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药物化学 实验报告
姓名 学号 院系 专业 班级 老师
杨金鑫 20096851 生命科学与理学院 应用化学 2009级3班 张 华 目 录
实验一 药物的定性鉴别 ………………………………………………1 实验二 葡萄糖酸钙的合成 ……………………………………………5 实验三 实验四 实验五
阿司匹林的制备 ………………………………………………7 解热镇痛药对乙酰氨基酚的合成 ……………………………9 磺胺醋酰钠的合成……………………………………………11
四川农业大学实验（习）报告
生命理学院 应用化学09级3班 姓名杨金鑫 日期2012年9月19日
实验一 药物的定性鉴别
一、实验目的
1、掌握三氯化铁呈色反应在药物定性鉴别中的应用 2、了解并熟悉各种药物的鉴别方法及原理
二、实验原理
三氯化铁呈色反应
阿司匹林
水解反应
磺胺类药 （SD、SMM） 铜盐反应 重氮－偶合反应
解热镇痛药 三氯化铁呈色反应 酸水解反应 扑热息痛
重氮－偶合反应
抗生素类药
（青霉素G钠）
火焰着烧反应
1、三氯化铁呈色反应：多数可溶于水或醇的酚类药物（如水杨酸、扑热息痛、氨基比林等）能与三氯化铁离子生成蓝色至兰紫色的络合物，此性质常作为该类物质的鉴别反应。
2、铜盐反应：磺酰氨基上的氢原子具有弱酸性，在碱性条件下可被铜离子取代，生成不同颜色的铜盐沉淀。
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3、重氮－偶合反应：具有芳香伯胺的化合物在酸性条件下能与亚硝酸生成重氮化合物，重氮盐在碱性条件下可与β－萘酚生成红色的偶氮化合物。
扑热息痛的重氮－偶合反应
磺胺类药物的重氮－偶合反应
4、水解反应：在水溶液中，有些化合物（如阿司匹林、青霉素盐类等物质）容易在酸、碱、热等条件下发生水解，生成具有不同颜色的难溶性物质。
阿司匹林的水解反应
青霉素钠（钾）的酸水解反应
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三、仪器与试剂
1、仪器：玻璃试管，滴管，酒精灯，试管夹，铂耳，水浴锅
2、试剂：阿司匹林，扑热息痛，磺胺二甲恶唑（SMM），磺胺嘧啶（SD），青霉素钠（钾）；三氯化铁试液，1％氢氧化钠溶液，硫酸铜试液，稀盐酸，0.1 mol/L的亚硝酸钠试液，碱性β－萘酚试液，碳酸钠试液，稀硫酸
四、实验步骤
（一）三氯化铁成色反应
1、取2支试管，用药匙取少量（约30mg）药品（阿司匹林、扑热息痛）分别加入试管中，加约5ml蒸馏水，振摇溶解后加1－2滴三氯化铁试液，观察溶液颜色（显兰紫色的为扑热息痛）；
2、取1支试管，取上述少量上述无颜色反应的药品于试管中，加约5ml蒸馏水后于酒精灯上微火煮沸，放冷后加1滴三氯化铁试液，溶液应显蓝色（为阿司匹林）。 （二）铜盐反应
取2支试管，分别加入少量（约0.1g）药品（SD、SMM），加约3ml蒸馏水，充分摇匀，缓慢滴加1％氢氧化钠溶液至恰好溶解为止（碱切忌过量），再各加硫酸铜试液1－2滴，则产生不同颜色的铜盐沉淀。（草绿色为SMM，放置后由黄绿色变为紫色的为SD）。 （三）重氮－偶合反应
1、取1只试管，加入扑热息痛约50mg，加稀盐酸3-5 ml，在沸水浴中加热30min，冰水浴中放冷，取此水溶液10滴，加1mL蒸馏水稀释后加稀盐酸3-5滴，再加4－5滴0.1mol/L的亚硝酸钠试液，摇匀，滴加碱性β－萘酚试液5－10滴（管底出现红色液后，最多再加1－2滴）即显红色溶液或红色沉淀。
2、取2支试管，分别加入各药品（SMM、SD）约50mg，于每支试管中加入1ml稀盐酸，振摇溶解，然后加0.1ml/L的亚硝酸钠2－3滴，充分振摇，滴加入碱性β－萘酚试液数滴，即产生红色偶氮染料沉淀。 （四）水解反应
1、取1支试管，加入0.25g阿司匹林，加入碳酸钠试液5mL，煮沸2min，放冷，过虑（无沉淀时不需过虑），滴加稀硫酸数滴，即析出白色沉淀，并放出醋酸臭味。
2、取1支试管，加入约青霉素钠（钾）50mg，加水2mL使其溶解后，加入稀盐酸2滴，即生成白色沉淀。
五、实验结果
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根据实验现象，填写下表：
药 物 阿司匹林 扑热息痛 SD SMM 青霉素钠 三氯化铁反应 蓝色 蓝紫色 铜盐反应 草绿色—紫色 草绿色 重氮－偶合反应 红色沉淀 红色沉淀 红色沉淀 水解反应 白色沉淀 白色沉淀 六、分析与讨论
1、阿司匹林能否直接与三氯化铁试液反应？为什么？
答：不能，因为与三氯化铁试液作用的基团是酚羟基，而阿司匹林本身不含有酚羟基。 2、为什么铜盐反应中碱不能过量？
答：一旦碱过量，就会与铜离子结合生成氢氧化铜蓝色沉淀，对其他反应产生干扰。 3、本试验中阿司匹林与扑热息痛定性鉴别方法有何异同？
答：相同点：由于阿司匹林水解生成的水杨酸含有酚羟基，扑热息痛本身也含有酚羟基，所以它们都可以与三氯化铁发生呈色反应。
不同点：阿司匹林在酸性条件下容易水解成不溶于水的白色沉淀水杨酸，而扑热息痛含有芳伯胺能够发生重氮－偶合反应。
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四川农业大学实验（习）报告
生命理学院 应用化学09级3班 姓名杨金鑫 日期2012年10月17日
实验二 葡萄糖酸钙的合成
一、实验目的
1、掌握由葡萄糖、碳酸钙合成葡萄糖酸钙的原理及方法； 2、学习氧化反应在药物合成中的应用
二、实验原理
葡萄糖是自然界分布最广且最为重要的一种单糖，它是一种多羟基醛，分子量为180，白色晶体，易溶于水，味甜，熔点146℃。分子中的醛基，有还原性，能与银氨溶液等弱氧化剂反应生成葡萄糖酸。葡萄糖酸的制备方法一般有酶法、电解氧化法，空气催化氧化法和化学试剂氧化法。工业上生产葡萄糖酸的方法，主要是酶法和电解氧化法。
本实验采用的氧化剂是双氧水，用过氧化氢作氧化剂，在无任何催化剂的作用下，把葡萄糖氧化成葡萄糖酸，不需进行葡萄糖酸的精制，然后再用碳酸钙中和生成的葡萄糖酸，结晶后就可得到葡萄糖酸的粗品。
葡萄糖酸钙是一种医药和精细化学品，作为药物，可促进骨骼及牙齿钙化，维持神经和肌肉正常兴奋，降低毛细血管渗透性的营养品。可用于由于血钙降低而引起的手足抽搐症及麻症、渗出性水肿、瘙痒性皮肤病等疾病的治疗；作为精细化学品，它可作为食品添加剂、水质稳定剂和水泥助剂。
其反应的过程如下：
H2O2 CaCO3 三、仪器与试剂
1、仪器：烧杯、滴管、量筒、磁力粒，过滤器、10ml的注射器、集热式磁力搅拌器，微孔滤膜
2、试剂：葡萄糖、30%双氧水、碳酸钙、无水乙醇
四、实验步骤
1、葡萄糖酸溶液的制备
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称取0．1mol(18g)葡萄糖，置于100ml三角烧杯中，加入 3倍量的30％双氧水（34ml），在磁力搅拌器中沸水浴加热、搅拌得到无色透明的葡萄糖酸溶液．当氧化率达80％以上时(60min)，停止反应，把反应液冷却至60－70℃待用． 2、葡萄糖酸钙的制备
在搅拌下，分批加人约0.05mol(5g)的碳酸钙至葡萄糖酸溶液中，直至无 CO2气体放出为止。反应完全后，趁热用注射器把反应液注入装有0.22微米过滤器过滤，得澄清透明葡萄糖酸钙溶液。
3、结晶得到葡萄糖酸钙的粗品
把上述葡萄糖酸钙溶液转入100ml三角烧杯冷却至室温，往烧杯中添加适量的无水乙醇（约1：2的比例），得到不溶乙醇溶液，静置10min得到絮状沉淀，用已称过重量的滤纸抽滤得到白色粉末状葡萄糖酸钙粗品。 4、计算产率
抽滤得到的葡萄糖酸钙粗品在50℃烘箱过夜。减去滤纸重，得到合成的实际生成量。 葡萄糖酸钙的得率＝实际生成量（g）/理论生成量（g）×100％。
五、实验结果
葡萄糖酸钙的理论产量（g） 葡萄糖酸钙的实际产量（g） 21.5 7.4 产率（%） 34.4 % 六、分析与讨论
分析影响葡萄糖酸钙产量高低的因素。
1、投料比对反应的影响。反应速度与葡萄糖浓度成正比，葡萄糖投料量增加，转化率上升。
2、催化剂用量的影响。反应速度与催化剂用量成正比，随着催化剂用量的增加，反应转化率不断提高，但随着浓度的增加，线性关系减弱，说明超过一定量的催化剂对反应的影响不大。
3、pH值的影响。pH 值愈高，反应速度愈快，一定时间内葡萄糖的转化率愈高，但pH值过高，则有副反应发生，如葡萄糖异构为果糖等，葡萄糖酸进一步氧化为葡萄糖二酸。 4、温度的影响。温度愈高反应初速度愈大，但温度过高，副反应增多，故以控制在45℃为宜。
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四川农业大学实验（习）报告
生命理学院 应用化学09级3班 姓名杨金鑫 日期2012年10月31日
实验三 阿司匹林的制备
一、实验目的
1、了解阿司匹林的制备方法
2、掌握水杨酸的乙酰化反应和产品的结晶、精制、抽滤等方法。 二、实验原理
阿司匹林为解镇痛药，用于治疗伤风、感冒、头痛、发烧、神经痛、关节痛及风湿病等。近年来，又证明它具有抑制血小板凝聚的作用，其治疗范围又进一步扩大到预防血栓形成，治疗心血管疾患。阿司匹林化学名为2 - 乙酰氧基苯甲酸，化学结构式为：
OCOCH3COOH
阿司匹林为白色针状或板状结晶，mp.135-140℃，易溶乙醇，可溶于氯仿、乙醚，微溶于水。
合成路线如下：
OHCOOHH2SO4OCOCH3COOH+(CH3CO)2O+CH3COOH
三、仪器与试剂
1、仪器：锥形瓶、量筒、吸滤瓶、布氏漏斗、水浴锅 2、试剂：水杨酸、醋酐、浓硫酸、无水乙醇
四、实验步骤
1、称取水杨酸5 g置于100 ml锥形瓶中，加入醋酐7.5 ml，滴加浓硫酸5滴，轻轻振摇（注意勿将固体粘附在瓶壁上），至水杨酸溶解，再在70 ℃水浴上振摇5 min。
2、冷却3 - 5 min，待结晶析出后加蒸馏水75 ml，用玻棒轻轻搅拌，继续冷却直至乙酰水杨酸结晶完全析出。抽滤，得粗品。
3、将乙酰水杨酸粗品移至100 ml锥形瓶中，加入无水乙醇15 ml，与水浴中加热熔解，另取40 ml蒸馏水与100 ml锥形瓶中预热至60 ℃。
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4、将乙醇溶液倒入热蒸馏水中，这时如有固体析出则加热至澄清，放置，冷却，慢慢析出针状结晶，过滤，用1：1醇水溶液3 - 5 ml洗涤抽干，50 ℃干燥1 h，得精品。
五、实验结果
乙酰水杨酸的理论产量（g） 乙酰水杨酸的实际产量（g） 6.48 5.1 产率（%） 78.7 % 六、分析讨论
1、反应容器为什么要干燥无水？ 答：以防止乙酸酐水解转化成乙酸 2、为什么用乙酸酐而不用乙酸？
答：不可以。由于酚存在共轭体系，氧原子上的电子云向苯环移动，使羟基氧上的电子云密度降低，导致酚羟基亲核能力较弱，进攻乙酸羰基碳的能力较弱，所以反应很难发生。 3、加入浓硫酸的目的是什么？
答：浓硫酸作为催化剂。由于水杨酸易形成分子内氢键，阻碍酚羟基酰化，
COOHOH因此，
水杨酸与酸酐直接作用须加热至150 - 160 ℃才能生成乙酰水杨酸。如果加入浓硫酸（或磷酸），氢键被破坏，酰化可在较低温度下进行，同时副产物大大减少。 4、本实验中可产生什么副产物？
答：本实验的副产物包括水杨酰水杨酸酯、乙酰水杨酰水杨酸酯、乙酰水杨酸酐和聚合物。 5、那么副产物中的高聚物如何出去呢？
答：用NaHCO3溶液。副产物聚合物不能溶于NaHCO3溶液，而乙酰水杨酸中含羧基，能与NaHCO3 溶液反应生成可溶性盐。）
6、水杨酸可以在各步纯化过程和产物的重结晶过程中被除去，如何检验水杨酸已被除尽？ 答：利用水杨酸属酚类物质可与三氯化铁发生颜色反应的特点，用几粒结晶加入盛有3 ml水的试管中，加入1 - 2滴1 % FeCl3溶液，观察有无颜色反应（紫色）。
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四川农业大学实验（习）报告
生命理学院 应用化学09级3班 姓名杨金鑫 日期2012年10月31日实验四 解热镇痛药对乙酰氨基酚的合成
一、实验目的
1、掌握对乙酰氨基酚合成的原理和方法；
2、学习热水重结晶提纯对乙酰氨基酚的操作方法； 3、学习有机药物熔点的测定方法
二、实验原理
对氨基酚与醋酐直接发生酰化反应合成对乙酰氨基酚
三、仪器与试剂
仪器：磁力搅拌器、回流装置、真空冷冻干燥仪、熔点测定装置 试剂：对氨基酚、醋酐、活性炭、亚硫酸氢钠
四、实验步骤
1、150 ml烧杯中加入15 - 20 ml水，准确称量8 g对氨基酚悬浮于其中；
2、加入7 ml醋酐，再磁力搅拌器上控制温度60 - 70 ℃，搅拌15 - 20 min，冷却，过滤； 3、蒸馏水洗涤沉淀，将沉淀溶解于30 ml热水，若溶液有色，加入0.2 % 的活性炭，煮沸10 min后，趁热抽滤;
4、滤液中加入2 - 3滴亚硫酸氢钠饱和溶液，放冷，析出结晶，抽滤;
5、干燥后称重名计算产率，将产品研细后测定熔点(对氨基酚为184 ℃；对乙酰氨基酚为168 ℃)。
五、实验结果
乙酰氨基酚的理论产量（g） 乙酰氨基酚的实际产量（g） 8.88 4.0 产率（%） 45 % 六、分析与讨论
1、亚硫酸氢钠的作用是什么？
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答：消耗产生的乙酸，以免反应逆向进行，消耗生成的乙酰氨基酚，使产率降低。 2、影响熔点测定的因素有哪些？
答：（1）加热速率对测定结果的影响。各种熔点测定方法其温度都不是直接从被测样品上得到的。经典的方法是通过导热油传导到水银温度计上，现代的熔点仪是从金属炉体上取得温度值的。这样，读测的温度和样品的真实温度是有一定差异的。同时，理论上纯净样品在熔化过程中的有限时间内，温度应维持常数，而实际上样品量是极微小的。而炉子的热容量却很大，因此，测量过程中炉温将继续线性上升。炉子升温速度越高，得到的熔点结果也越高。 （2）加热速率对熔点测定重现性的影响。被测的样品在熔化过程的不同温度下熔解的液体成分是不同的。在低的升温速度上，液相成分可以充分扩散、光学性能比较一致，光电检测的结果容易接近；在高的升温速率下，由于液体未能充分扩散、性能不一致，致使测定值上下变动。另外一方面，由于速率加大时热平衡困难，使样品填装数量及结实程度的差异、毛细管内外径大小不一的矛盾突出，读数的离散性增加。因此，只有在低的升温速率下才能得到较可靠的结果，新合成的化合物应以0.2 ℃/min的速率来标定。
（3）样品的纯度对重现性的影响。熔点测定结果的重现性与样品本身的纯度也有关系。随着纯度的降低或污染杂质的增加、熔点明显下降(实验证明纯度在95 ％一100 ％范围内。熔点和纯度是成线性的，特殊情况下，纯度达到90 ％就开始出现线性关系)读数的一致性也就明显变坏了。因此。每次测定应事先对样品的纯度有所了解，否则实验的置信度就很难确定了。
（4）起始温度对熔点的影响。起始温度往往影响熔点测定的结果，但不同样品的情况不 一。起始温度偏高，升温速度又快，热量往往来不及传递，使熔点值偏高。起始温度过低，预热时间过长，某些不稳定的样品加热后会产生分解及升华现象，使测得的熔点偏低。
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四川农业大学实验（习）报告
生命理学院 应用化学09级3班 姓名杨金鑫 日期2012年11月14日实验五 磺胺醋酰钠的合成
一、目的要求
1、通过磺胺醋酰钠的合成，了解用控制pH、温度等反应条件纯化产品的方法。 2、加深对磺胺类药物一般理化性质的认识。
二、实验原理
磺胺醋酰钠用于治疗结膜炎、沙眼及其它眼部感染。磺胺醋酰钠化学名为N-[（4-氨基苯基）-磺酰基]-乙酰胺钠-水合物，化学结构式为：
NH2.H2OSO2NCOCH3Na
磺胺醋酰钠为白色结晶性粉末；无臭味，微苦。易溶于水，微溶于乙醇、丙酮。 合成路线如下：
NH2NH2+(CH3CO)2OSO2NH2NaOHpH12-13SO2NCOCH3NaHClpH4-5NH2NH2NaOHpH7-8SO2NCOCH3NaSO2NHCOCH3
三、仪器与试剂
仪器：电动搅拌器、温度计(100 ℃)、布氏漏斗，烧杯100 ml、50 ml、球形冷凝管30 cm、100 ml三颈瓶、100 ml及250 ml吸滤瓶，电热套
试剂：磺胺、NaOH、醋酐、盐酸、活性炭、5% NaOH乙醇液
四、实验步骤
（一）磺胺醋酰的制备
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1、在装有搅拌棒及温度计的三颈瓶中，加入磺胺17.2 g，22.5 %氢氧化钠22 mL，开动搅拌，于水浴上加热至50 ℃左右。
2、待磺胺溶解后，滴加4滴吡啶，然后再分次滴加醋酐13.6 mL，77 % 氢氧化钠12.5 mL（首先，滴加醋酐3.6 mL，77 % 氢氧化钠2.5 mL；随后，每次间隔5 min，将剩余的77% 氢氧化钠和醋酐分5次交替加入，先加氢氧化钠，后加醋酐）。加料期间反应温度维持在50~55℃，反应pH值为12 - 13；加料完毕继续保持此温度反应15 min。
3、反应完毕，停止搅拌，将反应液倾入250 mL烧杯中，加水20 mL稀释，用浓盐酸调至pH 7，于冷水浴中放置30 min，并不时搅拌析出固体，抽滤除去。滤液用浓盐酸调至pH 4~5，抽滤，得白色粉末。
4、用3倍量（3 mL / g）10% 盐酸溶解得到的白色粉末，不时搅拌，尽量使单乙酰物成盐酸盐溶解，抽滤除不溶物。滤液加少量活性碳室温脱色10 min，抽滤。
5、滤液用40% 氢氧化钠调至pH 5，析出磺胺醋酰，抽滤，压干。将固体溶于10~15倍水中，加热溶解，趁热抽滤。冷却，抽滤得沉淀，即磺胺醋酰。 （二）磺胺醋酰钠的制备
1、将磺胺醋酰置于50 mL烧杯中，于90℃热水浴上滴加计算量的20%氢氧化钠至固体恰好溶解，放冷，析出结晶，抽滤（用丙酮转移），压干，干燥，计算收率。
五、实验结果
磺胺醋酰钠的理论产量（g） 磺胺醋酰钠的实际产量（g） 21.4 12.3 产率（%） 57.48 % 六、分析与讨论
1、在磺胺醋酰制备中，加少量吡啶做催化荆，可使醋酐酰化能力增强，磺胺利用率有明显提高，磺胺醋酰的收率也由原来的约50％提高到70％左右；
2、在磺胺醋酰钠制备过程中，采用40％ NaOH溶液与磺胺醋酰成盐，操作繁琐，需要90℃的水浴加热，需不断测pH值，调整到pH 7-8后趁热过滤，滤液要用冰盐浴冷却析晶，在实验教学过程中，发现严格按上述步骤操作，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 ％ NaOH水溶液，并按计算量进行投料。通过实验验证，此步改进使操作简单化，避免了热水浴、冰盐浴，只需在室温中进行，所用乙醇可通过蒸馏回收，重新利用，更为可贵的是，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。
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