对氨基水杨酸钠合成、稳定性和检测

时间:2022-04-29 04:34:47

对氨基水杨酸钠合成、稳定性和检测

摘要:对氨基水杨酸钠合成、稳定性和检测作为高职有机化学的综合实训项目,涵盖了搅拌回流、减压过滤、分光光度法、熔点测定法和紫外吸收光谱法等多项技术,培养学生综合技能,提高职业素质。

关键词:对氨基水杨酸钠 稳定性 检测

中图分类号:R944 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)04(b)-0127-01

对氨基水杨酸钠是一种典型的有机化合物,化学名为4-氨基-2-羟基苯甲酸钠盐二水合物,又名对氨柳酸钠、PAS-Na,为抗结核药,用于治疗各种结核病,尤适用于肠结核、骨结核及渗出性肺结核的治疗。“对氨基水杨酸钠合成、稳定性和检测”作为高职有机化学综合实训项目,涵盖了搅拌回流、减压过滤、分光光度法、熔点测定法和紫外吸收光谱法等多项技术,可深化学生对理论知识理解,培养综合技能,提高职业素质。经实践效果显著,其系列实训的组合内容介绍如下。

1 对氨基水杨酸钠的合成

以对氨基水杨酸为原料,与碳酸氢钠反应,羧基成钠盐得到产物,而酚羟基不变。

1.1 合成方法

在附有搅拌装置、冷凝管的250 mL三颈瓶[1]中加入碳酸氢钠6.5 g,水11 mL,亚硫酸氢钠0.04 g,慢慢搅拌,水浴恒温控制在40±2 ℃,用药匙逐匙向反应瓶中加入对氨基水杨酸11 g,加料速度以不溢出为宜。加完后,装上温度计逐渐升温使二氧化碳放出,内温升至55 ℃,如对氨基水杨酸未全部溶解,可提高温度至60 ℃。

加入适量活性炭脱色。测定溶液pH值,若pH值不是9,则以对氨基水杨酸或碳酸氢钠调节反应液pH9,搅拌15 min,趁热过滤,滤液冷至0℃,析出钠盐结晶,放置片刻使析晶完全,抽滤,以10 mL乙醇分两次洗涤,得白色或类白色结晶,40~50 ℃干燥得对氨基水杨酸钠,供稳定性和熔点测定及鉴定使用,计算收率。

1.2 讨论

酚是弱酸性化合物,比碳酸的酸性还要弱,故酚羟基不能与碳酸氢钠成盐,而羧基酸性较强,可与碳酸氢钠成盐。

对氨基水杨酸水溶液不稳定,易脱羧,在还原剂保护下,于温和条件中制成钠盐,以增加药物的稳定性。

2 对氨基水杨酸钠稳定性

2.1 实验方法

取5支试管编号1~5号,分别加入合成的对氨基水杨酸钠配制的0.025%溶液10 mL。除1号试管外,各试管分别加入双氧水(10 mL50 mL)12滴。在3号试管中加入Na2S2O5试液(10 g30 mL)20滴。在4、5号试管中分别加入Cu2+试液(2 mg10 mL)6滴。在5号试管加入EDTA试液(10 mg10 mL)20滴。各试管用蒸馏水稀释至刻度一致。

将所有试管同时置入80~90 ℃水浴中,记录置入时间,维持此温度,间隔30 min取样,放置至室温,用722型分光光度计在422 nm处测定各样品的透光率。

2.2 讨论

对氨基水杨酸钠脱羧后,生成间氨基酚,继而进一步氧化成红棕色的二苯醌型化合物,用光电比色计测定透光率(T)可看出其变化程度。

对氨基水杨酸钠水溶液很不稳定,易被氧化,遇光、热颜色渐变深。在铜离子存在下,氧化速度加快。如有抗氧剂或金属络合剂存在,可有效的防止氧化。

3 对氨基水杨酸钠熔点测定

3.1 实验方法[2]

用毛细管一端用小火封闭作熔点管,将少许样品放于干净表面皿上,研细并集成一堆,毛细管开口一端垂直插人样品中,然后将管口向上的毛细管放入长约50~60 cm垂直玻璃管中,从高处自由落下,反复几次样品很均匀地装实于管底,高度2~3 mm。

取橡皮圈套在温度计和熔点管上部,样品的位置在温度计水银球中间。将附有熔点管的温度计插入装有甘油的提勒管中,温度计水银球位于b形管上下两叉口之间。

小火在提勒管b形管转弯部位加热,记下试样开始塌落并有液相产生时(初熔)和固体完全消失时(全熔)的温度读数,即为该化合物的熔距。注意在加热过程中试祥是否有萎缩、变色、发泡、升华、碳化等现象,均如实记录。熔点121~123 ℃,120 ℃时萎缩。重复一次,记录实验数据分析结果。

3.2 讨论

装样品一定要研细、夯实,必须均匀地落入管底,否则热量不易迅速均匀传导,影响测定结果。每次测定必须用新的熔点管另装试样,不得将已测过熔点的熔点管冷却,使其中试样固化后再做第二次测定。熔点管外的样品粉末要擦干净以免污染热浴液体。

为了保证有充分时间让热量由管外传至毛细管内使固体熔化,升温速度是准确测定熔点的关键,开始升温速度可快些,当传热液温度距离该化合物熔点约10~15 ℃时,调整火焰使每分钟上升约1~2 ℃,愈接近熔点,升温速度应愈缓慢,每分钟约0.2~0.3 ℃。

4 对氨基水杨酸钠的特性

4.1 酚羟基的反应

取本品约10 mg,加水10 mL溶解后,加稀盐酸2滴使成酸性,加三氯化铁试液1滴,应显紫红色;放置3 h,不得发生沉淀(与5-氨基水杨酸钠的区别)。

4.2 芳伯胺基的反应

可发生重氮化-偶合反应,芳伯胺基在盐酸的酸性条件下,和氯化钠反应,再在碱性条件下与萘酚反应,生成橙红色的偶氮染料沉淀。

4.3 钠盐的反应

利用对氨基水杨酸钠为钠盐,其水溶液显钠盐的鉴别反应。用铂丝蘸取在酒精灯上燃烧,火焰显鲜黄色。也可以在中性溶液,加醋酸氧铀锌试液,可生成黄色沉淀。

4.4 溴化反应

对氨基水杨酸钠中有一个酚羟基取代基,在溴水环境中,其中的甲酸基会被溴取代,同时酚羟基的邻对位都会被溴取代,生成2,4,6-三溴-3-氨基-苯酚的白色沉淀,如果继续滴加溴水,沉淀由白色转化成黄色沉淀,同时伴有二氧化碳气体。

4.5 紫外吸收光谱法[3]

紫外吸收光谱为电子光谱,一般有2~3个较宽的吸收带,对氨基水杨酸钠主要是利用双波长吸收度比法鉴别,对氨基水杨酸钠在pH7磷酸盐缓冲液中:A265/A295的值1.50~1.56。

4.6 讨论

对氨基水杨酸钠分子结构中含有酚羟基,芳伯胺基和钠盐,用FeCl3反应、重氮化偶合反应和钠盐反应等方法来鉴别对氨基水杨酸钠。用重氮法、溴量法等方法来测定主要成分和含量杂质的含量,以确保产品的质量。

对氨基水杨酸钠分子结构中具有苯环和氨基、羟基官能团,均具有紫外特征吸收光谱,紫外吸收光谱用于有机化合物的鉴别,虽然不如红外吸收光谱特征性强,但紫外光谱法所用仪器较为普及,方法比较简便,灵敏度也高,与其他方法配合使用,是一种较好的鉴别方法。

参考文献

[1] 洪庆红.有机化学实验操作技术[J].北京:化学工业出版社,2009(1).

[2] 初玉霞.有机化学实验[J].北京:化学工业出版社,2008(5).

[3] 李妙葵,贾瑜.大学有机化学实验[J].上海:复旦大学出版社,2006(9).

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