常用药物布洛芬为起始原料的大学有机合成实验探究
2017-10-21王凯旋
王凯旋
摘 要：该实验以常见药物布洛芬为原料，运用羧基保护法来完成布洛芬酰甘氨酸与其钠盐的合成，从而将布洛芬分子结构当的烷基苯环当作亲油基，将羧基与肽键当作亲水基，来完成含芳基的肽类表面活性剂的合成。
关键词：布洛芬；有机合成；实验研究
1 实验目的、路线及试剂
1.1 实验目的
①是对氨基酸肽类表面活性剂结构与概念做出研究与了解；②是对肽类表面活性剂的合成方法与活性展开研究；③是对试验操作技能与用到的原理进行熟练掌握。
1.2 合成路线
利用布洛芬为原料，合成布洛芬酰甘氨酸钠的路线为：
1.3 实验仪器及试剂
实验仪器：核磁共振谱仪、三颈烧瓶、回流冷凝管、干燥管、试管、旋转蒸发仪、层析柱、滴液漏斗、样品管等。
实验试剂：布洛芬、甘氨酸、甲醇、无水氯化钙、无水乙醇、氯化亚矾、二氯甲烷、乙醚、三乙胺、硫酸、苯、浓盐酸、氖代氯仿、氢氧化钠等。
2 實验步骤
2.1 合成甘氨酸甲醋盐酸盐
在100mL三颈烧瓶中，加入甘氨酸0.75g、甲醇50mL，装置滴液漏斗、干燥管及回流冷凝管，处于冰盐水浴中冷却至0℃，通过搅拌滴加1mL氯化亚砜，0℃下反应1h，在升温40℃-45℃间，搅拌1h。对盐酸与氯化亚砜实施减压蒸馏，并在剩余物中添加甲醇，使不溶物冷却、过滤。加乙醚60mL，静置白色沉淀，去上清液加10mL乙醚静置，如此重复三次，直至沉淀变少。所得沉淀变为甘氨酸甲醋盐酸盐。对沉淀实施抽滤、真空泵减压干燥，得白色固体1.09g。
2.2 合成布洛芬酰氯
带有干燥管的三颈烧瓶加布洛芬0.93g、二氯甲烷23mL，加热溶解，搅拌滴加氯化亚砜0.59g，继续搅拌1h。减压蒸馏，除去二氯甲烷、氯化亚砜及氯化氢，得布洛芬酰氯1.04g。
2.3 合成布洛芬酰甘氨酸甲酯
单口烧瓶加布洛芬酰氯1.04g、甘氨酸甲酯盐酸盐0.58g、二氯甲烷45mL。溶解、搅拌滴加三乙胺过量，维持pH7-8，室温内反应12h，加热到30℃，反应5h。蒸馏得到粗产物，通过层析分离提纯得布洛芬酰甘氨酸甲酯0.95g。
2.4 合成布洛芬酰甘氨酸
单口烧瓶加布洛芬酰甘氨酸甲酯0.95g、水10mL、甲醇10mL，溶解、搅拌加氢氧化钠固体过量。加热95℃，反应过夜，调pH至1-2，沉淀析出，陈点水洗后，用无水乙醇重结晶得布洛芬酰甘氨酸0.7g。
2.5 合成布洛芬酰甘氨酸钠
圆底烧瓶加布洛芬酰甘氨酸0.7g，并溶于乙醇当中，加氢氧化钠为等物质的量，水浴加热到固体溶解，蒸馏出水、乙醇，再通过干燥便得出布洛芬酰甘氨酸钠0.69g。
3 实验结果及注意事项
3.1 实验结果
3.1.1谱图数据
布洛芬酰甘氨酸甲酯的谱图为：H NMR（30MHZ，CDCl3）：
δ0.88（d，6H，（CH3）2CHCH2—Ph—），
δ1.49（d，3H，—Ph—CH（CH3）—），
δ1.82（m，1H，（CH3）2CHCHZ—Ph—），
δ2.42（d，2H，（CH3）2CHCH2—Ph—），
δ3.61（q，1H，—Ph—CH（CH3）—），
δ3.68（s，3H，—COOCH3），
δ3.98（m，2H，—NH—CH2—），
δ6.02（s，1H，—NH—），
δ7.18（m，4H，Ph—H）。
布洛芬酰甘氨酸的谱图为：H NMR（30MHz，CDel，）：
δ0.88（d，6H，（CH3）2CHCH2—Ph—），
δ1.49（d，3H，—Ph—CH（CH3）—），
δ1.82（m，1H，（CH3）2CHCH2—ph—），
δ2.42（d，2H，（CH3）2CHCH2—Ph—），
δ3.66（q，1H，—Ph—CH（CH3）—），
δ3.95（m，2H，—NH—CH2—），
δ6.35（s，1H，—NH—），
δ7.17（m，4H，Ph—H），
δ10.21（s，1H，—COOH）。
3.1.2 布洛芬酰甘氨酸钠表面活性
5%布洛芬甘氨酸钠盐水溶液，测得pH为6.5.取3mL钠盐溶于10mL刻度试管中，水浴加热50℃，振荡50次，记录泡沫高度60mm，5min后泡沫告诉45mm，表明发泡性及稳定性较高。取钠盐3mL与笨3mL，倒入10mL试管，振荡5次，静置5次，反复操作5次，记录分水时间，其中分水0.5mL时间为20min，1mL时间为45min，表明钠盐乳化能力较好。
4 总结
目前，基础化学实验在内容上发生很大的变动，并使实验设计比重得到提升，从而使学科进展得到有效展现出来，促使我们对学科发展情况的掌握。本实验所用到的布洛芬为常见且成本较低的药物，以其为原料，可以完成对很多化学合成实验的开展，并展现出很多的优越性。
參考文献：
[1]汪家华，郑土才，王平.布洛芬、右旋布洛芬及其衍生物的合成进展[J].化工生产与技术，2010（02）：56.
