北京理工大学珠海学院化工与材料学院
有机合成化学
实验教材
北京理工大学珠海学院化工与材料学院
北京理工大学珠海学院
前 言
有机合成实验技术和能力是药学、制药工程专业或方向的必备实验技能。本教材是有机合成化学理论课的配套实验教材。在众多的制药专业、药学专业的专门合成实验培训课程中,多数以“药物合成实验”及类似名称冠名,虽然课程名称直接、达意,但实验内容过于局限于药物,课程名称也不利于学习者本科毕业后从事其他精细化工行业,尤其对应用型本科更是如此。因此,本课程冠名“有机合成化学实验”目的是拓宽实验内容,方便学习者就业。
在实验内容和编排方式的选择上,虽然受学时数少的限制,但依然坚持如下理念: 1 、强化有机合成实验技能,适当加重多步合成思想,为学习者奠定多步合成的直接经验和体会。
2 、树立和灌输药物概念,直接合成化学医药,增加药物合成思想,支撑药物化学课程。使学习者掌握和习惯化学药物的直接合成、分离、纯化、结构确证等一系列理论知识和实验技能和程序。
3 、弥补基础有机化学因学时少的缺憾,增补化学药物研发所必需的不对称合成、杂环化合物合成技术和能力,使学习者初步达到熟悉和了解程度,方便以后接触和提高。
4 、扩大有机合成视野,包括微波催化、相转移催化、不对称合成、干法合成等实验技能和操作,为以后涉及和从事热点技术研究打下初步基础,以便胜任研发工作。
5 、强化和树立综合运用知识、解决实际问题的能力,从进入实验室开始,一切要求实验者自主按照操作规程和理念进行,包括各方面的设计、能力、和处理。
6 、所选实验尽可能多的覆盖有机合成所需要的所有技能、装置和操作,包括复习基础有机实验中的重要装置和操作,并能展现当今有机合成发展趋势。
7 、实验课程以项目管理形式进行指导,每个实验结束验收实验报告、产品质量和产量,据此对实验进行评价。虽然实验室无法达到 GLP 的要求,但尽可能向 GLP 靠拢,特别是实验记录和报告,以培训和树立学习者的GLP 观念和习惯。
在编写实验教材的过程中,北京理工大学珠海学院化工与材料学院 2010 级应用化学专业化学制药方向林文真、黄嘉慧、郑洁瑜等同学做了较多的文字录入和排版的工作,在此一并表示谢意。
由于时间匆忙和水平有限,教材中难免有疏漏和错误之处,请使用者不吝赐教!
宋靳红
2013 年6 月30 日
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目 录
前 言 ................................................................... 1
实验一 肉桂酸的制备 ............................................. 3 实验二 降压药地巴唑的合成 ................................... 6 实验三 微波催化合成阿司匹林 ................................ 9 实验四 对乙酰氨基酚的制备 ................................. 12 实验五 贝诺酯的合成(设计性实验) .................... 14 参 考 文 献 ....................................................... 15
提示:每个实验操作文句中右上角的文献标顺序号,与各自实验中的注意事项的顺序号对应,该项注意事项解释或说明操作文中的有右上标的操作或词语。
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实验一 肉桂酸的制备
实验约需6 学时
一、实验简介
肉桂酸,又名β-苯丙烯酸、3-苯基-2-丙烯酸。是从肉桂皮或安息香分离出的有机酸。主要用于香精香料、食品添加剂、医药工业、美容、农药、有机合成等方面。医药工业中,可用于合成治疗冠心病的重要药物乳酸可心定和心痛平,及合成氯苯氨丁酸和肉桂苯哌嗪,用来制造“心可安”,局部麻醉剂、杀菌剂、止血药等。还可合成氯苯氨丁酸和肉桂苯哌嗪,用作脊锥骨骼松弛剂和镇痉剂。主要用于脑血栓,脑动脉硬化,冠状动脉硬化等病症。对肺腺癌细胞增殖有明显抑制作用。肉桂酸是A-5491人肺腺癌细胞有效的抑制剂,在抗癌方面具有极大的应用价值。 二、实验目的
1. 掌握α,β-不饱和芳香酸的制备原理和方法。 2. 掌握水蒸气蒸馏的原理及其应用。 三、产物信息名片
肉桂酸(cinnamic acid),化学名称反-3苯基-2丙烯酸,相对分子质量148.15,m.p.135~136℃,b.p.300℃,易溶于醚、苯、丙酮、冰醋酸、二硫化碳等,溶于乙醇、甲醇和氯仿,不溶于冷水,微溶于热水。 四、实验原理
芳香醛和酸酐在碱性催化剂作用下,可以进行缩合反应,生成α,β-不饱和芳香酸。此反应类似于羟醛缩合反应,称为珀金(Perkin)反应。
在铂金反应中,催化剂通常是相应酸酐的羟酸钾或钠盐,有时也可用碳酸钾或叔胺。因为催化剂碱性较弱,所以反应时间比较长,反应温度也较高。同时由于缩合产物在高温下易发生脱羧反应,导致反应产率不高。
本实验用苯甲醛和乙酸酐在无水乙酸甲作用下进行缩合反应制备肉桂酸:
CHOCH=CHCOOH+(CH3CO)2O(1)CH3COOK(2)HCl+CH3COOH
回流反应结束后,反应混合物中除生成的肉桂酸外,还有少量未反应的苯甲醛,可采用水蒸气蒸馏的方法除去。水蒸气蒸馏时,为了防止肉桂酸随水蒸气蒸
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