抗癫痫药物5-5-二苯基乙内酰脲的制备实验报告

PAGEPAGE5抗癫痫药物5,5-二苯基乙内酰脲的制备华南农业大学理学院12材料化学（2）班xxx1．实验目的1.1了解安息香缩合反应的原理和实验操作，学会低温及pH至控制获得高产率的安息香。1.2了解安息香氧化反应，掌握安息香氧化反应的实验方法及薄层层析法监测反应的进程的实验方法。1.3了解二苯乙二酮和尿素制备5,5-二苯乙内酰脲的方法和反应机理。1.4熟练掌握回流，抽滤和重结晶等实验操作。2．实验原理2.1本实验以苯甲醛为起始原料，合成一种抗癫痫药物5，5-二苯基乙内酰脲，实验分为三步：（A）安息香的辅酶催化合成（B）安息香的氧化——薄层层析法监测反应的进程（C）抗癫痫药物5，5-二苯基乙内酰脲的合成合成5,5-二苯基乙内酰脲的总反应式：2.2安息香的辅酶催化合成本实验采用有生物活性的辅酶维生素B1(Thiamine)来代替剧毒的氰化物完成安息香缩合反应。反应时，维生素B1分子中的噻唑环上的氮原子和硫原子邻位上的氢，在碱的作用下可生成碳负离子（a）。然后碳负离子（a）与苯甲醛作用生成中间体（b），（b）可以分离得到，经过异构化脱去质子得到中间体烯胺（c），（c）与另一分子苯甲醛作用得到安息香。2.3安息香的氧化——薄层层析法监测反应的进程有许多方法可以将安息香氧化成二苯基乙二酮，其中用硝酸氧化法较为简便。简单的薄层层析法虽然不能准确地说明反应混合物中各组分的含量，但是它却可以反应物反应物反应物反应物反应物反应物图3反应进程中的薄层层析图图3反应进程中的薄层层析图4.1辅酶催化合成安息香（1）制备安息香的实验中，所用的原料和仪器均有冰浴冷却，往盛有VB1的乙醇溶液中慢慢边摇边滴入10%氢氧化钠溶液后，溶液呈现黄色，再分批加入20mL新蒸苯甲醛之后，呈淡黄色。加完苯甲醛的溶液没有变成棕色，且pH=9~10，保证了酶的活性以及后续反应所需的弱碱条件。（2）反应液在80~85℃水浴加热中保持微沸90min，冰浴冷却后有晶体洗出，呈淡黄色浑浊。经过抽滤，冰水洗涤以及95%乙醇重结晶之后，干燥后得到2.74g无色的针状晶体，产品性状符合要求。（3）重结晶时用了约10ml的95%乙醇，尽可能减少重结晶的损失。但可能因为粗产品抽滤时，冷却不足晶体过细或过多的冰水洗涤使产品损失较多；也可能因为VB1的活性受到pH、温度或反应时间等的条件影响，制备安息香的产率较低。（4）如图4为安息香的红外光谱图，在3400cm-1有尖强峰，分析为羟基；根据在3000cm-1、1650cm-1、1500cm-1的多个峰的吸收，分析有芳环的存在；在1700cm-1有尖强峰，分析为酮羰基；在725cm-1的吸收分析为一取代苯的特征。百分透射率百分透射率T（%）σ/cmσ/cm-1图4安息香的红外光谱图4.2二苯乙二酮的制备（1）制备二苯乙二酮的实验中，反应物混合液在85~95℃的水浴中加热了90min，期间，每隔15~20min用薄层层析法监测反应的进程。如图3所示，反应物随时间越来越少，生成物随时间越来越多，到90min时，反应物只剩很小的一个点，产物有很大的一个斑点。说明，薄层层析法有效地监测了随着反应时间，反应物大部分反应生成了产物。（2）加热结束之后，经过冷却，加入120g冰水混合物，有黄色晶体析出，抽滤冰水洗涤以及75%乙醇重结晶，干燥后得到2.84g浅黄色针状晶体，产品性状符合要求。（3）使用薄层层析法监测反应进程时，如表2所示，各次监测的Rf值均在0.05~0.85之间，分离的程度是合理的。但是如图3所示，得到的层析板上的斑点，有些有拖尾的现象，没有很好地分离，这是由于样品量太多造成的。此外，得到的斑点均有偏向一边的倾向，可能是由于放入展开瓶时不能平衡放入，碰到瓶壁的展开剂等原因造成的。（4）反应物反应充分，晶体冷却充分，重结晶所用乙醇的量较合理，所以所制备的二苯乙二酮晶型较好，且产量较高。（5）如图5为二苯乙二酮的红外光谱图。根据在3100cm-1、1675cm-1、1550cm-1、1450cm-1的多个峰的吸收，分析有芳环的存在；在1700cm-1有尖强峰，分析为酮羰基；在770cm-1、750cm-1的吸收，分析为一取代苯的特征。百分透射率百分透射率T（%）σσ/cm-1图5图5二苯乙二酮的红外光谱图4.35,5-二苯乙内酰脲的制备（1）制备5,5-二苯乙内酰脲实验中，往二苯乙二酮、尿素的乙醇混合溶液中，冰水浴中慢慢加入3mL30%NaOH溶液后，出现黄白色浑浊，没有出现严重的变色。90℃水浴加热后，开始时出现黑色沉淀，后来溶解，溶液呈棕黄色微沸状态。（2）加热90min后，反应混合物倒入盛有25mL水的烧杯中，抽滤后得到黄色滤液，滤液中滴加10%HCl至pH=5，滴加过程中出现肉色浑浊，抽滤之后得到肉色的粗产品。粗产品经过20mL水洗涤，95%乙醇重结晶（加入活性炭脱色），干燥后得到0.26g淡黄白色的晶体。（3）向滤液中加入10%HCl时，加入过快，可能导致酸性过大，使得产量下降。重结晶时，析出晶体时加入了少量水，但所用乙醇较多依然是导致产量较低的原因之一。（4）由于重结晶时，活性炭加入不足或吸附时间不够充分，脱色不够完全，产品性状未能很好地符合要求。（5）如图6为5,5-二苯乙内酰脲的红外光谱图。在3600cm-1的吸收峰分析为羟基，根据在3250cm-1、1450cm-1的多个峰的吸收，分析有芳环的存在；在1750cm-1有尖强峰，分析为酮羰基；在1350cm-1的吸收分析为