巴比妥Barbil的合成
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综合化学实验报告院系化学化工学院班级应用化学101班学号姓名董煌杰实验名称巴比妥(Barbital)的合成一、实验目的1.通过巴比妥的合成了解药物合成的基本过程。
2.掌握无水操作技术。
3.复习有机化学的基本操作,回流,蒸馏,减压蒸馏,重结晶。
二、实验原理巴比妥为长时间作用的催眠药。
主要用于神经过度兴奋、狂躁或忧郁引起的失眠。
巴比妥化学名为5,5-二乙基巴比妥酸。
巴比妥为白色结晶或结晶性粉末,无臭,味微苦。
Mp189—192℃。
难溶于水,易溶于沸水及乙醇,溶于乙醚,氯仿及丙酮。
合成路线:三、仪器与试剂仪器:回流装置,蒸馏装置,磁力加热搅拌器,分液漏斗,恒压滴液漏斗,真空泵,抽滤瓶,克式蒸馏头。
试剂:无水乙醇(C.P.),金属钠,邻苯二甲酸二乙酯(C.P.),无水硫酸铜(C.P.),丙二酸二乙酯(C.P.),溴乙烷(C.P.),乙醚(C.P.),无水硫酸钠(C.P.),尿素(C.P.),浓盐酸(C.P.)。
四、主要物料物理常数五、实验步骤(1)绝对乙醇的制备干燥管)的250mL圆底烧瓶中加入无水乙醇在装有球形冷凝器(顶端附有CaCl2180mL,金属钠2g,几粒沸石,加热回流30min,加入邻苯二甲酸二乙酯6mL,再回流10min。
将回流装置改为蒸馏装置,蒸去前馏份。
先接收少量用无水硫酸铜检验是否含水,如不变色,用干燥的圆底烧瓶做接收器,蒸馏至几乎无液滴留出为止,醇密封贮存。
(2)二乙基丙二酸二乙酯的制备干燥管)的250mL三颈瓶在装有搅拌器、滴液漏斗及球形冷凝器(顶端附有CaCl2中,加入制备的绝对乙醇75mL,分次加入剪细的钠丝6g,此处不应过慢,免的纳被氧化二影响下一步的操作。
在应缓慢时,开始搅拌,用油浴加热(油温不超过90℃),金属钠消失后,由滴液漏斗加入丙二酸二乙酯18mL,在10-15min内加完,回流15min,冷却至50℃以下后慢慢滴加溴乙烷20mL,约15min加完,持续回流2.5h。
药物化学实验王瑞孙铁民沈阳药科大学药物化学教研室2004年9月前言药物化学实验是依据药物化学教学大纲的要求编定,目的是通过实验加深理解药物化学的根本理论和根本知识,掌握合成药物的根本方法;掌握对药物进行结构修饰的根本方法,了解拼合原理在药物化学中的应用;进一步稳固有机化学实验的操作技术及有关理论知识,培养学生理论联系实际的作风,实事求是,严格认真的科学态度与良好的工作习惯。
在教学过程中,根据不同题目,对学生有不同的要求。
根本要求是课前作好预习,查阅有关文献和数据,了解实验的根本原理和方法,课后认真书写实验报告。
本实验教材是药化教研室教学经验的集体总结,限于水平,难免有误,我们要在使用过程中不断总结经验,收集反映,以便进一步修正提高。
2004年9月目录实验一阿司匹林的合成 (1)实验二扑炎痛的合成 (3)实验三水杨酰苯胺的合成 (6)实验四阿司匹林铝的合成 (9)实验五苯妥英锌的合成 (12)实验六苯妥英钠的合成 (15)实验七苯佐卡因的合成 (18)实验八磺胺嘧啶锌和磺胺嘧啶银的合成 (22)实验九琥珀酸喘通的合成 (24)实验十磺胺醋酰钠的合成 (26)实验十一巴比妥的合成 (30)实验十二盐酸普鲁卡因的合成 (34)实验十三盐酸普鲁卡因稳定性实验 (38)实验十四对氨基水杨酸钠稳定性实验 (41)实验十五二氢吡啶钙离子拮抗剂的合成 (43)实验十六氯霉素的合成 (45)实验十七氟哌酸的合成 (55)实验十八地巴唑的合成 (65)实验十九亚胺-154的合成的合成 (68)附录重要的实验方法 (70)实验一 阿司匹林〔Aspirin 〕的合成一、目的要求1. 掌握酯化反响和重结晶的原理及根本操作。
2. 熟悉搅拌机的安装及使用方法。
二、实验原理阿司匹林为解镇痛药,用于治疗伤风、感冒、头痛、发烧、神经痛、关节痛及风湿病等。
近年来,又证明它具有抑制血小板凝聚的作用,其治疗范围又进一步扩大到预防血栓形成,治疗心血管疾患。
药物化学实验药物化学实验目的是通过实验加深理解药物化学的基本理论和基本知识,掌握合成药物的基本方法;掌握对药物进行结构修饰的基本方法,了解拼合原理在药物化学中的应用;进一步巩固有机化学实验的操作技术及有关理论知识,培养学生理论联系实际的作风,实事求是,严格认真的科学态度与良好的工作习惯。
在教学过程中,根据不同题目,对学生有不同的要求。
根据第一次课的实际情况尽量多的开展试验,力求选择性地完成1/3的实验科目内容。
基本要求是课前作好预习,查阅有关文献和数据,了解实验的基本原理和方法,课后认真书写实验报告。
本实验教材要在使用过程中不断总结经验,收集反映,以便进一步修正提高。
目录实验一阿司匹林的合成 (1)实验二扑炎痛的合成 (3)实验三水杨酰苯胺的合成 (6)实验四阿司匹林铝的合成 (9)实验五苯妥英锌的合成 (12)实验六苯妥英钠的合成 (15)实验七苯佐卡因的合成 (18)实验八磺胺嘧啶锌和磺胺嘧啶银的合成 (22)实验九琥珀酸喘通的合成 (24)实验十磺胺醋酰钠的合成 (26)实验十一巴比妥的合成 (30)实验十二盐酸普鲁卡因的合成 (34)实验十三盐酸普鲁卡因稳定性实验 (38)实验十四对氨基水杨酸钠稳定性实验 (41)实验十五二氢吡啶钙离子拮抗剂的合成 (43)实验十六氯霉素的合成 (45)实验十七氟哌酸的合成 (55)实验十八地巴唑的合成 (65)实验十九亚胺-154的合成的合成 (68)附录重要的实验方法 (70)重要实验方法的预实验一、液体化合物的分离与提纯方法有机合成产生的液体化合物其分离纯化一般采用蒸馏的方法。
根据待分离组分和理化性性质的不同,蒸馏可以分为简单蒸馏和精馏(分馏);根据装置系统内的压力不同又可分为常压和减压蒸馏。
对于沸点差极小的组分分离或对产物纯度要求极高的分离,则可应用高真空技术。
参见《有机化学实验》。
二、固体化合物的提纯方法化学合成药物的纯度和质量是关系到人身安危的重大问题。
系列巴比妥类镇静药剂的合成方法研究摘 要本实验是对系列巴比妥类镇静药剂的合成方法的研究,以丙二酸二乙酯为基本原料,引入所需的取代基,在乙醇钠为催化剂的条件下,回流反应,然后进行蒸馏回收乙酸乙酯,进行减压蒸馏,在相应的温度蒸出具有取代基的丙二酸二乙酯。
再引入尿素,回流反应生成相应的巴比妥盐,反应完成后,冷却,过滤,溶于热水,脱色,加盐酸酸化后,冷却析出结晶,进一步在丙酮中精制或在水中重结晶制得晶体。
本实验引入的取代基有丁基,乙基,苯甲基,通过对生成的粗酯进行质谱的测量,确定了生成粗酯分别为正丁基丙二酸二乙酯,乙基丙二酸二乙酯,苯甲基丙二酸二乙酯。
本实验最终产物为5-丁基巴比妥酸 5-乙基巴比妥酸和苯甲基巴比妥酸。
并对其进行了熔点的测量,分别为212.8-213.4 O C 180.3-181.9O C 205-206.1O C关键词 : 巴比妥类 取代基 结晶 丙二酸二乙酯 熔点AbstractBarbital :Barbital (marketed under the brand name Veronal), also called barbitone, was the first commercially marketed barbiturate. The chemical names for barbital are diethylmalonyl urea or diethylbarbituric acid. Its chemicalformula is [(C2H5)2CCO NH]ICO (sodium 5,5-diethyl barbiturate). Veronalwas prepared by condensing diethylmalonic ester with urea in the presence of sodium ethylate, or by adding ethyl iodide to the silver salt of malonylurea. The result was an odourless, slightly bitter, white crystalline powder.Veronal was considered to be a great improvement over the existing hypnotics. Its taste was slightly bitter, but an improvement over the strong, unpleasant taste of the commonly used bromides. It had few side effects. Its therapeutic dose was far below the toxic dose. However, prolonged usage resulted in tolerance to the drug, requiring higher doses to reach the desired effect. Fatal overdoses of this slow acting hypnotic were not uncommon.Key words : Barbital Veronal目 录前言第一章 文献综述1.1 巴比妥酸 (8)1.1.1 巴比妥酸的物理性质 (8)1.1.2 巴比妥酸的化学性质 (8)1.1.3 显微结晶 (9)1.1.4 含量测定 (9)1.2 系列巴比妥酸镇静药剂 (9)1.2.1 简介 (9)1.2.2 用途 (10)1.2.3 中毒的预防以及后遗症的表现 (10)1.3 系列巴比妥酸的合成 (11)1.3.1 设计方案依据 (12)1.3.2 实验概述 (12)1.3.3 实验研究目的 (12)第二章 实验部分2.1 所用药品与仪器 (13)2.1.1 所用药品 (13)2.1.2 所用仪器 (14)2.2 实验原理 (15)2.3 实验过程 (15)2.3.1 5-丁基巴比妥酸的制备 (15)2.3.2 5-乙基巴比妥酸的制备 (16)2.3.3 苯甲基巴比妥酸的制备 (16)第三章 实验结果与讨论第四章 实验结论参考文献感谢前 言巴比妥(Barbital),商品名为佛罗拿(Veronal),又叫做巴比通(barbitone),是第一个商品化的巴比妥类药物。
综合化学实验报告院系化学化工学院
班级应用化学101班
学号
姓名董煌杰
实验名称巴比妥(Barbital)的合成
一、实验目的
1.通过巴比妥的合成了解药物合成的基本过程。
2.掌握无水操作技术。
3.复习有机化学的基本操作,回流,蒸馏,减压蒸馏,重结晶。
二、实验原理
巴比妥为长时间作用的催眠药。
主要用于神经过度兴奋、狂躁或忧郁引起的失眠。
巴比妥化学名为5,5-二乙基巴比妥酸。
巴比妥为白色结晶或结晶性粉末,无臭,味微苦。
Mp189—192℃。
难溶于水,易溶于沸水及乙醇,溶于乙醚,氯仿及丙酮。
合成路线:
三、仪器与试剂
仪器:回流装置,蒸馏装置,磁力加热搅拌器,分液漏斗,恒压滴液漏斗,真空泵,抽滤瓶,克式蒸馏头。
试剂:无水乙醇(C.P.),金属钠,邻苯二甲酸二乙酯(C.P.),无水硫酸铜(C.P.),丙二酸二乙酯(C.P.),溴乙烷(C.P.),乙醚(C.P.),无水硫酸钠(C.P.),尿素(C.P.),浓盐酸(C.P.)。
四、主要物料物理常数
五、实验步骤
(1)绝对乙醇的制备
干燥管)的250mL圆底烧瓶中加入无水乙醇180mL,金属在装有球形冷凝器(顶端附有CaCl
2
钠2g,几粒沸石,加热回流30min,加入邻苯二甲酸二乙酯6mL,再回流10min。
将回流装置改为蒸馏装置,蒸去前馏份。
先接收少量用无水硫酸铜检验是否含水,如不变色,用干燥的圆底烧瓶做接收器,蒸馏至几乎无液滴留出为止,醇密封贮存。
(2)二乙基丙二酸二乙酯的制备
干燥管)的250mL三颈瓶中,加入制在装有搅拌器、滴液漏斗及球形冷凝器(顶端附有CaCl
2
备的绝对乙醇75mL,分次加入剪细的钠丝6g,此处不应过慢,免的纳被氧化二影响下一步的操作。
在应缓慢时,开始搅拌,用油浴加热(油温不超过90℃),金属钠消失后,由滴液漏斗加入丙二酸二乙酯18mL,在10-15min内加完,回流15min,冷却至50℃以下后慢慢滴加溴乙烷20mL,约15min加完,持续回流2.5h。
回流结束后将装置改为蒸馏装置,蒸去乙醇,但不要蒸干,放冷,药渣用40-45mL水溶解,转移到分液漏斗中分取酯层,水层以乙醚提取3次(每次用乙醚20mL),合并酯与醚提取液,再用20mL水洗涤一次,醚液倾入250mL锥形瓶中,加无水硫酸钠5g,放置。
(3)二乙基丙二酸二乙酯的蒸馏
将过滤过的二乙基丙二酸二乙酯乙醚溶液放入蒸馏装置中蒸去乙醚,瓶内剩余液体,在油浴上
加热用水泵减压蒸馏,收集常压沸点为218~222℃的馏分,称重,密封贮存。
(4)巴比妥的制备
在装有搅拌磁子、球形冷凝器(顶端附有CaCl
干燥管)、温度计的250mL三颈瓶中加入绝对
2
乙醇50mL,分次加入钠丝2.6g,在反应缓慢时开始搅拌。
金属钠完全消失后加入二乙基丙二酸二乙酯10g,尿素4.4g,加完后马上升温至80~82℃。
停止搅拌,保温反应80min。
保温反应结束后将装置改为蒸馏装置,搅拌条件下蒸去乙醇,改为减压蒸馏使乙醇完全蒸出。
残渣用80mL水溶解,用18mL稀盐酸调节pH为3~4,析出结晶,抽滤,
(5)精制
将粗品置于150mL锥形瓶中加入35mL水加热溶解,加入少许活性炭脱色,持续煮沸15min,趁热抽滤,滤液冷却至室温,析出晶体,抽滤水洗,烘干,称重,测熔点。
六、实验记录
1.先在搭好的实验装置的三颈烧瓶中加入75mL绝对乙醇,将剪成细丝的钠分次加入到三颈烧瓶中(不能太慢,否则钠丝会被氧化,影响后面的操作),制备乙醇钠。
加入钠丝后开始反应,溶液颜色变黄。
待没有钠时用油浴加热,由滴液漏斗先三颈烧瓶中滴加丙二酸二乙酯18mL,滴入后变成浊液,12min加完。
回流15min,回流温度为86℃。
回流结束后开始冷却,在50℃以下后液体凝固为胶状,颜色为淡棕色。
在加入溴乙烷后又开始有反应,反应为放热,产品又开始变成溶液。
继续回流
2.5h。
2.回流结束后改为蒸馏装置,蒸出48mL乙醇,冷却后往反应物中加入40多mL水溶解,分液。
保留酯层,水层继续用乙醚萃取,每次20mL。
合并酯层和乙醚,用20mL水洗涤,加入无水硫酸钠干燥,过滤。
3.将上述产品放入蒸馏装置中蒸去乙醚,结束后改为减压蒸馏,在0.09MPa的压力下,理论沸点应为140℃。
减压蒸馏时升温务必要缓慢。
在油温141℃、温度计138℃、真空度0.09MPa时产生我们需要的馏分。
4.先在回流装置中制备乙醇钠,步骤现象如上。
在加入二乙基丙二酸二乙酯和尿素后液体变成白色粘稠糊状物,甚至有点凝固的状态,保温反应6分钟后持续有小气泡冒出。
保温结束后,改蒸馏装置,蒸去乙醇,再在减压的情况下将乙醇完全蒸出。
残渣用80mL水溶解,用18mL稀盐酸调节pH为3~4,随着pH的降低有晶体析出,用冷水冷却后有大量片状晶体析出,抽滤得白色片状晶体2.5g。
5.将粗品置于150mL锥形瓶中加入35mL水加热溶解,加入少许活性炭脱色,持续煮沸15min,趁热抽滤,滤液冷却至室温。
得白色片状晶体,得1.9g。
七、注意事项
1.本实验中所有仪器均需彻底干燥。
由于无水乙醇有很强的吸水性,故操作及存放时,必须防止水分侵入。
2.钠暴露在空气中易吸收空气中的水分剧烈反应,因此在取金属钠的时候要戴干燥的橡胶手套,在切分钠块的时候要严禁有水分的接触,防止发生火灾。
添加金属钠的时候要用镊子添加,未完全使用的钠要放回原瓶中,禁止随意丢弃。
3.加入邻苯二甲酸二乙酯的目的是利用它和氢氧化钠进行酯的水解反应从而生成邻苯二甲酸和乙醇,避免了乙醇钠再和水反应,可以使制得的乙醇达到极高的纯度。
4.滴加溴乙烷时内温要降到50℃一下,以避免溴乙烷的挥发及发生副反应:C
2H
5
ONa+C
2
H
5
Br→
C 2H
5
OC
2
H
5
+NaBr
5.减压蒸馏时所有接口要涂真空酯或凡士林来密封,且所有的瓶子均为圆底烧瓶,不可用锥形
瓶替代。