天津工业大学11-药物合成反应实验

天津工业大学——药物合成实验讲义药物合成反应实验讲义天津工业大学环境与化学工程学院制药工程专业2011年9月10日实验1、氯代叔丁烷的制备[实验目的]1.了解叔醇的卤代反应机理。2.掌握卤化剂的种类及特点。[反应式][试剂]叔丁醇：5浓盐酸：16.5mL碳酸氢钠（5%）：30mL无水硫酸镁[实验操作]在配有搅拌、温度计、回流冷凝器的100mL的三颈瓶中，加入叔丁醇5g、浓盐酸16.5mL，开动搅拌，室温下反应1小时，分出有机层，以5%碳酸氢钠洗涤两次(15mL×2），以无水硫酸镁干燥0.5小时后，进行常压蒸馏，收集50-53[思考题]1．本实验中采用5%碳酸氢钠洗涤的目的是什么？2．是否可以采用其它氯化剂？Thepreparationoft-butylchloride［Aim］Tocomprehendthecharacteristicsofchlorinationreactionandchlorinationreagents.［Reactionequation］［Reagents］t-Butylalcohol:5Concentratedhydrochloricacid:16mLSodiumhydrogencarbonate(5%):30mL［Procedure］Ina100mLthree-neckflaskequippedwithanefficientstirrer,thermometer,andrefluxcondenser,place5goft-butylalcohol,16mLofconcentratedhydrochloricacid.Stirthissolutionatroomtemperaturefor1h.StopstirringandLayitforawhiletoformtwodistinctlayers.Theorganiclayerisseparatedoffwithseparatingfunnelandwashedtwotimeswith5%sodiumhydrogencarbonate(15mL×2),anddriedoveranhydrouscalciumchloride.Afterthedesiccantisfilteredoff,theproductisobtainedbythefractiondistillationatapproximately50-52［SubjectsforThinking］1.Whatisthereasonforwashingorganiclayerwith5%sodiumhydrogencarbonate?2.Excepttheconcentratedhydrochloricacid,whatkindofchlorinationreagentscanalsobeusedinthispreparation?实验2、苯氧乙酸的合成[实验目的]熟悉Williamsons醚化反应的方法，了解其在药物化学结构修饰中的应用。掌握卤代烃的反应活性顺序。[反应式][试剂]氯乙酸：3.8g碳酸钠苯酚：2.6g浓盐酸[实验操作]将100mL三口瓶装置在磁力搅拌器上，分别装上球形冷凝器和滴液漏斗，在瓶内加入3.8g氯乙酸和5mL水，缓慢滴加饱和碳酸钠溶液至pH=7-8，然后加入2.6g苯酚，缓慢滴加30%氢氧化钠溶液至pH=12，加热回流半小时。反应结束后，待反应混合物稍冷却后倒入锥形瓶，边搅拌边滴加浓盐酸酸化至pH=3-4，冷却结晶，析出完全后抽滤，粗产物用冷水洗涤2-3次，干燥称重，计算产率。[注意事项]氯乙酸具有强刺激性和腐蚀性，能灼伤皮肤，使用时注意不要触及皮肤。[思考题]1．本实验中滴加碳酸钠的目的是什么？2．反应的后处理过程中加入盐酸的作用是什么？实验3、苯亚甲基苯乙醛酮（查尔酮）的制备[实验目的]了解Aldol缩合反应的机理、特点及反应条件。[反应式][试剂]苯甲醛：4苯乙酮：5乙醇（95%）：15mL氢氧化钠：2.2g（溶于[实验操作]在配有搅拌、温度计、回流冷凝器及滴液漏斗的100mL的三颈瓶中，加入氢氧化钠水溶液、乙醇（95%）15mL及苯乙酮5.2g，水浴加热到20℃，滴加苯甲醛4.6g，滴加过程中维持反应温度20-25℃[思考题]1．本实验中可能的副反应有哪些？怎样可以避免？2．为什么该产品析晶较困难？ThepreparationofBenzalacetophenone(Chalcone)［Aim］Tocomprehendthemechanism,characteristicsandreactionconditionsofAldolreaction.［Reactionequation］［Reagents］Benzaldehyde:4Acetophenone:5Ethanol(95%):15mLSodiumhydroxide:2.［Procedure］Ina100mLthree-neckflaskequippedwithanefficientstirrer,thermometer,droppingfunnelandrefluxcondenser,placeaqueoussolutionofsodiumhydroxide,15mLofethanol(95%)and5.2gofacetophenone.Heatthissolutionto20℃,andadd4.6gofbenzaldehydeslowlywithstirring,keepingthereactiontemperature20-25℃,andcontinuestirring0.5hafteradditionatthistemperature.Inoculatethemixturewithalittlepowderedbenzalacetophenone［SubjectsforThinking］1.Pointoutthesidereactioninthispreparation?Howcanweavoidit?2.Pleaseexplainthereasonwhytheprecipitationprocessoftheproductwouldbedifficult.实验4、二苯甲醇的制备[实验目的]了解酮的还原反应机理、还原剂的种类及特点。[反应式][试剂]二苯酮：3.硼氢化钠：0.3乙醇（95%）：20mL[实验操作]在配有搅拌、温度计、回流冷凝器的100mL的三颈瓶中，加入二苯酮3.0g、95%的乙醇20mL，水浴加热至反应物全溶，冷却至室温，搅拌下分批加入硼氢化钠0.35g，加入速度以反应温度保持在50℃以下为宜，加毕，加热反应物至回流反应1小时，冷却到室温，加入20mL水稀释反应液，再加入10%[思考题]除了本实验提供的方法外可否采用其他反应途径制备二苯甲醇。ThepreparationofDiphenylcarbinol［Aim］Tocomprehendthecharacteristicsofreductionreactionandreductionreagents.［Reactionequation］［Reagents］Diphenylketone:3.0Sodiumborohydride:0.3Ethanol(95%):20mL［Procedure］Ina100mLthree-neckflaskequippedwithanefficientstirrer,thermometerandrefluxcondenser,place3.0gofdiphenylketone,2Coolthereactionmixturetoroomtemperatureafterthesolidisdissolvedabsolutely,then0.35ofsodiumborohydrideisaddedinportionsbycontrollingthetemperaturebelow50℃addition,heatthemixturetorefluxfor1h.Thencoolthemixturetoroomtemperatureandadd20mLofcoldwaterintoit,theexcessivesodiumborohydridewillresolve.Drop10%percenthydrochloricacidtothereactionmixtureslowlyuntilsodiumborohydrideconsumed.Coolittoroomtemperatureandfilter,washthefiltratewithwateranddryit.Theproductmayberecrystallizedfromether(b.p30-60℃［SubjectsforThinking］1.Canothermethodbeusedinthispreparation?实验51.2-苯并吡喃酮的合成[实验目的]掌握Knoevenagel反应制备香豆素的原理。了解酯水解法制羧酸。[反应式][试剂]水杨醛：1mL丙二酸二乙酯：1.2mL无水乙醇：5mL吡啶：0.1mL乙酸：1d氢氧化钾：0.6g盐酸：20mL[实验操作]1、在25mL圆底烧瓶中依次加入1mL水杨醛、1.2mL丙二酸二乙酯、5mL无水乙醇和0.1mL六氢吡啶及一滴冰醋酸，在无水条件下搅拌回流1.5h，待反应物稍冷后拿掉干燥管，从冷凝管顶端加入约6mL冷水，待结晶析出后抽滤并用1mL被冰水冷却过的50%乙醇洗两次，粗品可用25%乙醇重结晶，干燥后得到香豆素-3-羧酸乙酯，熔点93℃2、在25mL圆底烧瓶中加入0.8g香豆素-3-羧酸乙酯、0.6g氢氧化钾、4mL乙醇和2mL水，加热回流约15min。趁热将反应产物倒