实验十一巴比妥( Barbital)的合成 目的要求 1.通过巴比妥的合成了解药物合成的基本过程 2.掌握无水操作技术。 二、实验原理 巴比妥为长时间作用的催眠药。主要用于神经过度兴奋、狂躁或忧虑引起的 失眠。巴比妥化学名为5,5-二乙基巴比妥酸,化学结构式为: Nh NH 巴比妥为白色结晶或结晶性粉末,无臭,味微苦。mp.189~192℃。难溶于水, 易溶于沸水及乙醇,溶于乙醚、氯仿及丙酮 合成路线如下 H2C-Cooc2Hs C2HBnC2 HS ONa C2、COO2H 5 HNCONH COOCH CHs COoCH C2H5ONa -NH C2H5NH 实验方法 (一)绝对乙醇的制备 在装有球形冷凝器(顶端附氯化钙干燥管)的250mL圆底烧瓶中加入无水 乙醇180mL,金属钠2g,加几粒沸石,加热回流30min,加入邻苯二甲酸二乙 酯6mL,再回流l0mi。将回流装置改为蒸馏装置,蒸去前馏份。用干燥圆底 烧瓶做接受器,蒸馏至几乎无液滴流出为止。量其体积,计算回收率,密封贮存 检验乙醇是否有水分,常用的方法是:取一支干燥试管,加入制得的绝对乙 醇1mL,随即加入少量无水硫酸铜粉末。如乙醇中含水分,则无水硫酸铜变为
实验十一 巴比妥（Barbital）的合成 一、目的要求 1. 通过巴比妥的合成了解药物合成的基本过程。 2. 掌握无水操作技术。 二、实验原理 巴比妥为长时间作用的催眠药。主要用于神经过度兴奋、狂躁或忧虑引起的 失眠。巴比妥化学名为 5，5-二乙基巴比妥酸，化学结构式为 ： NH NH O O O C2H5 C2H5 巴比妥为白色结晶或结晶性粉末，无臭，味微苦。mp.189~192℃。难溶于水， 易溶于沸水及乙醇，溶于乙醚、氯仿及丙酮。 合成路线如下： + C2H5Br C2H5ONa H2NCONH2 C2H5ONa HCl COOC2H5 COOC2H5 C C2H5 C2H5 COOC2H5 COOC2H5 H2C NH NH O O C2H5 C2H5 ONa NH NH O O O C2H5 C2H5 三、实验方法 （一）绝对乙醇的制备 在装有球形冷凝器（顶端附氯化钙干燥管）的 250 mL 圆底烧瓶中加入无水 乙醇 180 mL，金属钠 2 g，加几粒沸石，加热回流 30 min，加入邻苯二甲酸二乙 酯 6 mL，再回流 10 min。将回流装置改为蒸馏装置，蒸去前馏份。用干燥圆底 烧瓶做接受器，蒸馏至几乎无液滴流出为止。量其体积，计算回收率，密封贮存。 检验乙醇是否有水分，常用的方法是：取一支干燥试管，加入制得的绝对乙 醇 1 mL，随即加入少量无水硫酸铜粉末。如乙醇中含水分，则无水硫酸铜变为
蓝色硫酸铜。 (二)二乙基丙二酸二乙酯的制备 在装有搅拌器、滴液漏斗及球形冷凝器(顶端附有氯化钙干燥管)的250mL 三颈瓶中,加入制备的绝对乙醇75mL,分次加入金属钠6g。待反应缓慢时, 开始搅拌,用油浴加热(油浴温度不超过9℃),金属钠消失后,由滴液漏斗加 入丙二酸二乙酯l8nL,10~-15min内加完,然后回流15min,当油浴温度降到 50℃以下时,慢慢滴加溴乙烷20mL,约15mi加完,然后继续回流2.5h。将 回流装置改为蒸馏装置,蒸去乙醇(但不要蒸干),放冷,药渣用4045mL水 溶解,转到分液漏斗中,分取酯层,水层以乙醚提取3次(每次用乙醚20mL), 合并酯与醚提取液,再用20mL水洗涤一次,醚液倾入125mL锥形瓶内,加无 水硫酸钠5g,放置。 (三)二乙基丙二酸二乙酯的蒸馏 将上一步制得的二乙基丙二酸二乙酯乙醚液,过滤,滤液蒸去乙醚。瓶内剩 余液,用装有空气冷凝管的蒸馏装置于砂浴上蒸馏,收集218-222℃馏分(用预 先称量的50mL锥形瓶接受),称重,计算收率,密封贮存 (四)巴比妥的制备 在装有搅拌、球型冷凝器(顶端附有氯化钙干燥管),及温度计的250mL 三颈瓶中加入绝对乙醇50mL,分次加入金属钠2.6g,待反应缓慢时,开始搅 拌。金属钠消失后,加入二乙基丙二酸二乙酯10g,尿素44g,加完后,随即 使内温升至80~82℃。停止搅拌,保温反应80min(反应正常时,停止搅拌5~10 min后,料液中有小气泡逸出,并逐渐呈微沸状态,有时较激烈)。反应毕,将 回流装置改为蒸馏装置。在搅拌下慢慢蒸去乙醇,至常压不易蒸出时,再减压蒸 馏尽。残渣用80mL水溶解,倾入盛有18mL稀盐酸(盐酸:水=1:1)的250mL 烧杯中,调pH3-4之间,析出结晶,抽滤,得粗品。 (五)精制 粗品称重,置于150mL锥形瓶中,用水(l6mL/g)加热使溶,加入活性 碳少许,脱色15min趁热抽滤,滤液冷至室温,析出白色结晶,抽滤,水洗, 烘干,测熔点,计算收率。 (六)结构确证 1.红外吸收光谱法、标准物TLC对照法。 2.核磁共振光谱法
蓝色硫酸铜。 （二）二乙基丙二酸二乙酯的制备 在装有搅拌器、滴液漏斗及球形冷凝器（顶端附有氯化钙干燥管）的 250 mL 三颈瓶中，加入制备的绝对乙醇 75 mL，分次加入金属钠 6 g。待反应缓慢时， 开始搅拌，用油浴加热（油浴温度不超过 90℃），金属钠消失后，由滴液漏斗加 入丙二酸二乙酯 18 mL，10~15 min 内加完，然后回流 15 min，当油浴温度降到 50℃以下时，慢慢滴加溴乙烷 20 mL，约 15 min 加完，然后继续回流 2.5 h。将 回流装置改为蒸馏装置，蒸去乙醇（但不要蒸干），放冷，药渣用 40~45 mL 水 溶解，转到分液漏斗中，分取酯层，水层以乙醚提取 3 次（每次用乙醚 20 mL）， 合并酯与醚提取液，再用 20 mL 水洗涤一次，醚液倾入 125 mL 锥形瓶内，加无 水硫酸钠 5 g，放置。 （三）二乙基丙二酸二乙酯的蒸馏 将上一步制得的二乙基丙二酸二乙酯乙醚液，过滤，滤液蒸去乙醚。瓶内剩 余液，用装有空气冷凝管的蒸馏装置于砂浴上蒸馏，收集 218~222℃馏分（用预 先称量的 50 mL 锥形瓶接受），称重，计算收率，密封贮存。 （四）巴比妥的制备 在装有搅拌、球型冷凝器（顶端附有氯化钙干燥管），及温度计的 250 mL 三颈瓶中加入绝对乙醇 50 mL，分次加入金属钠 2.6 g，待反应缓慢时，开始搅 拌。金属钠消失后，加入二乙基丙二酸二乙酯 10 g，尿素 4.4 g，加完后，随即 使内温升至 80~82℃。停止搅拌，保温反应 80 min（反应正常时，停止搅拌 5~10 min 后，料液中有小气泡逸出，并逐渐呈微沸状态，有时较激烈）。反应毕，将 回流装置改为蒸馏装置。在搅拌下慢慢蒸去乙醇，至常压不易蒸出时，再减压蒸 馏尽。残渣用 80 mL 水溶解，倾入盛有 18 mL 稀盐酸（盐酸：水=1：1）的 250 mL 烧杯中，调 pH 3~4 之间，析出结晶，抽滤，得粗品。 （五）精制 粗品称重，置于 150 mL 锥形瓶中，用水（16 mL / g）加热使溶，加入活性 碳少许，脱色 15 min 趁热抽滤，滤液冷至室温，析出白色结晶，抽滤，水洗， 烘干，测熔点，计算收率。 （六）结构确证 1. 红外吸收光谱法、标准物 TLC 对照法。 2. 核磁共振光谱法
注释; 1.本实验中所用仪器均需彻底干燥。由于无水乙醇有很强的吸水性,故操 作及存放时,必须防止水分侵入。 2.制备绝对乙醇所用的无水乙醇,水分不能超过0.5%,否则反应相当困难 3.取用金属钠时需用镊子,先用滤纸吸去沾附的油后,用小刀切去表面的 氧化层,再切成小条。切下来的钠屑应放回原瓶中,切勿与滤纸一起投入废物缸 内,并严禁金属钠与水接触,以免引起燃烧爆炸事故。 4.加入邻苯二甲酸二乙酯的目的是利用它和氢氧化钠进行如下反应: COOC H COONa n+2NH-∝ +2 C2H5OH COOCH COONa 因此避免了乙醇和氢氧化钠生成的乙醇钠再和水作用,这样制得的乙醇可达 到极高的纯度 5.溴乙烷的用量,也要随室温而变。当室温30℃左右时,应加28mL溴乙 烷,滴加溴乙烷的时间应适当延长,若室温在30℃以下,可按本实验投料 6.内温降到50℃,再慢慢滴加溴乙烷,以避免溴乙烷的挥发及生成乙醚的 副反应 C,HsONa+ c2 C Hs NaBr 7.砂浴传热慢,因此砂要铺得薄,也可用减压蒸馏的方法。 8.尿素需在60℃千燥4h。 9.蒸乙醇不宜快,至少要用80min,反应才能顺利进行。 思考题 1.制备无水试剂时应注意什么问题?为什么在加热回流和蒸馏时冷凝管的 顶端和接受器支管上要装置氯化钙干燥管? 2.工业上怎样制备无水乙醇(99.5%) 3.对于液体产物,通常如何精制?本实验用水洗涤提取液的目的是什么?
注释； 1. 本实验中所用仪器均需彻底干燥。由于无水乙醇有很强的吸水性，故操 作及存放时，必须防止水分侵入。 2. 制备绝对乙醇所用的无水乙醇，水分不能超过 0.5 %，否则反应相当困难。 3. 取用金属钠时需用镊子，先用滤纸吸去沾附的油后，用小刀切去表面的 氧化层，再切成小条。切下来的钠屑应放回原瓶中，切勿与滤纸一起投入废物缸 内，并严禁金属钠与水接触，以免引起燃烧爆炸事故。 4. 加入邻苯二甲酸二乙酯的目的是利用它和氢氧化钠进行如下反应： COOC2H5 COOC2H5 + 2 NaOH C2H5OH COONa COONa + 2 因此避免了乙醇和氢氧化钠生成的乙醇钠再和水作用，这样制得的乙醇可达 到极高的纯度。 5. 溴乙烷的用量，也要随室温而变。当室温 30℃左右时，应加 28 mL 溴乙 烷，滴加溴乙烷的时间应适当延长，若室温在 30℃以下，可按本实验投料。 6. 内温降到 50℃，再慢慢滴加溴乙烷，以避免溴乙烷的挥发及生成乙醚的 副反应。 C2H5ONa+ C2H5Br C2H5OC2H5 + NaBr 7. 砂浴传热慢，因此砂要铺得薄，也可用减压蒸馏的方法。 8. 尿素需在 60℃干燥 4 h。 9. 蒸乙醇不宜快，至少要用 80 min，反应才能顺利进行。 思考题： 1. 制备无水试剂时应注意什么问题？为什么在加热回流和蒸馏时冷凝管的 顶端和接受器支管上要装置氯化钙干燥管？ 2. 工业上怎样制备无水乙醇（99.5 %）？ 3. 对于液体产物，通常如何精制？本实验用水洗涤提取液的目的是什么？
