3个合成实验思考题答案整理

发布时间:2020-06-28 00:46:35

苯妥英钠的合成

1.安息香缩合反应的原理(没做)

2. 制备苯妥英为什么在碱性条件下进行

苯妥英显弱酸性,几乎不溶于水,与碱成盐改善其溶解性。

3. 本品精制的原理是什么

苯妥英与钠盐反应生成苯妥英钠盐类,其盐类在水中的溶解度小于氯化钠,当不断加入氯化钠至形成饱和溶液,苯妥英钠优先析出,再用活性炭洗去浮色即可得到纯品。

4.制备二苯乙二酮加入冰醋酸和水的作用是什么

这个反应是一个氧化还原反应,冰醋酸在这里既作为一个溶剂,也作为一个酸性介质提供者,三氯化铁在酸性介质中能够发挥最强的氧化性。同时三氯化铁及其容易水解,如果不在酸性介质中,很快就会完全水解成氢氧化物,氢氧化物不溶于水,就无法发挥氧化剂的作用。

加水是为了降低体系的饱和度,使析出的晶体较大。

磺胺醋酰钠的合成

1、磺胺类药物有哪些理化性质在本实验中,是如何利用这些性质进行产品纯化的

答:磺胺类药物一般为白色或微黄色结晶性粉末;无臭,无味。具有一定熔点。难溶于水,可溶于丙酮或乙醇。

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。

2、酰化液处理的过程中,pH 7时析出的固体是什么pH 5时析出的固体是什么10% 盐酸中的不溶物是什么

答:pH=7时候析出的固体是未反应的磺胺;5的时候析出的是磺胺醋酰。在10%盐酸溶液中磺胺醋酰生成盐酸盐而溶解,而磺胺双醋酰由于结构中无游离的芳伯胺基,不能和盐酸成盐故析出。

3.、反应过程中,调节pH12~13是非常重要的。若碱性过强,其结果是什么若碱性过弱,其结果是什么为什么

答:因碱度过大磺胺双醋酰易水解成磺胺,且易引起磺胺醋酰水解成磺胺;而因碱度过小时,反应过程中易生成较多的N-乙酰磺胺,且磺胺双醋酰分子结构中的N-乙酰基不易水解下来, 所以反应碱性过强其结果磺胺较多,磺胺醋酰次之,双乙酰物较少;碱性过弱其结果双乙酰物较多,磺胺醋酰次之,磺胺较少。

苯佐卡因的合成

1.氧化反应完毕,将对硝基苯甲酸从混合物中分离出来的原理是什么(没做)

2.酯化反应为什么需要无水操作

酯化反应是可逆反应,生成的产物中本身就有水,如果有水的话,这增加了生成物浓度使平衡向反应物生成的方向移动,所以要不断地将生成物的水除去,使酯化能够继续进行.要求在无水的环境中进行就是这个道理。

3.铁粉还原反应的机理是什么

铁粉还原反应是个电子转移的过程。铁是电子给体,电子向硝基转移,使硝基化合物生成负离子自由基,然后再与质子给体HCl提供的质子结合形成还原产物,铁粉不断被氧化为铁离子,并生成氢氧化亚铁和氢氧化铁。

问题和讨论 1.磺胺类药物有哪些理化性质 答:磺胺类药物一般为白色或微黄色结晶性粉末;无臭,无味。具有一定熔点。 难溶于水,可溶于丙酮或乙醇。 1 酸碱性 因本类药物分子中有芳伯胺基, 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 本类药物含芳伯胺基,易被空气氧氧化。 3)芳伯胺基反应磺胺类药物含芳伯胺基,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 芳伯胺基能与多种芳醛 (如对二甲氨基苯甲醛、 香草醛等) 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。

2.反应液处理时,pH7 时析出的固体是什么,pH5 时析出的固体是什么在 10 盐酸中不能溶解的物质是什么 答: pH=7 时候析出的固体是未反应的磺胺; 的时候析出的是磺胺醋酰。 10 5 盐酸溶液中磺胺醋酰生成盐酸盐而溶解, 而双乙酰磺胺由于结构中无游离的芳伯 胺基,不能和盐酸成盐故析出。

3.反应过程中,若碱性过强,其结果是磺胺较多,磺胺醋酰次之,磺胺双醋酰较 少; 若碱性过弱, 其结果是磺胺双醋酰较多, 磺胺醋酰次之, 磺胺较少, 为什么 请解释原因。 答:因碱度过大磺胺双醋酰易水解成磺胺,且易引起磺胺醋酰水解成磺胺;而因 碱度过小时,反应过程中易生成较多的 N-乙酰磺胺,且磺胺双醋酰分子结构中 N-乙酰基不易水解下来,故之。



4.为什么会生成双醋酰胺 答:因为 4-N 电子云密度大于 1-N 电子云密度,1 位弱酸性+强碱盐,使得一 位电子云密度增大。 5、磺胺醋酰钠的合成中为什么乙酐和氢氧化钠交替滴加 答: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。 6. 酰化液处理的过程中,pH 7 时析出的固体是什么pH 5 时析出的固体是什 10% 盐酸中的不溶物是什么 答:pH=7 时候析出的固体是未反应的磺胺;5 的时候析出的是磺胺醋酰。10% 盐酸中不溶物是杂质和未反应的磺胺。 7、为什么在 10% 盐酸中有不溶物析出 答:因为在 10%盐酸溶液中磺胺醋酰生成盐酸盐而溶解,而双乙酰磺胺由于结 构中无游离的芳伯胺基,不能和盐酸成盐故析出。 8、磺胺醋酰钠的合成为什么调 PH 7~8 答:滴加 40%氢氧化钠溶液调 pH7~8 时可见溶液澄明,显示磺胺醋酰已生成磺 胺醋酰钠,若有微量不溶物,可能是未除尽的副产物。氢氧化钠溶液切勿过 量, 因磺胺醋酰钠在强碱性溶液中和受热情况下,易氧化水解而致产量和质 量下降。 9、反应碱性过强其结果磺胺较多,磺胺醋酰次之,双乙酰物较少;碱性过弱其 结果双乙酰物较多,磺胺醋酰次之,磺胺较少,为什么 答:因碱度过大磺胺双醋酰易水解成磺胺,且易引起磺胺醋酰水解成磺胺;而因 碱度过小时,反应过程中易生成较多的 N-乙酰磺胺,且磺胺双醋酰分子结 构中的 N-乙酰基不易水解下来,所以该反应必须控制好 pH 值。 10、将磺胺醋酰制成钠盐时,为什么要严格控制 NaOH 溶液的用量 答:将磺胺醋酰制成钠盐时,必须要严格控制 NaOH 溶液的用量。因磺胺 醋酰钠水溶性大, 由磺胺醋酰制备其钠盐时若 NaOH 的量多,则损失 很大。必要时可加少量丙酮,使磺胺醋酰钠析出。



11、如何利用磺胺类药物的理化性质进行产品纯化 答:利用主产物和副产物的解离常数不同,在不同 pH 条件下分别令主产物溶于 溶剂而副产物不溶,过滤后弃去固体;或者主产物不溶而副产物溶,过滤后 弃去溶液。

12洗液与滤液合并后用浓盐酸调至 pH 45,抽滤,得白色粉末。这一步骤 可不可以省去,直接往滤液与洗液合并液中加三倍量的 10%盐酸,再进行后 面的操作 13、为什么在第一步反应中要控制温度在 50°C 14、为什么在反应过程中要用不同浓度的 NaOH 溶液?

八、注意事项 1.本反应是放热反应, 氢氧化钠与醋酐交替投料交替加入,目的是避免醋酐 NaOH 同时加入时产生大量的中和热而温度急速上升,造成芳伯胺基氧化和已 生成的磺胺醋酰水解,导致产量降低,因此反应的温度亦不能过高,需控制在 50―55。滴加乙酸酐和氢氧化钠溶液是交替进行的,先氢氧化钠后醋酐, 滴完一种溶液后,反应搅拌 5 分钟,再滴入另一种溶液,滴加速度以液滴一滴一 滴加入为宜。 2.实验中使用氢氧化钠溶液浓度有差别,在实验中切勿用错,否则会影响实 验结果, 保持反应液最佳碱度是反应成功的关键之一。用 %NaOH 液是做为溶 剂溶解磺胺, 使其生成钠盐而溶解。 77%NaOH 液是为了使反应液维持在 pH12-14 左右,避免生成过多双乙酰磺胺。 3.由于磺胺和醋酐反应时同时有磺胺醋酰和双乙酰磺胺生成, 反应过程中若 碱性过强(pH>14 ,则乙酰化反应可能不完全,磺胺较多,磺胺醋酰次之,磺 胺双醋酰较少;因为碱性过强(pH14)双乙酰磺胺易水解成磺胺,易引起磺胺 醋酰水解成磺胺;若碱度不足(pH<12),则双乙酰磺胺生成较多,磺胺醋酰次之, 磺胺较少,碱性过弱(pH12 环境中反应易生成较多的 N4-乙酰磺胺,且双乙酰 磺胺分子结构中的乙酰基不易水解。故实验中需严格控制各步投料量。



4. 在本实验中,溶液 pH 的调节是反应能否成功的关键,应小心注意,否则 实验会失败或收率降低。 酰化液处理过程中,pH7 时析出的固体是 N4-乙酰磺胺 和磺胺,pH5 时析出的固体是磺胺醋酰钠和双乙酰磺胺,在 10HCl 中不溶物是 双乙酰磺胺,因为其结构中无游离的芳伯氨基不能于 HCl 成盐。 5.精制时加入活性炭起脱色之功效,所加入的量为产品量的 1%,不能太多, 否则使产品收率下降。 6.磺胺醋酰在无水乙醇溶解时,置水溶加热时间不宜太长(约 3~5 分钟为 宜) ,否则产品易氧化和水解。固体溶解如溶液混浊,则需抽滤。必须严格控制 水浴温度,若温度过高易引起磺胺醋酰钠水解和氧化,影响产量和质量,温度低 不易成钠盐。 7.制备磺胺醋酰钠时,氢氧化钠溶液的量应严格控制,按计算量加。因磺胺 醋酰钠水溶度大,由磺胺醋酰制钠盐时,氢氧化钠量多于计算量,则磺胺醋酰钠 损失量大,必要时加少量丙酮,以使磺胺醋酰钠析出。滴加 40%氢氧化钠溶液调 pH7~8 时可见溶液澄明,显示磺胺醋酰已生成磺胺醋酰钠,若有微量不溶物,可 能是未除尽的副产物。 氢氧化钠溶液切勿过量,因磺胺醋酰钠在强碱性溶液中和 受热情况下,易氧化水解而致产量和质量下降。 8.产品过滤时,严禁用水洗涤产品,因所得产品为钠盐,在水中有较大的溶 解度。 9. pH 7 时析出的固体不是产物,应弃去。产物在滤液中,切勿搞错。 10. pH 4—5 析出的固体是产物。

3个合成实验思考题答案整理

相关推荐