药物化学实验指导
图3 磺胺醋酰钠合成实验装置图
六、实验流程图
图4 磺胺醋酰钠合成流程图
七、注意事项
l.该实验中使用的NaOH溶液的浓度差别较大,在实验过程中不能错加,否则将导致得不到相应产品,确保反应的最佳pH值是本实验成功的关键之一。
2.在加醋酸酐与NaOH溶液时,应交替滴加,每滴加完一种后,在反应搅拌3-5 min后才能加另一种溶液,加液的速度以每分钟100滴较为合适。
3.磺胺醋酰加入无水乙醇中进行溶解时,在水浴中加热的时间不能太长(以3-5 min较为合适),否则将导致产物氧化或水解。在固体溶解时,如果发生溶液浑浊现象,应抽滤,去除残渣。
4.在加40% 的NaOH溶液时,调pH值为7~8,当出现溶液变澄清透明时,表明磺胺醋酰已经转化成了磺胺醋酰钠,若出现有少量不溶性物质,可能是没有去除完全的副产品。
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第三部分 药物化学基本实验项目
NaOH溶液不能加得过多,主要因为磺胺醋酰钠在强碱性溶液中或受热的情况下,容易被氧化水解而导致产品的质量和品质下降。
5.在进行产物过滤时,不能用水对固体产品进行洗涤,因为所得产品均为钠盐,容易溶于水而导致产物损失。
6.当pH值为7的时候析出的固体不是所需要的产物,当要弃去时,产物是在滤液中,不能弄错,pH值在4~5析出的固体才是需要的产物。 八、思考题
1.在合成磺胺醋酰钠的时候为什么要让乙酸酐和NaOH溶液交替加入?
2.该反应在碱性过强的条件下,将产生磺胺比较多,而磺胺醋酰的量次之,双乙酰物最少,如果碱性较弱则各产物得到的产量相反,这是什么原因?
3.在将磺胺醋酰制成钠盐时,为什么必须严格地控制22.5%的NaOH溶液滴加量? 4.在进行反应溶液的处理时,pH值等于7时析出的物质是什么?pH值等于5时生成的物质是什么?而在10%的HCl溶液中不能被溶解的是什么物质?
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实验七 磺胺类药物的定性鉴别
前言:磺胺类药物是人工合成的一大类抗菌药,其被用于临床已经有80多年的历史,其抗菌谱广、性质较为稳定、使用起来也较为方便、药物的生产不是以粮食原料,其与具有抗生素不可代替的优势。特别是在1969年甲氧苄氨嘧啶(TMP)这一抗菌增效剂被发现以后,将其与磺胺类药物联合使用可以大大增强磺胺类药物的抗菌作用、磺胺类药物的治疗范围也随之扩大。近年来,效率高、药效时间长、抗性广的磺胺类药物和抗菌增效剂的推广使用,磺胺类药品在临床上的使用频率已经仅次于抗生素。现在市场上,常用的磺胺类药物主要有:磺胺嘧啶(SD)、磺胺甲恶唑(SMZ)、磺胺嘧啶银(SD-Ag)、磺胺二甲嘧啶(SM2)、磺胺异恶唑(SIZ)、磺胺脒(SG)等。磺胺类药物被用于控制各类因细菌感染而发生的疾病时效果较好,但是最近20年以来,由于各类抗生素药物的研制与推广,磺胺类药物在临床上的应用受到了较大的限制,导致有人错误地以为磺胺类药物即将被淘汰。其实,实际上情况并不是这样。近年来,随着效率高、药效作用时间长和毒副作用相对较小的磺胺类药物种类不断涌现,同时更重要的是抗菌增效剂的发现,导致磺胺类药物的抗菌作数倍增加,抗菌谱与治疗疾病的范围也大大增加,如麻风病、布氏杆菌病和结核病等疾病都因为新磺胺类药物的临床应用而被根治。但时,磺胺类药物也有不足之处,如在治疗中用量比较大、患者产生的不良反应比较多、病菌容易因变异而产生耐药性,如果磺胺类药物使用不当也将出现很多问题。另外,磺胺类药物产生的副作用中,还有可以导致周围神经炎的产生。因此,当病人对磺胺药物过敏,或肝肾功能不好,或曾有过末梢神经炎病史的病人应该避免服用。 一、实验目的
1.了解FeCl3显色反应、重金属的沉淀反应、重氮-偶合反应在磺胺类药物定性鉴别中的应用。
2.掌握磺胺类药物的化学鉴别方法与原理。 二、实验内容与原理
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第三部分 药物化学基本实验项目
图1 解热镇痛药与抗菌药的分类图
1. FeCl3显色反应:大多数的可以溶于水或者醇溶剂的酚类药物(如扑热息痛、水杨酸、氨基比林等)都能与FeCl3中的Fe3+生成蓝色或蓝紫色的络合物,该性质通常被用于这类物质的鉴别反应。
2.铜盐反应:因为磺酰氨基上的H原子有弱酸性,在碱性的条件下可以与Cu2+ 发生取代反应,将生成颜色不同的各种铜盐沉淀。
图2 磺酰氨基的铜盐反应式
3.重氮-偶合反应:芳伯胺类的化合物当在酸性条件下时,能与亚硝酸反应生成重氮化合物,该重氮盐又在碱性条件下可以与β-萘酚的应生成红颜色的偶氮类化合物。
图3扑热息痛的重氮-偶合反应
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图4 磺胺类药物的重氮-偶合反应
4.水解反应:阿司匹林、青霉素盐类等多种药物在水溶液中,在酸、碱、热等条件下容易发生水解反应,生成具有多种不同颜色的难溶于水的物质。
5.青霉素钠的水解:青霉素钠中因有一个容易水解的-COONa基团,同时青霉素钠是钠盐也易溶于水,因此,青霉素钠在水中时,其β-内酰胺环容易裂解成为没有活性的青霉酸与青霉噻唑酸,青霉噻唑酸是酸类将导致溶液的pH值降低,进行可以进一步导致青霉素的加速水解,青霉素钠也可以发生分子内的重排反应,从而产生青霉二酸这类白色沉淀,水解的速率与比率是随着环境温度的升高而加快,因此青霉素注射液必须在临用使用前现配现用。
三、仪器与试剂
1.药品:阿司匹林(aspirin)、扑热息痛(acetaminophen)、磺胺甲恶唑(SMZ)、磺胺嘧啶(SD)、青霉素钠(钾)。
2.试剂:1%NaOH溶液、1%FeCl3试液、5%CuSO4试液、稀盐酸、0.1mol/L的NaNO2试液、碱性β-萘酚试液、NaCO3试液、稀H2SO4。
3.仪器:酒精灯、玻璃试管、滴管、水浴锅、试管夹、铂耳 四、实验步骤
1. 与FeCl3试液的呈色反应
(1)取10 ml 试管2支,用纸槽或药匙分别取阿司匹林、扑热息痛药品(约30mg)分别送入试管,加大约5 ml蒸馏水,充分振摇使之溶解,再滴加1~2滴FeCl3试液,比较溶液颜色,其中显蓝紫色的是扑热息痛。
(2)取10 ml 试管1支,选取上一步中没有出现颜色反应的药品少许送入试管中,再加大约5 ml蒸馏水,再在酒精灯上用微火加热、煮沸,室温下放置3-5 min冷却后,再滴加1滴FeCl3试液,溶液如果显蓝色,则表明该药品为阿司匹林。
2.铜盐反应
取10 ml 试管2支,分别向其中加入0.1克 磺胺嘧啶(SD)和磺胺甲恶唑(SMZ),分别加大约3 ml蒸馏水,振摇均匀,再慢慢滴加1%NaOH溶液至刚好溶解较为合适(NaOH不能加过量),再各滴加CuSO4试液1-2滴,将有不同颜色的铜盐沉淀产生,其中产生草绿色沉淀的是磺胺甲恶唑(SMZ),放置后沉淀由黄绿色逐渐变为紫色的是磺胺嘧啶(SD)。
3.重氮-偶合反应
(1)取10 ml 试管1支,加扑热息痛粉末约50 mg,加稀HCl 1 ml,放于沸水浴中充分
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