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安息香缩合 预习报告 (2)

苯妥英钠合成实验设计预习报告
苯妥英钠(5,5—二苯基乙内酰脲钠)在医学上有着广泛的用途,主要用于抗癫痫及抗心律失常疾病的治疗,也可用于治疗慢性支气管炎和哮喘。

本实验中以苯甲醛为原料,通过安息香缩合,氧化和环合三步合成苯妥英钠。

试验中采用VB1代替剧毒的氰化钠或氰化钾为催化剂,使用FeCI3,·6H O 作氧化剂。

在较温和的条件下得到了较高的产率。

1 实验原理 1.1 合成路线:
CHO
1
HO
O
O
O
NaOH
N H
N
ONa
C 6H 5
C 6H 5
O
2
+
H 2N C
H 2N
O
1.2 主要仪器和试剂
苯甲醛;维生素B 1;冰乙酸; 3FeCL ·
26H O ;尿素;活性炭;95%乙醇;NaOH 溶液,盐酸,磁力加热搅拌器,抽滤装置,熔点测定仪。

2 实验方法 2.1 安息香的制备
(1)在25mL 圆底烧瓶中依次加入2g VB 1和2mL 蒸馏水,摇匀溶解,再加入8mL 95%乙醇。

冷却至0℃。

(2)取10%NaOH 溶液2mL 于小锥型瓶中并冷却至0℃。

(3)再往圆底烧瓶中加入5mL 新蒸的苯甲醛及适量锌粉,充分摇匀,调整反应液的pH 值为8~9。

(4)冰浴下将10%NaOH 溶液逐滴加入步骤(1)的圆底烧瓶中。

(5)加入几粒沸石,装上回流冷凝管,用60℃~70℃水浴加热1.5 h(不能使反应物剧烈沸腾)。

反应后期可将水浴为温度升高到80℃ —90℃。

其间注意摇动反应瓶并保持反应液的pH 值为8~9,必要时可滴加10%NaOH 溶液。

(6)反应混合物冷至室温后冰水冷却,使结晶析出完全。

(7)抽滤,并用冷水洗涤晶体,粗产物可用95% 乙醇重结晶,干燥,称重。

2.2 联苯甲酰的制备
在25mL 圆底烧瓶中加入6.5mL 冰乙酸、5mL 水、9.0g 3FeCL ·
26H O ,装上回流管,加热至沸腾5min 后,再加入自制的安息香,加热并不断搅动。

回流1h 后,将反应混合物冷至室温,在搅拌下倾人10mL 的冰水中,此时即有二苯乙二酮析出。

结晶抽滤并用冷水充分洗涤,干燥,称重。

2.3 苯妥英的制备
按投料比:二苯乙二酮:尿素:15%NaOH :乙醇:水=lg :0.6g :3mL :5mL :10mL ,将二苯乙二酮、尿素、15%NaOH 溶液及乙醇置圆底烧瓶中,安装电磁搅拌,回流冷凝管,加热到100℃ ,然后分批加入15%NaOH 水溶液,回流1.5h 后加入计算量的水,得浅黄色溶液,用活性炭脱色,然后冷却至室温,过滤。

滤液转移到小烧杯中,水浴控制温度在45℃左右,用5% 的盐酸酸化至pH 值为5~6,即有大量白色固体出现,充分冷却,抽滤。

滤出物用水洗涤,充分干燥,即得苯妥英,称重。

2.4 成盐与精制
将苯妥英粗品置100mL 烧杯中,按粗品与水为1:4之比例加入水,水浴加热至40℃ ,加入20%NaOH 至全溶,加活性碳少许,在搅拌下加热5min ,趁热抽滤,滤液加氯化钠至饱和。

放冷,析出结晶,抽滤,少量冰水洗涤,干燥得苯妥英钠,测熔点,称重。

讨论:
(1) 制备安息香时,先加入VB1,再加入苯甲醛,最后加入NaOH 溶液的方法,这样更加有利于控制反应过程中的pH 值,减少pH 对催化剂的影响。

在加入苯甲醛的同时加入适量锌粉 ,可以有效地减少苯甲醛被氧化,从而提高产品的收率。

(2)目前文献中制备二苯乙二酮采用的催化剂主要有3FeCL ·
26H O 、硝酸或乙酸和硝酸钠、硫酸铜的混合物,但是使用硝酸或乙酸和硝酸钠、硫酸铜的混合物
都会有棕黄色NO :有毒气体生成,使用3FeCL ·
26H O 作氧化剂可以使反应在较为温和的条件下进行,不会产生腐蚀性物质,同时产率也有所提高。

参考文献:陈新.苯妥英钠合成实验的改进.广州化工. 2010 38(7):97-98.
苯妥英钠的合成——安息香缩合 实验报告
一、实验原理目的
学习在维生素B1的催化作用下,苯甲醛发生缩合反应生成安息香的原理和方法。

二、实验原理
以苯甲醛为原料,经安息香缩合制备安息香;用氧化剂氧化制得二苯乙二酮;二苯乙二酮经二苯羟乙酸重排与尿素缩合制得苯妥英钠。

具体合成路线如下: 1. 安息香缩合反应(二苯乙醇酮的制备)
CHO
1
HO O
2. 氧化反应(二苯乙二酮的制备)
HO O [O]
O O
3. 二苯羟乙酸重排及缩合反应(苯妥英的制备)
O
O
222. HCl
N H N
OH
C 6H 5
C 6H 5
O
4. 成盐反应(苯妥英钠的制备)
N H N
OH
C 6H 5
C 6H 5
O
NaOH H 2O
N H N
ONa
C 6H 5
C 6H 5
O
三、实验方法
二苯乙醇酮(安息香)的制备(盐酸硫胺催化)
1.原料规格及用量配比
名称规格用量摩尔数摩尔比
苯甲醛 CP d 1.050 bp179.9℃ 20ml 0.2
盐酸硫胺原料药 3.5g
氢氧化钠 CP 10ml
2. 实验装置
3. 操作
(1)制备:在l00ml 三口瓶中加入3.5g 盐酸硫胺(Vit.B 1)和8ml 水,溶解后加入95%乙醇30ml 。

搅拌下滴加2mol/L NaOH 溶液10m1。

再取新蒸苯甲醛20ml ,加入上述反应瓶中(维持pH=9~10)。

水浴加热至70℃左右反应1.5h 。

(2)反应过程监测:使用薄层色谱(TLC )监测反应的进行程度。

展开剂(乙酸乙酯:石油醚=1:5),紫外灯下显色。

(3)产物的分离:反应液冷却后抽滤,用少量冷水洗涤。

干燥后得粗品。

(4)精制:粗品用95%乙醇重结晶(12~14g/100ml ),必要时可加活性炭脱色,得安息香纯品,为白色针状结晶。

(5)产物的鉴定:
a .与标准品进行TLC 对照。

展开剂(乙酸乙酯:石油醚=1:5)
b .测定熔点
熔程: 实际产量m 实际: 理论产量m 理论=
112
1
2V M M ρ⨯⨯=⨯
1:表示苯甲醛;2 表示安息香。

1ρ=1.050g/mL; 1V =20mL ;1M =106.12g/mol ;
2M =212.24 g/mol.
产率=(m 实际÷m 理论)×100%= 注意事项:
(1) 维生素B1 在酸性条件下是稳定的,但易吸水,在水溶液中易被空气氧化失效。


光和Cu 、Fe 、Mn 等金属离子均可加速氧化。

在氢氧化钠溶液中噻唑环易开环失效。

因此,维生素B1在高温、碱性条件下会分解。

这是本实验成败的关键。

(2) 反应过程中,溶液在开始时不必沸腾,反应后期可以适当升温。

(3) 反应完成后,混合物自然冷却至室温。

如果无晶体析出,可加入少量晶种。

(4)
反应机理:
VB 1结构式:
N N
H 3C
NH 2CH 2
N
S
H 3C CH 2CH 2OH
Cl
HCl
.
催化机理:
N S R R'
H 3C
H
33O 33解离
N S R R'
H 3C
+
H
C
OH OH H
C
OH
O N
S R R'
H 3H
( VB 1 )。

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