3个合成实验思考题答案整理

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1、苯妥英钠的合成1安息香缩合反应的原理？（没做）2. 制备苯妥英为什么在碱性条件下进行？苯妥英显弱酸性，几乎不溶于水，与碱成盐改善其溶解性。3. 本品精制的原理是什么？苯妥英与钠盐反应生成苯妥英钠盐类，其盐类在水中的溶解度小于氯化钠，当不断加入氯化钠至形成饱和溶液，苯妥英钠优先析出，再用活性炭洗去浮色即可得到纯品。4. 制备二苯乙二酮加入冰醋酸和水的作用是什么？这个反应是一个氧化还原反应，冰醋酸在这里既作为一个溶剂，也作为一个酸性介质提供者，三氯化铁在酸性介质中能够发挥最强的氧化性。 同时三氯化铁及其容易水解， 如果不在酸性介质中，很快就会完全水解成氢氧化物，氢氧化物不溶于水，就无法发挥氧化剂的

2、作用。加水是为了降低体系的饱和度，使析出的晶体较大。磺胺醋酰钠的合成1、磺胺类药物有哪些理化性质？在本实验中，是如何利用这些性质进行产品纯化的？答：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。酸碱性 因本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自动氧化反应本类药物含芳香第一胺，易被空气氧氧化。芳香第一胺反应磺胺类药物含芳香第一胺，在酸性溶液中， 与亚硝酸钠作用，可进行重氮化反应， 利用此性质可测定磺胺类药物的含量。 生成的重氮盐在碱性条件下， 生成橙红色偶氮化合物，可作本类

3、药物的鉴别反应。与芳醛缩合反应 芳香第一胺能与多种芳醛（如对二甲氨基苯甲醛、香草醛等）缩合成具有颜色的希夫碱 .铜盐反应 磺酰氨基上的氢原子，可被金属离子（如铜、银、钴等）取代，生成不同颜色的难溶性沉淀，可用于鉴别。2 、酰化液处理的过程中， pH 7 时析出的固体是什么？ pH 5 时析出的固体是什么？10% 盐酸中的不溶物是什么？答： pH=7 时候析出的固体是未反应的磺胺；5 的时候析出的是磺胺醋酰。在10%盐酸溶液中磺胺醋酰生成盐酸盐而溶解， 而磺胺双醋酰由于结构中无游离的芳伯胺基， 不能和盐酸成盐故析出。3.、反应过程中，调节 pH 在 1213 是非常重要的。若碱性过强，其结果是什

4、么？若碱性过弱，其结果是什么？为什么？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乙酰磺胺，且磺胺双醋酰分子结构中的 N乙酰基不易水解下来， 所以反应碱性过强其结果磺胺较多，磺胺醋酰次之，双乙酰物较少；碱性过弱其结果双乙酰物较多，磺胺醋酰次之，磺胺较少。苯佐卡因的合成1氧化反应完毕，将对硝基苯甲酸从混合物中分离出来的原理是什么?（没做）2酯化反应为什么需要无水操作?酯化反应是可逆反应，生成的产物中本身就有水，如果有水的话， 这就增加了生成物浓度使平衡向反应物生成的方向移动，所以要不断地将生成物的水除去，使酯化能够继续进行要求在无水

5、的环境中进行就是这个道理。3铁粉还原反应的机理是什么?铁粉还原反应是个电子转移的过程。铁是电子给体， 电子向硝基转移，使硝基化合物生成负离子自由基，然后再与质子给体HCl提供的质子结合形成还原产物，铁粉不断被氧化为铁离子，并生成氢氧化亚铁和氢氧化铁。、问题和讨论1. 磺胺类药物有哪些理化性质？答：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 因本类药物分子中有芳伯胺基，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伯胺基，易被空气氧氧化。 （ 3）芳伯胺基反应磺胺

6、类药物含芳伯胺基，在酸性溶液中，与亚硝酸钠作用，可进行重氮化反应， 利用此性质可测定磺胺类药物的含量。生成的重氮盐在碱性条件下， 生成橙红色偶氮化合物，可作本类药物的鉴别反应。（ 4） 与芳醛缩合反应芳伯胺基能与多种芳醛（如对二甲氨基苯甲醛、香草醛等） 缩合成具有颜色的希夫碱. （ 5）铜盐反应 磺酰氨基上的氢原子，可被金属离子（如铜、银、钴等）取代，生成不同颜色的难溶性沉淀，可用于鉴别。2. 反应液处理时， pH7 时析出的固体是什么，pH5 时析出的固体是什么？在10 盐酸中不能溶解的物质是什么？答： pH=7时候析出的固体是未反应的磺胺；的时候析出的是磺胺醋酰。 10 5 在 盐酸溶液中

7、磺胺醋酰生成盐酸盐而溶解，而双乙酰磺胺由于结构中无游离的芳伯胺基，不能和盐酸成盐故析出。3. 反应过程中，若碱性过强，其结果是磺胺较多，磺胺醋酰次之，磺胺双醋酰较少； 若碱性过弱， 其结果是磺胺双醋酰较多，磺胺醋酰次之， 磺胺较少，为什么？请解释原因。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 乙酰磺胺，且磺胺双醋酰分子结构中的 N 乙酰基不易水解下来，故之。4. 为什么会生成双醋酰胺？答：因为 4-N电子云密度大于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。 5、磺胺醋酰钠的合成中为什么乙酐和氢氧化钠交

8、替滴加？ 答：磺胺和乙酐反应生成主产物是我们需要的，该反应为放热反应， 多次少量加入是为了便于控制温度；加入氢氧化钠是为了保持pH值，因为碱性环镜下副产物少主产物多。 6. 酰化液处理的过程中，pH 7时析出的固体是什么？ pH 5时析出的固体是什么？10% 盐酸中的不溶物是什么？答：pH=7 时候析出的固体是未反应的磺胺；5 的时候析出的是磺胺醋酰。 10% 盐酸中不溶物是杂质和未反应的磺胺。7 、为什么在10% 盐酸中有不溶物析出？ 答：因为在 10 盐酸溶液中磺胺醋酰生成盐酸盐而溶解，而双乙酰磺胺由于结构中无游离的芳伯胺基， 不能和盐酸成盐故析出。8 、磺胺醋酰钠的合成为什么调PH 78

9、? 答：滴加 40%氢氧化钠溶液调pH78 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， 可能是未除尽的副产物。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情况下， 易氧化水解而致产量和质量下降。 9 、反应碱性过强其结果磺胺较多，磺胺醋酰次之， 双乙酰物较少； 碱性过弱其结果双乙酰物较多，磺胺醋酰次之，磺胺较少，为什么？ 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 乙酰磺胺，且磺胺双醋酰分子结构中的 N 乙酰基不易水解下来，所以该反应必须控制好pH 值。 10 、将磺胺醋酰制成钠盐时，为什么

10、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22.5NaOH 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。必要时可加少量丙酮，使磺胺醋酰钠析出。11、如何利用磺胺类药物的理化性质进行产品纯化？答：利用主产物和副产物的解离常数不同，在不同 pH 条件下分别令主产物溶于溶剂而副产物不溶，过滤后弃去固体；或者主产物不溶而副产物溶，过滤后弃去溶液。12、 “洗液与滤液合并后用浓盐酸调至pH 4 5，抽滤，得白色粉末。”这一步骤可不可以省去，直接往“滤液与洗液合并液”中加三倍量的10%盐酸，再进行后面的操作

11、？13 、为什么在第一步反应中要控制温度在50C？ 14、为什么在反应过程中要用不同浓度的NaOH溶液？八、注意事项 1. 本反应是放热反应，氢氧化钠与醋酐交替投料交替加入，目的是避免醋酐和 NaOH 同时加入时产生大量的中和热而温度急速上升，造成芳伯胺基氧化和已生成的磺胺醋酰水解，导致产量降低，因此反应的温度亦不能过高，需控制在50 55。滴加乙酸酐和氢氧化钠溶液是交替进行的，先氢氧化钠后醋酐, 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。 2. 实验中使用氢氧化钠溶液浓度有差别， 在实验中切勿用错， 否则会影响实验结果， 保持反应液最佳碱度是

12、反应成功的关键之一。 用 22.5%NaOH 液是做为溶剂溶解磺胺，使其生成钠盐而溶解。 77%NaOH 液是为了使反应液维持在pH12-14 用 左右，避免生成过多双乙酰磺胺。3.由于磺胺和醋酐反应时同时有磺胺醋酰和双乙酰磺胺生成，反应过程中若 碱性过强（ pH14 ） ，则乙酰化反应可能不完全，磺胺较多，磺胺醋酰次之，磺胺双醋酰较少；因为碱性过强（pH14）双乙酰磺胺易水解成磺胺，易引起磺胺醋酰水解成磺胺； 若碱度不足 (pH12) ，则双乙酰磺胺生成较多，磺胺醋酰次之，磺胺较少，碱性过弱(pH 12 环境中反应易生成较多的N4-乙酰磺胺， 且双乙酰磺胺分子结构中的乙酰基不易水解。故实验中

13、需严格控制各步投料量。4. 在本实验中， 溶液 pH 的调节是反应能否成功的关键，应小心注意， 否则 实验会失败或收率降低。 酰化液处理过程中，pH7 时析出的固体是N4 乙酰磺胺和磺胺， pH5 时析出的固体是磺胺醋酰钠和双乙酰磺胺，在 10 HCl 中不溶物是双乙酰磺胺， 因为其结构中无游离的芳伯氨基不能于HCl 成盐。 5. 精制时加入活性炭起脱色之功效，所加入的量为产品量的 1%，不能太多，否则使产品收率下降。6. 磺胺醋酰在无水乙醇溶解时，置水溶加热时间不宜太长（约 35分钟为 宜） ，否则产品易氧化和水解。固体溶解如溶液混浊，则需抽滤。必须严格控制水浴温度，若温度过高易引起磺胺醋酰

14、钠水解和氧化，影响产量和质量， 温度低 不易成钠盐。 7. 制备磺胺醋酰钠时， 氢氧化钠溶液的量应严格控制，按计算量加。因磺胺 醋酰钠水溶度大，由磺胺醋酰制钠盐时，氢氧化钠量多于计算量，则磺胺醋酰钠 损失量大， 必要时加少量丙酮， 以使磺胺醋酰钠析出。 滴加 40%氢氧化钠溶液调pH78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，可能是未除尽的副产物。 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情况下， 易氧化水解而致产量和质量下降。8. 产品过滤时，严禁用水洗涤产品，因所得产品为钠盐，在水中有较大的溶解度。 9. 在 pH 7时析出的固体不是产物，应弃去。产物在滤液中，切勿搞错。10. 在 pH 4 5 析出的固体是产物。