两种抗菌药物的合成

实验人员：     胡顺，张海林

专业班级：        制药09-2        

指导教师姓名：汤桂梅，刘海涛

1.摘要 

随着时代的发展，看菌药物的合成研究在现代科研领域中有着比较大的地位，在这次试验中，我们主要合成了两种抗菌药物A和B，  以23A为原料，浓硫酸为催化剂，合成两种抗菌药物A、B。1 g 23A在0.1 g 浓H2SO4催化剂作用下，分别以无水乙醇及正丙醇为反应原料，反应时间3 hs，反应温度80℃，合成出两种抗菌药物A、B。其产率分别达到72.3%和75.1%。产物结构经IR、NMR及 m.p.得到证实。”

2.关键词

23A  酯化反应  抗菌药物，测定IR光谱

3.正文

1） 前言

1.1 化学合成抗菌药物的历史

     化学合成抗菌药物的历史最早可以追溯到20世纪40年代的美国和欧洲。1935年人工合成抗菌药物磺胺和1940应用于临床医学的青霉素。以后随着许多抗菌药物的出现，除了兽医临床使用的抗菌药物防治畜牧动物的疾病外，还大量使用抗菌药物作为饲料添加剂，提高饲料报酬，增加效益，再往后，更多的抗菌药物被运用到人类的临床使用防治疾病

1.2 抗菌药物

   由细菌、病毒、支原体、衣原体等多种病原微生物所致的感染性疾病遍布临床各科，其中细菌性感染最为常见，因此抗菌药物也就成为临床最广泛应用的药物之一。在抗菌药物治愈并挽救了许多患者生命的同时，也出现了由于抗菌药物不合理应用导致的不良后果，如不良反应的增多，细菌耐药性的增长，以及治疗的失败等，给患者健康乃至生命造成重大影响。

实验原料及设备

2.1  原料与试剂

   由代课老师买进实验原料，主要有23A，无水乙醇，浓硫酸，沸石，蒸馏水，正丙醇，无水碳酸钠

2.2  实验仪器

   100ml圆底烧瓶，50ml小烧瓶，直形冷凝管，电热套，10ml量筒，胶头滴管，熔点测定仪，50ml小烧杯，ph试纸，玻璃棒，完整的抽滤装置，铁架台及其附带设备，天平。

2.3  抗菌药物A的合成

2.3.1 酯的合成  在有机化学中，酯化反应是一种经典的有机化学反应，也是常见的一种有机化学反应，可以用来合成及制备一些较为简单的酯的方法。在本文中，选择23A和醇类化合物在酸性介质中，23A与醇之间发生分子间酯化反应合成出一种酯，这种酯具有一定的生物抗菌活性药物。

反应如下

2.3.2酯化反应机理 

酯化反应是一个可逆反应，其逆反应是酯的水解。

酯化反应随着羧酸和醇的结构以及反应条件的不同，可以按照不同的机理进行。酯化时，羧酸和醇之间脱水可以有两种不同的方式： 

(A)是由羧酸中的羟基和醇中的氢结合成水分子，剩余部分结合成酯。由于羧酸分子去掉羟基后剩余的是酰基，故方式(Ⅰ)称为酰氧键断裂。

2.4 抗菌药物B的合成

2.4.1 B反应中酯的合成

(B)是由羧酸中的氢和醇中的羟基结合成水，剩余部分结合成酯。由于醇去掉羟基后剩下烷基，故方式(B)称为烷氧键断裂。

用含有标记氧原子的醇(R＇18OH)在酸催化作用下与羧酸进行酯化反应时，发现生成的水分子中不含18，标记氧原子保留在酯中，这说明酸催化酯化反应是按方式(A)进行的。 

按这种方式进行的酸催化酯化反应，其机理表示如下：

首先是H+与羰基上的氧结合(质子化)，增强了羰基碳的正电性，有利于亲核试剂醇的进攻，形成一个四面体中间体，然后失去一分子水和H+，而生成酯。

　　实验证明，绝大部分羧酸与醇的酯化反应是按方式(A)进行。

实验操作

3.1 合成两种抗菌药物A和B 

分别制备两种抗菌药物

3.1.1 合成抗菌药物A

  1、在100ml圆底烧瓶中，加入5 ml 无水乙醇、5d 浓H2SO4摇匀。

2、 加入2 g 23A和一粒沸石，烧瓶置于电加热套中悬空加热。

3、加热回流3小时(注意回流前后的溶液的颜色变化)

4、反应结束后，自然冷却至室温。慢慢加入10% Na2CO3溶液直至反应液的pH值为7(注意反应中的实验现象)。

6、抽滤，滤液回收。

7、用蒸馏水洗涤滤饼，直至滤液的pH值为7。

8、粗产物用以下方式重结晶。

9、测熔点，与文献值对照。样品回收

重结晶方式：

一种重结晶方式：在50 mL小烧瓶中加入一半分量的产品A，4ml 50 %乙醇溶液（自配），并将小烧瓶置于电热套中，一边加热一边摇晃烧瓶，直至固体产品A全部溶解。静置，冷却，抽滤，滤渣自然干燥，称重，并计算产率。观察产品的外形。另一种重结晶方式：在50 mL小烧瓶中加入另一半分量的产品A，10 ml 蒸馏水，并将小烧瓶置于电热套中，一边加热一边摇晃烧瓶，直至固体产品A完全溶解。静置，冷却，抽滤，滤渣自然干燥，称重，并计算产率。观察产品的外形。)

项目三： 比较两种溶剂对产品A的溶解性及外形的影响，初步判断它们在这两种溶剂中的溶解度大小。

3.2.2  合成药物B  

      合成步骤同上，用正丙醇代替无水乙醇即可。样品回收

      由指导教师取样，统一安排测定IR 谱图。

3.3  试验中的现象

.3.1 制备A过程中的现象

     9:10  开始加热 溶液透明，黄色固体在烧瓶底部

     9:16 溶液变为淡黄色，黄色固体溶解

     9:17 加大电压，以减少达到沸腾的时间

     9:24 溶液沸腾

     9:26 烧瓶壁上出现固体，开始摇晃仪器是固体溶解

     9:32 实验时突然停水，突发事件，停止加热，将直形冷凝管中加入蒸馏水，封闭两口以防漏水

     9：37 开始加热，带直形冷凝管中的液体是回流效果不明显时更换其中的蒸馏水

     9:40 开始沸腾

     9:50 实验室恢复供水

     10:08 出现油状液体

     10:48 剩余少量固体，液体呈深黄色

     11:45 固体全部溶解

     12:10 停止加热

     12:30 调节pH至8后变为黄色糊状，加25ml水后呈米黄色

     15:28 收率完成 得到了浅黄色固体粉末

      将得到的固体粉末称量总重量，得到1.4g 将其平均分成两份放在两个干燥的烧杯内，分别按上实验步骤中的两种结晶方式，

3.4  实验结果与讨论

3.4.1 合成抗菌药物A的实验结果

通过上述的实验步骤，最终得到了1.4g固体粉末，平均分成两份后，分别进行两种冲结晶方式，，第一种4ml 50 %乙醇溶液（自配），并将小烧瓶置于电热套中，一边加热一边摇晃烧瓶，直至固体产品A全部溶解。静置，冷却，抽滤，滤渣自然干燥，称重，并计算产率。另一种，在50 mL小烧瓶中加入另一半分量的产品A，10 ml 蒸馏水，并将小烧瓶置于电热套中，一边加热一边摇晃烧瓶，直至固体产品A完全溶解。

第一种得到了0.48g第二种得到了0.15率分别为68.6%和21.4%

3.4.2 合成抗菌药物B的实验结果

结晶方式等与合成A的相同

第一种得到0.5g,第二种得到0.32g 产率分别为71.4%和45.7%

3.4.3 表格记录数据

药物

产量

产率

两者的误差较大，在进行A的重结晶的时候，在进行以水为溶剂的重结晶操作中，电热套的加热电压过高，加热程度度过大，使部分产物业被蒸发掉，所以产率较低

进行B的时候吸取了A的教训看，所以实验结果较为准确，产率较高

4 参考文献著录

  [1] 何长霖，昊耀增．双丙酮醇的研制[J]．沈阳化工，1995，2：16-20