实验三 磺胺醋酰钠（Sulfacetamide Sodium）的合成

一、实验目的

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

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

NH2.H2OSO2NCOCH3Na

磺胺醋酰钠为白色结晶性粉末；无臭味，微苦。易溶于水，微溶于乙醇、丙酮。

合成路线如下：

NH2NH2NaOHpH12-13SO2NCOCH3NaNH2NH2NaOHpH7-8SO2NCOCH3Na+(CH3CO)2OSO2NH2HClpH4-5SO2NHCOCH3

三、主要实验仪器和药品

表一 所用的玻璃仪器及规格

玻璃仪器名称 三颈烧瓶 球形冷凝管 温度计 量筒 胶头滴管

规格 100ml 100℃ 5ml 50ml 1ml

数量 1 1 1 2 2 2

烧杯 玻璃棒 表面皿 布氏漏斗 抽滤瓶

50ml 250ml 1000ml 500ml

3 4 1 3 1 1 1

表二 所用的试剂及规格

药品名称 磺胺 氢氧化钠 乙酸酐 浓盐酸 活性炭

药品厂家

天津市北联精细化学品开发有限公司 上海试剂总厂 广东汕头市西陇化工厂 上海成海化学工业有限公司

药品规格 含量不少于99.5%

含量不少于96.0% 含量不少于99.5% 36%~38%

13.6ml 药品用量 17.2g

表三 所用的设备型号及规格

设备名称 集热式恒温加热磁力搅拌器 电子天平

电热恒温鼓风干燥箱 子华牌循环水真空泵 真空干燥箱 X-4显微熔点仪

SHZ-DⅢ DZF-6020型 SGWX-4 设备规格 DF-101S

DHG-9053A

设备厂家 郑州长城科工贸有限公司

赛多利斯科学仪器（北京）有限公司 上海精宏实验设备有限公司 巩义市予华仪器有限责任公司 上海精宏实验设备有限公司 上海精密科学仪器有限公司

四、实验步骤

（一）磺胺醋酰的制备

1、在装有搅拌子，球形冷凝管及温度计的100 mL三颈瓶中，依次加入转子,磺胺17.2 g，22.5%氢氧化钠水溶液22 mL，于水浴上加热至50℃左右。实验装置如下图所示

图一 磺胺醋酰制备装置图

2、待磺胺溶解后，分次加入醋酐13.6 mL，77% 氢氧化钠12.5 mL（首先，加入醋酐3.6 mL，77% 氢氧化钠2.5 mL；随后，每次间隔5 min，将剩余的77% 氢氧化钠和醋酐分5次交替加入,每次2ml）。加料期间反应温度维持在50~55℃；并保持反应液的pH在12~13之间,加料完毕继续保持此温度反应30 min。（反应完毕应该为透明的溶液。如果PH过高，则有固形物，可能为磺胺双钠，在下述调节PH至7的过程中发现固形物先溶解，而后在pH 接近7的时候又析出固体。） 3、反应完毕，停止搅拌，将反应液倾入250 mL烧杯中，

4、加入20 mL水稀释，于冷水浴（用1000ml大烧杯装适量自来水）中用36%

盐酸调至pH 为7，放置30 min，并不时搅拌以加速固体析出，抽滤，滤饼（磺胺）弃去。

5、滤液用36% 盐酸调至pH为 4~5，此时又有固体析出，再次抽滤，滤饼（磺胺醋酰和双乙酰化合物的混合物）压紧抽干，得黄色粉末。

6、用3倍量（3 mL / g）10% 盐酸(v/v,即10mL36％的浓盐酸加90ml水)溶解得到的黄色粉末，不时搅拌，尽量使单乙酰物成盐酸盐溶解，放置一段时间后，抽滤除不溶物（双乙酰化物）。

7、滤液加少量活性碳50~60℃加热脱色10 min，抽滤。

8、滤液用40% 氢氧化钠调至pH 5，析出黄色固体（磺胺醋酰），抽滤，压干。置于真空干燥箱中干燥，并测其熔点（mp.179~184℃）。 （二）磺胺醋酰钠的制备

将磺胺醋酰置于50 mL烧杯中，于90℃热水浴上滴加计算量的20%氢氧化钠至固体恰好溶解，放冷，有结晶析出（磺胺醋酰钠），抽滤（用丙酮转移），滤饼压干，置于真空干燥箱中干燥至衡量，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）。否则收率会降低

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20% NaOH溶液的用量，按计算量滴加。

NH2+NaOHSO2NHCOCH321412.540XNH2+H2OSO2NCOCH3NaX=2.3 g214:40=12.5:X

由计算可知需2.3 g NaOH，即滴加20% NaOH 11.5 mL便可。因磺胺醋酰钠水溶性大，由磺胺醋酰制备其钠盐时若20% NaOH的量多于计算量，则损失很大。必要时可加少量丙酮，以使磺胺醋酰钠析出。

五、实验注意事项

1．试验中用到的氢氧化钠溶液有多种不同得浓度，切勿用错，否则会导致实验失败。氢氧化钠溶液是质量体积分数，比如：40%得氢氧化钠为40g氢氧化钠加水定容至100ml所得到得溶液。

2．交替滴加醋酐和氢氧化钠溶液，每滴完一种，让其反应5min后，再滴加另一种溶液，用玻璃管滴加，速度以一滴一滴滴下为宜。 3．本实验中，pH的调剂是反应能否成功得关键。

4. 第一步请严格按照加料顺序和加料量。一般都会保持pH =12~13.

六，试验现象和记录

表四 实验现象记录和分析

操作步骤 加入磺胺和22%的氢氧化钠溶液 水浴加热至50℃, 加入乙酸酐3.6ml和77%的氢氧化钠2.5ml 间隔5min交替加入乙酸酐和77%氢氧化钠 观察到的现象 磺胺全部溶解，溶液颜色为淡黄色 溶液呈淡黄色 溶液由淡黄色变为亮黄色，温度升到80℃ 现象解释 磺胺为白色晶体 加入氢氧化钠会反应放热，所以应调低水浴锅温度或者将三颈瓶升高，置于水面上，避免温度骤升而增加副产物的量 乳黄色糊状物可能是磺胺，因为磺胺的PKa值最高，加入乙酸酐溶液之前溶液为碱性，加入乙酸酐后，PH降低，磺胺最先析出。加入氢氧化钠，PH升高，析出的磺胺再次溶解 第一次：加入乙酸酐，生成乳黄色糊状物，间隔5min后，加入氢氧化钠，糊状物变为亮黄色，随后溶解 第二次：加入乙酸酐，生成乳黄色糊状物，间隔5min后，加入氢氧化钠，糊状物溶解，溶液呈淡黄色 第三次：加入乙酸酐，无糊状物生成，溶液呈黄色，随后溶液变浑浊，乳黄色糊状物生成。 随着氢氧化钠的滴入，糊状物逐渐溶解，完全溶解后，溶液呈黄色。 第四次的现象与第三次相同上 加入乙酸酐后pH降到5，会有双乙酰化物PH下降至5，加入2ml氢氧化生成 钠将PH调至11-12之间