三氯叔丁醇制备工艺研究Word下载.docx

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但国内外同类去氨加压素制剂因工艺缘故，均不得添加0.5%三氯叔丁醇作为防腐剂。

三氯叔丁醇的应用受到严格的限制，只有在严格的监管和正规的地点才能放心的使用。

例如含少量三氯叔丁醇的消痔灵注射液，要紧用于痔的治疗，但应用不当可致急性中毒。

病例：

患者女．32岁。

2020年2月12日于某私人诊所同意右颊部血管痣局部注射消痔灵注射液10ml，之后并无明显不适。

7d后再次局部注射消痔灵注射液15ml，赶忙觉头晕、胸闷，伴恶心、呕吐，且症状连续加重，逐步显现心动过速，血压降低，呼吸窘迫，呕少量鲜血。

当晚患者就诊于某医院诊断为药物中毒、多器官功能障碍综合征。

予抗过敏、补液、抗感染、气管插管、呼吸机辅助呼吸等治疗，症状无明显改善。

随后，患者转至军事医学院科学附属医院全军中毒救治专科中心病房诊治。

医院院诊断为三氯叔丁醇中毒，多器官功能障碍综合征（急性心力衰竭、休克、急性呼吸窘迫综合征、应激性溃疡）。

由此可见，三氯叔丁醇尽管用处多，然而弊病也许多，假设方法或剂量不对，也有可能引发急性中毒，这警告医务工作者要严格按照药品说明书的适应证、给药途径及剂量应用消痔灵注射液，以减少药品对患者可能造成的损害。

本文讨论的内容是如何提高三氯叔丁醇的产率。

合成三氯叔丁醇的原料为氯仿〔chloroform〕和丙酮〔acetone,〕，氢氧化钾〔potassiumhydroxide〕为催化剂，还需要一些冰水混合物，以便操纵反应温度。

由于阻碍产率的因素有专门多，如反应温度、反应时刻、原料配比、催化剂用量等，而且最后产物的好坏以及纯度等，差不多上反应过程中要充分考虑的因素。

三氯叔丁醇的合成是一个比较简单的反应，而且目前的反应过程和结果都比较成熟。

因此，现在关于三氯叔丁醇制备的文献差不多专门少，目前作者找到的最新的文献是1983年M.Saljoughian,A.Raisi,E.Alipour,andS.Afshar等发表的一篇文献，以及一些更早的文献片段。

然而在这些文献的报道中，均只从一个或两个方面去考虑其对产率的阻碍。

因此，本文参考他们的思路，提出自己的方法，分别从反应温度对产率的阻碍、反应物配比对产率的阻碍、反应时刻对产率的阻碍和反应碱度〔或催化剂用量〕对产率的阻碍四个方面探究产率最高是的各个反应条件。

第二章实验

实验药品：

氯仿〔chloroform〕、丙酮〔acetone,〕、氢氧化钾〔potassiumhydroxide〕

实验仪器：

电热套、三口烧瓶、温度计、搅拌器、烧杯、布氏漏斗、冷凝管等。

纯氯仿：

bp=61.7℃、mp=—63.5℃、nd20=1.4459、d420=1.4832

由于一般氯仿中含有19%的乙醇，这是为了防止氯仿分解为有毒的光气，作为稳固剂加到氯仿中的。

然而，我们使用的时候必须先将其除去。

一样有两种方法能够达到实验要求：

为除去乙醇，可将氯仿与为其体积一半的水在分液漏斗中震荡数次，然后分出下层氯仿，在用无水CaCl2或K2CO3干燥；

将氯与少量浓H2SO4一起振摇数次，每500ml氯仿使用约25ml浓H2SO4，分去酸层后用水洗涤，干燥后再蒸馏。

一般氯仿在除去乙醇后要注意的是，氯仿必须储存在棕色的瓶子里，并放入柜中，以幸免阳光直射，导致分解产生光气。

纯丙酮：

bp=56.48℃、mp=—94.0℃、nd20=1.3588、d420=0.7899

一般丙酮中常含有少量水及甲醇、乙醛等还原性杂质，纯化方法一样为：

在500ml的丙酮中加入2~3gKMnO4，并加热回流，以除去还原性杂质，假设紫色专门快消逝，那么需再加入少量KMnO4连续回流，直至紫色不再消逝，蒸出丙酮，然后用无水K2CO3或无水CaCO3干燥，最后蒸馏收集56~57℃馏分。

将要讨论的四个因素：

反应温度、反应物的配比、反应时刻、催化剂用量四个变量定三变一，探究最正确反应条件。

反应方程式：

图1反应方程式

整个反应过程中，始终保持氯仿和丙酮的体积之和为50ml，其摩尔比例按照其各自的密度和质量分数换算成体积比，然后按比例加入。

结果检测：

用产品的红外光谱图对比样品的红外光谱图，看所得产品是否为目标产物。

2.1反应温度对产率的阻碍

将氯仿〔CHCl3〕与丙酮〔C2H6CO〕按体积比为6ml：

44ml的比例加入反应容器中，将温度冷却至一定的温度，边搅拌边加入催化剂氢氧化钾〔KOH〕，操纵反应温度不能过高，催化剂加入完毕后连续搅拌2h，然后放料、过滤，滤液在坩埚中加热浓缩至没有蒸馏液滴出为止，停止加热，降温至25℃，加入冰水混合物中，缓慢搅拌，直至析出结晶，将结晶离心分离，滤饼用蒸馏水洗涤至无氯离子为止，在60~65℃下干燥约两小时，得到淡黄色或白色粉末。

〔理论产量12.93g〕

关于此连续实验，只需将每次的反应温度操纵在不同的范畴即可，其它反应步骤都一样。

表1反应温度对产率的阻碍

丙酮〔ml〕

氯仿〔ml〕

KOH〔g〕

温度〔℃〕

产量〔g〕

产率〔%〕

1

44

6

1.01

6.7

51.82

2

1.00

5.63

43.54

3

5

5.28

40.84

4

8

4.32

33.41

10

4.17

32.25

12

3.77

29.16

图2反应温度对产率的阻碍

由上述表中数据和图中信息可见，反应的产率是随着温度的升高而降低的。

据分析，这可能是因为此反应是一个放热反应，温度降低，对反应向着正方向进行有利，因此产率随温度的升高而降低。

由于温度对产率的阻碍专门大，因此由图还能够预见，假设反应温度更低，产率应该还能够更高的。

在本实验条件承诺的情形下，0℃时的产率是最高的。

因为实验条件所限，在反应的过程中无法达到稳固坚持的更低温度，因此本实验未探究出来，然而依照查阅的文献记载，更适合的反应温度是5℃[]。

本实验条件下的最低反应温度是0℃，在各条件下的产率达到了51.8%。

2.2反应物的摩尔比对产率的阻碍

将氯仿〔CHCl3〕与丙酮〔C2H6CO〕按运算好的各体积比例加入反应容器中，将温度冷却至一定的温度，边搅拌边加入催化剂氢氧化钾〔KOH〕，操纵反应温度坚持在0℃，催化剂加入完毕后连续搅拌2h，然后放料、过滤，滤液在坩埚中加热浓缩至没有蒸馏液滴出为止，停止加热，降温至25℃，加入冰水混合物中，缓慢搅拌，直至析出结晶，将结晶离心分离，滤饼用蒸馏水洗涤至无氯离子为止，在60~65℃下干燥约两小时，得到淡黄色或白色粉末。

本系列实验的要紧目的是探究反应物丙酮和氯仿的摩尔比对产率的阻碍。

在将反应物加入反应容器的过程中，我们只明白各反应物的相对分子量和密度，而我们的计量工具是量筒和移液管，因此，第一要将相对分子量和密度的数据换算成体积的比例。

由于反应过程中操纵整个反应物的总体积是50ml，因此，运算的各摩尔比的数据如下表：

表2反应物摩尔比对产率的阻碍

摩尔比

理论产量〔g〕

实际产量

〔g〕

23

27

1:

57.63

5.30

9.20

15

35

37.58

2.17

5.77

32

18

2:

38.99

6.18

15.93

39

11

4:

23.71

24.34

42

6:

17.24

7.06

40.95

8:

12.93

6.70

7

43

10:

10.78

4.28

39.70

46

12:

8.62

34.11

图3反应物摩尔比对产率的阻碍

由上述表格和图片所述内容能够轻易发觉，丙酮对氯仿的摩尔比对产率的阻碍专门大。

随着丙酮对氯仿的摩尔比的不断升高，反应的产率是不断升高的，然而在摩尔比为8:

1的时候，产率达到最高峰，为51.82%。

然后，随着丙酮的比例连续升高，产率有所下降。

尽管从反应方程式来看，参加实际反应的反应物丙酮和氯仿的比例确实是1:

1，但实际情形确实假设比例仅为1:

1的话，那么其产率是专门低的，反倒是随着丙酮的量不断的过量，产率那么不断的提高。

这说明丙酮过量，即反应物过量，有利于反应向正方向进行，而且过多丙酮的存在对产物没阻碍。

2.3反应时刻对反应产率的阻碍

在有机反应中，反应时刻的操纵对反应的结果有着至关重要的阻碍。

而且，有机反应本身需要的时刻就比较多，然而又不能过头，否那么大量的副反应对产物的阻碍专门不利。

总的来说，确实是假设反应时刻太短，那么反应还没发生完全，如此既大量白费了原材料，又只能得到专门低的产率；

假设反应时刻过长，那么专门容易发生大量的副反应，同样得不到想要的结果。

因此，反应时刻对产率的阻碍同样是本实验关注的重要因素之一。

按照下表中的配方，将氯仿〔CHCl3〕与丙酮〔C2H6CO〕按运算好的各体积比例连续加入六组〔也能够分成好几批来做〕反应容器中，将所有的温度均冷却至一定的温度，边搅拌边加入催化剂氢氧化钾〔KOH〕，操纵反应温度坚持在0℃，催化剂加入后连续搅拌，并按照表格中的各个时刻反应完毕，然后放料、过滤，滤液在坩埚中加热浓缩至没有蒸馏液滴出为止，停止加热，降温至25℃，加入冰水混合物中，缓慢搅拌，直至析出结晶，将结晶离心分离，滤饼用蒸馏水洗涤至无氯离子为止，在60~65℃下干燥约两小时，得到淡黄色或白色粉末。

表3反应时刻对产率的阻碍

KOH

时刻〔h〕

2.50

19.33

1.5

4.80

37.12

2.5

6.32

48.87

6.23

48.18

3.5

5.50

42.54

图4反应时刻对产率的阻碍

由上述的表格和图片中的信息能够清晰的看到，在其它条件相同的时候，反应时刻对产率有专门大的阻碍，甚至在开始反应不久的一段时刻内，几乎得不到产物。

反应时刻对产率的阻碍表现为一条有顶点的曲线，从1.5h开始，产率达到37%左右，然后有一个专门快的增长时刻段，当反应时刻达到2h的时候，达到了最高的51.8%，其反应物产率在半个小时内增加了15%左右。

然而从反应开始2h以后，其产率就开始逐步下降了。

分析其中的缘故，反应开始的一段时刻内，反应速率较慢，而且产物专门少，在分离提纯的过程中缺失也相对较大，因此测得的产率专门低。

当反应时刻超过最正确反应时刻两小时以后，副反应的发生超过了主反应，产率开始下降，且反应时刻越长，副反应越厉害，产率越低。

2.4氢氧化钾〔KOH〕用量对产率的阻碍

在本实验中，采纳氢氧化钾〔KOH〕做催化剂。

第一，催化剂作为一种本身不参加反应的物质，它们在反应中的作用确实是降低反应物的活化能，使反应更容易发生。

尽管从催化剂本身的意义上讲，它并不能阻碍反应的平稳，即氢氧化钾并不能阻碍反应的产率，然而氢氧化钾同时是一种强碱，它能阻碍反应溶液的PH值，PH值那么能够较大的阻碍反应的最终产率，即氢氧化钾能够阻碍反应的最终产率。

因此，本文对催化剂〔或者说碱度调剂剂〕氢氧化钾〔KOH〕的用量必须做一个详细的讨论。

按照下表中的配方，将氯仿〔CHCl3〕与丙酮〔C2H6CO〕按运算好的各体积比例连续加入五组〔也能够分成好几批来做〕反应容器中，将所有的温度均冷却至一定的温度，在各个不同的反应容器中按表给出的量边搅拌边加入催化剂氢氧化钾〔KOH〕，操纵反应温度坚持在0℃，催化剂加入后连续搅拌2h，反应完毕，然后放料、过滤，滤液在坩埚中加热浓缩至没有蒸馏液滴出为止，停止加热，降温至25℃，加入冰水混合物中，缓慢搅拌，直至析出结晶，将结晶离心分离，滤饼用蒸馏水洗涤至无氯离子为止，在60~65℃下干燥约两小时，得到淡黄色或白色粉末。

表4氢氧化钾用量对产率的阻碍

0.51

4.82

37.27

48.88

1.54

6.28

48.57

2.01

5.13

39.68

4.56

35.27

图5氢氧化钾用量对产率的阻碍

由上述表格和图片的数据及信息能够看出，催化剂氢氧化钾的用量对反应最终产率的阻碍是专门大的，当氢氧化钾的用量只有0.5g的时候，反应的产率是专门低的，这可能是因为现在反应溶液的PH过低，阻碍了产物的生成。

当氢氧化钾增加到1.0g的时候，现在的产率是最高的，过了1.0g那个点，产率就开始下降。

当氢氧化钾的用量超过1.5g之后，反应的产率开始急剧下降，这是因为氢氧化钾的量太多，导致反应溶液的PH太高，阻碍了反应的发生。