摘要:對(duì)氨基水楊酸鈉合成、穩(wěn)定性和檢測(cè)作為高職有機(jī)化學(xué)的綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,涵蓋了攪拌回流、減壓過(guò)濾、分光光度法、熔點(diǎn)測(cè)定法和紫外吸收光譜法等多項(xiàng)技術(shù),培養(yǎng)學(xué)生綜合技能,提高職業(yè)素質(zhì)。
關(guān)鍵詞:對(duì)氨基水楊酸鈉 穩(wěn)定性 檢測(cè)
中圖分類(lèi)號(hào):R944文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2013)04(b)-0127-01
對(duì)氨基水楊酸鈉是一種典型的有機(jī)化合物,化學(xué)名為4-氨基-2-羥基苯甲酸鈉鹽二水合物,又名對(duì)氨柳酸鈉、PAS-Na,為抗結(jié)核藥,用于治療各種結(jié)核病,尤適用于腸結(jié)核、骨結(jié)核及滲出性肺結(jié)核的治療?!皩?duì)氨基水楊酸鈉合成、穩(wěn)定性和檢測(cè)”作為高職有機(jī)化學(xué)綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,涵蓋了攪拌回流、減壓過(guò)濾、分光光度法、熔點(diǎn)測(cè)定法和紫外吸收光譜法等多項(xiàng)技術(shù),可深化學(xué)生對(duì)理論知識(shí)理解,培養(yǎng)綜合技能,提高職業(yè)素質(zhì)。經(jīng)實(shí)踐效果顯著,其系列實(shí)訓(xùn)的組合內(nèi)容介紹如下。
1 對(duì)氨基水楊酸鈉的合成
以對(duì)氨基水楊酸為原料,與碳酸氫鈉反應(yīng),羧基成鈉鹽得到產(chǎn)物,而酚羥基不變。
1.1 合成方法
在附有攪拌裝置、冷凝管的250 mL三頸瓶[1]中加入碳酸氫鈉6.5 g,水11 mL,亞硫酸氫鈉0.04 g,慢慢攪拌,水浴恒溫控制在40±2 ℃,用藥匙逐匙向反應(yīng)瓶中加入對(duì)氨基水楊酸11 g,加料速度以不溢出為宜。加完后,裝上溫度計(jì)逐漸升溫使二氧化碳放出,內(nèi)溫升至55 ℃,如對(duì)氨基水楊酸未全部溶解,可提高溫度至60 ℃。
加入適量活性炭脫色。測(cè)定溶液pH值,若pH值不是9,則以對(duì)氨基水楊酸或碳酸氫鈉調(diào)節(jié)反應(yīng)液pH9,攪拌15 min,趁熱過(guò)濾,濾液冷至0℃,析出鈉鹽結(jié)晶,放置片刻使析晶完全,抽濾,以10 mL乙醇分兩次洗滌,得白色或類(lèi)白色結(jié)晶,40~50 ℃干燥得對(duì)氨基水楊酸鈉,供穩(wěn)定性和熔點(diǎn)測(cè)定及鑒定使用,計(jì)算收率。
1.2 討論
酚是弱酸性化合物,比碳酸的酸性還要弱,故酚羥基不能與碳酸氫鈉成鹽,而羧基酸性較強(qiáng),可與碳酸氫鈉成鹽。
對(duì)氨基水楊酸水溶液不穩(wěn)定,易脫羧,在還原劑保護(hù)下,于溫和條件中制成鈉鹽,以增加藥物的穩(wěn)定性。
2 對(duì)氨基水楊酸鈉穩(wěn)定性
2.1 實(shí)驗(yàn)方法
取5支試管編號(hào)1~5號(hào),分別加入合成的對(duì)氨基水楊酸鈉配制的0.025%溶液10 mL。除1號(hào)試管外,各試管分別加入雙氧水(10 mL→50 mL)12滴。在3號(hào)試管中加入Na2S2O5試液(10 g→30 mL)20滴。在4、5號(hào)試管中分別加入Cu2+試液(2 mg→10 mL)6滴。在5號(hào)試管加入EDTA試液(10 mg→10 mL)20滴。各試管用蒸餾水稀釋至刻度一致。
將所有試管同時(shí)置入80~90 ℃水浴中,記錄置入時(shí)間,維持此溫度,間隔30 min取樣,放置至室溫,用722型分光光度計(jì)在422 nm處測(cè)定各樣品的透光率。
2.2 討論
對(duì)氨基水楊酸鈉脫羧后,生成間氨基酚,繼而進(jìn)一步氧化成紅棕色的二苯醌型化合物,用光電比色計(jì)測(cè)定透光率(T)可看出其變化程度。
對(duì)氨基水楊酸鈉水溶液很不穩(wěn)定,易被氧化,遇光、熱顏色漸變深。在銅離子存在下,氧化速度加快。如有抗氧劑或金屬絡(luò)合劑存在,可有效的防止氧化。
3 對(duì)氨基水楊酸鈉熔點(diǎn)測(cè)定
3.1 實(shí)驗(yàn)方法[2]
用毛細(xì)管一端用小火封閉作熔點(diǎn)管,將少許樣品放于干凈表面皿上,研細(xì)并集成一堆,毛細(xì)管開(kāi)口一端垂直插人樣品中,然后將管口向上的毛細(xì)管放入長(zhǎng)約50~60 cm垂直玻璃管中,從高處自由落下,反復(fù)幾次樣品很均勻地裝實(shí)于管底,高度2~3 mm。
取橡皮圈套在溫度計(jì)和熔點(diǎn)管上部,樣品的位置在溫度計(jì)水銀球中間。將附有熔點(diǎn)管的溫度計(jì)插入裝有甘油的提勒管中,溫度計(jì)水銀球位于b形管上下兩叉口之間。
小火在提勒管b形管轉(zhuǎn)彎部位加熱,記下試樣開(kāi)始塌落并有液相產(chǎn)生時(shí)(初熔)和固體完全消失時(shí)(全熔)的溫度讀數(shù),即為該化合物的熔距。注意在加熱過(guò)程中試祥是否有萎縮、變色、發(fā)泡、升華、碳化等現(xiàn)象,均如實(shí)記錄。熔點(diǎn)121~123 ℃,120 ℃時(shí)萎縮。重復(fù)一次,記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析結(jié)果。
3.2 討論
裝樣品一定要研細(xì)、夯實(shí),必須均勻地落入管底,否則熱量不易迅速均勻傳導(dǎo),影響測(cè)定結(jié)果。每次測(cè)定必須用新的熔點(diǎn)管另裝試樣,不得將已測(cè)過(guò)熔點(diǎn)的熔點(diǎn)管冷卻,使其中試樣固化后再做第二次測(cè)定。熔點(diǎn)管外的樣品粉末要擦干凈以免污染熱浴液體。
為了保證有充分時(shí)間讓熱量由管外傳至毛細(xì)管內(nèi)使固體熔化,升溫速度是準(zhǔn)確測(cè)定熔點(diǎn)的關(guān)鍵,開(kāi)始升溫速度可快些,當(dāng)傳熱液溫度距離該化合物熔點(diǎn)約10~15 ℃時(shí),調(diào)整火焰使每分鐘上升約1~2 ℃,愈接近熔點(diǎn),升溫速度應(yīng)愈緩慢,每分鐘約0.2~0.3 ℃。
4 對(duì)氨基水楊酸鈉的特性
4.1 酚羥基的反應(yīng)
取本品約10 mg,加水10 mL溶解后,加稀鹽酸2滴使成酸性,加三氯化鐵試液1滴,應(yīng)顯紫紅色;放置3 h,不得發(fā)生沉淀(與5-氨基水楊酸鈉的區(qū)別)。
4.2 芳伯胺基的反應(yīng)
可發(fā)生重氮化-偶合反應(yīng),芳伯胺基在鹽酸的酸性條件下,和氯化鈉反應(yīng),再在堿性條件下與萘酚反應(yīng),生成橙紅色的偶氮染料沉淀。
4.3 鈉鹽的反應(yīng)
利用對(duì)氨基水楊酸鈉為鈉鹽,其水溶液顯鈉鹽的鑒別反應(yīng)。用鉑絲蘸取在酒精燈上燃燒,火焰顯鮮黃色。也可以在中性溶液,加醋酸氧鈾鋅試液,可生成黃色沉淀。
4.4 溴化反應(yīng)
對(duì)氨基水楊酸鈉中有一個(gè)酚羥基取代基,在溴水環(huán)境中,其中的甲酸基會(huì)被溴取代,同時(shí)酚羥基的鄰對(duì)位都會(huì)被溴取代,生成2,4,6-三溴-3-氨基-苯酚的白色沉淀,如果繼續(xù)滴加溴水,沉淀由白色轉(zhuǎn)化成黃色沉淀,同時(shí)伴有二氧化碳?xì)怏w。
4.5 紫外吸收光譜法[3]
紫外吸收光譜為電子光譜,一般有2~3個(gè)較寬的吸收帶,對(duì)氨基水楊酸鈉主要是利用雙波長(zhǎng)吸收度比法鑒別,對(duì)氨基水楊酸鈉在pH7磷酸鹽緩沖液中:A265/A295的值1.50~1.56。
4.6 討論
對(duì)氨基水楊酸鈉分子結(jié)構(gòu)中含有酚羥基,芳伯胺基和鈉鹽,用FeCl3反應(yīng)、重氮化偶合反應(yīng)和鈉鹽反應(yīng)等方法來(lái)鑒別對(duì)氨基水楊酸鈉。用重氮法、溴量法等方法來(lái)測(cè)定主要成分和含量雜質(zhì)的含量,以確保產(chǎn)品的質(zhì)量。
對(duì)氨基水楊酸鈉分子結(jié)構(gòu)中具有苯環(huán)和氨基、羥基官能團(tuán),均具有紫外特征吸收光譜,紫外吸收光譜用于有機(jī)化合物的鑒別,雖然不如紅外吸收光譜特征性強(qiáng),但紫外光譜法所用儀器較為普及,方法比較簡(jiǎn)便,靈敏度也高,與其他方法配合使用,是一種較好的鑒別方法。
參考文獻(xiàn)
[1] 洪慶紅.有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作技術(shù)[J].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2009(1).
[2] 初玉霞.有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)[J].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2008(5).
[3] 李妙葵,賈瑜.大學(xué)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)[J].上海:復(fù)旦大學(xué)出版社,2006(9).