BÁO cáo THỰC HÀNH hóa dược 1 bài 2 tổng hợp sulfacetamid

- Giải thích hiện tượng: Có kết tủa màu trắng, do sulfanilamid bị acetyl hóa -COCH3 bởi anhydrid acetic tạo ra sản phẩm N,N’–diacetylsulfanilamid tính acid không tan trong nước và acid y

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐÔNG Á

BÁO CÁO THỰC HÀNH HÓA DƯỢC 1

Bài 2: Tổng hợp Sulfacetamid

Họ và tên: 1 Bùi Trần Anh Tài

2 Trần Thị Mỹ Thơ

3 Nguyễn Thị Minh Thoa

4 Nguyễn Thị Mỹ Thuận

5 Đỗ Thị Trang

Tiểu nhóm: 5

MỤC LỤC

A KẾT QUẢ 1

1 Viết phương trình phản ứng và giải thích hiện tượng của các phản ứng hóa học 1

a) Phản ứng acetyl hóa 1

b) Phản ứng thủy phân 1

Hình 1 Cân và hòa tan các chất 2

Hình 2 Kết quả sau khi lọc dưới áp suất giảm 2

Hình 3 Khuấy tan 3

Hình 4 Khuấy và đun trên bếp cách thủy 3

Hình 5 Lọc tủa 4

3 Tính toán kết quả cho các thử nghiệm định lượng hoặc hiệu suất phản ứng:.5 4 Trả lời các câu hỏi trong giáo trình thực hành: 6

Câu 1: Các sản phẩm có thể tạo thành trong giai đoạn acetyl hóa là gì? 6

Câu 2: pH có ảnh hưởng thế nào đến hiệu suất và chất lượng sản phẩm? 7

Câu 3: Có thể kiểm tra phản ứng đã xảy ra hoàn toàn hay chưa bằng cách nào? 7

Câu 4: Kể vài biệt dược có chứa sulfacetamid? 7

B RÚT KINH NGHIỆM 7

A KẾT QUẢ

1 Viết phương trình phản ứng và giải thích hiện tượng của các phản ứng hóa học.

a) Phản ứng acetyl hóa.

- Giải thích hiện tượng: Có kết tủa màu trắng, do sulfanilamid bị acetyl hóa (-COCH3) bởi anhydrid acetic tạo ra sản phẩm N,N’–diacetylsulfanilamid (tính acid) không tan trong nước và acid yếu (CH3COOH) nên có tủa màu trắng

b) Phản ứng thủy phân.

- Giải thích hiện tượng: kết tủa tan hoàn toàn trong dung dịch NaOH 20%, do phản ứng thủy phân giữa acid và kiềm tạo ra muối sulfacetamid (lưỡng tính) nên tan, ở nhiệt độ 450C nhóm acetyl trên amino ở N1 ( bên trái) nhạy cảm nên sẽ bị cắt, tạo ra sulfacetamid

2 Hình ảnh và kết luận cho mỗi thử nghiệm

Hình 1 Cân và hòa tan các chất

- Cho 5 g sulfanilamid vào erlen 100 ml khô sạch, thêm lần lượt 9 ml anhydrid acetic và 2,5 ml dung dịch ZnCl2 50 % trong acid acetic băng Đậy nút erlen có chèn giấy, đặt erlen vào nồi cách thủy, siết giữ cổ erlen

- Giữ trong khoảng 30 phút ở nhiệt độ 70 – 80 Cứ 10 phút lắc đều một lần

để phản ứng xảy ra tốt hơn

* Kết luận:

 Vì nguyên liệu đầu là sulfanilamid là một chất khó tan trong nước lạnh nên ta cần thực hiện trong bếp cách thủy 70 – 800C để sulfanilamid dễ tan

và dễ thực hiện phản ứng

 Anhydric acetic là tác nhân acetyl hóa

 ZnCl2 trong acid acetic băng vai trò là chất xúc tác, môi trường cho quá trình phản ứng diễn ra thuận lợi hơn

Hình 2 Kết quả sau khi lọc dưới áp suất giảm.

- Khi phản ứng kết thúc, tháo hệ thống, làm nguội và thêm 50 ml nước cất vào hỗn hợp phản ứng; khuấy đều Lọc dưới áp suất giảm (tráng lọc và

2

- phễu trước với nước), dùng 5 ml nước tráng erlen và rửa tủa.

Sản phẩm tủa: Diacetylsulfanilamid (sản phẩm chính), Sulfanilamid dư, Sulfacetamid

*Kết luận:

 Anhydric acetic là một chất rất háo nước khi gặp nước sẽ phản ứng ngay tạo thành CH3COOH làm giảm lượng anhydric acetic ( tác nhân acetyl hóa)

 ZnCl2 50% trong acid acetic băng là chất xúc tác để hoạt hóa nhóm CO của anhydric acetic nên sau khi phản ứng kết thúc ZnCl2 còn lại

 Lọc dưới áp suất giảm để thu lấy tủa giúp giữ lại các sulfamid, lọc để loại

bỏ đi ZnCl2 và CH3COOH

Hình 3 Khuấy tan

Hình 4 Khuấy và đun trên bếp cách thủy.

- Cho tủa vào becher 100 ml, thêm 25 ml dung dịch NaOH 20 %, khuấy cho tan hết Điều chỉnh nhiệt độ bếp cách thủy xuống 50oC (tỏa nhiệt), Vừa đun vừa khuấy ở nhiệt độ khoảng 50oC trong khoảng 60 – 90 phút

*Kết luận: hỗn hợp sulfamid bị thủy phân thu được dung dịch có thể chứa

các chất sau:

 Diacetyl sulfanilamid (tính acid)

 Sulfacetamid (lưỡng tính)

 Sulfanilamid dư (lưỡng tính)

- -Kiểm tra phản ứng bằng cách cho NaOH 20% thì sản phẩm tủa tan hoàn toàn vì diacetylsulfanilamid tan trong môi trường base, không tan trong môi trường acid

Hình 5 Lọc tủa

- Khi phản ứng kết thúc, tháo hệ thống, trút dung dịch qua becher 250 ml Trung hòa dịch lọc bằng dung dịch HCl 10 % đến khi xuất hiện tủa (xác định pH 3 – 4 bằng chỉ thị pH) Để yên 3 phút

- Tiếp tục thêm HCl 10 % đến khi pH bằng 1-2:

* Kết luận: Sản phẩm không tan hết Chứng tỏ dung dịch sau khi đun có

chứa diacetylsufamilamid

- Lọc bỏ tủa (diacetylsulfanilamid) lấy dịch Trung hòa dịch lọc bằng NaOH 10% cho đến pH khoảng 5 Ngâm vào nước đá lạnh khoảng 10 phút cho Sulfacetamid kết tủa hoàn toàn

4

Hình 6: Ngâm trong đá.

* Kết luận: Dịch lọc được trung hòa bằng NaOH 10% đến pH 5 là khoảng pH

mà Sulfacetamid kết tủa (nếu pH qua kiềm thì sulfacetamid sẽ thủy phân về chất ban đầu là sulfanilamid, nếu pH quá acid thì Sulfacetamid sẽ tan) Việc thay đổi

pH chính xác sẽ cho sản phẩm tinh khiết hơn và quá trình đạt hiệu suất cao hơn

- Lọc dưới áp suất giảm Thu sản phẩm vào đĩa petri có nắp

- Sấy khô ở 60 C , Ghi nhận số liệu sulfacetamid thu được.⁰

Hình 7: Sản phẩm thu được.

* Kết luận: Sản phẩm Sulfacetamid thu được = 0,07 (g) ( Hình 7).

3 Tính toán kết quả cho các thử nghiệm định lượng hoặc hiệu suất phản ứng:

nSulfanilamid = 172,25,00 = 0,029 (mol)

nDiacetylsulfanilamid = V∗D M = ¿ 9∗1,08102.1 = 0,095 (mol)

Ta có:

1Sulfanilamid + 2(CH3CO)O  1Diacetylsulfanilamid  1Sulfacetamid

M = 214,2 0,029 mol 0,095 mol

Khối lượng Sulfacetamid lý thuyết = 172,25,00 * 214,2 = 6,22 g

Hiệu suất phản ứng (%):

H(%) = m(thựctế )6,22 * 100 = o,o76,22 * 100 = 1,13 %

4 Trả lời các câu hỏi trong giáo trình thực hành:

Câu 1: Các sản phẩm có thể tạo thành trong giai đoạn acetyl hóa là gì?

- Diacetyl sulfanilamid:

- Sufanilamid dư:

- Sulfacetamid:

6

- CH3COOH ( acid acetic)

- ZnCl2 ( kẽm clorid)

Câu 2: pH có ảnh hưởng thế nào đến hiệu suất và chất lượng sản phẩm?

Sulfanilamide: tan tốt trong nước ( lưỡng tính)

Sulfacetamid: Tan ở pH 1-2, không tan ở pH 4-5, tan trong pH base

Diacetyl sulfanilamid: không tan ở pH acid, tan ở pH base

- Sau phản ứng, hỗn hợp ở pH kiềm các sản phẩm đều tan trong kiềm cần dùng HCl 10% để trung hòa sản phẩm và chuyển môi trường dần về pH acid (3-4) rồi xuống pH (1-2) để sản phẩm phụ diacetylsulfaniamid không tan trong môi trường acid bị tủa, để sản phẩm chính sulfacetamid tan hết trong hỗn hợp và tách hoàn toàn sản phẩm

- Dịch lọc được trung hòa bằng NaOH 10% đến pH 5 là khoảng pH mà

Sulfacetamid kết tủa còn sulfanilamid sẽ tan, lọc lấy kết tủa để được

sulfacetamid.( nếu pH qua kiềm thì sulfacetamid sẽ thủy phân về chất ban đầu là sulfanilamid, nếu pH quá acid thì Sulfacetamid sẽ tan) Việc thay đổi pH chính xác sẽ dễ tinh chế hơn, cho sản phẩm tinh khiết hơn và quá trình đạt hiệu suất cao hơn

Câu 3: Có thể kiểm tra phản ứng đã xảy ra hoàn toàn hay chưa bằng cách nào?

- Phản ứng acetyl hóa:

+ Cho một ít hỗn hợp phản ứng (khoảng bằng nửa hạt bắp) vào ống nghiệm chứa sẵn khoảng 10ml NH4OH đậm đặc, hỗn hợp phải tan hoàn toàn.( vì sản phẩm diacetylsulfanilamid có tính acid nên phải tan hoàn toàn trong kiềm)

+ Cho một ít hỗn hợp phản ứng (khoảng bằng hạt bắp) vào ống nghiệm khác chúa sẵn khoảng 10ml dung dịch HCL 10%, hỗn hợp không tan được (vì sản phẩm diacetylsulfanilamid có tính acid nên phải không tan trong acid), nếu chưa xảy ra hoàn toàn thì hỗn hợp sẽ có tan một phần do 1 vài sulfamid có tính kiềm

- Phản ứng thủy phân hoàn toàn:

Cho một ít hỗn hợp phản ứng (khoảng nửa hạt bắp) vào ống nghiệm chứa sẵn khoảng 10ml dung dịch HCL 10%, hỗn hợp tan hết Nếu thủy phân không hoàn toàn thì sẽ có tủa ( do còn diacetylsulfanilamid chưa thủy phân hết không tan trong acid)

Câu 4: Kể vài biệt dược có chứa sulfacetamid?

Sufacetamid natri, Mekoblue, Sulfacol, Cophalen, Sulfarin,…

B RÚT KINH NGHIỆM

+ Giai đoạn phản ứng acetyl hoá

- Đựng chế phẩm trong dụng cụ sạch khô.(vì nước sẽ phản ứng với anhydrid acetic làm giảm hiệu suất và làm ZnCl2 phân ly thành ion không thể hiện nđược tính chất của acid lewis)

- Đun ở nhiệt độ 80 C, cách 10 phút lắc thật đều để phản ứng xảy ra tốt hơn.⁰ + Giai đoạn thủy phân không hoàn toàn:

- Vừa đun vừa khuấy ở nhiệt độ 45 C nhưng nhiệt độ nồi cách thủy phải từ 50-⁰

52 C thì mới đảm bảo dung dịch ổn định 45 C (vì toả nhiệt) Cũng không để ⁰ ⁰ nhiệt độ cáo quá thì dung dịch sẽ thủy phân về lại chất ban đầu

- Khi trung hoà dịch lọc bằng NaOH 10%, vừa đến pH 5 thì dừng lại (nếu tiếp tục thêm NaOH 10% pH vẫn mức 5 nhưng sẽ làm tan tủa dẫn đến hiệu suất thấp) Hạn chế khuấy nếu có tủa xuất hiện

- Khi ngâm dung dịch trong nước đá để tạo tủa Nếu dung dịch chưa có tủa có thể

cọ thành để tạo mồi xúc tác cho phản úng

 Kết quả thực hành của nhóm:

- Kết quả thu được không đạt, hiệu suất thấp vì các lý do:

+ Ở giai đoạn phản ứng acetyl hoá: khi đun cách thủy, erlen khô, hỗn hợp lắc đều nên phản ứng xảy ra tốt Diacetylsufamilamide được tạo ra khá nhiều

+ Ở giai đoạn thủy phân không hoàn toàn: Khi đun ở bếp điện cách thủy Nhóm duy trì nhiệt độ của bếp cách thủy ở khoảng 50 C, qua quá trình toả nhiệt và ⁰ khuấy đều dung dịch khi đun làm cho nhiệt độ của dung dịch có chút chênh lệch nên quá trình thủy phân diễn ra không hoàn toàn, diacetylsufamilamide chưa được thủy phân hết dẫn đến sản phẩm Sulfacetamid tạo thành quá ít

8