扑热息痛的制备_王玉枝
4卷第4期 第1014年12月 2
上海应用技术学院学报(自然科学版)
JOURNALOFSHANGHAIINSTITUTEOFTECHNOLOGY(NATURALSCIENCE)
Vol.14No.4
Dec.2014
()16717333201404028303 文章编号:---:/DOI10.39697333.2014.04.002.issn.1671-j
扑热息痛的制备
王玉枝, 赵 兆, 路 曼, 陈海英, 张 恒, 柳 喆,
吴范宏, 殷 燕*
()上海应用技术学院化学与环境工程学院,上海 201418
摘 要:扑热息痛是较阿司匹林更安全的解热镇痛药.以对硝基苯酚为起始原料,经催化加氢和乙酰化两步反应合成制备扑热息痛.两步反应均通过薄层色谱法(跟踪反应终点,并利用核磁共TLC)、振仪(红外光谱仪(和显微熔点仪(等对产品结构进行了表征.该制备方法具有原料NMR)IR)MP)价廉易得、实验操作简单和分离提纯容易等优点.关键词:扑热息痛;催化氢化;酰化反应中图分类号:O621 文献标志码:A
SnthesisofParacetamol y
inWANG Yu-zhi,O Zhao,U Man,HaiHen ZHA L CHEN - ZHANG yg,g,
LIU Zhe,Fan-honYIN Yan* WU g,(,,SchoolofChemicalandEnvironmentalEnineerinShanhaiInstituteofTechnolo ggggy
)Shanhai201418,China g
:ainAbstractParacetamolisasaferfeverrelievesandkillerthanasirin.Itwassnthesizedthrouh - - ppyghdroenationandacetlationstartinfrom4nitrohenol.Bothhdroenationandacetlationwere - ygygpygy
bthinlaerchromatorahTLC)andthereactionwerecharacterizedbtestinmonitoredroducts yygpy(ygp (,(technoloiesincludinnuclearmaneticresonanceNMR)infraredsectrometerIR)andMP,etc.This gggp snthesismethodofwastohaveadvantaessuchasbeincheaandavailablestartinaracetamolroved yggpgpp ,materialurification.simleoerationandconvenientsearationand pppp:;;aracetamolKewordshdroenationacetlationpygyy
,,N-AcetlaminohenolAPAP) 扑热息痛(--ypp
又名对乙酰氨基酚,是乙酰苯胺类解热镇痛药.由于与阿司匹林、安乃近、非那西解热作用缓慢而持久,
丁等解热镇痛药相比,扑热息痛具有刺激性小、极少有过敏反应和副作用小等优点.扑热息痛还是扑炎痛、盐酸氨溴素、丙帕他莫和贝诺酯前体药物等的合
收稿日期:20140519--
照相用化学药品和过氧化氢稳定剂等.扑成中间体,
热息痛在医药、精细化学品和照相等行业应用广泛,其使用量逐年增加.
合成扑热息痛的起始原料有多种,其中较廉价的有硝基苯、苯酚和对硝基苯酚等.由于起始原料的
]12-
多样性,可供选择的合成路线也有多条[根据合.
);基金项目:上海市自然科学基金资助项目(上海应用技术学院大学生科技创新项目(12ZR1431100PE2014036,PE2014053,DCX2014-
);上海应用技术学院研究生2020,DCX2014030012年课程建设项目-
,:作者简介:王玉枝(女,本科生.1992E-mail490954893@q.com-)q:通讯联系人:殷 燕,E-mailit.edu.cninan@syy
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上海应用技术学院学报(自然科学版)
第14卷
成关键步骤数量不同,扑热息痛的合成可分为一步法和两步法.一步法是在同一反应器中,不分离出中,P间体对氨基苯酚(的情况下aminohenolAP)-pp直接进行酰化反应得A即还原和酰化同时进PAP,3]
而两步法是先合成中间体P再乙酰化得行[.AP,
[]
两步法的关键是PAPAP,AP的合成4.目前,关键中间体PAP的合成主要采用对硝基5]6]
、、苯酚铁粉还原法[硝基苯还原法[对硝基苯酚催]789]-
和其他新型制备工艺[其中,对硝基化加氢化[.
水,我国20世纪80年代已禁止新建装置采用该工艺,老装置的生产规模也受到了严格限制.硝基苯还原法和新型制备工艺需要特殊的催化剂或设备,不适合实验室小试模拟.对硝基苯酚催化加氢法是以工艺简单、产品质量高、环境污对硝基苯酚为原料,发展前景较为广阔.染小,
本文模拟硝基苯酚催化加氢工艺,以对硝基苯酚为起始原料,通过催化加氢和乙酰化两步反应制为扑热息痛实验室制备提供一个可行备扑热息痛,
的实验方案,合成路线见图1
.
苯酚铁粉还原法规模小、成本高、污染严重,每生产1t对硝基苯酚至少排放2t含有有机物的铁泥及废
图1 扑热息痛的合成路线aracetamolFi.1 Sntheticrouteof pgy
1 实验部分
1.1 仪器和试剂
rukerAM-400核磁共振仪;Perkin983傅里 B
叶变换红外光谱仪;大连依利特P230II高效液相色上海精科X实验谱仪;4数字显示显微熔点测定仪.-所用试剂均购自国药集团化学试剂有限公司.除其他反应试剂均不10%盐酸由浓盐酸配制而成外,
直接使用.经处理,
1.2 化合物1的合成
依次加入磁力搅拌00mL反应釜中, 在一个1
)、子、对硝基苯酚(无水甲醇(和5%10.00g10mL)/(,钯/碳(抽换气3次后保持反应釜PdC)0.50g),内氢气压力为0.室温下搅拌反应3h.待反8MPa,将反应应原料完全消失后(3h时TLC点板监测)液静置,然后将上层清液过滤到25mL的圆底烧瓶中.接着用2m再L无水甲醇洗涤反应釜中残留物,次静置后合并上层清液,用旋转蒸发仪蒸发上层清液得白色固体1.产率为94%.m.76~177p.1
1
,C,,°C;H-NMR(400MHzDCl3.42(br2H)3)
待反应原料完全消失后(3h.3h时TLC点板监
,测)加入饱和碳酸氢钠溶液(淬灭反应,乙酸5mL)乙酯(提取有机相,用饱和食盐水洗涤有3×10mL)旋蒸得粗产品2.向粗品2机相,无水硫酸钠干燥,
(中依次加入水(和活性炭(610.2m5mL)60g)),煮沸5mmin后趁热将混合液过滤到装有0.1gg
亚硫酸氢钠的抽滤瓶中,滤液在室温下冷却结晶,过滤,干燥得化合物2产率为8.0%.m..171~172p
1
,,,°C;H-NMR(400MHzCDCl2.38(s3H)3.543)
(,,,,,,br1H)4.69(br1H)6.79(dJ=8.4Hz
,,,;(:,2H)7.33(dJ=8.4Hz2H)IRcm-1)3325ν
,,,,;235916601443837519HPLC纯度>99%.
2 结果与讨论
温度和时间等方面分别对硝 本文从反应试剂、
))合成路线见图2(和氨基乙酰化反基还原反应(a())应(合成路线见图2进行了对照实验.研究结果b/表明,PdC催化氢化还原硝基法优于铁粉还原硝基/水反应体系中能获得比在(法,CH3CO)2O
(/乙酸反应体系中更高的乙酰化收率
.CH3CO)2O
,,,,,4.26(br1H)6.60(dJ=8.4Hz2H)6.67(,,;:dJ=8.4Hz2H)IRcm-1)3341,3281,ν( 1511,1475,1239,1010,971,826,751,523;HPLC 纯度>99%.1.3 化合物2的合成
5mL单口烧瓶中依次加入磁力搅拌 在一个2
(,)、子、化合物1醋酸酐(546.8m5.011mmol0.7g),和水(室温下搅拌反应7.405mmol5mL)mL,
()b()a
图2 化合物1和2的合成路线Fi.2 Sntheticroutesofcomound1and2 gyp
第4期
王玉枝,等:扑热息痛的制备
285
(的合成研究2.1 化合物1PAP)
考察不同还原反应体系对对硝基苯酚还原成/以含量为5%的PPAP的影响如表1所示.dC为,催化剂,甲醇为溶剂,保持氢气压力为0.8MPa其3h后以94%的收率得到还原产物对氨基苯酚,
/中P反应浓度为dC的使用质量数是原料的5%,/)编号1同时,实验结果显示,进一步降低1gmL(.
催化剂的用量将明显导致反应速率减慢,而改变反//应浓度(时,反应速率和收率5gmL至0.5gmL)将还原剂换成金属铁,均无明显影响.Fe与原料对硝基苯酚的摩尔数比为4反应混合液中加入了∶1,包括乙酸﹑饱和氯化铵水溶液和10%盐酸溶液等在内的酸性溶剂,且反应在加热回流情况下进行,实铁粉还原反应都能在3h内结束,但反验结果表明,
应收率从9这可能是因为F4%变为70%~80%.e还原反应后处理步骤较多,且反应后处理也不方便,/故反应产率稍有下降(编号2~4)总之,.PdC催化
且反应中的催化剂氢化法比铁粉还原硝基法更佳,和反应溶剂都能回收再利用.
表1 不同反应条件对硝基还原反应的影响Tab.1 Effectofdifferentreactionconditions
onrouthereductionofnitro gp
编号1234
还原体系/PdC,H2
FeFe Fe
溶剂甲醇乙酸/乙醇10%盐酸溶液饱和NH4Cl溶液
温度/°C25 90 100 100
时间/h3 3 3 3
收率/%94807876
)回流反应混合物,反应收率几乎没有变化,但反1.
应速度明显较快,反应时间从3h缩短到1h(编号)用乙酸替代去离子水充当反应溶剂,室温下原料2.
除正1能在3h内完全转化,TLC跟踪反应监测到,还有一些很弱的杂质点,最终通过重常酰化产物外,
结晶以6编号3)提9%的反应收率获得化合物2(.反应可在1.高乙酸反应体系的温度到120°C,5h能完成,但杂质点变得更明显,反应收率也进一步降).低到6编号4可能是由于醋酐在乙酸条件下3%(故能对亲核活性较弱具有比在水中更强的亲电性,
从而生成酯化产物,最终的酚羟基进行乙酰化反应,
导致反应收率较低.研究结果表明,氨基乙酰化反应最佳反应条件为:原料1∶醋酐∶水=1mmol∶1.5且反应在室温下进行.mmol∶1mL,
表2 不同反应条件对乙酰化反应的影响
Tab.2 Effectofdifferentreactionconditionsonacetlation y
编号1234
溶剂去离子水去离子水OOHCH3C OOHCH3C
温度/°C25 100 25 120
时间/h3 1 3 1.5
收率/%80796963
3 结 语
/dC催化加氢反应将对硝基苯酚还 本文通过P
原成对氨基苯酚.与传统铁粉催化的硝基还原反应该反应具有反应条件温和、无腐蚀性、无副产相比,
后处理简单方便和收率高等优点.在酰化反应物、
中,通过降低反应温度和筛选反应溶剂,减少副反应产物的产生,从而以较高收率获得目标产物扑热息两步反应均通过T并利用痛.LC跟踪反应终点,NMR、IR和MP等现代化分析测试仪器对产品结构进行了表征,最终通过HPLC对产品质量进行了检验.该扑热息痛制备路线具有原料便宜易得、实验分离纯化容易等优点,是优良的工业化生操作简单、
通过本文的研究,可为制药工程专业提产小试模型.
供一个优良的综合性实验项目.参考文献:
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(的合成研究2.2 化合物2APAP)
PAP主要是醋酐充当酰 对氨基苯酚转化成A
化试剂.但在高温下,酰化反应可发生在酚基上或同时在氨基和酚基上双酰化,且P因AP容易被氧化.此,采取合适的反应条件,减少氧化产物和其他酰化产物的产生或去除产生的副产物以保证APAP的纯度是此步反应考察的关键内容,各国科学家也在文献曾提到以醋酸替代水不停地改进该转化反应.
作反应介质可提高酰化产率、回收溶剂和降低废水
10]污染等优点[.
本文的酰化反应分别以水和醋酸作反应溶剂,重点考察包括反应温度和反应时间等不同反应条件对氨基乙酰化反应的影响(见表2)以去离子水为.反应溶剂,反应在室温下进行3h后,TLC点板显现原料完全消失,并仅有一个产物点产生,最终以编号80%的反应收率得到100%纯度的化合物2(
(下转第309页)
第4期
尹子超,等:复杂产品设计知识应用开发技术研究
309
知识关联,实现设计知识的快速获取.以滑膜摊铺机产品设计知识应用开发为例,实现产品设计过程、产品结构、关键词搜索等摊铺机产品设计知识的快速导航获取,实现知识的管理和知识的传承,有效支持了企业实施基于知识的精益产品创新开发战略.参考文献:
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(编辑 俞红卫)
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