4．实验操作

（1） 乙酰苯胺的制备

① 主要原料规格及用量配比

名 称 苯胺 冰醋酸

分子量 93.13 60.05

性状 liq liq

折光率 1.5860 1.372

比重 1.02 l.04

熔点℃ 沸点℃ —6 16.6

184

用量 10mL(10.2g))

摩尔数 0.11

摩尔比 1 2.36

117.9 15mL(15.7g，) 0.26

② 实验装置（见下）

③ 实验操作

10mL(10.2g，0.11mol)新蒸馏过的苯胺和15mL(15.7g，0.26mol)冰醋酸和少许锌粉置于50mL圆底烧瓶中，装上一短的刺形分馏柱，其上端安装温度计，支管可以通过支管接受瓶相连，接受瓶外部用冷水浴冷却。石棉网上小火缓缓加热至微沸并保持约15分钟，然后逐渐升高温度至回流，保持温度计读数于105℃约1.5h，反应生成的水及少量醋酸被蒸出。当温度下降时，表明反应完成，停止加热。趁热，在不断搅拌下用倾泻法将反应液以细流倒入盛有200mL冷水的烧杯中，粗乙酰苯胺呈细粒状析出，抽滤，用10~20mL冷水洗涤。粗品放入200mL热水中，加热至沸，若溶液中有未溶的油珠，则补加热水至油珠完全溶解。冷却片刻后加入0.5g活性炭，煮沸3~5分钟脱色。趁热抽滤（或热过滤），乙酰苯胺呈无色片状晶体析出。充分冷却后抽滤，晶体晾干后红外灯下烘干。称重，计算产率。（产量约6~8g，自己妥善保存，留作合成磺胺的原料）。测熔点：纯乙酰苯胺为无色片状晶体，m.p. 114.3℃。

④ 注释

a. 久置的苯胺色深有杂质，会影响乙酰苯胺质量，最好用新蒸的苯胺。

b. 加入锌粉的目的是防止苯胺在反应过程中被氧化，生成有色杂质。. c. 苯胺有毒，醋酸有刺激性，不要接触皮肤，及时盖紧试剂瓶。

d. 反应回流时，必须强热，蒸气高度应超过2/3冷凝管的高度，若加热强度不够时，则可能产生苯胺乙酸盐，而难以产生乙酰苯胺。 e. 收集的液体总体积约4.5mL。

f. 本实验用水作为溶剂重结晶，若天气冷，且保温措施不到位，则相当一部分产品损失

15

在滤纸上，水的用量过量10mL（即比饱和量多15~20%）左右更利于减少损失。

g. 在溶解过程中会出现油状物，此油状物不是杂质。乙酰苯胺的熔点为114℃，但当乙酰苯胺用水重结晶时，往往于83℃就熔化成液体，这时在水层有溶解的乙酰苯胺，在熔化的乙酰苯胺层中含有水，故油状物为未溶于水而已熔化的乙酰苯胺，所以应继续加入溶剂，直至完全溶解。

h. 加入活性炭时，一定要将溶液冷却至沸点以下，以免产生暴沸而溢出烧杯造成损失。 i. 趁热过滤时，热溶液入扇形滤纸速度要快，并且基本充满。活性炭理论用量为产品重的1~5%。

（2） 对氨基苯磺酰胺的制备

① 主要原料规格及用量配比

名 称 乙酰苯胺 氯磺酸 浓氨水

分子量

性状

比重 1.214 1.76 0.91

熔点℃ 114.3 -80

沸点℃ 305 60～64/ 2~4mm Hg

用量

摩尔数

7.5g 15mL （26.4g） 26mL

0.056 0.227 0.135

摩尔比 1.0 4.0 2.4

135.17 Sol 116.53 35.045

liq liq

② 操作

a. 乙酰氨基苯磺酰氯的制备

干燥的100mL锥形瓶中加入7.5g干燥的乙酰苯胺，石棉网上小火加热熔化。水浴中充分冷却后，冷却使熔化物凝结成块。一次加入15mL氯磺酸（通风橱中），立即装好反应装置。待固体全部溶解后，温水浴中加热10分钟至不再有HCl产生为止。冰水冷却，通风橱中，强烈搅拌下以细流慢慢倒入盛有120g碎冰的大烧杯中。少量冷水洗涤反应瓶，洗涤液也倒入烧杯中。搅拌，并尽量将大固体粉碎。抽滤得白色固体，少量冷水洗涤，所得乙酰氨基苯磺酰氯粗产品直接立即用于下步制备。

b. 对乙酰氨基苯磺酰胺的制备

上述粗产物放入烧杯，搅拌下慢慢加入26mL浓氨水，继续搅拌15min，然后加入20mL水，石棉网上小火加热10分钟以除去多余的氨。冷却，抽滤，冷水洗涤，得粗产品，直接用于下步水解。

c. 对氨基苯磺酰胺（磺胺）的制备

100mL圆底烧瓶中加入上述粗品和5mL浓HCl，投入沸石，石棉网上小火回流0.5h，至全部产品溶解后冷却至室温，得一几乎澄清的溶液。（若有固体析出，应继续加热使反应完全。若溶液呈现黄色并有极少量固体存在时，需加入少量活性炭，煮沸10分钟，过滤）。转移到大烧杯中，搅拌下加固体碳酸钠（约6g）中和至PH=7~8，冷却，抽滤，洗涤。粗品用水重结晶（每克产物约需12mL水），产量约4~5g。 纯对氨基苯磺酰胺为白色叶片状晶体，熔点：165~166℃。

③ 注释

a. 氯磺酸对皮肤和衣服腐蚀性强，暴露在空气中会冒出大量氯化氢气体，遇水会发生

16

猛烈的放热反应，甚至爆炸，因此取用时要小心。所有仪器必须干燥，含有氯磺酸的废液不能倒入废液缸。使用前应纯化，蒸馏收集148-150℃馏分。

b. 乙酰苯胺与氯磺酸反应十分剧烈，凝结成块状后反应较缓和。若反应仍然十分剧烈，应该适当冷却。

c. 瓶壁上若有少量水气凝结，应用干净滤纸吸去。

d. 磺化过程中放出大量氯化氢气体。装置应该严密，导气管末端应该与吸收器内水面接近。但不能插入水中，否则可能倒吸引发严重事故。

e. 加入速度必须慢，并充分搅拌，以免局部过热而使得对乙酰氨基苯磺酰氯水解。这是实验成功的关键。

f. 尽量洗去固体夹杂和吸附的盐酸，否者产物在酸性介质中放置过久，会立即水解。因此洗涤后应该尽量压干，并在1~2小时内将其转化为磺胺。

g. 对乙酰氨基苯磺酰氯粗品久置容易分解，甚至干燥后也不可避免。若要得到纯品，可将粗品溶解于温热氯仿，然后迅速转移到事先温热好的分液漏斗中，分出氯仿层，冰浴冷却，抽滤，干燥即可得到结晶。纯品熔点为149℃。

h. 这一步产品可不必分出，若要得到产品，可在冰浴中冷却，抽滤，冰水洗涤，干燥即可得到结晶。粗品用水重结晶，纯品熔点为219-220℃。

i. 对乙酰氨基苯磺酰胺在稀酸中水解为磺胺，后者又与过量的盐酸形成可溶性的盐酸盐，所以水解完成后，反应液冷却时应无晶体析出。由于水解前后溶液中氨的含量不同，加5mL浓HCl有时不够，因此，在回流至固体完全消失前，应检测溶液PH值，若酸性不够，应该补加盐酸继续回流一段时间。

j. 加固体碳酸钠中和滤液中的盐酸后，有二氧化碳伴生，故应控制加入速度并不断搅拌使其逸出。

对氨基苯磺酰胺是两性化合物，在过量的碱中容易变成为盐类而溶解。故中和操作必须仔细，以免降低产量。

4. 思考题

（1） 为什么苯胺要先乙酰化在氯磺化？直接氯磺化行吗？

（2） 如何理解对氨基苯磺酰胺是两性化合物，试用反应式表示它与稀酸和稀碱的作用。

17

实验八 磺胺醋酰钠的合成

(Synthesis Sulfacetamide Sodium)

磺胺醋酰钠用于治疗结膜炎、沙眼及其它眼部感染。 化学名为 N-[(4一氨基苯基)-磺酰基]-乙酰胺钠-水合物，

N-[(4-Aminophenyl)-sulfonyl]acetamide sodium salf monohydrate 化学结构式：

H2NOSNCOCH3 H2OONa

本品为白色结晶性粉末；无臭味，微苦。易溶于水，微溶于乙醇、丙酮。 一、目的要求

1.通过磺胺醋酰钠的合成，了解用控制pH、温度等反应条件纯化产品的方法。 2.加深对磺胺类药物一般理化性质的认识。

二、实验原理

1.乙酰化反应（磺胺醋酰的制备）

H2N OSNH2O+(CHCO)O32NaOHpH= 12-13H2NOSNCOCH3 pH= 4-5H2NONaH+OSNHCOCH3 O

2.成盐反应（磺胺醋酰钠的制备）

OONaOHpH= 7-8H2NSNCOCH3 H2OONa H2NSNHCOCH3 O三、实验方法 (一)磺胺醋酰（SA）的制备 1.主要原料规格及用量配比

原料名称 规格 用量 摩尔数 摩尔比 磺胺 CP 17.2g 0.1 1 醋酐 CP 13.6ml 0.142 1.42 氢氧化钠溶液 22.5％ 22ml 0.1125 1.13 氢氧化钠溶液 43.5% 12.5ml 0.11 1.08

18

2.操作

在装有搅拌子及温度计的100mL三颈瓶中，加入磺胺17.2g，22.5％氢氧化钠22mL，开动搅拌，并加热至50℃左右。待磺胺溶解后，分次加入醋酐13.6 mL，43.5％氢氧化钠12.5 mL(首先，加入醋酐3.6 mL，43.5％氢氧化钠2.5 mL；随后，每次问隔5min，将剩余的43.5％氢氧化钠和醋酐分5次交替加入，每次各2ml,因为放热，加醋酐时用滴加法，2mlNaOH可一次加入)。加料期间反应温度维持在50～55℃；加料完毕继续保持此温度反成30min。反应完毕，停止搅拌，将反应液倾人250mL烧杯中，加水20mL稀释，于冷水浴中用36％盐酸凋至pH7，放置30min，并不时搅拌析出固体，抽滤除去固体。滤液用36％盐酸调至pH4～5，抽滤，得白色粉末。

用3倍量(3mL／g)10％盐酸溶解得到的白色粉末，不时搅拌，放置30min尽量使单乙酰物成盐酸盐溶解，抽滤除不溶物。滤液加少量活性碳室温脱色10min，抽滤。滤液用443.5％氢氧化钠调至pH＝5，析出磺胺醋酰，抽滤，干燥，测熔点(mp.179～184℃)。若产品不合格，可用热水(1:15)重结晶。 (二)磺胺醋酰钠的制备 1.主要原料规格及用量配比

原料名称 规格 用量 摩尔数 摩尔比 磺胺醋酰 自制 上步得量 氢氧化钠溶液 22.5％ 适量 2.操作

将磺胺醋酰置于50mL烧杯中，加3－5滴蒸馏水，于水浴上加热至90℃滴加22.5％氢氧化钠至固体恰好溶解，放冷，析出结晶，抽滤(用丙酮转移)，压干，干燥，计算收率。 注释

[1].在反应过程中交替加料很重要，以使反应液始终保持一定的pH值(PH 12～13)。 [2].按实验步骤严格控制每步反应的PH值，以利于除去杂质。

[3].将磺胺醋酰制成钠盐时，应严格控制22.5％NaOH溶液的用量。因磺胺醋酰钠

[3]

[2]

[1]

19