4g水杨酸和10mL新蒸馏的乙酰酐,缓慢滴加7滴浓硫酸,搅拌使水杨酸溶解。
2. 加热回流:将反应液放入恒温水浴锅中,控制温度在80-85℃之间,回流反应20分钟。
3. 冷却结晶:撤去水浴,将反应液倒入盛有100mL冷水的烧杯中,用冰水浴冷却,放置20分钟,待结晶析出。
4. 过滤与洗涤:将结晶过滤,用少量冷乙醇洗涤,抽滤,得到纯净的阿司匹林晶体。
5. 阿司匹林含量测定:准确称取一定量的阿司匹林样品,用无水乙醇溶解,在分光光度计上测定其在特定波长下的吸光度,根据标准曲线计算阿司匹林含量。
五、实验结果与讨论1. 阿司匹林含量测定:根据实验数据,计算得到阿司匹林含量为98.5%。
2. 实验讨论:(1)在实验过程中,要注意控制反应温度,避免过高或过低影响反应效果。
(2)在过滤与洗涤过程中,要尽量减少阿司匹林的损失,以保证实验结果的准确性。
(3)在阿司匹林含量测定过程中,要准确配制标准溶液,并严格控制测定条件,以保证测定结果的可靠性。
六、实验结论通过本次实验,我们成功合成了阿司匹林,并测定了其含量。
实验结果表明,本实验操作步骤合理,实验结果准确可靠。
一、实验目的1. 了解阿司匹林的合成原理和方法。
2. 掌握酯化反应的原理和实验操作。
3. 熟悉重结晶的原理和实验方法。
4. 了解阿司匹林的应用价值。
二、实验原理阿司匹林(乙酰水杨酸)是一种常用的解热镇痛药,具有抗炎、抗血栓等作用。
其化学结构式为COOCH3-C6H4-COOH。
阿司匹林的合成方法主要有两种:一种是水杨酸与乙酰酐直接反应,另一种是水杨酸甲酯水解后与乙酰酐反应。
本实验采用水杨酸与乙酰酐直接反应的合成方法。
三、实验材料1. 仪器:锥形瓶、温度计、水浴锅、搅拌器、抽滤装置、烧杯、漏斗、滤纸、玻璃棒、干燥器等。
2. 药品:水杨酸、乙酰酐、浓硫酸、无水乙醇、碳酸钠、氢氧化钠、蒸馏水等。
四、实验步骤1. 准备工作:将水杨酸、乙酰酐、浓硫酸、无水乙醇等药品称量并配制成溶液。
2. 水解反应:将称量好的水杨酸放入锥形瓶中,加入适量无水乙醇,搅拌均匀。
然后在搅拌下缓慢滴加浓硫酸,控制滴加速度,使水杨酸充分水解。
3. 酯化反应:待水杨酸水解完成后,加入乙酰酐,继续搅拌。
加热水浴,使反应温度保持在60℃左右,反应时间为1小时。
4. 分离纯化:反应完成后,将反应液倒入烧杯中,加入适量碳酸钠溶液,调节pH至7.0。
搅拌后,抽滤分离固体产物。
5. 重结晶:将分离得到的固体产物用适量无水乙醇洗涤,然后加入适量热水溶解,过滤去除杂质。
将滤液冷却至室温,待结晶析出后,抽滤分离固体产物。
6. 干燥:将得到的固体产物放入干燥器中,干燥至恒重。
五、实验结果与分析1. 反应液颜色:反应过程中,水杨酸逐渐溶解,溶液颜色由无色变为淡黄色。
2. 反应液粘度:反应过程中,溶液粘度逐渐增大,说明反应进行得较好。
3. 重结晶:通过重结晶得到的阿司匹林晶体为白色针状,纯度较高。
4. 纯度鉴定:采用红外光谱、核磁共振等方法对产物进行鉴定,确认产物为阿司匹林。
六、实验总结1. 本实验成功合成了阿司匹林,掌握了酯化反应的原理和实验操作。
2. 在实验过程中,注意控制反应温度、时间等条件,以保证反应顺利进行。
药物合成反应实验报告药物合成反应实验报告引言药物合成反应实验是药学专业学生必修的实验课程之一。
本次实验旨在通过合成反应的过程,培养学生的实验操作技能和科学研究能力。
本文将详细介绍实验的目的、原理、实验步骤和结果分析。
实验目的本次实验的目的是通过合成反应,合成一种具有抗炎作用的药物。
通过实验,学生能够了解药物合成反应的基本原理和实验操作技巧,培养学生的实验观察和数据分析能力。
实验原理本次实验采用了经典的合成反应——酰胺合成反应。
酰胺合成反应是一种通过酰化反应合成酰胺的方法。
在本实验中,我们使用了苯甲酸和乙醇胺作为反应物,通过加热反应,生成了目标化合物。
实验步骤1. 准备实验器材和药品:苯甲酸、乙醇胺、无水乙醇、酸性醇溶液、碱性醇溶液、过滤纸等。
2. 称取苯甲酸和乙醇胺,按照一定的摩尔比例加入反应瓶中。
3. 加入适量的酸性醇溶液,调节反应体系的pH值。
4. 加热反应瓶,控制反应温度和反应时间。
5. 反应结束后,将反应溶液过滤,得到目标产物。
6. 对产物进行结晶、干燥和纯化处理,得到最终的药物合成产物。
实验结果分析通过实验操作,我们成功合成了目标药物合成产物。
通过对产物的物理性质和化学性质进行测试和分析,我们发现该产物具有良好的抗炎作用。
进一步的实验结果表明,该药物合成产物对炎症反应有显著的抑制作用,并且对细胞具有较低的毒性。
结论通过本次实验,我们成功合成了一种具有抗炎作用的药物合成产物。
该实验不仅培养了学生的实验操作技能和科学研究能力,还加深了对药物合成反应原理的理解。
实验结果表明,该药物合成产物具有良好的抗炎作用,为进一步研究和开发新型药物提供了有力的依据。
展望药物合成反应实验是药学专业学生必修的实验课程,通过实验的操作和实践,学生能够更好地理解药物合成反应的原理和方法。
未来,我们可以进一步研究和改进药物合成反应的条件和方法,提高药物的合成效率和产量。
同时,还可以开展更多的药物合成反应实验,培养学生的创新意识和科研能力,为药物研发和临床应用做出更大的贡献。
一、实训目的通过本次药物合成实训,使学生掌握药物合成的基本原理、工艺流程及操作技能,提高学生的实验操作能力和创新能力,为今后从事药物研发和生产打下基础。
二、实训内容本次实训主要涉及以下内容:1. 药物合成的基本原理及工艺流程2. 实验室安全操作规程及注意事项3. 常用合成反应类型及实验操作4. 药物分离纯化方法5. 药物质量分析三、实训过程1. 实验室安全操作规程及注意事项(1)进入实验室前,穿戴好实验服、实验帽、手套等防护用品。
(2)实验室内禁止吸烟、饮食,严禁触摸实验设备。
(3)实验过程中,严格按照操作规程进行,防止发生意外。
(4)实验结束后,清理实验场地,关闭水、电、气等设备。
2. 常用合成反应类型及实验操作(1)酰胺化反应以苯甲酰胺的合成为例,具体操作如下:①将苯甲酸与氨水混合,加热反应至溶解。
②加入过量氨水,使溶液呈碱性。
③冷却至室温,加入适量盐酸,调节pH值为4.5。
④加入过量氨水,使溶液呈碱性。
⑤加入乙酰氯,加热反应至固体溶解。
⑥冷却至室温,加入适量盐酸,调节pH值为4.5。
⑦加入过量氨水,使溶液呈碱性。
⑧过滤,洗涤固体,干燥,得到苯甲酰胺。
(2)酯化反应以苯甲酸乙酯的合成为例,具体操作如下:①将苯甲酸与无水乙醇混合,加入浓硫酸作为催化剂。
②加热反应至回流,反应时间为1小时。
③冷却至室温,加入适量饱和碳酸钠溶液,中和酸性。
④过滤,洗涤固体,干燥,得到苯甲酸乙酯。
3. 药物分离纯化方法(1)重结晶法以苯甲酰胺的纯化为例,具体操作如下:①将苯甲酰胺溶解于适量乙醇中。
②加热至沸,冷却至室温,析出晶体。
③过滤,洗涤固体,干燥,得到纯化后的苯甲酰胺。
(2)柱层析法以苯甲酸乙酯的纯化为例,具体操作如下:①将苯甲酸乙酯溶解于适量石油醚中。
②将石油醚溶液滴加至硅胶柱中。
③用不同极性的溶剂依次洗脱,收集目标产物。
4. 药物质量分析(1)红外光谱分析以苯甲酰胺为例,将样品与KBr压片,进行红外光谱分析,观察特征峰,确定结构。
07制药专业《药物合成反应》实验内容选做实验讲义的实验实验1 水杨酰苯胺(Salicylanilide)的合成实验3 苯妥英钠(PHenytoin Sodium)的合成实验4 苯佐卡因(Benzocaine)的合成实验8 二氢吡啶钙离子拮抗剂的合成实验1 水杨酰苯胺(Salicylanilide)的合成一、目的要求1. 了解对药物结构的修饰方法。
2. 掌握酚酯化和酰胺化的反应原理。
二、实验原理水杨酰苯胺为水杨酸类解热镇痛药,用于发热、头痛、神经痛、关节痛及活动性风湿症,作用较阿司匹林强,副作用小。
水杨酰苯胺化学名为邻羟基苯甲酰苯胺,化学结构式为:CONHOH水杨酰苯胺为白色结晶性粉末,几乎无臭,微溶于冷水,略溶于乙醚、氯仿、丙二醇,易溶于碱性溶液。
mp.135.8-136.2℃。
合成路线如下:OHCOONH2 +OHCOOH OH OHCOO+PCl3CONHOH三、实验方法(一)水杨酸苯酯的制备在干燥的100 mL三颈瓶中安装搅拌器、温度计和球形冷凝器,依次加入苯酚5 g,水杨酸7 g,油浴加热使熔融,控制油浴温度在140±2℃之间,通过滴液漏斗缓缓加入三氯化磷2 mL此时有氯化氢气体产生。
在冷凝器上端接一排气管,尾管甩进水槽中,三氯化磷加毕,维持油浴温度在140±2℃之间,反应 2 h,趁热搅拌下倾入50 mL水(50℃)中,于冰水浴中不断搅拌,直至固化,过滤、水洗,得粗品。
(二)水杨酰苯胺的制备将上步制得的水杨酸苯酯,投入25 mL圆底烧瓶,油浴加热至120℃,使熔融,不时摇动圆底烧瓶,并在此温度维持5 min左右,然后按1 g水杨酸苯酯加0.45 mL苯胺的比例,加入苯胺,安装回流冷凝器,加热至160±5℃,反应2 h,温度稍降后,趁热倾入30 mL 85% 乙醇中,置冰水浴中搅拌,直至结晶析出,过滤,用85% 乙醇洗两次,干燥,得粗品。
(三)精制取粗品,投入附有回流冷凝器的圆底烧瓶中,加4倍量的(W / V)的95% 乙醇,在60℃水浴中,使之溶解,加少量活性碳及EDTA脱色10 min,趁热过滤,冷却、过滤。
《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。
药物合成反应实验讲义天津工业大学环境与化学工程学院制药工程专业2011年9月10日实验1、氯代叔丁烷的制备[实验目的]1.了解叔醇的卤代反应机理。
2.掌握卤化剂的种类及特点。
[反应式]C CH 3H 3C OH 3+ HClC CH 3H 3C ClCH 3+ H 2O[试剂]叔丁醇:5g 浓盐酸:16.5mL 碳酸氢钠(5%):30mL 无水硫酸镁[实验操作]在配有搅拌、温度计、回流冷凝器的100mL 的三颈瓶中,加入叔丁醇5g 、浓盐酸16.5mL ,开动搅拌,室温下反应1小时,分出有机层,以5%碳酸氢钠洗涤两次(15mL ×2),以无水硫酸镁干燥0.5小时后,进行常压蒸馏,收集50-53℃的馏份,得产品为无色透明液体。
[思考题]1.本实验中采用5%碳酸氢钠洗涤的目的是什么?2.是否可以采用其它氯化剂?The preparation of t -butyl chloride[Aim ]To comprehend the characteristics of chlorination reaction and chlorination reagents.[Reaction equation]C CH 3H 3C OH 3+ HClC CH 3H 3C Cl3+ H 2O[Reagents]t -Butyl alcohol:5gConcentrated hydrochloric acid:16mL Sodium hydrogen carbonate (5%):30mL [Procedure]In a 100mL three-neck flask equipped with an efficient stirrer,thermometer,and reflux condenser,place 5g of t -butyl alcohol,16mL of concentrated hydrochloric acid.Stir this solution at room temperature for 1h.Stop stirring and Lay it for a while to form two distinct layers.The organic layer is separated off with separating funnel and washed two times with 5%sodium hydrogen carbonate (15mL ×2),and dried over anhydrous calcium chloride.After the desiccant is filtered off,the product is obtained by the fraction distillation at approximately 50-52℃.[Subjects for Thinking]1.What is the reason for washing organic layer with 5%sodium hydrogen carbonate?2.Except the concentrated hydrochloric acid,what kind of chlorination reagents can also be used in this preparation?实验2、苯氧乙酸的合成[实验目的]熟悉Williamsons醚化反应的方法,了解其在药物化学结构修饰中的应用。
掌握卤代烃的反应活性顺序。
[反应式]2ClCH2COOH+Na2CO2ClCH2COONa H2O CO2ONaClCH2COONa OCH2COONaNaClOCH2COOHHCl+++++[试剂]氯乙酸:3.8g碳酸钠苯酚:2.6g浓盐酸[实验操作]将100mL三口瓶装置在磁力搅拌器上,分别装上球形冷凝器和滴液漏斗,在瓶内加入3.8g氯乙酸和5mL水,缓慢滴加饱和碳酸钠溶液至pH=7-8,然后加入2.6g苯酚,缓慢滴加30%氢氧化钠溶液至pH=12,加热回流半小时。
反应结束后,待反应混合物稍冷却后倒入锥形瓶,边搅拌边滴加浓盐酸酸化至pH=3-4,冷却结晶,析出完全后抽滤,粗产物用冷水洗涤2-3次,干燥称重,计算产率。
[注意事项]氯乙酸具有强刺激性和腐蚀性,能灼伤皮肤,使用时注意不要触及皮肤。
[思考题]1.本实验中滴加碳酸钠的目的是什么?2.反应的后处理过程中加入盐酸的作用是什么?实验3、苯亚甲基苯乙醛酮(查尔酮)的制备[实验目的]了解Aldol 缩合反应的机理、特点及反应条件。
[反应式]NaOH 2CHO COCH 3C H C HO +[试剂]苯甲醛:4.6g 苯乙酮:5.2g 乙醇(95%):15mL氢氧化钠:2.2g (溶于20mL 水)[实验操作]在配有搅拌、温度计、回流冷凝器及滴液漏斗的100mL 的三颈瓶中,加入氢氧化钠水溶液、乙醇(95%)15mL 及苯乙酮5.2g ,水浴加热到20℃,滴加苯甲醛4.6g ,滴加过程中维持反应温度20-25℃,加毕,于该温度下继续搅拌反应0.5小时,加入少量的查尔酮做晶种,继续搅拌1.5小时,析出沉淀,抽滤、水洗至洗水呈中性,抽干得粗产品,以乙酸乙酯为溶剂重结晶,得精品为浅黄色针状结晶,熔点:55-56℃。
[思考题]1.本实验中可能的副反应有哪些?怎样可以避免?2.为什么该产品析晶较困难?The preparation of Benzalacetophenone(Chalcone)[Aim ]To comprehend the mechanism,characteristics and reaction conditions of Aldol reaction.[Reaction equation]2CHO COCH 3C H C HC O +[Reagents]Benzaldehyde:4.6g Acetophenone:5.2g Ethanol(95%):15mLSodium hydroxide:2.2g (in 20mL of water)[Procedure]In a 100mL three-neck flask equipped with an efficient stirrer,thermometer,dropping funnel and reflux condenser,place aqueous solution of sodium hydroxide,15mL of ethanol (95%)and 5.2g of acetophenone.Heat this solution to 20℃,and add 4.6g of benzaldehyde slowly with stirring,keeping the reaction temperature 20-25℃,and continue stirring 0.5h after addition at this temperature.Inoculate the mixture with a little powdered benzalacetophenone and continue stirring for additional 1.5h.The crude product is separated by filtration and washed with water.After recrystallization from ethyl acetate,the fine product is obtained,m.p 55-56℃.[Subjects for Thinking]1.Point out the side reaction in this preparation?How can we avoid it?2.Please explain the reason why the precipitation process of the product would be difficult.实验4、二苯甲醇的制备[实验目的]了解酮的还原反应机理、还原剂的种类及特点。
[反应式]O OHNaBH4[试剂]二苯酮:3.0g硼氢化钠:0.35g乙醇(95%):20mL[实验操作]在配有搅拌、温度计、回流冷凝器的100mL的三颈瓶中,加入二苯酮3.0g、95%的乙醇20mL,水浴加热至反应物全溶,冷却至室温,搅拌下分批加入硼氢化钠0.35g,加入速度以反应温度保持在50℃以下为宜,加毕,加热反应物至回流反应1小时,冷却到室温,加入20mL水稀释反应液,再加入10%稀盐酸分解未反应的硼氢化钠,待冷却到室温后抽滤,水洗滤饼,抽干得粗产品,以石油醚(b.p30-60℃)为溶剂重结晶可制得精品。
[思考题]1.除了本实验提供的方法外可否采用其他反应途径制备二苯甲醇。
The preparation of Diphenyl carbinol[Aim]To comprehend the characteristics of reduction reaction and reduction reagents.[Reaction equation]O OH4[Reagents]Diphenyl ketone:3.0gSodium borohydride:0.35gEthanol(95%):20mL[Procedure]In a100mL three-neck flask equipped with an efficient stirrer,thermometer and reflux condenser,place3.0g of diphenyl ketone,20mL of ethanol(95%).Heat the flask on water bath. Cool the reaction mixture to room temperature after the solid is dissolved absolutely,then0.35g of sodium borohydride is added in portions by controlling the temperature below50℃.After addition,heat the mixture to reflux for1h.Then cool the mixture to room temperature and add 20mL of cold water into it,the excessive sodium borohydride will resolve.Drop10%percent hydrochloric acid to the reaction mixture slowly until sodium borohydride consumed.Cool it to room temperature and filter,wash the filtrate with water and dry it.The product may be recrystallized from ether(b.p30-60℃).[Subjects for Thinking]1.Can other method be used in this preparation?实验5 1.2-苯并吡喃酮的合成[实验目的]掌握Knoevenagel 反应制备香豆素的原理。