药物化学实验手册

一、试验目的

1掌握三氯化铁呈色反应在药物定性鉴别中的应用 2了解并熟悉各种药物的鉴别方法及原理

二、实验内容及原理

三氯化铁呈色反应 重氮－偶合反应

阿司匹林 磺胺类药 水解反应 （SD、SMZ） 铜盐反应

解热镇痛药 三氯化铁呈色反应 酸水解反应

扑热息痛 抗生素类药 重氮－偶合反应 （青霉素G钠） 火焰着烧反应

1、三氯化铁呈色反应：多数可溶于水或醇的酚类药物（如水杨酸、扑热息痛、氨基比林等）能与三氯化铁离子生成蓝色至兰紫色的络合物，此性质常作为该类物质的鉴别反应。

2、铜盐反应：磺酰氨基上的氢原子具有弱酸性，在碱性条件下可被铜离子取代，生成不同颜色的铜盐沉淀。

3、重氮－偶合反应：具有芳香伯胺的化合物在酸性条件下能与亚生成重氮化合物，重氮盐在碱性条件下可与β－萘酚生成红色的偶氮化合物。

扑热息痛的重氮－偶合反应

磺胺类药物的重氮－偶合反应

4 水解反应：在水溶液中，有些化合物（如阿司匹林、青霉素盐类等物质）容易在酸、碱、热等条件下发生水解，生成具有不同颜色的难溶性物质。

阿司匹林的水解反应

青霉素钠（钾）的酸水解反应

三、药品与器材

1、药品：阿司匹林、扑热息痛、磺胺甲恶唑（SMZ）、磺胺嘧啶（SD）、青霉素钠（钾）

2、试剂：三氯化铁试液，1％氢氧化钠溶液，硫酸铜试液，稀盐酸，0.1 mol/L的亚钠试液，碱性β－萘酚试液，碳酸钠试液，稀硫酸 3、器皿：玻璃试管，滴管，酒精灯，试管夹，铂耳，水浴锅 四、实验步骤

1、 三氯化铁成色反应

（1）取2支试管，用药匙取少量（约30mg）药品（阿司匹林、扑热息痛）分别加入试管中，加约5ml蒸馏水，振摇溶解后加1－2滴三氯化铁试液，观察溶液颜色（显兰紫色的为扑热息痛）。

（2）取1支试管，取上述少量上述无颜色反应的药品于试管中，加约5ml蒸馏水后于酒精灯上微火煮沸，放冷后加1滴三氯化铁试液，溶液应显蓝色（为阿司匹林）

2、铜盐反应：取2支试管，分别加入少量（约0.1g）药品（SD、SMZ），加约3ml蒸馏水，充分摇匀，缓慢滴加1％氢氧化钠溶液至恰好溶解为止（碱切忌过量），再各加硫酸铜试液1－2滴，则产生不同颜色的铜盐沉淀。（草绿色为SMZ，放置后由黄绿色变为紫色的为SD）。 3、重氮－偶合反应：

（1）取1只试管，加入扑热息痛约50mg，加稀盐酸1ml，在沸水浴中加热30min，冰水浴中放冷，取此水溶液10滴，加1mL蒸馏水稀释后加稀盐酸3-5滴，再加4－5滴0.1mol/L的亚钠试液，摇匀，滴加碱性β－萘酚试液5－10滴（管底出现红色液后，最多再加1－2滴）即显红色溶液或红色沉淀。

（2）取2支试管，分别加入各药品（SMZ、SD）约50mg，于每支试管中加入1ml稀盐酸，振摇溶解，然后加0.1ml/L的亚钠2－3滴，充分振摇，滴加入碱性β－萘酚试液数滴，即产生红色偶氮染料沉淀。 4、水解反应：

（1）取1支试管，加入0.25g阿司匹林，加入碳酸钠试液5mL，煮沸2min，放冷，过虑（无沉淀时不需过虑），滴加稀硫酸数滴，即析出白色沉淀，并放出醋酸臭味。

（2）取1支试管，加入约青霉素钠（钾）50mg，加水2mL使其溶解后，加入稀盐酸2滴，即生成白色沉淀。

5、火焰着烧反应：用铂耳取少量青霉素G钠在无色火焰中燃烧，钠盐显鲜黄色火焰。

根据实验现象，填写下表： 药物 三氯化铁反应 铜盐反应 重氮－偶合反应 水解反应 火焰着烧反应 五、思考题

1、阿司匹林能否直接与三氯化铁试液反应？为什么？ 2、为什么铜盐反应中碱不能过量？

3、重氮偶合反应适用于哪类结构药品的定性鉴别？哪些因素会影响其反应的成功与否？

4、本试验中阿司匹林与扑热息痛定性鉴别方法有何异同？

实验二 葡萄糖酸钙的合成

一、实验目的

1、掌握由葡萄糖、碳酸钙合成葡萄糖酸钙的原理及方法； 2、学习氧化反应在药物合成中的应用 二、实验原理

葡萄糖是自然界分布最广且最为重要的一种单糖，它是一种多羟基醛，分子量为180，白色晶体，易溶于水，味甜，熔点146℃。分子中的醛基，有还原性，能与银氨溶液等弱氧化剂反应生成葡萄糖酸。葡萄糖酸的制备方法一般有酶法、电解氧化法，空气催化氧化法和化学试剂氧化法。工业上生产葡萄糖酸的方法，

主要是酶法和电解氧化法。

本实验采用的氧化剂是双氧水，用过氧化氢作氧化剂，在无任何催化剂的作用下，把葡萄糖氧化成葡萄糖酸，不需进行葡萄糖酸的精制，然后再用碳酸钙中和生成的葡萄糖酸，结晶后就可得到葡萄糖酸的粗品。

葡萄糖酸钙是一种医药和精细化学品，作为药物，可促进骨骼及牙齿钙化，维持神经和肌肉正常兴奋，降低毛细血管渗透性的营养品。可用于由于血钙降低而引起的手足抽搐症及麻症、渗出性水肿、瘙痒性皮肤病等疾病的治疗；作为精

细化学品，它可作为食品添加剂、水质稳定剂和水泥助剂。

其反应的过程如下：

CaCOH2O2

三、主要试剂与仪器

试剂：葡萄糖、30%双氧水、碳酸钙、无水乙醇

仪器：烧杯、滴管、量筒、磁力粒，过滤器、10ml的注射器、集热式磁力搅拌器，微孔滤膜 四、实验步骤

1、葡萄糖酸溶液的制备

称取0．1mol(18g)葡萄糖，置于100ml三角烧杯中，加入2倍量的30％双氧水（34ml），在磁力搅拌器中沸水浴加热、搅拌得到无色透明的葡萄糖酸溶液．当氧化率达80％以上时(60min)，停止反应，把反应液冷却至60－70℃待用． 2、葡萄糖酸钙的制备

在搅拌下，分批加人约0．05mol(5g)的碳酸钙至葡萄糖酸溶液中，直至无 CO2气体放出为止。反应完全后，趁热用注射器把反应液注入装有0.22微米过滤器过滤，得澄清透明葡萄糖酸钙溶液。在90℃-100℃水浴磁力搅拌挥发溶剂15min（不能用电炉或磁力搅拌机上直接加热）。 3、结晶得到葡萄糖酸钙的粗品

把上述葡萄糖酸钙溶液转入100ml三角烧杯冷却至室温，往烧杯中添加适量的无水乙醇（约1：2的比例），得到不溶乙醇溶液，静置10min得到絮状沉淀，用已称过重量的滤纸抽滤得到白色粉末状葡萄糖酸钙粗品。 4、计算产率

抽滤得到的葡萄糖酸钙粗品在50℃烘箱过夜。减去滤纸重，得到合成的实际生

成量。

葡萄糖酸钙的得率＝实际生成量（g）/理论生成量（g）×100％ 五、思考题

1、阐述用双氧水氧化得到葡萄糖酸的优点与缺点？ 2、分析所得到的葡萄糖酸钙高低及其可能的影响因素？

附注：

物质 摩尔质量 溶解性 葡萄糖 180 易溶于水 葡萄糖酸钙 430 易溶于沸水，略溶于冷水，不溶于乙醇或乙醚等有机溶剂 双氧水 43 能与水、乙醇或乙醚以任何比例混合。不溶于苯、石油醚 碳酸钙 100 几乎不溶于水，在含有铵盐或三氧化二铁的水中溶解，不溶

于醇

实验三 阿司匹林的制备

一、实验目的

1、了解阿司匹林的制备方法

2、掌握水杨酸的乙酰化反应和产品的结晶、精制、抽滤等方法。 二、实验原理

醋酐形成乙酰正离子，进攻酚羟基氧，打开水杨酸的分子内氧基完成O-乙酰化。

H2SO

4

三、主要仪器和试剂

仪器：锥形瓶、量筒、吸滤瓶、布氏漏斗、水浴锅 试剂：水杨酸、醋酐、浓硫酸、无水乙醇 四、操作步骤

称取水杨酸5g置于100ml锥形瓶中，加入醋酐7.5ml，滴加浓硫酸5滴，轻轻振摇（注意勿将固体粘附在瓶壁上），至水杨酸溶解，再在70℃水浴上振摇5min，冷却，待结晶析出后加蒸馏水75ml，用玻棒轻轻搅拌，继续冷却直至乙酰水杨酸结晶完全析出。抽滤，得粗品。

将乙酰水杨酸粗品移至50ml锥形瓶中，加入无水乙醇15ml，与水浴中加热熔解，另取40ml蒸馏水与100ml锥形瓶中预热至60℃。将乙醇溶液倒入热蒸馏水中，这时如有固体析出则加热至澄清，放置，冷却，慢慢析出针状结晶，过滤，用1：1醇水溶液3-5ml洗涤抽干，50℃干燥1h，得精品。

五、注意

1、乙酰化反应所用仪器必须干燥；

2、乙酰化反应温度不应过高，否则会产生副产物； 六、思考题

1、本实验中乙酰化反应温度为什么不宜过高？ 2、阿司匹林在不同溶液中的溶解度是怎样的？ 3、实验中是否可以使用铁制仪器，为什么？

4、分析实验中可能出现的杂质有哪些？怎样鉴别？

实验四、解热镇痛药对乙酰氨基酚的合成

一、实验目的

1、掌握对乙酰氨基酚合成的原理和方法；

2、学习热水重结晶提纯对乙酰氨基酚的操作方法； 3、学习有机药物熔点的测定方法 二、原理

对氨基酚与醋酐直接发生酰化反应合成对乙酰氨基酚

三、主要仪器与试剂

仪器：磁力搅拌器、回流装置、真空冷冻干燥仪、熔点测定装置； 试剂：对氨基酚、醋酐、活性炭、亚硫酸氢钠 四、试验步骤

150ml烧杯中加入15-20ml水，准确称量8g对氨基酚悬浮于其中，加入7ml醋酐，再磁力搅拌器上控制温度60-70℃，搅拌15-20min，冷却，过滤，蒸馏水洗涤沉淀，将沉淀溶解于30ml热水，若溶液有色，加入0.2%的活性炭，煮沸10min后，趁热微孔滤膜过滤，滤液中加入2-3滴亚硫酸氢钠饱和溶液，放冷，析出结晶，抽滤，干燥后称重名计算产率，将产品研细后测定熔点(对氨基酚为184℃；对乙酰氨基酚为168℃) 五、思考题

1、亚硫酸氢钠的作用是什么？ 2、影响熔点测定的因素有哪些

实验五 磺胺醋酰钠的合成

一、目的要求

1. 通过磺胺醋酰钠的合成，了解用控制pH、温度等反应条件纯化产品的方法。

2. 加深对磺胺类药物一般理化性质的认识。

二、实验原理

磺胺醋酰钠用于治疗结膜炎、沙眼及其它眼部感染。磺胺醋酰钠化学名为N-[（4-氨基苯基）-磺酰基]-乙酰胺钠-水合物，化学结构式为：

NH2.H2O

磺胺醋酰钠为白色结晶性粉末；无臭味，微苦。易溶于水，微溶于乙醇、丙酮。

合成路线如下：

NH2NH2SO2NCOCH3Na+(CH3CO)2OSO2NH2NaOHpH12-13SO2NCOCH3NaHClpH4-5NH2NH2NaOHpH7-8SO2NCOCH3NaSO2NHCOCH3

三、实验方法

（一）磺胺醋酰的制备

在装有搅拌棒及温度计的三颈瓶中，加入磺胺17.2 g，22.5%氢氧化钠22 mL，开动搅拌，于水浴上加热至50℃左右。待磺胺溶解后，滴加4滴吡啶，然后再分次滴加醋酐13.6 mL，77% 氢氧化钠12.5 mL（首先，滴加醋酐3.6 mL，77% 氢氧化钠2.5 mL；随后，每次间隔5 min，将剩余的77% 氢氧化钠和醋酐分5次

交替加入，先加氢氧化钠，后加醋酐）。加料期间反应温度维持在50~55℃，反应pH值为12~13；加料完毕继续保持此温度反应30 min。反应完毕，停止搅拌，将反应液倾入250 mL烧杯中，加水20 mL稀释，用浓盐酸调至pH4-5，于冷水浴中放置30 min，并不时搅拌析出固体，抽滤得白色粉末。

用3倍量（3 mL / g）10% 盐酸溶解得到的白色粉末，不时搅拌，尽量使单乙酰物成盐酸盐溶解，抽滤除不溶物。如果上面所得粉末是粉红色，则在加HCl后直接加入少量活性碳室温脱色10 min，抽滤。滤液用40% 氢氧化钠调至pH 5，析出磺胺醋酰，抽滤，压干。将固体溶于10~15倍水中，加热溶解，趁热抽滤。冷却，抽滤得沉淀，即磺胺醋酰。

（不做钠盐就做这一步）重结晶：将固体溶解于10倍量（m/v）水中，加热溶解，趁热抽滤，冷却结晶，得磺胺醋酰精制品，烘干20min，称重。 （二）磺胺醋酰钠的制备（做钠盐就不做重结晶）

将磺胺醋酰置于50 mL烧杯中，于90℃热水浴上滴加计算量的5%氢氧化钠乙醇溶液至固体恰好溶解，放冷，析出结晶，抽滤（用丙酮转移），压干，干燥，计算收率。 注释:

1. 在反应过程中交替加料很重要，以使反应液始终保持一定的pH值（pH

12~13）。

2. 在交替加入氢氧化钠和醋酐时，先加氢氧化钠，再加醋酸，加料采取滴

加方式，并保持持续搅拌。

3. 按实验步骤严格控制每步反应的pH值，以利于除去杂质。

4. 将磺胺醋酰制成钠盐时，应严格控制5% NaOH乙醇溶液的用量，按计

算量滴加。

NH2+NaOHSO2NHCOCH321412.0XNH2+H2OSO2NCOCH3NaX=2.3 g

由计算可知需2.3 g NaOH，即滴加5% NaOH 乙醇溶液46mL便可。因磺胺醋酰钠水溶性大，若以水做溶剂不利于磺胺醋酰钠的结晶。选择NaOH 乙醇溶液可以提高产率，并且加快溶剂的挥发。

除杂质流程见图一。

214:40=12.5:X

图一 除杂质流程

思考题：

1. 酰化液处理的过程中，pH 7时析出的固体是什么？pH 5时析出的固体是什么？10% 盐酸中的不溶物是什么？

2. 反应碱性过强其结果磺胺较多，磺胺醋酰次之，双乙酰物较少；碱性过弱其结果双乙酰物较多，磺胺醋酰次之，磺胺较少，为什么？