对乙酰氨基酚的合成.docx
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对乙酰氨基酚的合成
对乙酰氨基酚的合成
对乙酰氨基酚的合成
一．物理性质：
白色结晶性粉末，无臭，味微苦。
从乙醇中得棱柱体结晶。
易溶于热水或乙醇，溶于丙酮，微溶于水，不溶于石油醚及苯。
熔点168~171℃。
相对密度1.293（21/4℃）。
饱和水溶液pH值5.5-6.5。
二．合成路线
1以硝基苯为原料
优点：
流程短，原料易得，三废相对较少，从起始原料硝基苯到终产物可采用“一锅煮”法，收率尚可；缺点：
原料硝基苯为易燃易爆液体，毒性大。
浓硫酸随原料进入反应系统后与钯反应，使Pd/C催化剂失活[5]，工艺不稳定，且提取时用的苯胺溶液易燃，有腐蚀性，属高毒化学品，可污染水体。
2
（1）以对硝基酚为原料
优点：
可采用“一锅煮”法，不需分离纯化对氨基酚，避免了中间体对氨基酚的氧化，简化了工艺路线，降低了生产过程中的杂质含量，提高了产品纯度，产品质量和外观都有很大提高。
反应可在固定床反应器或反应釜中进行，产物可以连续移出，适于大规模工业化生产，是目前国内外大力提倡的合成方法；缺点：
酰化加热140℃，温度略高。
（2）以对硝基酚一步合成法
因为对硝基酚性质稳定,有利于工业化生产,故选用对硝基酚为原料。
.（3）以硝基酚为原料
以PNP为原料,在醋酸和醋酐混合液中,用5%PdöC作催化剂,催化氢化继而乙酰化,一步合成APAP,总收率为80%。
美国专利采用5%PdöC催化剂将PNP还原一半后加入乙酐,使加氢与酰化同时进行,总收率为81.2%。
（4）以对硝基酚为原料,对硝基酚氢化、酰化一步合成对乙酰氨基
主反应:
副反应:
：
此工艺由于避免了分离和提纯容易被氧化的中间体对氨基酚,不但缩短了工艺路线,而且
减少了对氨基酚的氧化,从而减少了杂质的生成量,产品APAP的质量、纯度、颜色及外观都很好，缺点：
该反应是复杂的多相催
3以对氨基酚为原料
微波辐射是新兴的绿色合成技术，微波能量能穿过容器直接进入反应物内部并只对反应物和溶剂加热，且加热均匀，防止反应物和产物因过热而分解。
反应时间短，收率较高，操作简单，能耗小，污染少。
4以对羟基苯乙酮为原料
优点：
副产物少，产品后处理简单，污染小，成本低、收率较高（以对羟基苯乙酮计93.5%×81.2%=75.9%），产品纯度高；缺点：
起始原料对羟基苯乙酮来源较少，价格较高。
肟化使用的盐酸羟胺毒性大，有刺激性。
若使用强无机质子酸作为催化剂[15]，腐蚀设备较重且分离困难。
若使用Hβ分子筛作催化剂，则制备催化剂的时间太长。
但可,取得了较好的效果。
5
（1）以苯酚为原料
优点：
原料易得，价格低廉，污染较小；缺点：
反应步骤多，原料、试剂品种多，致后处理繁琐，总收率太低（以苯酚计82%×68.6%×92.5%×50.5%=26.3%）。
（2） 以苯酚为原料,以聚磷酸为催化剂,与冰醋酸和NH2OH的衍生物或盐,在80℃反应后用冰水处理,再用10%NaOH调节pH值到4,经回流、冷却、萃取等步骤得APAP,纯度可达98%。
12.以对氨基苯磺酸为原料
13.以羟基偶氮本为原料
14.以氮苯基乙酰胺为原料
三.本次试验采取的路线
1、实验原理
用计算量的醋酐与对氨基酚在水中反应，可迅速完成N－乙酰化而保留酚羟基。
2、仪器与试药
序号
仪器及药品
数量
序号
仪器及药品
数量
序号
仪器及药品
数量
1
100ml锥形瓶
1个
6
电磁炉
1台
11
酸酐
12ml
2
水浴锅
1台
7
石棉网
1个
12
亚硫酸氢钠
1g
3
烧杯
2个
8
吸滤瓶
1个
13
活性炭
1g
4
玻璃棒
1根
9
布氏漏斗
1个
14
蒸馏水
适量
5
10ml量筒
2个
10
对氨基苯酚
10.6g
3、实验步骤
1、对乙酰氨基酚的制备：
于的100ml锥形瓶中加入对氨基苯酚10.6g，水30ml，醋酐12ml，轻轻振摇成均相，再于80℃水浴中加热30min，放冷，析晶，过滤，滤饼以10ml冷水洗2次，抽干，干燥，得对乙酰氨基酚粗品约12g。
流程：
对氨基酚、水、醋酐→反应30min→放冷→析晶→过滤→洗涤→抽干→干燥→粗品
2、精制：
于100ml锥形瓶中加入对乙酰氨基酚粗品，每克用水5ml，加热使溶，稍冷后加入活性碳1g，煮沸5min，在吸滤瓶中先加入亚硫酸氢钠0.5g，趁热过滤，滤液放冷析晶，过滤，滤饼以0.5%亚硫酸氢钠溶液5ml分2次洗涤，抽干，干燥，得白色的对乙酰氨基酚纯品约8g，mp.168－170℃。
流程：
粗品→水溶→活性炭，煮沸→亚硫酸氢钠→趁热过滤→析晶→过滤→亚硫酸氢钠溶液分2次洗涤→抽干→干燥→纯品
4、注释：
1、用作原料的对氨基酚应为白色或淡黄色颗粒状结晶；
2、酰化反应中加水30ml，有水存在，醋酐可选择性地酰化氨基而不与羟基反应，若以醋酸代替，则难以控制，反应时间长且产品质量差；
3、亚硫酸氢钠为抗氧剂，但浓度不宜太高；
4、对氨基酚是对乙酰胺基酚合成中乙酰化反应不完全而引入的，也可能是因贮存不当使产品部分水解而产生的，是对乙酰氨基酚中的特殊杂质。
四．实验原理
1.先加水，再加醋酐：
为了让对氨基苯酚现在水中混合均匀，再使其更全面地与醋酐反应
2.于80℃水浴锅加热，放冷：
①自然：
晶体；为了析出对乙酰氨基酚晶体
②冷水冲：
粉末
3.过滤：
为了得到对乙酰氨基酚固体，除去多余的水溶液
4.冷水洗：
提高粗品纯度，出去晶体表面杂质
5.抽干，干燥：
出去粗品中的水分
6.加活性炭：
吸附，脱色
7.亚硫酸氢钠：
防止对乙酰氨基酚被空气氧化
8.趁热过滤：
加快过滤速度，得到较干燥的固体，防止晶体冷却析出
五．所用到的药品的物理性质
1.对氨基苯酚：
白色片状晶体。
有强还原性，易被空气中的氧所氧化。
遇光和在空气中颜色变灰褐。
熔点186℃（分解）。
沸点：
284（分解）℃，稍溶于水和乙醇，几乎不溶于苯和氯仿。
2.醋酐：
无色透明液体，有刺激气味，其蒸气为催泪毒气;蒸汽压1.33kPa/36℃;闪点49℃;熔点-73.1℃;沸点138.6℃;溶解性:
溶于苯、乙醇、乙醚;密度：
相对密度（水=1）1.08;相对密度（空气=1）3.52;稳定性:
稳定
3.活性碳：
黑色粉状或颗粒状多孔结晶。
无臭，无味，无砂性，沸点4827℃，3652℃升华，相对密度约1.8-2.1，表现相对密度约0.08-0.45。
不溶于水和有机溶剂。
4.亚硫酸氢钠：
白色或黄色结晶或粗粉．有二氧化硫气味，相对密度1．48。
易溶于水，水溶液（1％）的pH值为4．0～5．5，难溶于乙醇和丙酮。
六．实验结果
粗品制备中：
得到12.16g黑色结晶性对乙酰氨基酚粗品
精制：
得到咖啡色7.22g对乙酰氨基酚纯品
七．收率
因为ρ（CH3COOOCCH3）=1.08g／㎝³m（CH3COOOCCH3）=1.08×12=12.96g
M（对氨基苯酚）=109g／molM（CH3COOOCCH3）=102g／mol
M（对乙酰氨基酚）=151g／mol
M理论=151×10.6／109=14.68g
（因为CH3COOOCCH3过量，反应比为1∶1，所以用对氨基苯酚计算）
收率=（m实／m理）×100％=（7.22／14.68）×100％=49.18％
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