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安息香的辅酶合成及转化
【实验目的】
学习安息香辅酶合成及转化的制备原理和方法。了解多步骤有机合成的方法。进一步掌握回流、冷却、抽滤等基本操作。
【实验原理】
(1)安息香的辅酶合成
苯甲醛在催化量的氰离子作用下,经过酰基负碳离子等价物的阶段,发生缩合反应生成安息香。其反应历程如下:
CHO
+HCN
Ph
CN
Ph
:CN
Ph
H
Ph
H
Ph
:CN
H
+
CN
Ph
C
N:
在本实验中,采用了有生物活性的辅酶维生素B1(Thiamine)来
代替剧毒的氰化物完成安息香缩合反应。反应时,维生素B1分子中的噻唑环上的氮原子和硫原子邻为的氢,在碱的作用下可生成负碳离子(a)。
CH3
RH
NHR
CH2
CH3
2CH2OH+
:B
CH3R(a)
+
2CH2OH+
HB
然后负碳离子(a)与苯甲醛作用生成中间体(b),(b)可以分离得到,经过异构化脱去质子得到中间体烯胺(c),(c)与另一分子苯甲醛作
用得到安息香。
Ph
H+
(a)
CH3+RPh
2CH2
OHH
+CH3RPh
2CH2OHOH(b)
CHCH
COH
HOCH22HOCH2(c)Ph
CH3HOCH22
+
+OHCPh
H
+
PhPh
(2)二苯基乙二酮的合成
安息香可以被温和的氧化剂醋酸铜氧化生成α-二酮,铜盐本身被还原成亚铜态。本实验经改进后使用催化量的醋酸铜,反应中产生的亚铜盐可不断被硝酸铵重新氧化生成铜盐,硝酸本身被还原为亚硝酸胺,后者在反应条件下分解为氮气和水。改进后的方法在不延长反应时间的情况下可明显节约试剂,且不影响产率及产物纯度。安息香也可用浓硝酸氧化成α
-二酮,但由于释放出二氧化氮对环境产生污染。
(3)5,5-二苯基乙内酰脲
C
HOHO
O
O
O3
5,5-二苯基乙内酰脲即苯妥英是一种抗癫痫药。英文名Phenytoin。中文别名大伦丁、地伦丁、二苯妥英、二苯乙内酰脲、或奇非宁。适用
于治疗全身性强直阵挛性发作、复杂部分性发作(精神运动性发作、颞叶癫痫)、单纯部分性发作(局限性发作)和癫痫持续状态。也可用于治疗三叉神经痛。
总反应方程式:
CHO
OHOOH
3OOO
HNNHO
5,5-二苯乙内酰脲
【实验步骤】
(1)安息香的辅酶合成
①在50 (盐酸硫胺素盐噻胺),2mL蒸馏水,8mL95%乙醇,用塞子塞上瓶口,放在冰盐浴中冷却。②用一支试管取2mL10%NaOH溶液,也放在冰盐浴中冷却10min。③将冷透的 NaOH溶液滴加入冰浴中的VB1溶液的圆底烧瓶中,不断震荡,调节pH:9-10,此时溶液呈黄色。
④去掉冰浴,量取5mL新蒸苯甲醛加入上述溶液中,装上回流冷凝管,加入沸石。温水浴中加热反应,水浴温度控制在60-75℃之间(不
能使反应物剧烈沸腾),约80-90min。,此时溶液为橘黄或橘红色的均相溶液。
⑤撤去水浴,待反应物冷至室温,析出浅黄色结晶,再放入冰浴中冷却使之结晶完全。(若出