药物化学实验

药 物 化 学 实 验

王 瑞 孙铁民

沈阳药科大学药物化学教研室

2004年9月

前 言

药物化学实验是依据药物化学教学大纲的要求编定，目的是通过实验加深理解药物化学的基本理论和基本知识，掌握合成药物的基本方法；掌握对药物进行结构修饰的基本方法，了解拼合原理在药物化学中的应用；进一步巩固有机化学实验的操作技术及有关理论知识，培养学生理论联系实际的作风，实事求是，严格认真的科学态度与良好的工作习惯。

在教学过程中，根据不同题目，对学生有不同的要求。基本要求是课前作好预习，查阅有关文献和数据，了解实验的基本原理和方法，课后认真书写实验报告。

本实验教材是药化教研室教学经验的集体总结，限于水平，难免有误，我们要在使用过程中不断总结经验，收集反映，以便进一步修正提高。

2004年9月

目 录

实验一 阿司匹林的合成…………………………………………1 实验二 扑炎痛的合成……………………………………………3 实验三 水杨酰苯胺的合成………………………………………6 实验四 阿司匹林铝的合成………………………………………9 实验五 苯妥英锌的合成…………………………………………12 实验六 苯妥英钠的合成…………………………………………15 实验七 苯佐卡因的合成…………………………………………18 实验八 磺胺嘧啶锌和磺胺嘧啶银的合成………………………22 实验九 琥珀酸喘通的合成………………………………………24 实验十 磺胺醋酰钠的合成………………………………………26 实验十一 巴比妥的合成……………………………………….30 实验十二 盐酸普鲁卡因的合成…………………………………34 实验十三 盐酸普鲁卡因稳定性实验……………………………38 实验十四 对氨基水杨酸钠稳定性实验…………………………41 实验十五 二氢吡啶钙离子拮抗剂的合成………………………43 实验十六 氯霉素的合成……………………………………….45 实验十七 氟哌酸的合成……………………………………….55 实验十八 地巴唑的合成……………………………………….65 实验十九 亚胺-154的合成的合成…………………………….68 附录 重要的实验方法……………………………………………70

实验一 阿司匹林（Aspirin）的合成

一、目的要求

1. 掌握酯化反应和重结晶的原理及基本操作。 2. 熟悉搅拌机的安装及使用方法。

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：

OCOCH3

COOH

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：

OHCOOH+(CH3CO)2OH2SO4OCOCH3COOH+CH3COOH

三、实验方法

（一）酯化

在装有搅拌棒及球形冷凝器的100 mL三颈瓶中，依次加入水杨酸10 g，醋酐14 mL，浓硫酸5滴。开动搅拌机，置油浴加热，待浴温升至70℃时，维持在此温度反应30 min。停止搅拌，稍冷，将反应液倾入150 mL冷水中，继续搅拌，至阿司匹林全部析出。抽滤，用少量稀

乙醇洗涤，压干，得粗品。 （二）精制

将所得粗品置于附有球形冷凝器的100 mL圆底烧瓶中，加入30 mL乙醇，于水浴上加热至阿司匹林全部溶解，稍冷，加入活性碳回流脱色10 min，趁热抽滤。将滤液慢慢倾入75 mL热水中，自然冷却至室温，析出白色结晶。待结晶析出完全后，抽滤，用少量稀乙醇洗涤，压干，置红外灯下干燥（干燥时温度不超过60℃为宜），测熔点，计算收率。 （三）水杨酸限量检查

取阿司匹林0.1 g，加1 mL乙醇溶解后，加冷水定适量，制成50 mL溶液。立即加入1mL新配制的稀硫酸铁铵溶液，摇匀；30秒内显色，与对于照液比较，不得更深（0.1%）。

对照液的制备：精密称取水杨酸0.1 g，加少量水溶解后，加入1 mL冰醋酸，摇匀；加冷水定适量，制成1000 mL溶液，摇匀。精密吸取 1 mL，加入1 mL乙醇，48 mL水，及1 mL新配制的稀硫酸铁铵溶液，摇匀。

稀硫酸铁铵溶液的制备：取盐酸（1mol / L）1 mL，硫酸铁铵指示液2 mL，加冷水适量，制成1000 mL溶液，摇匀。 （四）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。 思考题：

1. 向反应液中加入少量浓硫酸的目的是什么？是否可以不加？为什么？

2. 本反应可能发生那些副反应？产生哪些副产物？

3. 阿司匹林精制选择溶媒依据什么原理？为何滤液要自然冷却？

实验二 扑炎痛（Benorylate）的合成

一、目的要求

1. 通过乙酰水杨酰氯的制备，了解氯化试剂的选择及操作中的 注意事项。

2. 通过本实验了解拼合原理在化学结构修饰方面的应用。 3. 通过本实验了解Schotten-Baumann酯化反应原理。

二、实验原理

扑炎痛为一种新型解热镇痛抗炎药，是由阿司匹林和扑热息痛经拼合原理制成，它既保留了原药的解热镇痛功能，又减小了原药的毒副作用，并有协同作用。适用于急、慢性风湿性关节炎，风湿痛，感冒发烧，头痛及神经痛等。扑炎痛化学名为2-乙酰氧基苯甲酸-乙酰胺基苯酯，化学结构式为：

OCOCH3COONHCOCH

扑炎痛为白色结晶性粉末，无臭无味。mp.174~178℃，不溶于水，微溶于乙醇，溶于氯仿、丙酮。

合成路线如下：

COOHOCOCH3OHNaOHNHCOCH3COClOCOCH3ONa+SOCl2NCOClOCOCH3ONa+HCl+SO2NHCOCH3OCOCH3COONHCOCH+NHCOCH3

三、实验方法

（一）乙酰水杨酰氯的制备

在干燥的100 mL圆底烧瓶中，依次加入吡啶2滴，阿司匹林10 g，氯化亚砜5.5 mL，迅速按上球形冷凝器（顶端附有氯化钙干燥管，干燥管连有导气管，导气管另一端通到水池下水口）。置油浴上慢慢加热至70℃（约10~15 min），维持油浴温度在70±2℃反应70 min，冷却，加入无水丙酮10 mL，将反应液倾入干燥的100 mL滴液漏斗中，混匀，密闭备用。

（二）扑炎痛的制备

在装有搅拌棒及温度计的250 mL三颈瓶中，加入扑热息痛10 g，水50 mL。冰水浴冷至10℃左右，在搅拌下滴加氢氧化钠溶液（氢氧化钠3.6 g加20 mL水配成，用滴管滴加）。滴加完毕，在8~12℃之间，在强烈搅拌下，慢慢滴加上次实验制得的乙酰水杨酰氯丙酮溶液（在20 min左右滴完）。滴加完毕，调至pH≥10，控制温度在8~12℃之间继续搅拌反应60 min，抽滤，水洗至中性，得粗品，计算收率。。 （三）精制

取粗品5 g置于装有球形冷凝器的100 mL圆底瓶中，加入10倍量（w/v）95% 乙醇，在水浴上加热溶解。稍冷，加活性碳脱色（活性碳用量视粗品颜色而定），加热回流30 min，趁热抽滤（布氏漏斗、抽滤瓶应预热）。将滤液趁热转移至烧杯中，自然冷却，待结晶完全析出后，抽滤，压干；用少量乙醇洗涤两次（母液回收），压干，干燥，测熔点，计算收率。 （四）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. 二氯亚砜是由羧酸制备酰氯最常用的氯化试剂，不仅价格便宜而且沸点低，生成的副产物均为挥发性气体，故所得酰氯产品易于纯化。二氯亚砜遇水可分解为二氧化硫和氯化氢，因此所用仪器均需干燥；加热时不能用水浴。反应用阿司匹林需在60℃干燥4 h。吡啶作为催化剂，用量不宜过多，否则影响产品的质量。制得的酰氯不应久置。

2. 扑炎痛制备采用Schotten-Baumann方法酯化，即乙酰水杨酰氯与对乙酰氨基酚钠缩合酯化。由于扑热息痛酚羟基与苯环共轭，加之苯环上又有吸电子的乙酰胺基，因此酚羟基上电子云密度较低，亲核反应性较弱；成盐后酚羟基氧原子电子云密度增高，有利于亲核反应；此外，酚钠成酯，还可避免生成氯化氢，使生成的酯键水解。

思考题：

1. 乙酰水杨酰氯的制备，操作上应注意哪些事项？

2. 扑炎痛的制备，为什么采用先制备对乙酰胺基酚钠，再与乙酰水杨酰氯进行酯化，而不直接酯化？

3. 通过本实验说明酯化反应在结构修饰上的意义。

实验三 水杨酰苯胺（Salicylanilide）的合成

一、目的要求

1. 了解对药物结构的修饰方法。 2. 掌握酚酯化和酰胺化的反应原理。

二、实验原理

水杨酰苯胺为水杨酸类解热镇痛药，用于发热、头痛、神经痛、关节痛及活动性风湿症，作用较阿司匹林强，副作用小。水杨酰苯胺化学名为邻羟基苯甲酰苯胺，化学结构式为：

CONHOH

水杨酰苯胺为白色结晶性粉末，几乎无臭，微溶于冷水，略溶于乙醚、氯仿、丙二醇，易溶于碱性溶液。mp.135.8~136.2℃。

合成路线如下：

OHCOOHOHPCl3NH2COOOHCOOCONHOH+OH+

三、实验方法

（一）水杨酸苯酯的制备

在干燥的100 mL三颈瓶中安装搅拌器、温度计和球形冷凝器，依次加入苯酚5 g，水杨酸7 g，油浴加热使熔融，控制油浴温度在140±2℃之间，通过滴液漏斗缓缓加入三氯化磷2 mL此时有氯化氢气体产

生。在冷凝器上端接一排气管，尾管甩进水槽中，三氯化磷加毕，维持油浴温度在140±2℃之间，反应 2 h，趁热搅拌下倾入50 mL水（50℃）中，于冰水浴中不断搅拌，直至固化，过滤、水洗，得粗品。 （二）水杨酰苯胺的制备

将上步制得的水杨酸苯酯，投入25 mL圆底烧瓶，油浴加热至120℃，使熔融，不时摇动圆底烧瓶，并在此温度维持5 min左右，然后按1 g水杨酸苯酯加0.45 mL苯胺的比例，加入苯胺，安装回流冷凝器，加热至160±5℃，反应2 h，温度稍降后，趁热倾入30 mL 85% 乙醇中，置冰水浴中搅拌，直至结晶析出，过滤，用85% 乙醇洗两次，干燥，得粗品。 （三）精制

取粗品，投入附有回流冷凝器的圆底烧瓶中，加4倍量的（W / V）的95% 乙醇，在60℃水浴中，使之溶解，加少量活性碳及EDTA脱色10 min，趁热过滤，冷却、过滤。用少量乙醇洗两次（母液回收）。干燥得本品。测熔点，计算收率。 （四）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. 本实验采用先合成水杨酸苯酯，然后再将苯胺酰化，而不是直接用水杨酸酰化。这是因为，氨基中的氮原子的亲核能力较羟基的氧原子强，一般可用羧酸或羧酸酯为酰化剂，而酯基中则以苯酯最活泼，且避免了羧酸与氨基物成盐的问题，因此羧酸酯类作为酰化剂常被应用。

2. 产品精制需加少量EDTA，因为酚羟基易受金属离子催化氧化，使产品带有颜色。加入EDTA的目的是络合掉金属离子，防止产品氧化着色。

思考题：

1. 水杨酰苯胺的合成，可否用水杨酸直接酯化？

2. 产品精制时，为什么要在60℃使之溶解？脱色时为什么要加入少量EDTA？

实验四 阿司匹林铝

（Aluminum Acetylicylate）的合成

一、目的要求

1. 了解药物结构修饰方法。 2. 掌握减压蒸馏的基本操作

二、实验原理

阿司匹林临床应用极为广泛，但在大剂量口服时，对胃粘膜有刺激作用，甚至引起胃出血。为克服这一缺点，常做成盐、酯和酰胺。阿司匹林铝既是其中之一，它的疗效和阿司匹林相近，但对胃粘膜刺激性较小。阿司匹林铝化学名为羟基双（乙酰水杨酸）铝，化学结构式为：

OHCOOAlOOCCH3OCOOCOCH3

阿司匹林铝为白色或类白色粉末，几乎不溶于水和有机溶剂，溶于氢氧化碱或碳酸碱水溶液中，同时分解。

合成路线如下：

COOHOHCOOAlOOCCH3OCOOCOCH32

OCOCH3+Al[OCH(CH3)2]3

三、实验方法

（一）异丙醇铝的制备

称取1.8 g铝片，剪细，置100 mL圆底烧瓶中，加入少许二氯化汞，异丙醇20 mL，装好回流冷凝器及干燥管，油浴加热至沸腾，从冷凝器

上口加入四氯化碳2滴，维持油浴温度120℃左右，加热回流至铝片全部消失（约1.5~2 h），溶液呈黑灰色，改为减压蒸馏装置。水泵减压回收异丙醇，然后用油泵减压蒸出异丙醇铝（142~150℃ / 25 mmHg）。得透明油状物或白色腊状物。计算收率。 （二）阿司匹林羟基铝的制备

称取异丙醇铝6.8 g，置100 mL三颈瓶中，加异丙醇14 mL，开动搅拌，于油浴中加热至45℃（内温），溶液呈乳白色混浊，搅拌下加入阿司匹林12 g，几分钟后溶液呈透明，控制反应温度55~57℃（不要超过60℃），搅拌30 min，冷却至30℃，搅拌下加入40 mL异丙醇和水的混合液（37 mL异丙醇和3 mL水），形成大量白色沉淀，再于30℃下搅拌30 min，抽滤，用异丙醇10 mL洗一次，干燥得白色粉末状产品。计算收率。 （三）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. 加入的二氯化汞 的量以直径为1 mm大小的颗粒为宜，大反而反应慢。

2. 加入异丙醇和水的混合掖进行水解反应时，由于阿司匹林分子中的乙酰氧基和铝原子呈络合状态，故在本实验条件下，乙酰基不会水解下来。

OOHOOCOOCCH3COAlOCOCH3

3. 铝片应剪成细丝，要剪成细长状，长短均匀，如有少量铝丝不溶，也应水泵减压蒸出异丙醇，不影响产量。

思考题：

1. 试述减压蒸馏的操作要点。 2. 试述常用药物成盐方法及意义。

实验五 苯妥英锌（Phenytoin-Zn）的合成

一、目的要求

1. 学习二苯羟乙酸重排反应机理。 2. 掌握用三氯化铁氧化的实验方法。

二、实验原理

苯妥英锌可作为抗癫痫药，用于治疗癫痫大发作，也可用于三叉神经痛。苯妥英锌化学名为5,5-二苯基乙内酰脲锌，化学结构式为：

HNONO2Zn

苯妥英锌为白色粉末，mp.222~227℃（分解），微溶于水，不溶于乙醇、氯仿、乙醚。

合成路线如下：

CCHOOH[O]CCOOHNONaNOHNOHNONH3.H2OZnSO4OHNON2CCOO+NH2CONaOHNH2HClZn

三、实验方法

（一）联苯甲酰的制备

在装有球形冷凝器的250 mL圆底烧瓶中，依次加入FeCl3.6H2O 14 g，冰醋酸15 mL，水6 mL及沸石一粒，在石棉网上直火加热沸腾 5 min。稍冷，加入安息香2.5 g及沸石一粒，加热回流50 min。稍冷，加水50 mL及沸石一粒，再加热至沸腾后，将反应液倾入250 mL烧杯中，搅拌，放冷，析出黄色固体，抽滤。结晶用少量水洗，干燥，得粗品，测熔点，mp.88~90℃，计算收率。 （二）苯妥英的制备

在装有球形冷凝器的100 mL圆底烧瓶中，依次加入联苯甲酰2 g，尿素0.7 g，20% 氢氧化钠6 mL，50% 乙醇10 mL及沸石一粒，直火加热，回流反应30 min，然后加入沸水60 mL，活性碳0.3 g，煮沸脱色10 min，放冷过滤。滤液用10 % 盐酸调pH 6，析出结晶，抽滤。结晶用少量水洗，干燥，得粗品，计算收率。 （三）苯妥英锌的制备

将苯妥英0.5 g置于50 mL烧杯中，加入氨水（15 mL NH3.H2O + 10mL H2O）， 尽量使苯妥英溶解，如有不溶物抽滤除去。另取0.3 g ZnSO4.7H2O加3 mL水溶解，然后加到苯妥英铵水溶液中，析出白色沉淀，抽滤，结晶用少量水洗，干燥，得苯妥英锌，称重，测分解点，计算收率。 （四）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. 制备联苯甲酰时，直火加热至中沸，通过测其熔点控制质量。 2. 苯妥英锌的分解点较高，测时应注意观察。

思考题：

1. 试述二苯羟乙酸重排的反应机理。

2. 为何不利用第二步反应中已生成的苯妥英钠，直接同硫酸锌反应制备苯妥英锌，而是把已生成的苯妥英钠制成苯妥英后，再与氨水和硫酸锌作用制备苯妥英锌？

实验六 苯妥英钠（PHenytoin Sodium）的合成

一、目的要求

1. 学习安息香缩合反应的原理和应用氰化钠及维生素B1为催化剂进行反应的实验方法。

2. 了解剧毒药氰化钠的使用规则。

二、实验原理

苯妥英钠为抗癫痫药，适于治疗癫痫大发作，也可用于三叉神经痛，及某些类型的心律不齐。苯妥英钠化学名为5，5-二苯基乙内酰脲，化学结构式为：

HNONaNO

苯妥英钠为白色粉末，无臭、味苦。微有吸湿性，易溶于水，能溶于乙醇，几乎不溶于乙醚和氯仿。

合成路线如下：

CHO 催化剂CCHOOHCCOO[O]CCOOHNONaNO2+NH2CONaOHNH2

三、实验方法

（一）安息香的制备

A法：在装有搅拌、温度计、球型冷凝器的100 mL三颈瓶中，依次投入苯甲醛12 mL，乙醇20 mL。用20% NaOH调至pH 8，小心加入氰化钠0.3 g，开动搅拌，在水浴上加热回流1.5 h。反应完毕，充分冷却，析出结晶，抽滤，用少量水洗，干燥，得安息香粗品。

B法：于锥形瓶内加入VB1 2.7 g、水10 mL、95% 乙醇20 mL。不时摇动，待VB1溶解，加入2N NaOH 7.5 mL，充分摇动，加入新蒸馏的苯甲醛7.5 mL，放置一周。抽滤得淡黄色结晶，用冷水洗，得安息香粗品。

（二）联苯甲酰的制备

在装有搅拌、温度计、球型冷凝器的100 mL三颈瓶中，投入安息香6 g，稀硝酸（HNO3：H2O=1：0.6）15 mL。开动搅拌，用油浴加热，逐渐升温至110℃~120℃，反应 2 h（反应中产生的氧化氮气体，可从冷凝器顶端装一导管，将其通入水池中排出）。反应毕，在搅拌下，将反应液倾入40 mL热水中，搅拌至结晶全部析出。抽滤，结晶用少量水洗，干燥，得粗品。 （三）苯妥英的制备

在装有搅拌、温度计、球型冷凝器的100 mL三颈瓶中，投入联苯甲醛4 g，脲素1.4 g，20% NaOH 12 mL，50% 乙醇20 mL，开动搅拌，直火加热，回流反应30 min。反应完毕，反应液倾入到120 mL沸水中，加入活性碳，煮沸10 min，放冷，抽滤。滤液用10% 盐酸调至pH 6，放置析出结晶，抽滤，结晶用少量水洗，得苯妥英粗品。 （四）成盐与精制

将苯妥英粗品置100 mL烧杯中，按粗品与水为1：4之比例加入水，水浴加热至40℃，加入20% NaOH至全溶，加活性碳少许，在搅拌下加热5 min，趁热抽滤，滤液加氯化钠至饱和。放冷，析出结晶，抽滤，

少量冰水洗涤，干燥得苯妥英钠，称重，计算收率。 （五）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. 氰化钠为剧毒药品，微量即可致死，故使用时应严格遵守下列规则：①使用时必须戴好口罩、手套，若手上有伤口，应预先用胶布贴好。②称量和投料时，避免撒落它处，一旦撒出，可在其上倾倒过氧化氢溶液，稍过片刻，再用湿抹布抹去即可。粘有氰化钠的容器、称量纸等要按上法处理，不允许不加处理乱丢乱放。③投入氰化钠前，一定要用20% NaOH调至pH 8，pH低，可产生剧毒的氰化氢气体（氰化氢为无色气体，空气中最高允许量为10 ppm）。

2. 硝酸为强氧化剂，使用时应避免与皮肤，衣服等接触，氧化过程中，硝酸被还原产生氧化氮气体，该气体具有一定刺激性，故须控制反应温度，以防止反应激烈，大量氧化氮气体逸出。

3. 制备钠盐时，水量稍多，可使收率受到明显影响，要严格按比例加水。 思考题：

1. 试述NaCN及VB1在安息香缩合反应中的作用（催化机理）。 2. 制备联苯甲酰时，反应温度为什么要逐渐升高？氧化剂为什么不用硝酸，而用稀硝酸？

3. 本品精制的原理是什么？

实验七 苯佐卡因（Benzocaine）的合成

一、目的要求

1. 通过苯佐卡因的合成，了解药物合成的基本过程。 2. 掌握氧化、酯化和还原反应的原理及基本操作。

二、实验原理

苯佐卡因为局部麻醉药，外用为撒布剂，用于手术后创伤止痛，溃疡痛，一般性痒等。苯佐卡因化学名为对氨基苯甲酸乙酯，化学结构式为：

COOC2H5NH2

苯佐卡因为白色结晶性粉末，味微苦而麻；mp.88~90℃；易溶于乙醇，极微溶于水。

合成路线如下：

CH3+Na2Cr2O7+H2SO4NO2COOHNO2COOH+Na2SO4+Cr2(SO4)3+H2OCOOC2H5+C2H5OHNO2COOC2H5H2SO4+H2ONO2COOC2H5+Fe+H2ONO2NH2+Fe3O4

三、实验方法

（一）对硝基苯甲酸的制备（氧化）

在装有搅拌棒和球型冷凝器的250 mL三颈瓶中，加入重铬酸钠（含两个结晶水）23.6 g，水50 mL，开动搅拌，待重铬酸钠溶解后，加入对硝基甲苯8 g，用滴液漏斗滴加32 mL浓硫酸。滴加完毕，直火加热，保持反应液微沸60-90 min（反应中，球型冷凝器中可能有白色针状的对硝基甲苯析出，可适当关小冷凝水，使其熔融）。冷却后，将反应液倾入80 mL冷水中，抽滤。残渣用45 mL水分三次洗涤。将滤渣转移到烧杯中，加入5% 硫酸35 mL，在沸水浴上加热10 min，并不时搅拌，冷却后抽滤，滤渣溶于温热的5% 氢氧化钠溶液70 mL中，在50℃左右抽滤，滤液加入活性碳0.5 g脱色（5~10 min），趁热抽滤。冷却，在充分搅拌下，将滤液慢慢倒入15% 硫酸50 mL中，抽滤，洗涤，干燥得本品，计算收率。

（二）对硝基苯甲酸乙酯的制备（酯化）

在干燥的100 mL圆底瓶中加入对硝基苯甲酸6 g，无水乙醇24 mL，逐渐加入浓硫酸2 mL，振摇使混合均匀，装上附有氯化钙干燥管的球型冷凝器，油浴加热回流80 min（油浴温度控制在100~120℃）；稍冷，将反应液倾入到100 mL水中，抽滤；滤渣移至乳钵中，研细，加入5%碳酸钠溶液10 mL（由0.5 g碳酸钠和10 mL水配成），研磨5 min，测pH值（检查反应物是否呈碱性），抽滤，用少量水洗涤，干燥，计算收率。

（三）对氨基苯甲酸乙酯的制备（还原）

A法：在装有搅拌棒及球型冷凝器的250 mL三颈瓶中，加入35 mL水，2.5 mL冰醋酸和已经处理过的铁粉8.6 g，开动搅拌，加热至95~98℃ 反应5 min，稍冷，加入对硝基苯甲酸乙酯6 g和95% 乙醇35 mL，在激烈搅拌下，回流反应90 min。稍冷，在搅拌下，分次加入温热的碳酸钠饱和溶液（由碳酸钠3 g和水30 mL配成），搅拌片刻，立即抽滤（布

氏漏斗需预热），滤液冷却后析出结晶，抽滤，产品用稀乙醇洗涤，干燥得粗品。

B法：在装有搅拌棒及球型冷凝器的100 mL三颈瓶中，加入水25 mL，氯化铵0.7 g，铁粉4.3 g，直火加热至微沸，活化5 min。稍冷，慢慢加入对硝基苯甲酸乙酯5 g，充分激烈搅拌，回流反应90 min。待反应液冷至40℃左右，加入少量碳酸钠饱和溶液调至pH 7~8，加入30 mL氯仿，搅拌3~5 min，抽滤；用10 mL氯仿洗三颈瓶及滤渣，抽滤，合并滤液，倾入100 mL分液漏斗中，静置分层，弃去水层，氯仿层用5% 盐酸90 mL分三次萃取，合并萃取液（氯仿回收），用40% 氢氧化钠调至pH 8，析出结晶，抽滤，得苯佐卡因粗品，计算收率。 （四）精制

将粗品置于装有球形冷凝器的100 mL圆底瓶中，加入10~15倍（mL/g）50% 乙醇，在水浴上加热溶解。稍冷，加活性碳脱色（活性碳用量视粗品颜色而定），加热回流20 min，趁热抽滤（布氏漏斗、抽滤瓶应预热）。将滤液趁热转移至烧杯中，自然冷却，待结晶完全析出后，抽滤，用少量50% 乙醇洗涤两次，压干，干燥，测熔点，计算收率。

（五）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. 氧化反应一步在用5% 氢氧化钠处理滤渣时，温度应保持在50℃左右，若温度过低，对硝基苯甲酸钠会析出而被滤去。

2. 酯化反应须在无水条件下进行，如有水进入反应系统中，收率将降低。无水操作的要点是：原料干燥无水；所用仪器、量具干燥无水；反应期间避免水进入反应瓶。

3. 对硝基苯甲酸乙酯及少量未反应的对硝基苯甲酸均溶于乙醇，

但均不溶于水。反应完毕，将反应液倾入水中，乙醇的浓度降低，对硝基苯甲酸乙酯及对硝基苯甲酸便会析出。这种分离产物的方法称为稀释法。

4. 还原反应中，因铁粉比重大，沉于瓶底，必须将其搅拌起来，才能使反应顺利进行，故充分激烈搅拌是铁酸还原反应的重要因素。A法中所用的铁粉需预处理，方法为：称取铁粉10 g置于烧杯中，加入2% 盐酸25 mL，在石棉网上加热至微沸，抽滤，水洗至pH 5~6，烘干，备用。 思考题：

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？

2. 酯化反应为什么需要无水操作？ 3. 铁酸还原反应的机理是什么？

实验八 磺胺嘧啶锌(Sulfadiazine-Zn) 与磺胺嘧啶银（Sulfadiazine-Ag）的合成

一、目的要求：

了解拼合原理在药物结构修饰中的应用。

二、实验原理

磺胺嘧啶银为应用烧伤创面的磺胺药，对绿脓杆菌有强的抑制作用，其特点是保持了磺胺嘧啶与硝酸银二者的抗菌作用。出用于治疗烧伤创面感染和控制感染外，还可使创面干燥，结痂，促进愈合。但磺胺嘧啶银成本较高，且易氧化变质，故制成磺胺嘧啶锌，以代替磺胺嘧啶银。其化学名分别为2-（对氨基苯磺酰胺基）嘧啶银（SD-Ag）、2-（对氨基苯磺酰胺基）嘧啶锌（SD-Zn），化学结构式分别为：

NH2SO2NAgNNNH2NH2SO2NZnSO2NNNNN

磺胺嘧啶银为白色或类白色结晶性粉末，遇光或遇热易变质。 在水、乙醇、氯仿或乙醚中均不溶。磺胺嘧啶锌为白色或类白色粉末，在水、乙醇、氯仿、或乙醚中均不溶。

合成路线如下：

NH2SO2NNHN+NH3.H2OAgNO3NH2SO2NNNNNNNNN+H2ONH4NH2SO2NAgNH2SO2NNNNH4ZnSO4NH2NH2SO2NZnSO2N

三、实验方法

（一）磺胺嘧啶银的制备

取磺胺嘧啶5 g，置50 mL烧杯中，加入10% 氨水20 mL溶解。再称取AgNO3 3.4 g置50 mL烧杯中，加10 mL氨水溶解，搅拌下，将AgNO3-氨水溶液倾入磺胺嘧啶-氨水溶液中，片刻析出白色沉淀，抽滤，用蒸馏水洗至无Ag+ 反应，得本品。干燥，计算收率。 （二）磺胺嘧啶锌的制备

取磺胺嘧啶5 g，置100 mL烧杯中，加入稀氨水（4 mL浓氨水加入25 mL水）,如有不溶的磺胺嘧啶，在补加少量浓氨水（约1 mL左右）使磺胺嘧啶全溶。另称取硫酸锌3 g，溶于25 mL水中，在搅拌下倾入上述磺胺嘧啶氨水溶液中，搅拌片刻析出沉淀，继续搅拌5 min ，过滤，用蒸馏水洗至无硫酸根离子反应（用0.1 M氯化钡溶液检查），干燥，称重，计算收率。 （三）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：

合成磺胺嘧啶银时，所有仪器均需用蒸馏水洗净。 思考题：

1. SD-Ag及SD-Zn的合成为什么都要先作成铵盐？ 2. 比较SD-Ag及SD-Zn的合成及临床应用方面的优缺点。

实验九 琥珀酸喘通（Clorprenaline Succinate）的合成

一、目的要求

了解拼合原理在药物结构修饰中的应用。

二、实验原理

止喘药喘通为β2-受体兴奋剂，对游离组织胺、乙酰胆碱等神经化学介质引起的支气管痉挛有良好的缓解作用，但能使一些患者出现心悸、手颤等症状。盐酸喘通体内代谢快，12小时即从尿排除80-90%。为了克服以上副作用并使药效缓和而持久，依据文献关于琥珀酸有平喘作用的报导，将盐酸喘通制成琥珀酸喘通。琥珀酸喘通的化学名为1-（邻氯苯基）-2-异丙胺基乙醇丁二酸盐，化学结构式为：

ClCH3CHCH2NH2CHOHCH3.(CH2)22COOHCOOH

琥珀酸喘通为无色透明的菱形结晶。无臭，味微苦。极易溶于水，易溶于乙醇，难溶于乙醚、丙酮。mp.171.5℃~173℃。

合成路线如下：

Cl2CH3CHCH2NH2CH.HClOHCH3ClCH3CHCH2NH2CHOHCH3COONa+(CH2)2COONaCOOH.(CH2)2+NaCl2COOH

三、实验方法

（一）琥珀酸喘通的制备

称取盐酸喘通4.5 g，溶于5~7 mL水中，置水浴中温热，制成饱和溶液。另称取琥珀酸钠4.9 g溶于5 mL水中，制成饱和溶液。然后，在不断搅拌下，将盐酸喘通溶液加入琥珀酸钠溶液中，慢慢析出琥珀酸喘通盐结晶，抽滤，结晶用10 mL水分两次迅速洗涤，干燥，测熔点，计算收率。 （二）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：

盐酸喘通、琥珀酸喘通极易溶于水，故反应中要严格控制用水量。 思考题：

琥珀酸喘通结晶为什么要用水迅速洗涤？不洗是否可以？

实验十 磺胺醋酰钠（Sulfacetamide Sodium）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.H2O

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：

NH2NH2SO2NCOCH3Na+(CH3CO)2OSO2NH2NaOHpH12-13SO2NCOCH3NaHClpH4-5NH2NH2NaOHpH7-8SO2NCOCH3NaSO2NHCOCH3

三、实验方法

（一）磺胺醋酰的制备

在装有搅拌棒及温度计的100 mL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。待磺胺溶解后，分次加入醋酐13.6 mL，77% 氢氧化钠12.5 mL（首先，加入醋酐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）。加料期间反应温度维持在50~55℃；加料完毕继续保持此温度反应30 min。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，于冷水浴中用36% 盐酸调至pH 7，放置30 min，并不时搅拌析出固体，抽滤除去。滤液用36% 盐酸调至pH 4~5，抽滤，得白色粉末。

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。滤液用40% 氢氧化钠调至pH 5，析出磺胺醋酰，抽滤，压干。干燥，测熔点（mp.179~184℃）。若产品不和格，可用热水（1:5）精制。 （二）磺胺醋酰钠的制备

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。 （三）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. 在反应过程中交替加料很重要，以使反应液始终保持一定的pH值（pH 12~13）。

2. 按实验步骤严格控制每步反应的pH值，以利于除去杂质。

NH2 NaOH+(CH3CO)2OpH12-13 SO2NH2

NH2NH2NHCOCH3+SO2NHNa+SO2NCOCH3NaHClpH7SO2NCOCH3NaNH2NH2NHCOCH3SO2NH2SO2NCOCH3NaSO2NCOCH3NaHClpH4-5NH2NHCOCH3SO2NHCOCH3SO2NHCOCH310%HClpH<1NH2.HClNHCOCH3SO2NHCOCH3SO2NHCOCH340%NaOHpH5NH2SO2NHCOCH33. 将磺胺醋酰制成钠盐时，应严格控制20% NaOH溶液的用量，按计算量滴加。

NH2+NaOHSO2NHCOCH321412.540XNH2+H2OSO2NCOCH3NaX=2.3 g

由计算可知需2.3 g NaOH，即滴加20% NaOH 11.5 mL便可。因磺胺醋酰钠水溶性大，由磺胺醋酰制备其钠盐时若20% NaOH的量多于计算量，则损失很大。必要时可加少量丙酮，以使磺胺醋酰钠析出。 思考题：

1. 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？

2. 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？

214:40=12.5:X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 ：

OC2H5C2H5ONHONH

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：

H2CCOOC2H5HNCONHC2H5ONaC2H522+C2H5BrCC2H5COOC2H5COOC2H5C2H5ONaOC2H5C2H5NHONaNHHClOC2H5C2H5ONHONHCOOC2H5

O

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：

COOC2H5COOC2H5+2NaOHCOONaCOONa+2C2H5OH

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。

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？

C2H5ONa+C2H5BrC2H5OC2H5+NaBr实验十二 盐酸普鲁卡因 （Procaine Hydrochloride）的合成

一、目的要求

1. 通过局部麻醉药盐酸普鲁卡因的合成，学习酯化、还原等单元反应。

2. 掌握利用水和二甲苯共沸脱水的原理进行羧酸的酯化操作。 3. 掌握水溶性大的盐类用盐析法进行分离及精制的方法。

二、实验原理

盐酸普鲁卡因为局部麻醉药，作用强，毒性低。临床上主要用于浸润、脊椎及传导麻醉。盐酸普鲁卡因化学名为对氨基苯甲酸2-二乙胺基乙酯盐酸盐，化学结构式为：

H2NCOOCH2CH2N(C2H5)2 . HCl

盐酸普鲁卡因为白色细微针状结晶或结晶性粉末，无臭，味微苦而麻。熔点153~157℃。易溶于水，溶于乙醇，微溶于氯仿，几乎不溶于乙醚。

合成路线如下：

O2NCOOHHOCH2CH2N(C2H5)2二甲苯O2NCOOCH2CH2N(C2H5)2Fe , HClH2NCOOCH2CH2N(C2H5)2 . HCl20%NaOHH2NCOOCH2CH2N(C2H5)2浓盐酸H2NCOOCH2CH2N(C2H5)2 . HCl

三、实验方法

（一）对-硝基苯甲酸-β-二乙胺基乙醇（俗称硝基卡因）的制备

在装有温度计、分水器及回流冷凝器的500 mL三颈瓶中，投入对-硝基苯甲酸20 g、β-二乙胺基乙醇14.7 g、二甲苯150 mL及止爆剂，油浴加热至回流（注意控制温度，油浴温度约为180℃，内温约为145℃），共沸带水6 h。撤去油浴，稍冷，将反应液倒入250 mL锥形瓶中，放置冷却，析出固体。将上清液用倾泻法转移至减压蒸馏烧瓶中，水泵减压蒸除二甲苯，残留物以3% 盐酸140 mL溶解，并与锥形瓶中的固体合并，过滤，除去未反应的对-硝基苯甲酸，滤液（含硝基卡因）备用。 注释：

1. 羧酸和醇之间进行的酯化反应是一个可逆反应。反应达到平衡时，生成酯的量比较少（约65.2 %），为使平衡向右移动，需向反应体系中不断加入反应原料或不断除去生成物。本反应利用二甲苯和水形成共沸混合物的原理，将生成的水不断除去，从而打破平衡，使酯化反应趋于完全。由于水的存在对反应产生不利的影响，故实验中使用的药品和仪器应事先干燥。

2. 考虑到教学实验的需要和可能，将分水反应时间定6 h，若延长反应时间，收率尚可提高。

3. 也可不经放冷，直接蒸去二甲苯，但蒸馏至后期，固体增多，毛细管堵塞操作不方便。回收的二甲苯可以套用。

4. 对-硝基苯甲酸应除尽，否则影响产品质量，回收的对-硝基苯甲酸经处理后可以套用。

（二）对-氨基苯甲酸-β-二乙胺基乙醇酯的制备

将上步得到的滤液转移至装有搅拌器、温度计的500 mL三颈瓶中，搅拌下用20% 氢氧化钠调pH 4.0~4.2。充分搅拌下，于25℃分次加入经活化的铁粉，反应温度自动上升，注意控制温度不超过70℃（必要

时可冷却），待铁粉加毕，于40~45℃保温反应2 h。抽滤，滤渣以少量水洗涤两次，滤液以稀盐酸酸化至pH 5。滴加饱和硫化钠溶液调pH 7.8~8.0，沉淀反应液中的铁盐，抽滤，滤渣以少量水洗涤两次，滤液用稀盐酸酸化至pH 6。加少量活性炭，于50~60℃保温反应10 min，抽滤，滤渣用少量水洗涤一次，将滤液冷却至10℃以下，用20% 氢氧化钠碱化至普鲁卡因全部析出（pH 9.5~10.5），过滤，得普鲁卡因，备用。 注释：

1. 铁粉活化的目的是除去其表面的铁锈，方法是：取铁粉47 g，加水100 mL，浓盐酸0.7 mL，加热至微沸，用水倾泻法洗至近中性，置水中保存待用。

2. 该反应为放热反应，铁粉应分次加入，以免反应过于激烈，加入铁粉后温度自然上升。铁粉加毕，待其温度降至45℃进行保温反应。在反应过程中铁粉参加反应后，生成绿色沉淀Fe(OH)2，接着变成棕色Fe(OH)3，然后转变成棕黑色的Fe3O4。因此，在反应过程中应经历绿色、棕色、棕黑色的颜色变化。若不转变为棕黑色，可能反应尚未完全。可补加适量铁粉，继续反应一段时间。

3. 除铁时，因溶液中有过量的硫化钠存在，加酸后可使其形成胶体硫，加活性炭后过滤，便可使其除去。

(三)盐酸普鲁卡因的制备

1. 成盐

将普鲁卡因置于烧杯中，慢慢滴加浓盐酸至pH 5.5，加热至60℃，加精制食盐至饱和，升温至60℃，加入适量保险粉，再加热至65~70℃，趁热过滤，滤液冷却结晶，待冷至10℃以下，过滤，即得盐酸普鲁卡因粗品。

2. 精制

将粗品置烧杯中，滴加蒸馏水至维持在70℃时恰好溶解。加入适量的保险粉，于70℃保温反应10 min，趁热过滤，滤液自然冷却，当有结晶析出时，外用冰浴冷却，使结晶析出完全。过滤，滤饼用少量冷

乙醇洗涤两次，干燥，得盐酸普鲁卡因，mp.153~157℃，以对-硝基苯甲酸计算总收率。 注释：

1. 盐酸普鲁卡因水溶性很大，所用仪器必须干燥，用水量需严格控制，否则影响收率。

2. 严格掌握pH 5.5，以免芳胺基成盐。

3. 保险粉为强还原剂，可防止芳胺基氧化，同时可除去有色杂质，以保证产品色泽洁白，若用量过多，则成品含硫量不合格。

（四）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。 思考题：

1. 在盐酸普鲁卡因的制备中，为何用对-硝基苯甲酸为原料先酯化，然后再进行还原，能否反之，先还原后酯化，即用对-硝基苯甲酸为原料进行酯化？为什么？

2. 酯化反应中，为何加入二甲苯做溶剂？

3. 酯化反应结束后，放冷除去的固体是什么？为什么要除去？ 4. 在铁粉还原过程中，为什么会发生颜色变化？说出其反应机制。 5. 还原反应结束，为什么要加入硫化钠？

6. 在盐酸普鲁卡因成盐和精制时，为什么要加入保险粉？解释其原理。

实验十三 盐酸普鲁卡因 （Procaine Hydrochloride）稳定性实验

一、目的要求

1. 了解pH值对盐酸普鲁卡因溶液稳定性的影响。 2. 了解薄层层析法检查药物中杂质的方法。

二、实验原理

盐酸普鲁卡因为局部麻醉药，作用强，毒性低。临床上主要用于浸润、脊椎及传导麻醉。盐酸普鲁卡因化学名为对氨基苯甲酸2-二乙胺基乙酯盐酸盐，化学结构式为：

盐酸普鲁卡因为白色细微针状结晶或结晶性粉末，无臭，味微苦而麻。易溶于水，溶于乙醇，微溶于氯仿，几乎不溶于乙醚。Mp.153~157℃。

盐酸普鲁卡因溶液不稳定，易被水解，在一定温度下，水解速度随氢氧离子浓度的增加而加快。

反应如下：

NH2NaOH/H2OCOOCH2CH2N(C2H5)2.HClNH2H2NCOOCH2CH2N(C2H5)2 . HCl+HO(CH2)2N(C2H5)2+NaClCOONa

三、实验方法

（一）薄层层析板的制备

取层析用硅胶GF 254粉2.5 g，加0.5% CMC溶液7.5 mL，于研钵中研磨成糊状，涂铺在平滑洁净玻璃板（5×20 cm）上，阴干，备用。

（二）试液的制备

1. 标准液的制备

① 0.2% 对氨基苯甲酸溶液，作为点样液A。 ② 0.4% 盐酸普鲁卡因溶液，作为点样液B。

2. 供试液的制备

① 取0.4% 盐酸普鲁卡因溶液5 mL，用0.1N盐酸调至pH 2~3，沸水浴中加热25 min，倾入10 mL烧杯中，作为点样液C。

② 取0.4% 盐酸普鲁卡因溶液5 mL，用0.1N氢氧化钠调至pH 9~10，沸水浴中加热25 min，倾入10 mL烧杯中，作为点样液D。 （三）点样

在制好的层析板上，距下端边缘2.5 cm处，分别用毛细管取点样液A、B、C、D进行点样，两点间相距1 cm，于靠边一侧相距约1 cm。 （四）展开

用丙酮与1% 盐酸（9:1）混合液作为展开剂，置于密闭的层析槽中，待饱和30 min后，将已点样的层析板放入，用倾斜上行法展开，展开剂上升与点样的位置相距一定距离处（一般为10~15 cm）取出层析板，风干。 （五）显色

用对二甲氨基苯甲醛试液（对二甲氨基苯甲醛1 g，溶于30% 盐酸25 mL及甲醇75 mL混合液中）喷雾显色，或在紫外分析灯下看展开的斑点，用铅笔画好。 （六）计算

根据点样液原点到展开剂上行的前沿距离与点样原点到上行色点中心距离相比求出比移值（Rf值）。

思考题：

1. 盐酸普鲁卡因溶液的稳定性受哪些因素的影响？ 2. 为什么用对二甲氨基苯甲醛试液显色？ 3. 薄层层析法在药物分析中有何用途？

实验十四 对氨基水杨酸钠 （Sodium P-Aminosalicylate）稳定性实验

一、目的要求

通过本实验，加强对实验中防止药物氧化重要性的认识。

二、实验原理

对氨基水杨酸钠（PAS-Na）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。对氨基水杨酸钠化学结构式为：

NH2

对氨基水杨酸钠为白色或银灰色结晶性粉末，mp.142~145℃，难溶于水及氯仿，溶于乙醇及乙醚，几乎不溶于苯。

对氨基水杨酸钠盐水溶液很不稳定，易被氧化，遇光热颜 色渐变深。在铜离子存在下，加速氧化。如有抗氧剂或金属络合剂存在，可有效地防止氧化。用光电比色计测定透光率（T）可看出其变化程度。

反应如下：

NH2CO2OHCOONaHO[O]OHONH2OHHO[O]OH2NOHOOHOHONH2OHCOONa.2H2O

三、实验方法

取5支试管，编号，各加入0.025 % PAS-Na溶液10 mL。 除1号试管外，各试管分别加入双氧水（10 mL ~50 mL）12滴。在 3号试管中加入Na2S2O5试液（10 g ~ 30 mL）20滴。在 4、5号试管中分别加入Cu2+ 试液（2 mg ~ 10 mL）6滴。在 5号试管加入EDTA试液（10 mg ~ 10 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440 nm处测定各样品的透光率。 思考题：

1. 药物被氧化着色与哪些因素有关，如何采取措施防止药物氧化？

2. PAS-Na氧化后生成何物？写出反应式。

实验十五 二氢吡啶钙离子拮抗剂的合成

一、目的要求

1. 了解硝化反应的种类、特点及操作条件。 2. 学习硝化剂的种类和不同应用范围。 3. 学习环合反应的种类、特点及操作条件。

二、实验原理

二氢吡啶钙离子拮抗剂具有很强的扩血管作用，适用于冠脉痉挛、高血压、心肌梗死等症。本品化学名为1,4-二氢-2,6-二甲基-4-（2-硝基苯基）-吡啶-3,5-二羧酸二乙酯，化学结构式为：

NO2CH3CH2OOCH3CNHCOOCH2CH3CH3

本品为黄色无臭无味的结晶粉末，mp.162~164℃，无吸湿性，极易溶于丙酮、二氯甲烷、氯仿，溶于乙酸乙酯，微溶于甲醇、乙醇，几乎不溶于水。

合成路线如下：

NO2CHOKNO3H2SO4CHOCH3COCH2COOCH2CH3NO2NH4OHH3CNHCH3CH3CH2OOCCOOCH2CH3

三、实验方法

（一）硝化

在装有搅拌棒、温度计和滴液漏斗的250 mL三颈瓶中，将11 g硝酸钾溶于40 mL浓硫酸中。用冰盐浴冷至0℃以下，在强烈搅拌下，慢慢滴加苯甲醛10 g（在60~90 min左右滴完），滴加过程中控制反应温度在0~2℃之间。滴加完毕，控制反应温度在0~5℃之间继续反应90 min。将反应物慢慢倾入约200 mL冰水中，边倒边搅拌，析出黄色固体，抽滤。滤渣移至乳钵中，研细，加入5 % 碳酸钠溶液20 mL（由1 g碳酸钠加20 mL水配成）研磨5 min，抽滤，用冰水洗涤7~8次，压干，得间硝基苯甲醛，自然干燥，测熔点（mp.56~58℃），称重，计算收率。 （二）环合

在装有球型冷凝器100 mL圆底中，依次加入间硝基苯甲醛5 g、乙酰乙酸乙酯9 mL、甲醇氨饱和溶液30 mL及沸石一粒，油浴加热回流5 h，然后改为蒸馏装置，蒸出甲醇至有结晶析出为止，抽滤，结晶用95% 乙醇20 mL洗涤，压干，得黄色结晶性粉末，干燥，称重，计算收率。 （三）精制

粗品以95% 乙醇（5 mL / g）重结晶，干燥，测熔点，称重，计算收率。

（四）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：

甲醇氨饱和溶液应新鲜配制。

实验十六 氯霉素（Chloramphenicol）的合成

一、目的要求

1.熟悉溴化、Delepine反应、乙酰化、羟甲基化、Meerwein-Ponndorf-Verley羰基还原、水解、拆分、二氯乙酰化等反应的原理。

2. 掌握各步反应的基本操作和终点的控制。 3. 熟悉氯霉素及其中间体的立体化学。

4. 了解播种结晶法拆分外消旋体的原理，熟悉操作过程。 5. 掌握利用旋光仪测定光学异构体质量的方法。

二、实验原理

氯霉素的化学名为1R，2-（-）-1-对硝基苯基-2-二氯乙酰胺基-1，3-丙二醇，（1R，2R）-（-）-p-nitropHenyl-2-dichloroacetamido-1，3-propanediol。氯霉素分子中有两个手性碳原子，有四个旋光异构体。化学结构式为：

NO2NO2HOHCCHNHCOCHCl2HCl2CHCOHNCCOHHCH2OH1R,2R (-)CH2OH1S,2S (+)

NO2NO2HHCCOHNHCOCHCl2HOCl2CHCOHNCCHHCH2OH1S,2R (-)CH2OH1R,2S (+)

上面四个异构体中仅1R，2R（-）〔或D（-）苏阿糖型〕有抗菌活性，为临床使用的氯霉素。

氯霉素为白色或微黄色的针状、长片状结晶或结晶性粉末，味苦。mp.149~153℃。易溶于甲醇、乙醇、丙酮或丙二醇中，微溶于水。比旋度〔α〕25-25.5°（乙酸乙酯）；〔α〕D25+18.5°~21.5°（无水乙醇）。

合成路线如下：

O2NCOCH3Br2 , C6H5ClO2NCOCH2Br(CH2)6N4 , C6H5ClO2NCOCH2Br(CH2)6N4C2H5OHHCl , H2OO2NCOCH2NH2 . HCl(CH3CO)2OCH3COONaO2NCOCH2NHCOCH3HCHOC2H5OHNHCOCH3O2NCOCHCH2OHAl[OCH(CH3)2]3CH3CH(OH)CH3HO2NCOHNHCOCH3CHNH2CHHCH2OHCH2OHHCl , H2OHO2NCOHHO2NCOHNH2.HClCHNHCOCH3CHCH2OHCH2OH15%NaOHO2NHCOH拆分CHCl2COOCH3 , CH3OHNHCOCHCl2CHCH2OHO2NCOH

三、实验方法

（一）对硝基α-溴代苯乙酮的制备

在装有搅拌器、温度计、冷凝管、滴液漏斗的 250 mL四颈瓶中，加入对硝基苯乙酮10 g，氯苯75 mL，于25~28℃搅拌使溶解。从滴液漏斗中滴加溴9.7 g 。首先滴加溴2~3滴，反应液即呈棕红色，10 min内褪成橙色表示反应开始；继续滴加剩余的溴，约1~1.5 h加完，继续搅拌1.5 h，反应温度保持在25~28℃。反应完毕，水泵减压抽去溴化氢约30 min，得对硝基α-溴代苯乙酮氯苯溶液，备用。

注释：

1. 制备氯霉素的二、实验原理除以对硝基苯乙酮为原料的二、实验原理（对酮法）外，还有成肟法、苯乙烯法、肉桂醇法、溴苯乙烯法以及苯丝氨酸法等。

2. 冷凝管口上端装有气体吸收装置，吸收反应中生成的溴化氢。 3. 所用仪器应干燥，试剂均需无水。少量水分将使反应诱导期延长，较多水分甚至导致反应不能进行。

4. 若滴加溴后较长时间不反应，可适当提高温度，但不能超过50℃，当反应开始后要立即降低到规定温度。

5. 滴加溴的速度不宜太快，滴加速度太快及反应温度过高，不仅使溴积聚易逸出，而且还导致二溴化合物的生成。

6. 溴化氢应尽可能除去，以免下步消耗六亚甲基四胺。 思考题：

1. 溴化反应开始时有一段诱导期，使用溴化反应机理说明原因？操作上如何缩短诱导期？

2. 本溴化反应不能遇铁，铁的存在对反应有何影响？

（二）对硝基α-溴化苯乙酮六亚甲基四胺盐的制备

在装有搅拌器、温度计的 250 mL三颈瓶中，依次加入上步制备好的对硝基α-溴代苯乙酮和氯苯20 mL，冷却至15℃以下，在搅拌下加入六亚甲基四胺（乌洛托品）粉末8.5 g，温度控制在28℃以下，加毕，加热至35~36℃，保温反应1 h，测定终点。如反应已到终点，继续在35~36℃反应20 min，即得对硝基α-溴代苯乙酮六亚甲基四胺盐（简称成盐物），然后冷至16~18℃，备用。 注释：

1. 此反应需无水条件，所用仪器及原料需经干燥，若有水分带入，易导致产物分解，生成胶状物。

2. 反应终点测定：取反应液少许，过滤，取滤液1 mL，加入等量4% 六亚甲基四胺氯仿溶液，温热片刻，如不呈混浊，表示反应已经完

全。

3. 对硝基α-溴代苯乙酮六亚甲基四胺盐在空气中及干燥时极易分解，因此制成的复盐应立即进行下步反应，不宜超过12 h。

4. 复盐成品：mp.118~120℃（分解）。 思考题：

1. 对硝基-α-溴代苯乙酮与六亚甲基四胺生成的复盐性质如何？ 2. 成盐反应终点如何控制？根据是什么？

（三）对硝基-α-氨基苯乙酮盐酸盐的制备

在上步制备的成盐物氯苯溶液中加入精制食盐3 g，浓盐酸17.2 mL，冷至6~12℃，搅拌3~5 min，使成盐物呈颗粒状，待氯苯溶液澄清分层，分出氯苯。立即加入乙醇37.7 mL，搅拌，加热，0.5 h后升温到32~35℃，保温反应5 h。冷至5℃以下，过滤，滤饼转移到烧杯中加水19 mL，在32~36℃搅拌30 min，再冷至-2℃，过滤，用预冷到2~3℃的6 mL乙醇洗涤，抽干，得对硝基-α-氨基苯乙酮盐酸盐（简称水解物），mp.250℃（分解），备用。 注释：

1. 对硝基-α-溴代苯乙酮与六亚甲基四胺（乌洛托品）反应生成季铵盐，然后在酸性条件下水解成对硝基-α-氨基苯乙酮盐酸盐。该反应称Delepine反应。

2. 加入精盐在于减小对硝基-α-氨基苯乙酮盐酸盐的溶解度。 3. 成盐物水解要保持足够的酸度，所以与盐酸的摩尔比应在3以上。用量不仅导致生成醛等副反应（Sommolet反应），而且对硝基-α-氨基苯乙酮游离碱本身亦不稳定，可发生双分子缩合，然后在空气中氧化成紫红色吡嗪化合物。此外，为保持水解液有足够酸度，应先加盐酸后加乙醇，以免生成醛等副反应。

4. 温度过高也易发生副反应，增加醛等副产物的生成。 思考题：

1. 本实验中Delepine反应水解时为什么一定要先加盐酸后加乙醇，

如果次序颠倒，结果会怎样？

2. 对硝基-α-氨基苯乙酮盐酸盐是强酸弱碱生成的盐，反应需保持足够的酸度，如果酸度不足对反应有何影响？

(四) 对硝基-α-乙酰胺基苯乙酮的制备

在装有搅拌器、回流冷凝器、温度计和滴液漏斗的 250 mL四颈瓶中，放入上步制得的水解物及水20 mL，搅拌均匀后冷至0~5℃。在搅拌下加入醋酐9 mL。另取40% 的醋酸钠溶液29 mL，用滴液漏斗在 30 min内滴入反应液中，滴加时反应温度不超过15℃。滴毕，升温到14~15℃，搅拌1 h（反应液始终保持在pH 3.5~4.5），再补加醋酐1mL，搅拌10 min，测定终点。如反应已完全，立即过滤，滤饼用冰水搅成糊状，过滤，用饱和碳酸氢钠溶液中和至pH 7.2~7.5，抽滤，再用冰水洗至中性，抽干，得淡黄色结晶（简称乙酰化物）,mp.161~163℃。 注释：

1. 该反应需在酸性条件下（pH 3.5~4.5）进行，因此必须先加醋酐，后加醋酸钠溶液，次序不能颠倒。

2. 反应终点测定：取反应液少许，加入NaHCO3中和至碱性，于40~45℃温热30 min，不应呈红色。若反应未达终点，可补加适量的醋酐和醋酸钠继续酰化。

3. 乙酰化物遇光易变红色，应避光保存。 思考题：

1. 乙酰化反应为什么要先加醋酐后加醋酸钠溶液，次序不能颠倒 ？

2. 乙酰化反应终点怎样控制，根据是什么？

(五) 对硝基-α-乙酰胺基-β-羟基苯丙酮的制备

在装有搅拌器、回流冷凝管、温度计的250 mL三颈瓶中，投入乙酰化物及乙醇15 mL，甲醛4.3 mL，搅拌均匀后用少量NaHCO3饱和溶液调pH 7.2~7.5。搅拌下缓慢升温，大约40 min达到32~35℃，再继续

升温至36~37℃，直到反应完全。迅速冷却至0℃，过滤，用25 mL冰水分次洗涤，抽滤，干燥得对硝基-α-乙酰胺基-β-羟基苯丙酮（简称缩合物），mp.166~167℃。 注释：

1. 本反应碱性催化的pH值不宜太高，pH 7.2~7.5较适宜。pH过低反应不易进行，pH大于7.8时有可能与两分子甲醛形成双缩合物。

甲醛的用量对反应也有一定影响，如甲醛过量太多，亦有利于双缩合物的形成；用量过少，可导致一分子甲醛与两分子乙酰化物缩合。

CH2OHO2NCOCH2NHCOCH3+ 2 HCHOO2NCOCNHCOCH3CH2OHO2NCOCH2NHCOCH3+ HCHOO2NCOCHNHCOCH3CH2O2NCOCHNHCOCH3

为了减少上述副反应，甲醛用量控制在过量40%左右（摩尔比约为1 ：1.4）为宜。

2. 反应温度过高也有双缩合物生成，甚至导致产物脱水形成烯烃。 3. 反应终点测定：用玻棒蘸取少许反应液于载玻片上，加水1滴稀释后置显微镜下观察，如仅有羟甲基化合物的方晶而找不到乙酰化物的针晶，即为反应终点（约需3 h）。 思考题：

1. 影响羟甲基化反应的因素有那些？如何控制？

2. 羟甲基化反应为何选用NaHCO3作为碱催化剂？能否用NaOH，为什么？

3. 羟甲基化反应终点如何控制？

（六）异丙醇铝的制备

在装有搅拌器、回流冷凝管、温度计的三颈瓶中依次投入剪碎的铝

片2.7 g，无水异丙醇63 mL和无水三氯化铝0.3 g。在油浴上回流加热至铝片全部溶解，冷却到室温，备用。 注释：

1. 所用仪器、试剂均应干燥无水。

2. 回流开始要密切注意反应情况，如反应太剧烈，需撤去油浴，必要时采取适当降温措施。

3. 如果无水异丙醇、无水三氯化铝质量好，铝片剪得较细，反应很快进行，约需1-2 h，即可完成。

(七) DL-苏阿糖型-1-对硝基苯基-2-氨基-1，3-丙二醇的制备

在上步制备异丙醇铝的三颈瓶中加入无水三氯化铝1.35 g，加热到44~46℃，搅拌30 min。降温到30℃，加入缩合物10 g。然后缓慢加热，约30 min内升温到58~60℃，继续反应4 h。冷却到10℃以下，滴加浓盐酸70 mL。滴毕，加热到70~75℃，水解2 h（最后0.5 h加入活性炭脱色），趁热过滤，滤液冷至5℃以下，放置1 h。过滤析出的固体，用少量20% 盐酸（预冷至5℃以下）8 mL洗涤。然后将固体溶于12 mL水中，加热到45℃，滴加15% NaOH溶液到pH 6.5~7.6。过滤，滤液再用15% NaOH调节到pH 8.4~9.3，冷却至5℃以下，放置1 h。抽滤，用少量冰水洗涤，干燥，得DL-苏阿糖型-1-对硝基苯基-2-氨基-1，3-丙二醇（DL-氨基物），mp.143~145℃。 注释：

1. 滴加浓盐酸时温度迅速上升，注意控制温度不超过50℃。滴加浓盐酸促使乙酰化物水解，脱乙酰基，生成DL-氨基物盐酸盐，反应液中盐酸浓度大致在20%以上，此时AL(OH)3形成了可溶性的AlCl3-HCl复合物，而DL-氨基物盐酸盐在50℃以下溶解度小，过滤除去铝盐。

2. 用20% 盐酸洗涤的目的是除去附着在沉淀上的铝盐。 3. 用15% NaOH溶液调节反应液到pH 6.5~7.6，可以使残留的铝盐转变成AL(OH)3絮状沉淀过滤除去。

4. 还原后所得产物除DL-苏阿糖型异构体外，尚有少量DL-赤藓糖

型异构体存在。由于后者的碱性较前者强，且含量少，在pH 8.4~9.3时，DL-苏阿糖型异构体游离析出，而DL-赤藓糖型异构体仍留在母液中而分离。 思考题：

1. 制备异丙醇铝的关键有哪些？

2. Meerwein-Ponndorf-Verley还原反应中加入少量AlCl3有何用？ 3. 试解释异丙醇铝—异丙醇还原DL-对硝基-α-乙酰胺基-β-羟基苯丙酮主要生成DL-苏阿糖型氨基物的理由。

4. 还原产物1-对硝基苯基-2-乙酰氨基-1，3-丙二醇水解脱乙酰基，为什么用HCl而不用NaOH水解？水解后产物为什么用20 %盐酸洗涤？

5. “氨基醇”盐酸盐碱化时为什么要二次碱化？

(八) D -（-）-1-对硝基苯基-α-氨基-1，3-丙二醇的制备

1. 拆分

在装有搅拌器、温度计的250 mL三颈瓶中投入DL-氨基物5.3 g，L-氨基物2.1 g，DL-氨基物盐酸盐16.5 g和蒸馏水78 mL。搅拌，水浴加热，保持温度在61~63℃反应约20 min，使固体全部溶解。然后缓慢自然冷却至45℃，开始析出结晶。再在70 min内缓慢冷却至29~30℃，迅速抽滤，用热蒸馏水3 mL（70℃）洗涤，抽干，干燥，得微黄色结晶（粗L-氨基物），mp.157~159℃。滤液中再加入DL-氨基物4.2 g，按上法重复操作，得粗D-氨基物。

2. 精制

在100 mL烧杯中加入D-或L-氨基物4.5 g，1 mol / L稀盐酸25 mL。加热到30~35℃使溶解，加活性炭脱色，趁热过滤。滤液用15% NaOH溶液调至pH 9.3，析出结晶。再在30~35℃保温10 min，抽滤，用蒸馏水洗至中性，抽干，干燥，得白色结晶，mp.160~162℃。

3. 旋光测定

取本品2.4 g，精密称定，置100 mL容器中加1 mol / L盐酸（不需

标定）至刻度，按照旋光度测定法测定（《中国药典》1995版二部附录38页），应为（+）/（-）1.36º~（+）/（-）1.40º。

根据旋光度计算：含量 % = (100×α) /（2×2.4×29.5）×100% 其中：α= 旋光度 29.5 = 换算系数

2 = 管长为2 dm 2.4 = 样品的百分浓度

注释：

1. DL-氨基物盐酸盐的制备：在250 mL烧杯中放置DL-氨基物30 g，搅拌下加入20% 盐酸39 mL（浓盐酸22 mL，水17 mL）。加毕，置水浴中加热至完全溶解，放置，自然冷却，当有固体析出时不断缓慢搅拌，以免结块。最后冷至5℃，放置1 h，过滤，滤饼用95% 乙醇洗涤，干燥，即得DL-氨基物盐酸盐。

2. 固体必须全溶，否则结晶提前析出。

3. 严格控制降温速度，仔细观察初析点和全析点，正常情况下初析点为45~47℃。

（九）氯霉素的制备

在装有搅拌器、回流冷凝器、温度计的100 mL三颈瓶中，加入D-氨基物4.5 g，甲醇10 mL和二氯乙酸甲酯3 mL。在60~65℃搅拌反应1 h，随后加入活性炭0.2 g，保温脱色3 min，趁热过滤，向滤液中滴加蒸馏水（每分钟约1 mL的速度滴加）至有少量结晶析出时停止加水，稍停片刻，继续加入剩余蒸馏水（共33 mL）。冷至室温，放置30 min，抽滤，滤饼用4 mL蒸馏水洗涤，抽干，105℃干燥，即得氯霉素，mp.149.5~153℃。 注释：

1. 反应必须在无水条件下进行，有水存在时，二氯乙酸甲酯水解成二氯乙酸，与氨基物成盐，影响反应的进行。

2. 二氯乙酰化除用二氯乙酸甲酯作为酰化剂外，二氯乙酸酐、二

氯乙酸胺、二氯乙酰氯均可作酰化剂，但用二氯乙酸甲酯成本低，酰化收率高。

3. 二氯乙酸甲酯的质量直接影响产品的质量，如有一氯或三氯乙酸甲酯存在，同样能与氨基物发生酰化反应，形成的副产物带入产品，致使熔点偏低。

4. 二氯乙酸甲酯的用量略多于理论量，以弥补因少量水分水解的损失，保证反应完全。 思考题：

1. 二氯乙酰化反应除用二氯乙酸甲酯外，还可用哪些试剂，生产上为何采用二氯乙酸甲酯？

2. 二氯乙酸甲酯的质量和用量对产物有何影响？

3. 试对我国生产氯霉素的合成路线和其他合成路线作一评价。

（十）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。

实验十七 氟哌酸（Norfloxacin）的合成

一、目的要求

1. 通过对氟哌酸合成，对新药研制过程有一基本认识。

2. 通过对氟哌酸合成路线的比较，掌握选择实际生产工艺的几个基本要求。

3. 通过实际操作，对涉及到的各类反应特点、机制、操作要求、反应终点的控制等，进一步巩固有机化学试验的基本操作，领会掌握理论知识。

4. 掌握各部中间体的质量控制方法。

二、实验原理

氟哌酸的化学名为1-乙基-6-氟-1，4-二氢-4-氧-7-（1-哌嗪基）-3- 喹啉羧酸， 1-Ethyl-6-fluoro-1，4-dihydro-4-oxo-7-(1-piperazinyl)-3-quino- linecarboxylic acid，化学结构式为：

OFHNNNC2H5COOH

氟哌酸为微黄色针状晶体或结晶性粉末，mp.216~220℃，易溶于酸及碱，为溶于水。

氟哌酸的制备方法很多，按不同原料及路线划分可有十几种。我国工业生产以路线一为主。近几年来，许多新工艺在氟哌酸生产中获得应用，其中以路线二，即硼鳌合物法收率高，操作简便，单耗低，且质量较好。

合成路线如下：

路线一：

ClClFClHNO3 , H2SO4ClClOEMMENH2FClNHONaOHFClNC2H5COOHHNNHKF , DMSONO2COOC2H5ClFNO2Fe , HClOFC2H5BrClNC2H5OFHNNNC2H5COOHCOOC2H5

路线二：

AcOBOFClNC2H5COOC2H5(AcO)3BFClNC2H5OOOHNNHOAcDMSOAcOBOFHNNNOAcOO1.NaOH2.H+OFHNNNC2H5COOHC2H5

三、实验方法

（一）3，4-二氯硝基苯的制备

在装有搅拌器、回流冷凝器、温度计、滴液漏斗的四颈瓶中，先加入硝酸51 g，水浴冷却下，滴加硫酸79 g，控制滴加速度，使温度保持在50℃以下。滴加完毕，换滴液漏斗，于40~50℃内滴加邻二氯苯35 g，40 min内滴完，升温至60℃，反应2 h，静置分层，取上层油状液体倾入5倍量水中，搅拌，固化，放置30 min，过滤，水洗至pH 6~7，真空干燥，称重，计算收率。 注释：

1. 本反应是用混酸硝化。硫酸可以防止副反应的进行，并可以增加被硝化物的溶解度；硝酸生成NO2+，是硝化剂。

2. 此硝化反应需达到40℃才能反应，低于此温度，滴加混酸会导致大量混酸聚集，一旦反应引发，聚集的混酸会使反应温度急剧升高，生成许多副产物，因此滴加混酸时应调节滴加速度，控制反应温度在40~50℃。

3. 上述方法所得的产品纯度已经足够用于下步反应，如要得到较纯的产品，可以采用水蒸汽蒸馏或减压蒸馏的方法。

4. 3，4-二氯硝基苯的mp.39~41℃，不能用红外灯或烘箱干燥。 思考题：

1. 硝化试剂有许多种，请举出其中几种并说明其各自的特点。 2. 配制混酸是能否将浓硝酸加到浓硫酸中去？为什么？ 3. 如何检查反应是否已进行完全？

（二） 4-氟-3-氯-硝基苯的合成

在装有搅拌器、回流冷凝器、温度计、氯化钙干燥管的四颈瓶中 ，加入3，4-二氯硝基苯40 g、无水二甲亚砜73 g、无水氟化钾23 g，升温到回流温度194~198℃，在此温度下快速搅拌1~1.5 h，冷却至50℃左右，加入75 mL水，充分搅拌，倒入分液漏斗中，静置分层，分出下

层油状物。安装水蒸气蒸馏装置，进行水蒸气蒸馏，得淡黄色固体，过滤，水洗至中性，真空干燥，得4-氟-3-氯-硝基苯。 注释：

1. 该步氟化反应为绝对无水反应，一切仪器及药品必须绝对无水，微量水会导致收率大幅下降。

2. 为保证反应液的无水状态，可在刚回流时蒸出少量二甲亚砜，将反应液中的微量水分带出。

3. 进行水蒸气蒸馏时，少量冷凝水就已足够，大量冷凝水会导致4-氟-3-氯-硝基苯固化，堵塞冷凝管。 思考题：

1. 请指出提高此步反应收率的关键是什么。 2. 如果延长反应时间会得到什么样的结果？ 3. 水溶液中的二甲亚砜如何回收？

(三) 4-氟-3-氯-苯胺的制备

在装有搅拌、回流冷凝器、温度计的三颈瓶中投入铁粉51.5 g、水173 mL、氯化钠4.3 g、浓盐酸2 mL，搅拌下于100℃活化10 min，降温至85℃，在快速搅拌下，先加入4-氟-3-氯-硝基苯15 g，温度自然升至95℃，10 min后再加入4-氟-3-氯-硝基苯15 g，于95℃反应2 h，然后将反应液进行水蒸气蒸馏，馏出液中加入冰，使产品固化完全，过滤，于30℃下干燥，得4-氟-3-氯-苯胺，mp.44~47℃。 注释：

1. 胺的制备通常是在盐酸或醋酸存在下用铁粉还原硝基化合物而制得。该法原料便宜，操作简便，收率稳定，适于工业生产。

2. 铁粉由于表面上有氧化铁膜，需经活化才能反应，铁粉粗细一般以60目为宜。

3. 由于铁粉密度较大，搅拌速度慢则不能将铁粉搅匀，会在烧瓶下部结块，影响收率，因此该反应应剧烈搅拌。

4. 水蒸气蒸馏应控制冷凝水的流速，防止4-氟-3-氯-苯胺固化，堵

塞冷凝管。

5. 4-氟-3-氯-苯胺的熔点低（40~43℃），故应低温干燥。 思考题：

1. 此反应用的铁分为硅铁粉，含有部分硅，如用纯铁粉效果如何？ 2. 试举出其他还原硝基化合物成胺的还原剂，并简述各自特点。 3. 对于这步反应如何检测其反应终点？ 4. 反应中为何分步投料？

5. 请设计除水蒸气蒸馏以外其他后处理方法，并简述各自优缺点。

（四）乙氧基次甲基丙二酸二乙酯（EMME）的制备

在装有搅拌器、温度计、滴液漏斗、蒸馏装置的四颈瓶中，加入原甲酸三乙酯78 g，ZnCl2 0.1 g，搅拌，加热，升温至120℃，蒸出乙醇，降温至70℃，于70~80℃内滴加第二批原甲酸三乙酯20 g及醋酐6 g，于0.5 h内滴完，然后升温到152~156℃，保温反应2 h。冷却至室温，将反应液倾入圆底烧瓶中，水泵减压回收原甲酸三乙酯（bp.140℃，70℃ / 5333 Pa）。冷到室温，换油泵进行减压蒸馏，收集120~140℃ / 666.6 Pa的馏分，得乙氧基次甲基丙二酸二乙酯。 注释：

1. 本反应是一缩合反应，ZnCl2是Lewis酸，作为催化剂。 2. 减压蒸馏所需真空度要达666.6 Pa以上，才可进行蒸馏操作，真空度小，蒸馏温度高，导致收率下降。

3. 减压回收原甲酸三乙酯时亦可进行常压蒸馏，收集140~150℃的沸点馏分。蒸出的原甲酸三乙酯可以套用。 思考题：

1. 减压蒸馏的注意事项有哪些？不按操作规程做的后果是什么？ 2. 本反应所用的Lewis酸除ZnCl2外，还有那些可以替代？

（五）7-氯-6-氟-1，4-二氢-4-氧喹啉-3-羧酸乙酯（环合物）的制备

在装有搅拌器、回流冷凝器、温度计的三颈瓶中分别投入4-氟-3-

氯-苯胺15 g、EMME 24 g，快速搅拌下加热到120℃，于120~130℃反应2 h。放冷至室温，将回流装置改成蒸馏装置，加入石蜡油80 mL，加热到260~270℃，有大量乙醇生成，回收乙醇反应30 min后，冷却到60℃以下，过滤，滤饼分别用甲苯、丙酮洗至灰白色，干燥，测熔点，mp.297~298℃，计算收率。 注释：

1. 本反应为无水反应，所有仪器应干燥，严格按无水反应操作进行，否则会导致EMME分解。

2. 环合反应温度控制在260~270℃，为避免温度超过270℃，可在将要达到270℃时缓慢加热。反应开始后，反应液变粘稠，为避免局部过热，应快速搅拌。

3. 该环合反应是典型的Could-Jacobs反应，考虑苯环上的取代基的定位效应及空间效应，3-位氯的对位远比邻位活泼，但也不能忽略邻位的取代。反应条件控制不当，便会按下式反应形成反环物：

FClNHCOOC2H5COOC2H5ClNHOFCOOC2H5FNHClOCOOC2H5+

为减少反环物的生成，应注意以下几点：a. 反应温度低，有利于反环物的生成。因此，反应温度应快速达到260℃，且保持在260~270℃。b. 加大溶剂用量可以降低反环物的生成。从经济的角度来讲，采用溶剂与反应物用量比为3:1时比较合适。c. 用二甲苯或二苯砜为溶剂时，会减少反环物的生成，但价格昂贵。亦可用廉价的工业柴油代替石蜡油。 思考题：

1. 请写出Could-Jacobs反应历程，并讨论何种反应条件有利于提高反应收率。

2. 本反应为高温反应，试举出几种高温浴装置，并写出安全注意事项。

（六）1-乙基-7-氯-6-氟-1，4-二氢-4-氧喹啉-3-羧酸乙酯（乙基物）制备

在装有搅拌器、回流冷凝器、温度计、滴液漏斗的250 mL四颈瓶中，加入环合物25 g、无水碳酸钾30.8 g、DMF 125 g ，搅拌，加热到70℃，于70~80℃下，在40~60 min内滴加溴乙烷25 g。滴加完毕，升温至100~110℃，保温反应6~8 h，反应完毕，减压回收70-80% 的DMF，降温至50℃左右，加入200 mL水，析出固体，过滤，水洗，干燥，得粗品，用乙醇重结晶。 注释：

1. 反应中所用DMF要预先进行干燥，少量水分对收率有很大影响，所用无水碳酸钾需炒过。

2. 溴乙烷沸点低，易挥发，为避免损失，可将滴液漏斗的滴管加长，插到液面以下，同时注意反应装置的密闭性。

3. 反应液加水是要降至50℃左右，温度太高导致酯键水解，过低会使产物结块，不易处理。

4. 环合物在溶液中酮式与烯醇式有一平衡，反应后可得到少量乙基化合物，该化合物随主产物一起进入后续反应，使生成6-氟-1，4-二氢-4-氧代7-（1-哌嗪基）喹啉（简称脱羧物），成为氟哌酸中的主要杂质。不同的乙基化试剂，O-乙基产物生成量不一样，采用BrEt时较低。

OFClNHCOOC2H5OH-H+OHFClNCOOC2H5C2H5BrFClOC2H5COOC2H5NO1.OH-2.H+OCOOHHNNHFClNHFHNNNHCOOH

5. 滤饼洗涤时要将颗粒碾细，同时用大量水冲洗，否则会有少量K2CO3残留。

6. 乙醇重结晶操作过程：取粗品，加入4倍量的乙醇，加热至沸，溶解。稍冷，加入活性炭，回流10 min，趁热过滤，滤液冷却至10℃结晶析出，过滤，洗涤，干燥，得精品，测熔点 (mp.144~145℃)。母液中尚有部分产品，可以浓缩一半体积后，冷却，析晶，所得产品亦可用于下步投料。 思考题：

1. 对于该反应，请找出其它的乙基化试剂，略述优缺点。 2. 该反应的副产物是什么？简述减少副产物的方法。 3. 采用何种方法可使溴乙烷得到充分合理的利用？

4. 如减压回收DMF后不降温，加水稀释，对反应有何影响？

（七）1-乙基-7-氯-6-氟-1，4-二氢-4-氧喹啉-3-羧酸（水解物）的制备

在装有搅拌器、冷凝器、温度计的三颈瓶中，加入20 g乙基物以及碱液（由氢氧化钠5.5 g和蒸馏水75 g配成），加热至95~100℃，保温反应10 min。冷却至50℃，加入水125 mL稀释，浓盐酸调pH 6，冷却至20℃，过滤，水洗，干燥，测熔点（若熔点低于270℃，需进行重结晶），计算收率。 注释：

1. 由于反应物不溶于碱，而产品溶于碱，反应完全后，反应液澄清。

2. 在调pH之前应先粗略计算盐酸用量，快到终点时，将盐酸稀释，以防加入过量的酸。

3. 重结晶的方法：取粗品，加入5倍量上步回收的DMF，加热溶解，加入活性炭，再加热，过滤，除去活性炭，冷却，结晶，过滤，洗涤，干燥，得精品。 思考题：

1. 水解反应的副产物有几种，带入下一步会有何后果？ 2. 浓盐酸调pH值快到6时，溶液会有何变化？为什么？

（八）氟哌酸的制备

在装有搅拌器、回流冷凝器、温度计的150 mL三颈瓶中，投入水解物10 g、无水哌嗪13 g、吡啶65 g，回流反应6 h，冷却到10℃，析出固体，抽滤，干燥，称重，测熔点，mp.215~218℃。

将上述粗品加入100 mL水溶解，用冰醋酸调pH 7，抽滤，得精品，干燥，称重，测熔点，mp.216~220℃，计算收率和总收率。 注释：

1. 本反应为氮烃化反应，注意温度与时间对反应的影响。 2. 反应物的6位氟亦可与7位氯竞争性地参与反应，会有氯哌酸副产物生成，最多可达25%。 思考题：

1. 本反应中吡啶有哪些作用，并指出本反应的优缺点。

2. 用水重结晶主要分离什么杂质？设计出几种其他的精制方法，并于本法比较。

3. 通过本实验编制一份工艺操作规程及工艺流程，并对本工艺路线作一评价。

4. 做一张本产品的红外光谱及核磁共振氢谱图，并进行解析。

（九）硼鳌合物的制备

在装有搅拌器、冷凝器、温度计、滴液漏斗的250 mL四颈瓶中，加入氯化锌、硼酸3.3 g及少量醋酐（醋酐总计用量为17 g），搅拌，加热至79℃，反应引发后，停止加热，自动升温至120℃。滴加剩余醋酐，加完后回流1 h，冷却，加入乙基物10 g ，回流2.5 h，冷却到室温，加水，过滤，少量冰乙醇洗至灰白色，干燥，测熔点，mp.275℃（分解）。 注释：

1. 硼酸与醋酐反应生成硼酸三乙酰酯，此反应到达79℃临界点时才开始反应，并释放出大量热，温度急剧升高。如果量大，则有冲料的危险，建议采用250 mL以上的反应瓶，并缓慢加热。

3. 由于鳌合物在乙醇中有一定溶解度，为避免产品损失，最后洗

涤时，可先用冰水洗涤，温度降下来后，再用冰乙醇洗涤。 思考题：

1. 搅拌快慢对该反应有何影响？

2. 加入乙基物后，反应体系中主要有那几种物质？

（十）氟哌酸的制备

在装有搅拌器、回流冷凝器、温度计的三颈瓶中，加入鳌合物10 g、无水哌嗪8 g、二甲亚砜（DMSO）30 g，于110℃反应3 h，冷却至90℃，加入10% NaOH 20 mL，回流2 h，冷至室温，加50 mL水稀释，用乙酸调pH 7.2，过滤，水洗，得粗品。在250 mL烧杯中加入粗品及100 mL水，加热溶解后，冷却，用乙酸调pH 7，析出固体，抽滤，水洗，干燥，得氟哌酸，测熔点，mp.216~220℃。 注释：

1. 硼鳌合物可以利用4位羰基氧的p电子向硼原子轨道转移的特性，增强诱导效应，激活7-Cl，钝化6-F，从而选择性地提高哌嗪化收率，能彻底的防止氯哌酸的生成。

2. 由于氟哌酸溶于碱，如反应液在加入NaOH回流后澄清，表示反应已进行完全。

3. 过滤粗品时，要将滤饼中的乙酸盐洗净，防止带入精制过程，影响产品的质量。 思考题：

1. 试从收率、操作难易、单耗等方面比较两种合成方法。 2. 从该反应的特点出发，选择几种可以替代DMSO的溶剂或溶剂系统。

（十一）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。

实验十八 地巴唑（Dibazole）的合成

一、目的要求

1. 熟悉合成杂环药物的方法。 2. 掌握脱水反应原理及操作技术。

二、实验原理

地巴唑为降压药，对血管平滑肌有直接松弛作用，使血压略有下降。可用于轻度的高血压和脑血管痉挛等。地巴唑化学名为α-苄基苯并咪唑盐酸盐，化学结构式为：

NHNCH2.HCl

地巴唑为白色结晶性粉末，无臭。mp.182~186℃，几乎不溶于氯仿和苯，略溶于热水或乙醇。

合成路线如下：

NH2NH2NH2NH2NH2+HClNH2CH2COOH.HClNHNCH2.HCl+.HCl

三、实验方法

（一）成盐

将浓盐酸11.2 mL稀释至17.4 mL，取其半量加入50 mL烧杯中，盖上表面皿，于石棉网上加热至近沸。一次加入邻苯二胺用玻璃棒搅拌，使固体溶解，然后加入余下的盐酸和活性碳1 g，搅匀，趁热抽滤。滤

液冷却后，析出结晶，抽滤，结晶用少量乙醇洗三次，抽干，干燥，得白色或粉红色针状结晶，即为邻苯二胺单盐酸盐。测熔点，计算收率。 （二）环合

在装有搅拌器、温度计和蒸馏装置的60 mL三颈瓶中，加入苯乙酸适量（苯乙酸与邻苯二胺单盐酸盐的克分子比为1.06:1），沙浴加热，使内温达99~100℃。待苯乙酸熔化后，在搅拌下加入邻苯二胺单盐酸盐（将上一步产品全部投料）。升温至150℃开始脱水，然后慢慢升温，于160~240℃反应3 h（大部分时间控制在200℃左右）。反应结束后，使反应液冷却到150℃以下，趁热慢慢向反应液中加入4倍量的沸水（按邻苯二胺单盐酸盐计算），搅拌溶解，加活性碳脱色，趁热抽滤，将滤液立即转移到烧杯中，搅拌，冷却，结晶（防止结成大块）抽滤，结晶用少量水洗三次，得地巴唑盐基粗品。 （三）盐基的精制

取约为地巴唑盐基湿粗品5.5倍量的水，加入烧杯中，加热煮沸，投入地巴唑盐基粗品，加热溶解后，用10% 氢氧化钠调节到pH 9，冷却，抽滤，结晶用少量蒸馏水洗至中性，抽干，即得地巴唑盐基精品。 （四）成盐

将地巴唑盐基湿品用1.5倍量蒸馏水调成糊状，加热，抽滤，结晶用盐酸调节pH 4~5，使完全溶解。加活性碳脱色，趁热抽滤，使滤液冷却，析出结晶，用蒸馏水洗三次，得地巴唑盐粗品。 （五）盐的精制

将地巴唑盐粗品用二倍量蒸馏水加热溶解，加活性碳脱色，趁热抽滤，滤液冷却，析出结晶。抽滤，用蒸馏水洗三次，抽干，干燥，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. 用盐酸溶解邻苯二胺时，温度不宜过高，约80~90℃即可，否则所生成的邻苯二胺单盐酸盐颜色变深。由于邻苯二胺单盐在水中溶解度较大，故所用仪器应尽量干燥。邻苯二胺单盐酸盐制好后，应先在空气中吹去大部分容媒，然后再于红外灯下干燥。否则，产品长时间在红外灯下照射，易被氧化成浅红色。

2. 在环合反应过程中，气味较大，可将出气口导至水槽，温度上升速度视蒸出水的速度而定。开始由160℃逐渐升至200℃，较长时间维持在200℃左右，最后半小时升至240℃，但不得超过240℃，否则邻苯二胺被破坏，产生黑色树脂状物，产率明显下降。在加入沸水前，反应液须冷却到150℃以下，以防反应瓶破裂。

3. 在精制地巴唑盐基时，结晶用少量蒸馏水洗至中性的目的是洗去未反应的苯乙酸。

思考题：

1. 在邻苯二胺单盐酸盐制备中，取半量盐酸加热近沸，此时为什么温度不宜过高？

2. 环合反应温度太高有何不利？为什么？

实验十九 亚胺-154的合成

一、目的要求

掌握缩合、环合反应基本的操作和反应原理。

二、实验原理

亚胺-154为抗肿瘤药物，对胃癌、肺癌等有一定的缓解作用，对肝癌、网状细胞肉瘤也有缓解作用，也用于银屑病的治疗。亚胺-154化学名为1，2-双（3，5-二氧哌-1嗪）乙烷，化学结构式为：

OHNONCH2CH2NONHO

亚胺-154为白色针状结晶。难溶于水及乙醇，碱中不稳定，mp.290~292℃（分解）。

合成路线如下：

ClCH2COOH+NaOHNaOOCCH2NaOOCCH2HOOCCH2HOOCCH2OHNONCH2CH2NClCH2COONaH2NCH2CH2NH2NaOHH+NCH2CH2NCH2COONaCH2COONaNCH2CH2NCH2COOHCH2COOHONHOHCONH2

三、实验方法

（一）乙二胺四乙酸的制备

在装有温度计、搅拌器及滴液漏斗的250 mL三颈瓶中，投入氯乙酸22.5 g，加45 mL水溶解。另将氢氧化钠22 g溶于60 mL水中，再加入乙二胺盐酸盐6.6 g，混匀后，置于滴液漏斗中，在搅拌下滴加到氯乙酸溶液中（约1~2 min）。加料完毕后，温度上升至102~106℃，pH约为9。将滴液漏斗换成冷凝器，搅拌保温2 h。于前半小时内，分次测定反应液的pH值。当pH低于9时，补加少量30% 氢氧化钠，使pH维持9左右。2 h后，加入活性碳脱色，抽滤。滤液用盐酸酸化至pH 1，放置，析出结晶，抽滤，结晶用水洗涤至氯离子呈阴性反应。干燥，得乙二胺四乙酸。熔点210℃（分解）。 （二）乙二胺四乙酰亚胺的制备

将乙二胺四乙酸14.6 g，甲酰胺26 g置于装有搅拌器、温度计和直型冷凝器（除水用）的三颈瓶中。加热至140℃左右，保温反应90 min，再升温至160±1℃，保温反应4 h。反应过程中逸出的气体的pH由3逐渐上升，当升至8~9时，即为反应终点，趁热将反应液倒入冷水中，析出结晶，抽滤。结晶分别用水、乙醇洗涤，烘干，得乙二胺四乙酰亚胺白色结晶。mp.295~300℃（分解）。 （三）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。 思考题：

1. 在乙二胺和氯乙酸钠缩合反应中，为何pH控制在9左右。 2. 在乙二胺四乙酸与甲酰胺环合反应中，最初逸出的气体为何pH约为3，而当结束时pH变为8~9？

附录 重要的实验方法

一、液体化合物的分离与提纯方法

有机合成产生的液体化合物其分离纯化一般采用蒸馏的方法。根据待分离组分和理化性性质的不同，蒸馏可以分为简单蒸馏和精馏（分馏）；根据装置系统内的压力不同又可分为常压和减压蒸馏。对于沸点差极小的组分分离或对产物纯度要求极高的分离，则可应用高真空技术。参见《有机化学实验》。

二、固体化合物的提纯方法

化学合成药物的纯度和质量是关系到人身安危的重大问题。为了获得高纯度的药品，对最终成品及关键中间体必须进行提纯和精制。固体物质一般采用结晶（重结晶、分级结晶等）或升华的方法进行纯化。参见《有机化学实验》。

三、常用色谱方法

色谱（又称层析）是一种物理的分离方法。它的分离原理是使混合物中各组分在两相间进行分配，其中一相是不动的，称为固定相，另一相是携带混合物流过此固定相的流体，称为流动相。当流动相中所含混合物经过固定相时，就会与固定相发生作用。由于各组分在性质和结构上有差异，与固定相发生作用的大小、强弱也有差异，因此在同一推动力作用下，不同组分在固定相中的滞留时间有长有短，从而按先后不同的次序从固定相中流出。这种借助在两相间分配差异而使混合物中各组分分离的技术，称为色谱法。 （一）薄层色谱

薄层色谱（TLC）是一种简单实用的实验技术，属固液层析。 一般薄层色谱的固定相是硅胶或氧化铝，属吸附层析。在层析过程中，吸附剂对样品中各组分的吸附力不同，当展开剂流过时，各组分被展开剂从吸附剂上解析下来的难易程度不同，从而造成各组分移动时的

速度差别，而达到分离的目的。

薄层色谱可以用来分离混合物、鉴定精制化合物、测量混合物中各组分的含量、测定样品纯度。其展开时间短，几十分钟就能达到分离目的，分离效率高， 还可用制备板分离几毫克到几百毫克的样品。在药物合成实验中，还常用来跟踪反应进程和确定反应的终点。薄层色谱特别适用于挥发性小的化合物以及在高温下化学性质不稳定的化合物的分析。

（二）柱层析色谱

柱层析色谱是通过层析柱来实现分离的，主要用于大量化合物的分离。层析柱内装有固体吸附剂，也就是固定相，如氧化铝或硅胶等。液体样品从柱顶加入，在柱的顶部被吸附剂吸附，然后从柱的顶部加入有机溶剂也就是展开剂进行洗脱。由于吸附剂对各组分的吸附能力不同，各组分以不同速度下移，被吸附较弱的组分在流动相里的含量较高，以较快的速度下移。各组分随溶剂按一定顺序从层析柱下端流处，分段收集流出液，再用薄层色谱来鉴定各组分。

柱层析的分离条件可以套用该样品的薄层色谱条件，分离效果亦相同。

（三）纸层析色谱

纸层析是以滤纸为载体，用一定的溶剂系统展开而达到分离、分析目的的层析方法。此法可用于定性，亦可用于分离制备微量样品。纸层析的原理是分配层析。滤纸是载体，水为固定相，展开剂为流动相。试样在固定相水与流动相展开剂之间连续抽提，依靠溶质在两相间的分配系数不同而达到分离的目的。物质在两相之间有固定的分配系数，在纸层析色谱上也有固定的比移值。

纸层析色谱法的一般操作时，将待试样品溶于适当溶剂，点样于滤纸一端，另用适当挑选的溶剂系统，从点样的一端通过毛细现象向另一端展开。展开完毕，滤纸取出阴干，以适当显色剂显色，即得纸层析色谱。样品层析往往用比移值Rf来表示某一化合物在纸层析色谱中的位

置。

（四）高效液相色谱

高效液相色谱（HPLC）是一种具有高灵敏度、高选择性的高效、快速分离分析技术，广泛应用于医药分析的各个领域。在药品质量控制如主要成分的定性定量分析、杂质的限量检查和测定、稳定性考察等、药物合成反应的监测、药物体内过程和代谢动力学研究、中药的成分研究及人体内源活性物质的测定中，HPLC都是重要的分析手段。

例如，β-肾上腺素受体拮抗剂类药物均为手性分子的外消旋体，其对映异构体的药效学差异显著。近年来在这些药物的对映体选择性HPLC分析方法研究上取得了令人瞩目的进展。常见的HPLC手性拆分方法有手性固定相直接拆分法、手性试剂衍生化法和手性流动相添加法。

例如，采用柱前衍生化测定普萘洛尔对映体： 1. 色谱条件：

色谱柱：Micro Pak SP C8柱（15 mm×14 mm） 流动相：醋酸钠（0.02 mol / L，pH 4.0）—乙腈（30:70） 流速：2 mL / min

检测：荧光，265 nm / 345nm。

2. 样品测定：样品经硼酸-磷酸二氢钠缓冲液（0.10 mol / L，pH用氢氧化钠调至8.5）稀释，混合后取样品溶液20 µL，加入（+）-1-（9-芴基）-乙基甲酰氯（FLEC）衍生化试剂20 µL，反应10 min后，取10 µL进样。保留时间：（-）-普萘洛尔衍生物为6.549 min；（+）-普萘洛尔衍生物为7.070 min；FLEC为12.1 min。

四、光学异构药物的拆分

药物的立体结构与生物活性密切相关。含手性中心的药物，其对映体之间的生物活性往往有很大的差异。研究表明药物立体异构体药效差异的主要原因是他们与受体结合的差异。

近年来人们对光学异构体间的药效有了长足的认识，以单一异构体

供药用已引起各方面的重视，今后的新药研制将日益朝着单一对应体药物的方向发展。

对应异构体的药物一般可以通过不对称合成或拆分方法得到。然而就目前医药工业生产而言，尚未有成熟的不对称合成方法用于药物的大量生产，因此，拆分仍然是获得手性药物的重要方法。常用的光学异构药物的拆分方法与拆分原理包括： （一）播种结晶法

在外消旋体的饱和溶液中加入其中一种纯的单一光学异构体（左旋或右旋）结晶，使溶液对这种异构体成过饱和状态，然后在一定温度下该过饱和的旋光异构体优先大量析出结晶，迅速过滤得到单一光学异构体。再往滤液中加入一定量的消旋体，则溶液中另一种异构体达到饱和，经冷却过滤后得到另一个单一光学异构体，经过如此反复操作，连续拆分便可以交叉获得左旋体和右旋体。

播种结晶法的优点是不需用光学拆分剂，因此原料消耗少、成本低。而且该法操作较简单、所需设备少、生产周期短、母液可套用多次、拆分收率高。但该法仅适用于两种对映体晶体独立存在的外消旋混合物的拆分，对大部分只含一个手性碳原子的互为对映体的光学异构药物，无法用播种结晶法进行拆分。另外，播种结晶法拆分的条件控制也较麻烦，制备过饱和溶液的温度和冷却析晶的温度都必须通过实验加以确定，拆分所得的光学异构体的光学纯度不高。 （二）形成非对映异构盐法

对映异构体一般都具有相同的理化性质，用重结晶、分馏、萃取及常规色谱法不能分离。而非对映异构体的理化性质有一定差异，因此利用消旋体的化学性质，使其与某一光学活性化合物（即拆分剂）作用生成两种非对映异构盐，再利用它们的物理性质（如溶解度）不同，将他们分离，最后除去拆分剂，便可以得到光学纯的异构体。目前国内外大部分光学活性药物，均用此法生产。

（三）酶拆分法

利用酶对光学活性异构体选择性的酶解作用，使外消旋体中的一个光学异构体优先酶解，而另一个难酶解，后者被保留而达到分离的目的。 （四）色谱拆分法

利用气相和液相色谱可以测定光学异构体纯度，进行实验室少量样品制备，推断光学异构体的构型和构象等。