磺胺醋酰钠的合成方案

磺胺醋酰钠的合成

(SynthesisSulfacetamideSodium)

一：药物概述

磺胺醋酰钠在临床上重要用于沙眼、结膜炎等眼科感染，其合成原料易得，反应

环节少，且疗效肯定，副反应小，是一种眼科常用药物。磺胺醋酰钠的合成是药

物化学试验教学中常规项目之一，试验中以药用磺胺为原料、醋酊为酰化剂,

在PH12-14的碱性液中对N1进行选择性酰化来制备磺胺醋酰；精制得符合熔点

规定的磺胺醋酰后，用20%Na0H水溶液与其成盐来制备磺胺醋酰钠。

化学名为N-[(4一氨基苯基)-磺酰基]-乙酰胺钠-水合物，

N-[(4-Aminophenyl)-sulfonyl]acetamidesodiumsalfmonohydrate构造式：

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。

二：试验目的

1.掌握乙酰化反应日勺原理

2.通过本试验，掌握磺胺类药物的一般理化性质，并掌握怎样运用起理化性质的I

特点来到达分离提纯产品之目的

3.通过磺胺醋酰钠的合成,，掌握怎样控制反应过程的pH、温度等条件及运用

生成物与副产物不一样日勺性质来分离副产物。

三：试验原理

以药用磺胺为原料,醋酎为酰化剂，口比咤做催化剂,在pH12“14的碱性液中对

N1进行选择性酰化来制备磺胺醋酰；精制得符合熔点规定日勺磺胺醋酰后，用

5%NaOH乙醇液与其成盐来制备磺胺醋酰钠。

合成路线如下：

NH

2NH2

NaOH

+(CHCO)O

32pHI2-13

SO2NH2SO2NCOCH3

Na

ZH,

NH2

HClNaOH

pH4-5pH7-8

SONCCM2H

SO2NHCOCH323

Za

四：试验重要仪器和试剂及物理常数

1.重要仪器

仪器名称数量/个仪器名称数量/个

50ml烧杯1电热套1

100ml烧杯1布氏漏斗1

温度计1电子搅拌器1

球形冷凝管1100ml三颈瓶1

100ml吸滤瓶1250ml吸滤瓶1

胶头滴管1循环水泵1

天平1抽滤瓶1

水浴1升降台1

2.原料规格及配比参数。

原料名称规格用量摩尔数摩尔比沸点溶点分子量

(℃)(℃)

磺胺Cp17.2g0.11.00172.21

醋酢CP3.6ml0.1421.42

氢氧化钠22.5%22ml0.11251.131390318.440

氢氧化钠77%12.5m10.19251.901390318.440

磺胺醋酰自制183214.24

磺胺醋酰钠自制257236.23

五、试验操作环节

(-)磺胺醋酰的制备

在装有搅拌子、温度计和回流冷凝管的100疝三颈瓶中，加入磺胺17.2g,

22.5%氢氧化钠22mL,开动搅拌，于水浴上加热至50℃左右。

待磺胺溶解后，分次加入醋醉13.6niL,77%氢氧化钠12.5疝(首先，滴加醋醉

3.6mL,5min后滴加77%氢氧化钠2.5疝,并保持反应PH在1213之间；随即，

每次间隔5min交替滴加剩余的醋酎及77%氢氧化钠，每次2矶，分5次交替加

入)。加料期间反应温度维持在50~55c及PH在12〜13之间；加料完毕继续保温

度搅拌反应30min。反应完毕，停止搅拌，将反应液倾入250mL烧杯中，加水20

此稀释，用浓盐酸调pH至7,于冰浴中放置l~2h,冷却析出固体，抽滤除去固

体，用适量冰水洗涤。洗液与滤液合并用浓盐酸调至pH4~5,抽滤，得白色粉

末。

用3倍量(3mL/g)10%盐酸溶解得到H勺白色粉末，放置30min(不时搅拌，尽

量使单乙酰物成盐酸盐溶解)，抽滤除不溶物。滤液加少许活性碳室温脱色10

min,抽滤。滤液用40%氢氧化钠调至pH5,析出磺胺醋酰，抽滤，压干。干燥,

测熔点(mp.179^184℃)o若产品不和格，可用热水(1:15)精制。

(二)磺胺醋酰钠的制备

将以上所得日勺磺胺醋酰置于50mL烧杯中，滴加少许水润湿(<0.5ml),于水浴

加热至90C,滴加40%氢氧化钠至固体恰好溶解，溶液PH为r8,趁热

抽滤，滤液转至另一种lOOmlH勺小烧杯中放冷析出结晶，抽滤，压干,

干燥，得磺胺醋酰钠，称重，计算收率。

注意事项:

1.运用主产物和副产物不一样的理化性质在不一样的pH下分别除去副产物。本试

验中溶液pH口勺调整应小心注意，按试验环节严格控制每步反应口勺pH值，以利于

除去杂质。否则试验会失败或收率减少。

2.滴加乙酸酎和氢氧化钠溶液是交替进行的，每滴完-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。保持反应液一直在

一定的pH值（pH12~13）,否则产率会减少。

3.本试验中使用氢氧化钠溶液浓度有差异，在试验中切勿用错，否则会影响试

验成果，保持反应液最佳碱度是反应成功日勺关键之一。

4.pH7时析出H勺固体不是产物，产物在滤液中。pH4~5时析出的固体才是产物。

5.加料期间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。

6、本试验使用口勺氢氧化钠溶液有多种浓度，试验中切勿用错，否则会导致试验

失败。

7、磺胺醋酰钠日勺制备中加水的量以使磺胺醋酰略湿即可，0.5ml较难控制：可

合适多加某些（1ml左右），在析晶时再蒸发去其些水分。

（三）、试验流程图

（1）磺胺醋酰的制备

150ml三颈瓶加入搅拜

磺胺17.2g1-----------二H-------------►加醋酊36ml

22.5%Na0H液22ml/加热至50川附口Woml

每5min交替加

50minPII12-13

液醋酊和NaOH液

/F177%NaOH2.5ml50-55*每次2ml

保温搅拌》转入100m1烧杯♦浓盐酸调pH7水溶—J析品、

30inin+90ml水抽滤

冰水洗涤•浓盐酸调加4-5"刍也空压干、称重

-------►洗液、滤液

3倍量10%浓盐酸30min潟全

溶解------►抽滤除去不溶物“皿一一》活性炭脱色

------------►40%Na0H调pH至5・f析出横月安醋酰，抽滤，干燥

(2)磺胺醋酰钠日勺制备

100ml烧杯玄潟带性w、

器鬻乙醇液40ml一；n溶解&蒸去乙醇一析晶，干燥得磺胺醋酰钠

环节附图:

NH,NH,NH2NHCOCH,

"…。瑞翳@+4+.

SO2NH2SO2NHNaSO2NCOCH3SO2NCOCH3

NaNa

\____________________________________/

HC1pH7

NH9NH2NHCOCH3

SO2NH2SO7NCOCH3SO2NCOCH3

NaNa

\/

HC1pH4-5

6NH126NHCOCH31

SO2NHCOCH3SO2NHCOCH3

\__________________/

10%HClpH<l

1

6NH9-HCI6NHCOCH,

SO2NHCOCH3SO2NHCOCH

\________/

40%NaOHPH5

NH)

01

SO2NHCOCH3

六、其他合成线路和措施改善

L以药用磺胺为原料，醋酊为酰化剂，毗咤做催化剂，在pH12~14Mj

碱性液中对N1进行选择性酰化来制备磺胺醋酰；精制得符合熔点规定日勺磺

胺醋酰后，用5%NaOH乙醇液与其成盐来制备磺胺醋酰钠。

改善后日勺优势:

在磺胺醋酰制备中，加少许毗唾做催化荆，可使醋酎酰化能力增强，磺胺

运用率有明显提高，磺胺醋酰的收率也由本来的约50%提高到70%左右。

在磺胺醋酰钠制备过程中，采用40%Na0H溶液与磺胺醋酰成盐，操作繁琐，需

要90℃日勺水浴加热，需不停测pH值，调整到pH7〜8后趁热过滤，滤液要用冰盐浴

冷却析品，在试验教学过程中，发现严格按上述环节操作，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，用5%NaOH乙

醇液取代20%Na0H水溶液，并按计算量进行投料。通过试验验证，此步改善使操

作简朴化，防止了热水浴、冰盐浴，只需在室温中进行，所用乙醇可通过蒸溜回

收，重新运用，更为正贵的是，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。

2、将每次滴加醋酊的时间延长至10min,可明显提高产量。或将交替滴加醋酎5

次、每次2ml改为交替滴加4次、每次2.5ml,每次滴10min,得到磺胺醋酰不仅

产量提高明显，并且还简化了操作。合适提高反应温度60〜65c或延长反应时间

至40—60min,可提高磺胺醋酰日勺产量。

七、问题和讨论

1.为何会生成双醋酰胺?

答：由于4-N电子云密度不小于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。

2.磺胺醋酰钠的I合成中为何乙酎和氢氧化钠交替滴加？

答：磺胺和乙酢反应生成主产物是我们需要的，该反应为放热反应，多次少

许加入是为了便于控制温度；加入氢氧化钠是为了保持加值，由于碱性环镜下

副产物少主产物多。

3.酰化液处理日勺过程中，pH7时析出的固体是什么？pH5时析出日勺固体是什

么？10%盐酸中口勺不溶物是什么？

答：pH=7时候析出口勺固体是未反应的磺胺；5的时候析出的是磺胺醋酰J0%

盐酸中不溶物是杂质和未反应的磺胺。

4、为何在10%盐酸中有不溶物析出？

答：由于在10%盐酸溶液中磺胺醋酰生成盐酸盐而溶解，而双乙酰磺按由

于构造中无游离日勺芳伯胺基，不能和盐酸成盐故析出。

5.磺胺醋酰钠的合成为何调PH7~8?

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，也许是未除尽的副产物。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状况下，易氧化水解而致产量和质量下降。

6.反应碱性过强其成果磺胺较多，磺胺醋酰次之，双乙酰物较少；碱性过弱

其成果双乙酰物较多，磺胺醋酰次之，磺胺较少，为何？

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一乙酰磺胺，且磺胺双醋酰分子

构造中日勺N一乙酰基不易水解下来，因此该反应必须控制好pH值。

7、将磺胺醋酰制成钠盐时，为何要严格控制22.5%NaOH溶液的用量？

答：将磺胺醋酰制成钠盐时，必须要严格控制22.5%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22.5%NaOH的量多，则损

失很大。必要时可加少许丙酮，使磺胺醋酰钠析出。

8、磺胺类药物有哪些理化性质？

（一）、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）、酸碱性因木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