苯妥英钠设计性实验报告
设计性实验报告
实验名称：苯妥英钠的制备与分析
姓名：闫洁
班级： 1220422
学号：39
日期： 2015.11.2
设计性实验报告
一、实验目的
1．学习安息香缩合反应的原理和应用维生素 B1 及氰化钠为催化剂进行反应的实验方法。
2．学习有害气体的排出方法。 3.学习二苯羟乙酸重排反应机理。 4.掌握用硝酸氧化的实验方法。 二、实验方案一
1、实验原理
1.安息香缩合反应（安息香的制备）
CHO
VitB 1
or NaCN
O
H O
2.氧化反应（二苯乙二酮的制备）
HNO 3
O
O
H O
O
3.二苯羟乙酸重排及缩合反应（苯妥英的制备）
1.H 2 NCONH 2 /NaOH
H O
N
H 5C 6 O
OO
2.HCl
H 5C 6
N
H
4.成盐反应（苯妥英钠的制备）
O
N
O
N
H 5C 6
H 5C 6
NaOH
O Na
OH
H 5C 6
N
H 5C
6N
H 2O
H
H
2、实验仪器与药品
仪器：烧杯（ 500 ml 250 ml ）量筒、锥形瓶、三颈瓶、抽滤瓶、球形冷凝管、干燥管、水 浴锅、布氏漏斗、温度计、玻璃棒、抽滤器、
药品：苯甲醛、盐酸硫胺、氢氧化钠、无水乙醇、硝酸、浓盐酸
3、药品的理化性质、毒性、危险性
化合物名称
性状
熔点/℃
溶解度
分子量
水
乙醇
安息香
白色针状晶 133
不溶于冷水， 溶
212.25
体
易溶于热水
二苯乙二酮
黄色针状晶 95～96
不溶
溶
210.22
体
苯妥英
白色可见针
293 ～ 295
—
—
252.268
状晶体
苯妥英钠
白色粉末
291～ 299 易溶 溶 274
4、实验装置图
5、实验步骤
（一）安息香的制备（盐酸硫胺催化）
1.原料规格及用量配比
名称规格用量摩尔数摩尔比
苯甲醛CP d 1.050 bp179.9℃20 ml0.2
盐酸硫胺原料药 3.5 g
氢氧化钠CP10 ml
2.操作
在 100 ml 三口瓶中加入 3.5 g 盐酸硫胺 (Vit.B1) 和 8 ml 水，溶解后加入95％乙醇 30 ml 。搅拌下滴加 2 mol/L NaOH 溶液 10 m1。再取新蒸苯甲醛 20 ml ，加入上述反应瓶中。水浴加热至70℃左右反应 1.5 h。冷却，抽滤，用少量冷水洗涤。干燥后得粗品。测定熔点，计算
收率。 mp 136—l37 ℃
注：也可采用室温放置的方法制备安息香，即将上述原料依次加入到100 ml
三角瓶中，室温放置有结晶析出，抽滤，用冷水洗涤。于燥后得粗品。测定熔点，计算收率。
(二 )二苯乙二酮（联苯甲酰）的制备
1.主要原料规格及用量比
名称规格用量摩尔数摩尔比
安息香自制8.5 g0.041
硝酸 (65%-68%)CP d 1.40 bp122℃25 ml0.379.25
2.操作
取 8.5 g 粗制的安息香和 25 ml 硝酸 (65％-68％ )置于 100 ml 圆底烧瓶中，安装冷凝器和气体连续吸收装置，低压加热并搅拌，逐渐升高温度，直至二氧化氮逸去 (约 1.5— 2 h)。反应完毕，在搅拌下趁热将反应液倒入盛有 150 ml 冷水的烧杯中，充分搅拌，直至油状物呈
黄色固体全部析出。抽滤，结晶用水充分洗涤至中性，干燥，得粗品。用四氯化碳重结晶 (1:2) , 也可用乙醇重结晶 (1:25)， mp． 94— 96℃。
（三）苯妥英的制备
1.主要原料规格及用量比
名称规格用量摩尔数摩尔比
二苯乙二酮自制8 g0.031
尿素CP 3 g0.05 1.66
15%氢氧化钠CP25 ml
乙醇95％40 ml
2. 操作
在装有搅拌及球型冷凝器的250 ml 圆底瓶中，投入二苯乙二酮8 g，尿素 3 g，15％ NaOH 25 ml ，95％乙醇 40 ml，开动搅拌，加热回流反应60 min 。反应完毕，反应液倾入到250 mL
水中，加入 1 g 醋酸钠，搅拌后放置 1.5 h,抽滤。滤除黄色二苯乙炔二脲沉淀。滤液用15％盐酸调至 pH6，放置析出结晶，抽滤，结晶用少量水洗，得白色苯妥英粗品。Mp.295-299 ℃
(四 )苯妥英钠（成盐）的制备与精制
将与苯妥英粗品等摩尔的氢氧化钠（先用少量蒸馏水将固体氢氧化钠溶解）置100 mL 烧杯中后加入苯妥英粗品，水浴加热至40℃，使其溶解，加活性碳少许，在60℃下搅拌加热 5 min ，趁热抽滤，在蒸发皿中将滤液浓缩至原体积的三分之一。冷却后析出结晶，抽滤。
沉淀用少量冷的 95％乙醇－乙醚（ 1:1）混合液洗涤，抽干，得苯妥英钠，真空干燥，称重，计
算收率。
6、注意事项
（1）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，硝酸被还原产生大量的二氧化氮气体，应用气体连续吸收装置，避免逸至室内影响健康。
（2）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。
（3）苯妥英钠可溶于水及乙醇，洗涤时要少用溶剂，洗涤后要尽量抽干。
7、思考题
（ 1）制备二苯乙二酮时，为什么要控制反应温度使其逐渐升高?
（ 2）制备苯妥英为什么在碱性条件下进行
8、方案的优缺点
具有操作简单、收率高、产品质量好、污染低、耗能。VB 1在酸性条件下稳定，但易吸水，在水溶液中易被空气氧化失效。遇光和Fe、Cu、Mn 等金属离子可加速氧化。在NaOH
溶液中嘧唑环易开环失效。因此 NaOH 溶液在反应前必须用冰水充分冷却，否则，VB1在碱
性条件下会分解。
实验方案二
1、实验原理
1.安息香缩合反应（安息香的制备）
CHO VitB 1
or NaCN
H O O
2.氧化反应（二苯乙二酮的制备）
HNO 3
O O
O
H O
3.二苯羟乙酸重排及缩合反应（苯妥英的制备）
O
H
1.H 2 NCONH 2 /NaOH
N
H5C 6O
2.HCl H 5C6
N
H
4.成盐反应（苯妥英钠的制备）
O
N
O
N H5C 6
H5C6
NaOH
O Na OH
H5C6N
H C6N H 2O
5
H
H
2、实验仪器
仪器：烧杯（500 ml 250 ml ）量筒、锥形瓶、三颈瓶、抽滤瓶、球形冷凝管、干燥管、水浴锅、布氏漏斗、温度计、玻璃棒、抽滤器、
药品：苯甲醛、盐酸硫胺、氢氧化钠、无水乙醇、硝酸、浓盐酸
3、药品的理化性质、毒性、危险性
化合物名称性状熔点/℃溶解度分子量
水乙醇
安息香白色针状晶133不溶于冷水，溶212.25体易溶于热水
二苯乙二酮黄色针状晶95～96不溶溶210.22体
苯妥英白色可见针293～295——252.268状晶体
274
苯妥英钠白色粉末291～299易溶溶
4、实验装置图
5、实验步骤
（一）安息香的制备
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。
（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。
6、注意事项
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）
7、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.本品精制的原理是什么？
8、方案的优缺点
苯妥英钠原合成路线第一步以苯甲醛为原料，氰化钠为催化剂进行安息香缩合反应，收率可高达90％以上。但由于氰化物为剧毒物质，使用不便。
实验方案的选择（分析后从以上几种方案中选择一种方案作为实验方案，并说明原因）苯妥英钠原合成路线第一步以苯甲醛为原料，氰化钠为催化剂进行安息香缩合反应，收率可高达90％以上。但由于氰化物为剧毒物质，使用不便。据文献报道，硫胺作为一种辅
酶亦可催化这类反应，此法条件温和，且无毒性。因而实验教学中多采用VB1为催化剂。