硝苯地平的合成

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  • 所属分类:分析化学类

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。


实验原理

硝苯地平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。

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。


实验步骤

一、实验目的

  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

       硝苯地平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。

       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。

三、合成路线:

QQ图片20191028161735.png

      硝苯地平在结构上属二氢吡啶衍生物,大多可以通过汉斯反应,由2分子酮酸酯和1分子醛、1分子氨缩合成环得到。机理如下:

QQ图片20191028162018.png

      当R1和R4,R和R3分别相同时,即同一个酮酸酯,上述中间体A和B不必分离,可一锅法合成得到目的物。但当R1和R4,或R和R3有一对不同,或两对都不相同时,中间体A和B要分别制备,最后缩合。本过程中的副反应较多,如乙酰乙酸甲酯的分解,中间体(含烯链)的缩合等。 

四、试剂与规格

     邻硝基苯甲醛 CP 或AR ≧98%          

      乙酰乙酸甲酯 C.P. 或AR 97% 

      氨水 C.P. 或AR 28~30%               

      甲醇 C.P. 或AR 

五、物理常数及化学性质 

      邻硝基苯甲醛: 分子量151.12,浅黄色针状结晶,熔点 44~46℃,沸点153℃/3.06 kPa,微溶于水,溶于醇、醚和苯。 

      乙酰乙酸甲酯: 分子量116.11,无色透明液体,沸点169~171℃,n20D1.418,d2041.0785,无色透明液体,具芳香味,微溶于水,易溶于有机溶剂。常压蒸馏时会有部分分解为脱氧乙酸。 

      硝苯地平: C17H18N2O6,化学名称,2,6-二甲基-3,5-二甲氧羰基-4-(2-硝基苯基)-1,4-二氢吡啶。分子量346.34,黄色针状结晶或结晶性粉末,熔点171~175℃,无嗅,无味。几乎不溶于水,易溶于丙酮、氯仿,略溶于乙醇。

六、实验步骤

  1.  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。

  2.  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5g、乙酰乙酸乙酯9mL、甲醇氨饱和溶液30mL及沸石一粒,油浴加热回流5h,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20mL洗涤,压干,得黄色结晶性粉末,干燥,称重,计算收率。

  3.  精制

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

七、注意 

  1. 反应开始时,缓慢加热,避免大量氨气逸出。



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