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1、,磺胺醋酰钠的合成,磺胺醋酰钠的合成,磺胺醋酰钠概述,磺胺醋酰钠的合成,其它合成线路和改进方法,药物鉴别及结构确证,简 介,磺胺醋酰钠：化学名 N-(4-氨基苯基)-磺酰基-乙酰胺钠-水合物，又 名磺胺乙酰钠，磺醋酰胺钠，Sulphacetamide Sodium，Albucid Soluble，SA-Na等。英文名:SulfacetamideSodiumEyeDrops。化学结构式：本品为白色结晶性粉末；无臭味、微苦、易溶于水，微溶于乙醇、丙酮。磺胺药是一种广谱抑菌剂，用于治疗感染。磺胺药与对氨基苯甲酸(PABA)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
2、合成，减少了四氢叶酸的代谢活动，使嘌呤、嘧啶核甙及脱氧核糖核酸合成辅助因子(cofactor)减少，从而抑制细菌的生成和繁殖。,磺胺类药物的化学性质：,（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
3、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，生成不同颜色的难溶性沉淀，可用于鉴别。,磺胺类药物的作用机制：Wood-Fields学说（代谢拮抗学说）认为磺胺类药物之所以能抑制细菌生长，是因为这一类药物能与细菌生长所必须的对氨基苯甲酸（PAPB），使其蛋白质合成受阻。这一学说得到了近代分子模型实验的支持，即磺胺类药物的分子形状、大小及电荷分布于PAPB相似，因此能与PAPB竞争二氢叶酸合成酶，使细菌二氢叶酸的合成受到干扰，最终影响细菌蛋白的合成，阻碍其生长。,适应症：主要用于由易感细菌引起的表浅性结膜炎、角膜炎、睑缘炎等；也用于沙眼和衣原
4、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。注意事项：病人对一种磺胺药过敏，也可以对本品过敏，对碳酸酐酶抑制剂过敏的病人，对磺胺药也过敏。,合成路线如下：,磺胺醋酰的制备过程中存在的反应如下：,4-N电子云密度大于1-N电子云密度，1位弱酸性+强碱盐，使得1位电子云密度增大,实验主要仪器和试剂及物理常数,理化常数和性质：物 质 分子量 熔点/性质磺 胺 172.21 溶于氢氧化钠水溶液 微溶于水(150:1)，溶于无水乙醇(15:1)；磺胺醋酰 214.24 182-184 pKa1(芳伯氨基):1.8，pKa2(磺酰氨基)：5.4磺
5、胺醋酰钠 236.23 257 易溶于水(1.5:1)，微溶于96%乙醇仪器：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、水泵、玻璃棒试剂：磺胺17.2g、醋酐13.6g、氢氧化钠溶液（22.4%、77%、20%）浓盐酸、蒸馏水、活性炭,原料规格及配比：,操 作,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，滴加醋酐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
6、间隔5 min，将剩余的77%氢氧化钠和醋酐分5次交替加入，每次2 ml）。加料期间反应温度维持在5055及pH1213；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 45，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30 min，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
7、胺醋酰，抽滤，压干，干燥，测熔点（mp.179184）若产品不合格，可用热水（1:15）精制。2、磺胺醋酰钠的制备 将磺胺醋酰置于50 mL烧杯中，于90热水浴上滴加计算量的20%氢氧化钠至固体恰好溶解，溶液pH为7，趁热抽滤，滤液转至小烧杯中冷却，析出结晶，抽滤（用丙酮转移），压干，干燥，即得到磺胺醋酰钠,其它合成线路和改进方法,在磺胺醋酰钠制备过程中，采用20NaOH水液与磺胺醋酰成盐，操作繁琐，需要90的水浴加热，需不断测pH值，调整到pH78后趁热过滤，滤液要用冰盐浴冷却析晶，在实验过程中，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。根据磺胺酷酰钠略溶于乙醇的物理性质
8、，用5NaOH乙醇液取代20NaOH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、冰盐浴，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.,改进后的合成路线如下：,用5NaOH乙醇液取代20NaOH水溶液,实验流程图：,（1）磺胺醋酰的制备,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）磺胺醋酰钠的制备,药物鉴别及结构确证,鉴别：1.取本品药约0.1g，加蒸馏水3ml溶解后，加硫
9、酸铜试液5滴，即产生蓝绿色沉淀。2.取本品药约0.1g，加蒸馏水3ml溶解，做钠盐的鉴别反应。（1）取供试液少许，加醋酸氧铀锌试液，即产生黄色沉淀。（2）用盐酸润湿的铂丝蘸取供试液，在无色火焰中燃烧，火焰即显鲜黄 色。结构确证：1.红外吸收光谱法、标准物TLC对照法。2.核磁共振光谱法。,参考文献：1.尤启冬,王亚楼，李志裕.药物化学实验指导M.b北京：中国医药科技出版社，2000：111-112.2.葛淑兰，张玉祥，王玮瑛.药物化学M.北京：人民卫生出版社，2009,1：135.3.何黎琴，完茂林.磺胺醋酰钠合成路线改进J.安徽化工,2003,2：16-17.4.王淑月，张二巧，袁志法磺胺醋酰合成技术研究J河北科技大学学报，2005，26(2)：1241265.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J.中国科教创新导刊，2009：65.,Thank You!,
