常温下扑热息痛的常规、半常量及微型制备方法初探
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摘要：本文介绍了在常温下扑热息痛常规、半常量及微型化制备方法的实验比较，即以对氨基苯酚为原料，以二氯甲烷为反应溶剂，在常温下进行常规、半常量及微型化三种方法合成了扑热息痛。实验结果表明，微型法优于常规法和半常量法。常温下微型化合成扑热息痛条件温和，达到反应终点时间仅为15分钟，收率为96.03%，有效地提高了实验效率。
关键词：扑热息痛;常规;半常规;微型制备;常温
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）22-0272-02
全国高校化学或医学专业开设的化学实验一般都为常规实验，虽然常规实验可以让学生得到基本训练，但是消耗试剂量大，并且易产生废气物，会造成比较大的污染。微型化学实验是一种创新、环保、节约、省时和具有启发性的试验方式[1]，并且它在高校的教育教学中起着广泛的作用：缩减药品用量、减少环境污染、缩短实验时间、方便携带，还可使严谨的科学态度和绿色化学的实验理念融入学生的思维当中，故此引起了从事化学教学人员对微型化学实验教学的高度重视，同时对微型化实验操作技巧要求更高，对学生提出了更高的要求，更利于养成良好的操作习惯。
对于常规实验，半常量实验操作较简便，工作效率较高，试剂用量一般为常规法的1/5—1/10，实验时间缩短1/3左右。半常量法易操作，试剂用量少，具有常规法所没有的优点。
扑热息痛又名对乙酰氨基苯酚，易溶于热水和乙醇，是一种常用的解热镇痛药，其解热镇痛效果好、刺激性小、药效作用迅速、副作用小[2]，正逐步取代以往常用的解热镇痛药，如非那西丁、阿司匹林、安乃近等。《扑热息痛的制备》是药物化学实验课程设置开设的实验之一[3]，一般都是用常规实验法制备扑热息痛进行教学，所存在的缺陷是药品用量大，对环境污染大，整个实验过程用时长，并且产率不高，故此本文用微型化实验改进扑热息痛的制备实验教学，用新的理念探讨《扑热息痛的制备》的简便方法，为一些基本化学实验教学提供一定的借鉴意义。
一、实验部分
（一）实验原理
参照文献[4]并改进，以对氨基苯酚为起始原料，在常温下合成了目标产物扑热息痛，图1详细地展示了合成路线。
（二）实验仪器与药品
微型实验仪器一套（云南大学研制）;恒温磁力搅拌器，对氨基苯酚（AR），碳酸氢钠（AR），冰醋酸（AR），草酰氯（AR），二氯甲烷（AR）。
（三）实验步骤
1.扑热息痛的合成。常温下，在常规（半常量、微型）50mL（50mL、15mL）干燥的圆底烧瓶中加入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，搅拌15分钟，LC跟踪反应，无原料点出现，再加入16.5g（0.33g、165g）对氨基苯酚，继续常温搅拌15分钟，LC跟踪反应，无原料点出现，视为反应完全。抽滤，滤饼用饱和碳酸氢钠洗1—2次，收集滤饼干燥后得到白色粉末样粗产品。
2.粗产品的重结晶。往2mL的圆底瓶中加入一小型磁力搅拌子和上述微型法制备得到的粗产品，再加入0.7mL水溶液，装上微型回流冰凝管，磁力搅拌下升温至100℃，使粗产品完全溶解，得到一无色透明溶液。提前将一支塑料滴管口用棉花塞好，且将其气体挤压出来，在停止加热时，立即将其插入溶液中进行吸滤。当溶液冷却后析出结晶，这时需要对滴管底部进行轻轻的敲打，使晶体往底部沉降，剪去滴管的细颈部分，并吸掉除去上层清液。滴加1—2滴纯净水进行洗涤晶体，除去水分。将晶体取出放在滤纸上挤压、转移到表面皿上进行烘干，称重得到0.145g产品，产率高达96.03%。熔点在169.5—171.2℃（文献值168—171℃）。
二、结果与讨论
1.微型实验、半常实验和常规实验相比较。三种方式的实验效果，主要根据其试剂用量、产率、反应所需时间等指标比较得出，如表1所示。由表1可以看出，操作时间：常规法>半常量法>微型法;产率：半常量法≈常规法>微型法，微型法产率偏高。试剂用量：微型法试剂用量大大减少，试剂用量往往为常规量的几十分之一，乙酸的用量由10.0g减少至0.1g，草酰氯的用量由12.6g缩减至0.126g，对氨基苯酚的用量由16.5g降低到0.165g，且重结晶的水用量也大大减少，产率也有所升高，半常量法所用试剂也有所减少，为常规量的一半，反应时间相应的也缩短了。因此，通过综合评定，微型法优于常规法和半常量法。由此结果可见，微型下合成扑热息痛的时间缩短，学生有更加充裕的时间去认真思考问题，有利于克服实验中手忙脚乱的现象，同时也为开展更多有意义的实验创造了条件。此外，大大的缩减了实验经费，减少了污染，同時微型实验对学生进行规范操作也提出了更高、更严的要求，要求学生操作更加认真，要更仔细的观察。同时，仪器比较小巧玲珑使实验的趣味性有所增加，大大提高了学生实验的积极性，有利于培养学生严谨的科学态度和实验素质，并用绿色化学的实验理念进行规范操作。
2.温度对反应的影响。由表2可以看出，升温会导致反应收率稍有下降。随着温度的升高，乙酰氯的活性升高，酰化反应速率加快，但是由于乙酰氯的性质活泼，当室温>35℃时，乙酰氯开始分解或挥发，致使反应收率明显下降。分析表1可以得出结论：25℃为最佳反应温度，收率高达96.03%。
3.微型化重结晶的改进。安培法重结晶是微型化实验在过去用的比较多的方法，但是安培瓶的制作比较麻烦，而且吸滤过程中容易受冷，如果一次吸滤不完，就要进行再次加热，使产品再次结晶，这样就会引起损失，因此我们采用塑料滴管代替安培瓶进行吸率，操作迅速方便。
三、结论
本文探讨了常温下常规法、半常量法和微型法制备扑热息痛，即以对氨基苯酚为原料合成了目标产物扑热息痛，并用改进的微型化重结晶法提纯产品。结果表明，微型法由于常规法和半常量法，微型化实验使扑热息痛的产率由90%提高到了96.03%。此外，实验结果也表明，常温下反应操作更简单、更节能，且试剂用量减少后实验经费也减少了，进而实验时间也缩短了、污染也减少了，产量也提高了，实验效率也大大的得到了提升，并最终使学生养成了良好的科学实验操作习惯，提高了实验操作能力。
参考文献：
[1]郑虎.药物化学[M].第5版.北京：人民卫生出版社，2003：186.
[2]周宁怀，王德琳.微型有机化学实验[M].北京：科学出版社，1999.
[3]孙铁民.药物化学实验[M].北京：中国医药科学出版社，2008.
[4]张晓阳，辛纪衡，刘晓莲，等.常温下合成对乙酰氨基苯酚[J].煤炭与化工，2017，40（6）：30-32.
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