化学制药工艺学

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1、化学制药工艺学实验张为革郭春曾昭钧贾娴赵翔药物化学教研室化学实验中心简介“化学制药工艺学”是制药工程专业的主要专业课之一，为配合理论课程的学习开设本实验。“化学制药工艺学实验”具有较强的综合性，不仅涵盖工艺路线选择、工艺条件优化、溶剂回收利用、废液处理等内容，还涉及实验数据处理、均匀设计方法、微波催化技术等知识。以抗癫痫药物苯妥英钠为例，系统介绍化学制药工艺学研究的基本方法与基本技能，着力培养学生独立从事相关研究的能力。实验报告的内容与格式实验题目一.目的与要求二.反应式三.物料与产物的理化性质（名称、分子式、分子量、性状、熔点、沸点、溶解度、密度）四.原

2、料的用量与配比（名称、用量、摩尔数、摩尔比）五.实验操作与现象（操作、现象）六.实验结果（产物名称、性状、重量、收率）七.数据处理：组内产量数据排序产量平均值、标准差计算数据G检验、Q检验小组平均收率计算个人成本计算小组平均成本计算个人单耗计算小组平均单耗计算其它讨论准确度与精确度实验数据的收集与处理（一）在化学制药工艺学研究过程中，需要收集产量、收率、成本等数据，作为评价工艺路线优劣和工艺条件好坏的主要指标。工艺研究的实验数据存在误差、偏差和可疑数据取舍等问题，需要进行适当的处理。参与实验的同学随机分组，每组7～9人，分别收集实验数据，分组进行数据处理。

3、误差与准确度误差（error）是指测定值xi与真值m之差。误差的大小可用绝对误差E和相对误差Er表示，即：准确度（accuracy）是指测定平均值与真值接近的程度，常用误差大小来表示。误差小，准确度高。偏差与精密度偏差（deriation）是指个别测定结果xi与几次测定结果x的平均值之间的差别。偏差有绝对偏差di和相对偏差dr之分。di是测定结果与平均值之差；dr是绝对偏差在平均值中所占的百分率。精密度（precision）是指在确定条件下，将测试方法实施多次，求出所得结果之间的一致程度，精密度的大小常用偏差表示。在测定次数有限的实验中，标准偏差（stan

4、dardderiation）被称为样本标准差，以S表示。苯妥英钠的合成工艺（一）苯妥英钠的结构与性质苯妥英钠（PhenyltoinSodium）的化学名为5,5-二苯基-2,4-咪唑二酮钠盐（5,5-Diphenyl-2,4-imidazolidinedioneSodium）。结构如下：苯妥英钠合成工艺路线选择本品为白色粉末，无臭、味苦，微有吸湿性，在空气中可缓慢吸收CO2分解为苯妥英；本品在水中易溶，在乙醇中溶解，在氯仿或乙醚中几乎不溶；苯妥英因互变异构而显酸性，苯妥英钠的水溶液则呈碱性；熔点为290-299ºC（分解）。苯妥英钠为抗癫痫药物，对于治疗癫

5、痫大发作最为有效，精神运动型发作次之，对小发作无效。此外，本品还可用于三叉神经痛、坐骨神经痛等疾病的治疗。（二）苯妥英钠的合成工艺路线第一条路线是以二苯酮为原料，经Bucherer-Bergs反应制得苯妥英，再经过碱化得到苯妥英钠。路线比较简捷，但原料需要制备，且收率不够理想。第二条路线是以苯甲醛为原料，经过安息香缩合生成2-羟基二苯乙酮，再经氧化得到二苯基乙二酮，后者在碱性条件下发生二苯羟乙酸型重排，并与脲反应形成苯妥英钠，经酸化、碱化得到苯妥英钠产物。第二条路线步骤较多，但具有原料简单易得、各步反应收率较高、产物纯度好等优点。（一）工艺方法介绍在工业生

6、产中，通常采用以苯甲醛为原料、在氰化钠或氰化钾催化下、于醇/水溶液中回流反应的方法来制备2-羟基二苯乙酮。该方法是经典的安息香缩合反应，它具有催化剂廉价易得、反应时间短、收率较高等优点；但由于氰化钠或氰化钾为剧毒品，故存在安全隐患。实验一2-羟基二苯乙酮的制备氰离子催化的安息香缩合反应机理如下：以维生素B1（VitaminumB1,VB1）替代氰化物作催化剂的安息香缩合反应，是制备2-羟基二苯乙酮的新方法。该方法反应条件温和，无毒无害，是合成2-羟基二苯乙酮的绿色化学途径；由于VB1比较昂贵，该方法的成本较高。机理如下：（二）制备实验操作（A法）在装有搅拌

7、子的100mL圆底烧瓶中，加入12mL苯甲醛和20mL95％乙醇，测定反应液的pH值，如pH<7.0，则电磁搅拌下滴加20％氢氧化钠水溶液，调至pH7.0-8.0。小心加入0.1g氰化钠，安装回流冷凝管，搅拌下加热回流反应40min。将反应混合物冷却至室温，析出浅黄色结晶。将反应瓶置于冰浴中，促使结晶完全。抽滤，反应母液回收套用。结晶用30mL×2冷水洗涤结晶，抽干得2-羟基二苯乙酮粗产物，洗涤液需无害化处理。（三）氰化物使用注意事项氰化钠为剧毒药品，必须严格管理；需在有指导教师在场的情况下使用，使用时需十分小心，不能食用或吸入氰化钠。如果手上有伤口，不能

8、操作氰化钠；使用氰化钠后必须用肥皂反复洗手。不能在酸性溶液中加氰化