常溫下?lián)錈嵯⑼吹某Ｒ?guī)、半常量及微型制備方法初探

覃其品 蒙昌宇 鄒碧群

摘要：本文介紹了在常溫下?lián)錈嵯⑼闯Ｒ?guī)、半常量及微型化制備方法的實驗比較，即以對氨基苯酚為原料，以二氯甲烷為反應溶劑，在常溫下進行常規(guī)、半常量及微型化三種方法合成了撲熱息痛。實驗結(jié)果表明，微型法優(yōu)于常規(guī)法和半常量法。常溫下微型化合成撲熱息痛條件溫和，達到反應終點時間僅為15分鐘，收率為96.03%，有效地提高了實驗效率。

關(guān)鍵詞：撲熱息痛;常規(guī);半常規(guī);微型制備;常溫

中圖分類號：G642.0 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2019）22-0272-02

全國高校化學或醫(yī)學專業(yè)開設的化學實驗一般都為常規(guī)實驗，雖然常規(guī)實驗可以讓學生得到基本訓練，但是消耗試劑量大，并且易產(chǎn)生廢氣物，會造成比較大的污染。微型化學實驗是一種創(chuàng)新、環(huán)保、節(jié)約、省時和具有啟發(fā)性的試驗方式[1]，并且它在高校的教育教學中起著廣泛的作用：縮減藥品用量、減少環(huán)境污染、縮短實驗時間、方便攜帶，還可使嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和綠色化學的實驗理念融入學生的思維當中，故此引起了從事化學教學人員對微型化學實驗教學的高度重視，同時對微型化實驗操作技巧要求更高，對學生提出了更高的要求，更利于養(yǎng)成良好的操作習慣。

對于常規(guī)實驗，半常量實驗操作較簡便，工作效率較高，試劑用量一般為常規(guī)法的1/5—1/10，實驗時間縮短1/3左右。半常量法易操作，試劑用量少，具有常規(guī)法所沒有的優(yōu)點。

撲熱息痛又名對乙酰氨基苯酚，易溶于熱水和乙醇，是一種常用的解熱鎮(zhèn)痛藥，其解熱鎮(zhèn)痛效果好、刺激性小、藥效作用迅速、副作用小[2]，正逐步取代以往常用的解熱鎮(zhèn)痛藥，如非那西丁、阿司匹林、安乃近等。《撲熱息痛的制備》是藥物化學實驗課程設置開設的實驗之一[3]，一般都是用常規(guī)實驗法制備撲熱息痛進行教學，所存在的缺陷是藥品用量大，對環(huán)境污染大，整個實驗過程用時長，并且產(chǎn)率不高，故此本文用微型化實驗改進撲熱息痛的制備實驗教學，用新的理念探討《撲熱息痛的制備》的簡便方法，為一些基本化學實驗教學提供一定的借鑒意義。

一、實驗部分

（一）實驗原理

參照文獻[4]并改進，以對氨基苯酚為起始原料，在常溫下合成了目標產(chǎn)物撲熱息痛，圖1詳細地展示了合成路線。

（二）實驗儀器與藥品

微型實驗儀器一套（云南大學研制）;恒溫磁力攪拌器，對氨基苯酚（AR），碳酸氫鈉（AR），冰醋酸（AR），草酰氯（AR），二氯甲烷（AR）。

（三）實驗步驟

1.撲熱息痛的合成。常溫下，在常規(guī)（半常量、微型）50mL（50mL、15mL）干燥的圓底燒瓶中加入25mL（10mL、5mL）二氯甲烷，10g（0.2g、0.1g）乙酸，然后慢慢滴加12.6g（0.252g、0.126g）草酰氯，攪拌15分鐘，LC跟蹤反應，無原料點出現(xiàn)，再加入16.5g（0.33g、165g）對氨基苯酚，繼續(xù)常溫攪拌15分鐘，LC跟蹤反應，無原料點出現(xiàn)，視為反應完全。抽濾，濾餅用飽和碳酸氫鈉洗1—2次，收集濾餅干燥后得到白色粉末樣粗產(chǎn)品。

2.粗產(chǎn)品的重結(jié)晶。往2mL的圓底瓶中加入一小型磁力攪拌子和上述微型法制備得到的粗產(chǎn)品，再加入0.7mL水溶液，裝上微型回流冰凝管，磁力攪拌下升溫至100℃，使粗產(chǎn)品完全溶解，得到一無色透明溶液。提前將一支塑料滴管口用棉花塞好，且將其氣體擠壓出來，在停止加熱時，立即將其插入溶液中進行吸濾。當溶液冷卻后析出結(jié)晶，這時需要對滴管底部進行輕輕的敲打，使晶體往底部沉降，剪去滴管的細頸部分，并吸掉除去上層清液。滴加1—2滴純凈水進行洗滌晶體，除去水分。將晶體取出放在濾紙上擠壓、轉(zhuǎn)移到表面皿上進行烘干，稱重得到0.145g產(chǎn)品，產(chǎn)率高達96.03%。熔點在169.5—171.2℃（文獻值168—171℃）。

二、結(jié)果與討論

1.微型實驗、半常實驗和常規(guī)實驗相比較。三種方式的實驗效果，主要根據(jù)其試劑用量、產(chǎn)率、反應所需時間等指標比較得出，如表1所示。由表1可以看出，操作時間：常規(guī)法>半常量法>微型法;產(chǎn)率：半常量法≈常規(guī)法>微型法，微型法產(chǎn)率偏高。試劑用量：微型法試劑用量大大減少，試劑用量往往為常規(guī)量的幾十分之一，乙酸的用量由10.0g減少至0.1g，草酰氯的用量由12.6g縮減至0.126g，對氨基苯酚的用量由16.5g降低到0.165g，且重結(jié)晶的水用量也大大減少，產(chǎn)率也有所升高，半常量法所用試劑也有所減少，為常規(guī)量的一半，反應時間相應的也縮短了。因此，通過綜合評定，微型法優(yōu)于常規(guī)法和半常量法。由此結(jié)果可見，微型下合成撲熱息痛的時間縮短，學生有更加充裕的時間去認真思考問題，有利于克服實驗中手忙腳亂的現(xiàn)象，同時也為開展更多有意義的實驗創(chuàng)造了條件。此外，大大的縮減了實驗經(jīng)費，減少了污染，同時微型實驗對學生進行規(guī)范操作也提出了更高、更嚴的要求，要求學生操作更加認真，要更仔細的觀察。同時，儀器比較小巧玲瓏使實驗的趣味性有所增加，大大提高了學生實驗的積極性，有利于培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和實驗素質(zhì)，并用綠色化學的實驗理念進行規(guī)范操作。

2.溫度對反應的影響。由表2可以看出，升溫會導致反應收率稍有下降。隨著溫度的升高，乙酰氯的活性升高，酰化反應速率加快，但是由于乙酰氯的性質(zhì)活潑，當室溫>35℃時，乙酰氯開始分解或揮發(fā)，致使反應收率明顯下降。分析表1可以得出結(jié)論：25℃為最佳反應溫度，收率高達96.03%。

3.微型化重結(jié)晶的改進。安培法重結(jié)晶是微型化實驗在過去用的比較多的方法，但是安培瓶的制作比較麻煩，而且吸濾過程中容易受冷，如果一次吸濾不完，就要進行再次加熱，使產(chǎn)品再次結(jié)晶，這樣就會引起損失，因此我們采用塑料滴管代替安培瓶進行吸率，操作迅速方便。

三、結(jié)論

本文探討了常溫下常規(guī)法、半常量法和微型法制備撲熱息痛，即以對氨基苯酚為原料合成了目標產(chǎn)物撲熱息痛，并用改進的微型化重結(jié)晶法提純產(chǎn)品。結(jié)果表明，微型法由于常規(guī)法和半常量法，微型化實驗使撲熱息痛的產(chǎn)率由90%提高到了96.03%。此外，實驗結(jié)果也表明，常溫下反應操作更簡單、更節(jié)能，且試劑用量減少后實驗經(jīng)費也減少了，進而實驗時間也縮短了、污染也減少了，產(chǎn)量也提高了，實驗效率也大大的得到了提升，并最終使學生養(yǎng)成了良好的科學實驗操作習慣，提高了實驗操作能力。

參考文獻：

[1]鄭虎.藥物化學[M].第5版.北京：人民衛(wèi)生出版社，2003：186.

[2]周寧懷，王德琳.微型有機化學實驗[M].北京：科學出版社，1999.

[3]孫鐵民.藥物化學實驗[M].北京：中國醫(yī)藥科學出版社，2008.

[4]張曉陽，辛紀衡，劉曉蓮，等.常溫下合成對乙酰氨基苯酚[J].煤炭與化工，2017，40（6）：30-32.