磺胺合成開題報告

1、一、工藝設(shè)計階段（一）、磺胺背景資料1、發(fā)展歷程: 磺胺類藥物的發(fā)現(xiàn)，開創(chuàng)了化學治療的新紀元，使死亡率很高的細菌性傳染疾病得到了控制。同時它的作用機制的闡明為藥物研究提供了新的思路代謝拮抗。 早在1908年，磺胺就被合成，但當時僅作為合成偶氮染料的中間體，無人注意到它的醫(yī)療價值。直到1932年domagk發(fā)現(xiàn)了百浪多息，可以使鼠、兔免受鏈球菌和葡萄球菌的感染，次年報告了用百浪多息治療由葡萄球菌引起敗血癥的第一病例，引起了世界范圍的極大興趣。 令人奇怪的是“百浪多息”只有在體內(nèi)才能殺死鏈球菌，而在試管內(nèi)則不能。而由于乙酰化是體內(nèi)代謝的常見反應，因此推斷百浪多息在體內(nèi)代謝成磺胺，而產(chǎn)生抗菌作用。然

2、后證明磺胺在體內(nèi)外均有抑菌作用。從此之后，磺胺名字很快在醫(yī)療界廣泛傳播開來；磺胺類藥物的研究工作發(fā)展極為迅速。 1937年制出“磺胺吡啶”，1939年制出“磺胺噻唑”，1941年制出了“磺胺嘧啶”至1946年共合成了5500余種磺胺類化合物，并有20余種作為合成抗菌藥在臨床上使用。 磺胺類藥物在細菌性傳染的化學治療上，有卓越的功效。它的發(fā)現(xiàn)以及隨之而來的一系列新的磺胺藥物合成上的研究成果，是醫(yī)療事業(yè)上一件有極重要意義的事。人類依靠了磺胺類藥物，在與病菌作戰(zhàn)中，取得過空前的勝利。許多嚴重的危機人們生命安全的疾病，諸如產(chǎn)褥熱、丹毒、猩紅熱、敗血癥以及肺炎、骨髓炎、流行性腦膜炎、細菌性痢疾和各種創(chuàng)傷

3、傳染及眼耳鼻喉等的化膿性傳染等，都紛紛低頭；它的治療功效，在化學治療學上，寫下了光輝的一頁。2、磺胺（對氨基苯磺酰胺） 【結(jié)構(gòu)式】： 【化學名】 對氨基苯磺酰胺 【中文通用名稱】 磺胺 【英文通用名稱】 Sulfanilamide 【其他名稱】 磺酰胺、對苯胺磺酰胺、對磺酰胺苯胺。 【性狀】 從乙醇水溶液中析出者為白色葉片狀結(jié)晶或結(jié)晶性粉末，無臭，味先微苦而后甜，遇光變色。相對分子質(zhì)量172.22。相對密度1.08。熔點165166。不溶于苯、乙醚、氯仿，溶于水(g/l)： 10時2.6、25時7.5、40時 17.0、60時40.0、100時477，也溶于乙 醇，每 37ml乙醇可溶1g，每

4、5ml丙酮可溶1g，溶于甘油、丙二醇，溶于鹽及氫氧化鈉(鉀)溶液，磺胺水溶液石蕊試紙呈中性。 【藥物功效】 本品為磺胺類藥物中毒性較低者，對嬰兒、妊婦、產(chǎn)婦及月經(jīng)期間均可應用，但不得大量服用。對溶血性鏈球菌感染(丹毒、產(chǎn)褥熱、扁桃腺炎)、尿道感染(淋病)等均有效;也是合成其他磺胺類藥物的中間體(如磺胺脒、磺胺甲嘧啶及磺胺甲氧嗪等)。現(xiàn)在磺胺藥物用的很少，主要用于降糖和利尿。與抗菌增效劑聯(lián)用制成復方新諾明，抗菌效果增強十倍至幾十倍。 【藥理作用】 屬于廣譜慢效抑菌藥，通過干擾敏感的葉酸代謝而抑制其生長繁殖。該類藥物與對氨苯甲酸發(fā)生競增爭性抑制所致，對氨苯甲酸是對磺胺類藥物敏感的細菌合成葉酸的必須

5、物質(zhì)，有了葉酸才能逐步合成核酸，直至綜合成核蛋白，以保證細菌的生長繁殖。細菌在利用對氨苯甲酸合成葉酸的過程中，對氨苯甲酸需要與細菌體內(nèi)二氫葉酸合成酶相結(jié)合?；前奉愃幬镆蚧瘜W結(jié)構(gòu)與對氨苯甲酸相似，故亦能與細菌利用對氨苯甲酸的此種酶相結(jié)合，于是發(fā)生爭奪細菌的這種酶，以致細菌不能利用對氨苯甲酸合成葉酸，導致核蛋白不能合成。菌在利用對氨苯甲酸合成葉酸的過程中，對氨苯甲酸需要與細菌體內(nèi)二氫葉酸合成酶相結(jié)合?；前奉愃幬镆蚧瘜W結(jié)構(gòu)與對氨苯甲酸相似，故亦能與細菌利用對氨苯甲酸的此種酶相結(jié)合，于是發(fā)生爭奪細菌的這種酶，以致細菌不能利用對氨苯甲酸合成葉酸，導致核蛋白不能合成。（二）、實驗目的1、基本掌握制備磺胺藥

6、的原理和方法2、簡要掌握藥物合成中注意的問題和工藝考察3、綜合考慮實驗過程中的影響因素，優(yōu)化實驗4、學會從各方面查閱和收集資料，確立最佳方案5、鍛煉自己的實驗操作能力（三）、合成方案1、合成的工藝路線選擇 路線1：由乙酰苯胺制得：經(jīng)典反應以苯胺為原料，經(jīng)過乙?；?、氯磺化、氨解、水解路線2：采用二苯脲作為起始原料的路線,該路線經(jīng)氯磺化,氨化 ,水解三步反應制得 .2、 合成的工藝路線比較路線一路線二優(yōu)點1.反應條件溫和，能源消耗低；2.反應時間短。1.操作步驟少2.收率好（總收率45%-50%）3.原料易得，廉價。（尿素保護氨基）缺點1.酰化試劑為醋酸酐，屬于易制毒用品，受管制2.操作步驟多1.

7、第一步要通入氮氣保護，對設(shè)備及操作要求較高。2.反應時間長，能耗高3、 合成的工藝路線確定及合成方案合成的工藝路線確定：根據(jù)上述對比，選擇路線1。合成方案：（四）、工藝條件的考察1、影響因素、水平1）.確定工藝的影響因素、水平 根據(jù)已有工藝路線，在氯磺化過程中考察溫度、原料配比（氯磺化反應過程中加入氯化鈉有利于對乙酰氨基苯磺酰氯的生成）、反應時間 對該步反應的影響。2） .因素水平表 因素ABC原料配比n（乙酰苯胺）：n（氯磺酸）：n（氯化鈉）反應溫度（）反應時間（min）11:4.0:0.2752021:4.3:0.4804031:4.6:0.685602、 正交試驗表3、 正交方案試驗表

8、實驗號水平組合原料配比n（乙酰苯胺）：n（氯磺酸）：n（氯化鈉）反應溫度（）反應時間（min）產(chǎn)率ABC1A1B1C11:4.0:0.275202A1B2C21:4.0:0.280403A1B3C31:4.0:0.285604A2B1C21: 4.3:0.475405A2B2C31: 4.3:0.480606A2B3C11: 4.3:0.485207A3B1C31:4.6:0.675608A3B2C11:4.6:0.680209A3B3C21:4.6:0.68540（5） 、試劑及裝置1、主要試劑、中間產(chǎn)物及產(chǎn)物的物理常數(shù)1、硝基苯、苯胺遇明火、高熱會燃燒、爆炸。醋酸酐易燃。有腐蝕性。勿接觸皮

9、膚或眼睛，以防引起損傷。有催淚性。2、乙酰苯胺遇明火、高熱可燃。受高熱分解，產(chǎn)生有毒的氮氧化物。3、氯磺酸 蒸氣對粘膜和呼吸道有明顯刺激作用，助燃，具強腐蝕性、強刺激性，可致人體灼傷。2、 裝置 氯磺化裝置 回流水解裝置（6） 、注意事項1、苯胺極毒，謹防與皮膚接觸或吸入蒸氣。若不慎觸及皮膚，應立即先用大量水沖洗，再用肥皂、溫水洗滌。2、反應液冷卻后，會立即析出固體，沾在瓶壁不易處理，故需趁熱倒出。在不斷攪拌下倒入冷水，可以防止結(jié)成大塊，以利于除去過量的醋酸及未作用的苯胺（可以形成苯胺醋酸鹽而溶于水） 3、氯磺酸與乙酰苯胺的反應相當激烈，將乙酰苯胺凝結(jié)成塊狀，可以使反應緩和進行。若在瓶壁上有水

10、珠產(chǎn)生，需以濾紙將水珠吸去。 4、氯磺酸對皮膚和衣服有較強的腐蝕性，暴露在空氣中會放出大量的氯化氫氣體，故使用時需加小心，反應中儀器及藥品需十分干燥，含氯磺酸的廢液不可直接倒入水槽，而應倒入廢液缸中。5、氣體吸收裝置的導氣管末端與接受器水面接近，但絕不能插入水中，否則水倒吸后會與氯磺酸發(fā)生猛烈反應，造成爆炸事故！6、乙酰苯胺逐漸溶解，且有氯化氫放出。反應可能進行得很劇烈，必要時浸入冰浴中。 7、加入速度應該緩慢，同時攪拌，以免局部過熱，而使乙酰氨基苯磺酰胺分解。8、 本實驗中，溶液PH值的調(diào)節(jié)是反應能否成功的關(guān)鍵，應小心注意，否則實驗會失敗或收率降低。（七）、參考文獻 1、河北師范大學學報（自

11、然科學版）第29卷第1期，2005年1月（1.河北師范大學 化學學院，河北 石家莊 050091；2.石家莊職業(yè)技術(shù)學院 化工系，河北 石家莊 050081）。 二、試驗階段（一）、實驗步驟時間實驗步驟現(xiàn)象第一天稱取5g干燥的乙酰苯胺于250ml干燥的三頸燒瓶中，再在分液漏斗中加入20ml氯磺酸，按圖裝好儀器。開啟水泵，減壓抽氣。在冷水浴中將20ml氯磺酸慢慢加入燒瓶，產(chǎn)生大量HCL氣體產(chǎn)生，滴加完畢，乙酰苯胺溶解消失，水浴加熱1520min(80攝氏度）。乙酰苯胺溶解消失，有大量白煙生成第二天第三天第四天第一天打開安全閥，連通大氣，依次用冷水、冰水冷卻燒瓶。將冷卻液轉(zhuǎn)移到滴液漏斗，在燒瓶中加

12、100g碎冰塊，再按裝置圖裝好儀器，燒瓶外用冰水冷卻，開啟水泵將反應液滴入燒瓶（約15分鐘），抽濾產(chǎn)生大量沉淀第二天第三天第四天第一天將自制的對乙酰氨基苯磺酰氯轉(zhuǎn)入50ml燒杯中，在攪拌下慢慢加入15ml濃氨水(28)，立即開始放熱反應，氨水加完后繼續(xù)攪拌10分鐘，生成糊狀物第二天第三天第四天第一天調(diào)節(jié)ph到1-2，在,70攝氏度加熱回流10分鐘并不斷攪拌白色沉淀消失第二天第三天第四天第一天調(diào)節(jié)ph到8左右，冷卻，抽濾，用冷水洗滌，抽干，得對乙酰氨基苯磺酰胺粗品有大量白色針狀結(jié)晶生成第二天第三天第四天（二）、實驗安排實驗點水平組合原料配比n（乙酰苯胺）：n（氯磺酸）：n（氯化鈉）反應溫度（反應時間（min）產(chǎn)率1A1B1C11:4.0:0.275405A2B2C31: 4.3:0.480609A3B3C21:4.6:0.685404A2B1C21: 4.3:0.47540（三）、產(chǎn)物定性定量方法1.定性分析方法：紫外吸收光譜：紫外最大吸收波長在257nm和313nm處。 TL