抗癲癇藥物5-5-二苯基乙內(nèi)酰脲的制備實驗報告

1、抗癲癇藥物5,5-二苯基乙內(nèi)酰脲的制備華南農(nóng)業(yè)大學理學院12材料化學2班xxx1. 實驗目的1.1 了解安息香縮合反響的原理和實驗操作，學會低溫及pH至控制獲得高產(chǎn)率的安息香。1.2 了解安息香氧化反響，掌握安息香氧化反響的實驗方法及薄層層析法監(jiān)測反響的進 程的實驗方法。1.3 了解二苯乙二酮和尿素制備5,5-二苯乙內(nèi)酰脲的方法和反響機理。1.4熟練掌握回流，抽濾和重結晶等實驗操作。2. 實驗原理2.1本實驗以苯甲醛為起始原料，合成一種抗癲癇藥物5, 5-二苯基乙內(nèi)酰脲，實驗分為 三步：A安息香的輔酶催化合成B安息香的氧化一一薄層層析法監(jiān)測反響的進程C抗癲癇藥物5，5-二苯基乙內(nèi)酰脲的合成合成

2、5,5-二苯基乙內(nèi)酰脲的總反響式：5-二苯乙內(nèi)酰脲2.2安息香的輔酶催化合成本實驗采用有生物活性的輔酶維生素B1(Thiamine)來代替劇毒的氰化物完成安息香縮合反響。反響時，維生素B1分子中的噻唑環(huán)上的氮原子和硫原子鄰位上的氫，在堿的 作用下可生成碳負離子a。r w011y R1+叫。II;c=cAPh2.3安息香的氧化一一薄層層析法監(jiān)測反響的進程有許多方法可以將安息香氧化成二苯基乙二酮，其中用硝酸氧化法較為簡便。HN0 CHSCOOH簡單的薄層層析法雖然不能準確地說明反響混合物中各組分的含量，但是它卻可以方便而又清楚地告訴我們氧化反響的進程。在反響過程中，通過不斷取樣進行分析來監(jiān)測反響的

3、進程有著實際應用意義。如果 反響進行時，不加以監(jiān)測，為了反響平安，往往采取延長反響時間的方法，這不僅浪費 了時間和能源，而且已經(jīng)得到的產(chǎn)物往往還會進一步反響變化，使收率和產(chǎn)品純度都較 低。2.4抗癲癇藥物5，5-二苯基乙內(nèi)酰脲的合成二苯基乙二酮是一個不能烯醇化的a -二酮，當用堿處理時發(fā)生了碳架的重排，得到 二苯基乙醇酸。由于二苯基乙醇酸是這種類型重排中最早一個實例的產(chǎn)物，故此種類型 的重排也稱為二苯基乙醇酸重排。此反響是由羥基負離子向二苯基乙二酮分子中的一個 羰基加成，形成活性中間體而開始的。此時另一羰基那么是親電中心，苯基帶著一對電子 進行轉移重排，而反響的動力是生成的羰基負離子的穩(wěn)定性。

4、生成的二苯基乙醇酸與尿 素縮合，生成5,5-二苯基乙內(nèi)酰脲。krr MP 蟲H5, 5-二苯基乙內(nèi)酰脲的鈉鹽苯妥英鈉，Dilantin是一種抗痙攣藥物，它可作用穩(wěn) 定癲癇病發(fā)作，但不能減少發(fā)作，靜脈注射可控制嚴重癲癇發(fā)作，肌肉注射能放置神經(jīng) 外科手術時發(fā)病。注意：靜脈注射速度太快會導致呼吸作用和心臟功能改變。產(chǎn)品為白 色粉末，易溶于水，溶于乙醇，幾乎不溶于乙醚、氯仿。在空氣中漸漸吸收二氧化碳而 洗出苯妥英。苯妥英熔點295298C，不溶于水，無臭，味苦。3. 操作步驟及裝置3.1輔酶催化合成安息香試劑儀器維生素B1，乙醇95%，氫氧化鈉，苯甲醛新蒸，精密pH試紙，回流裝置如圖1。實驗操作1回流

5、裝置的回流裝置9.8 ,約需要12mL,此時溶液呈黃色，分批參加 20mL新蒸的苯甲醛，搖勻后將盛有反響物的圓底燒瓶裝上回流冷凝管，在 8085C的水浴中保溫90min,冰浴冷卻，析出白色晶體，抽濾，冰水洗滌，抽干后用95聽醇重結晶，得到無色針狀晶體。m.p 134136C。3.2二苯乙二酮的制備試劑儀器x 2.0cm的薄層板每組6塊，碘缸，展開缸，三頸瓶上裝有冷凝管、溫度計及氣 體吸收裝置如圖2。實驗操作x 2.5cm的潔凈玻璃片上均勻地制成薄層硬板。 于室溫晾干后，在烘箱升溫至110C 活化1h后，后置于枯燥器中備用。在50mL三頸瓶上裝有冷凝管、溫度計及氣體吸收裝置。將 3.0g粗品安息

6、香和15mL 冰醋酸及7.5mL濃硝酸70%比重1.42丨混合均勻。將反響混合物在水浴上加熱至液體 溫度為8595C，此后每隔1520min用毛細管取出少量反響液，在薄層板上點樣23次， 每次約數(shù)微升，放置一會兒，使醋酸和硝酸揮發(fā)，然后用二氯甲烷展開，在紫外燈下顯 色。如此不斷地觀察安息香是否已全部轉化成二苯基乙二酮。當安息香已全部或接近全部轉化成二苯基乙二酮后，將反響液冷卻并參加120g冰水混合物。此時有黃色的二苯基乙二酮結晶析出。抽濾，并用少量冰水洗滌結晶固體， 抽干后用75聽醇水溶液重結晶，得到淺黃色晶體。m.p 95 Co3.3 5,5-二苯乙內(nèi)酰脲的制備試劑儀器二苯乙二酮，尿素，95

7、%S醇，30%R氧化鈉溶液，10%酸，丙酮；反響裝置圓底 燒瓶、冷凝管，如圖1，加熱裝置，抽濾裝置332實驗操作在50mL圓底燒瓶中參加1g0.0048mol丨二苯基乙二酮、0.5g 0.0086mol尿素、15mL95乙醇和3mL30氫氧化鈉水溶液，水浴加熱回流1.5小時。水浴冷卻，將反響混合 物倒入盛有25mL水的燒杯中，抽濾，除去固體雜質(zhì)。向濾液中滴加10溉酸，用pH試紙 測定直至pH=56為止。抽濾，收集固體為二苯基乙內(nèi)酰脲粗產(chǎn)品，用20mL水洗一次。用95匯醇重結晶，加活性炭脫色，晾干，稱量，計算產(chǎn)率。4. 結果與討論表1各步反響的收率實驗步驟第一步第二步第三步實際產(chǎn)量g理論產(chǎn)量g收

8、率表2薄層色譜展開后數(shù)據(jù)記錄及Rf值反響時間minXa (cm)Xb (cm)Y (cm)RfaRfb2035527190產(chǎn)物o0反響物產(chǎn)物八00反響物產(chǎn)物oo反響物圖3反響進程中的薄層層析圖4.1輔酶催化合成安息香1制備安息香的實驗中，所用的原料和儀器均有冰浴冷卻，往盛有 VB1的乙醇溶液 中慢慢邊搖邊滴入10%氫氧化鈉溶液后，溶液呈現(xiàn)黃色，再分批參加 20mL新蒸苯甲醛 之后，呈淡黃色。加完苯甲醛的溶液沒有變成棕色，且 pH=910,保證了酶的活性以及 后續(xù)反響所需的弱堿條件。2反響液在8085C水浴加熱中保持微沸 90min,冰浴冷卻后有晶體洗出，呈淡黃色 渾濁。經(jīng)過抽濾，冰水洗滌以及

9、95%乙醇重結晶之后，枯燥后得到 2.74g無色的針狀晶 體，產(chǎn)品性狀符合要求。3重結晶時用了約10ml的95%乙醇，盡可能減少重結晶的損失。但可能因為粗產(chǎn)品 抽濾時，冷卻缺乏晶體過細或過多的冰水洗滌使產(chǎn)品損失較多；也可能因為VB1的活性受到pH、溫度或反響時間等的條件影響，制備安息香的產(chǎn)率較低。4如圖4為安息香的紅外光譜圖，在3400 cm1有尖強峰，分析為羥基；根據(jù)在3000 cm、 1650cm-1、1500cm1的多個峰的吸收，分析有芳環(huán)的存在；在 1700 cm-1有尖強峰，分析 為酮羰基；在725cm-1的吸收分析為一取代苯的特征。4000仝，加iISOC IMOK-0 /cm-1

10、圖4安息香的紅外光譜圖4.2二苯乙二酮的制備1制備二苯乙二酮的實驗中，反響物混合液在8595C的水浴中加熱了 90min，期間,每隔1520min用薄層層析法監(jiān)測反響的進程。如圖 3所示，反響物隨時間越來越少，生 成物隨時間越來越多，到90min時，反響物只剩很小的一個點，產(chǎn)物有很大的一個斑點。 說明，薄層層析法有效地監(jiān)測了隨著反響時間，反響物大局部反響生成了產(chǎn)物。2加熱結束之后，經(jīng)過冷卻，參加 120g冰水混合物，有黃色晶體析出，抽濾冰水洗 滌以及75%乙醇重結晶，枯燥后得到2.84g淺黃色針狀晶體，產(chǎn)品性狀符合要求。3使用薄層層析法監(jiān)測反響進程時，如表 2所示，各次監(jiān)測的Rf值均在0.05

11、0.85之 間，別離的程度是合理的。但是如圖3所示，得到的層析板上的斑點，有些有拖尾的現(xiàn)象，沒有很好地別離，這是由于樣品量太多造成的。此外，得到的斑點均有偏向一邊的 傾向，可能是由于放入展開瓶時不能平衡放入，碰到瓶壁的展開劑等原因造成的。4反響物反響充分，晶體冷卻充分，重結晶所用乙醇的量較合理，所以所制備的二苯 乙二酮晶型較好，且產(chǎn)量較高。5如圖5為二苯乙二酮的紅外光譜圖。根據(jù)在 3100 cm-1、1675cm-1、1550cm-1、1450 cm-1的多個峰的吸收，分析有芳環(huán)的存在；在 1700 cm-1有尖強峰，分析為酮羰基；在 770cm-1、750 cm-1的吸收，分析為一取代苯的特

12、征。I%1T率射透分百4DOO 35DD渤02(KO 150D WOJ 500b /cm-1圖5二苯乙二酮的紅外光譜圖4.3 5,5 -二苯乙內(nèi)酰脲的制備1制備5,5-二苯乙內(nèi)酰脲實驗中，往二苯乙二酮、尿素的乙醇混合溶液中，冰水浴中 慢慢參加3mL30%NaOH溶液后，出現(xiàn)黃白色渾濁，沒有出現(xiàn)嚴重的變色。90C水浴加熱后，開始時出現(xiàn)黑色沉淀，后來溶解，溶液呈棕黃色微沸狀態(tài)。2加熱90min后，反響混合物倒入盛有25mL水的燒杯中，抽濾后得到黃色濾液，濾 液中滴加10%HCl至pH=5，滴加過程中出現(xiàn)肉色渾濁，抽濾之后得到肉色的粗產(chǎn)品。粗 產(chǎn)品經(jīng)過20mL水洗滌，95%乙醇重結晶參加活性炭脫色，枯燥后得到0.26g淡黃白 色的晶體。3向濾液中參加10%HCl時，參加過快，可能導致酸性過大，使得產(chǎn)量下降。重結晶 時，析出晶體時參加了少量水，但所用乙醇較多依然是導致產(chǎn)量較低的原因之一。4由于重結晶時，活性炭參加缺乏或