sinteza fenacetinei

7/26/2019 Sinteza fenacetinei

http://slidepdf.com/reader/full/sinteza-fenacetinei 1/9

Sinteza fenacetineiI. Nitrozarea fenoluluiII. Reducerea p-nitrozofenoluluiIII. Acetilarea p-aminofenoluluiIV. Etilarea p-acetilaminofenolului

Fenacetina

Proprietăţi fizice:- cristale incolore sau pulbere cristalină albă fără miros cu !ust slab amar.- este solubilă "n alcool cloroform puţin solubilă "n eter etilic foarte !reu solubilă "n apă rece

solubilă "n apă caldă cu p.t. # $%&-$%' !rade (- se conser)ă ferită de lumină umiditate *i la temperatura camerei.Proprietăţi farmacolo!ice:- Fenacetina face parte din !rupa substanţelor cu acţiune anal!ezică-antipiretică-antiinflamatoare.- se utilizează "n tratarea ne)ral!iilor mi!renelor reumatismului !ripei.- intră "n compoziţia următoarelor produse farmaceutice : Antine)ral!ic (odamin Fasconal.

Faza I Nitrozarea fenolului

Nitrozarea este un proces c+imic de introducere a !rupării nitrozo ,-N# "ntru-un compus c+imicor!anic. e realizează:

-direct - prin "nlocuirea unui atom de / din nucleul aromatic cu o !rupare -N#0 c1nd pe nucleuse află !rupe puternic electrono-donatoare2-indirect - prin transformarea altor !rupe cu N !refate pe nucleu "n !rupări nitrozo , e3: N/4 N/-0/Condiţii pentru ca reacţia de nitrozare sa aibă loc:a timpul b temperatura ,5-6 !rade (c p/-uld mediul de reacţie , este un )e+icul pentru moleculele reactanţilor *i este inert faţă de produ*iide reacţie si reactanţi Nitrozarea se realizează "n mediu apos "n prezenţa unui acid.

Nitrozarea se realizează la & !rade ( #7 Reacţia trebuie să se desfă*oare "n sistem omo!en.

Fenolul - masă sticloasă ce aderă pe pereţii )asului2- insolubil "n apă2

- se solubilizează "n apă cu a8utorul Na0/ : topirea fenolului /409Na0/ soluţie"ncălzită adău!ăm fenolul topit peste soluţia de Na0/

1



od de lucru , % pa+are berzelius$. I pa+ar ;erzelius :se solubilizează fenolul cu apă distilată prin adău!are de Na0/ c1nd seformează fenolatul de Na. e prepară mai int1i soluţia de +idro3id de sodiu ,prin a!itare sedizol)ă Na0/ "n apă apoi peste aceasta se adau!ă fenolul topit. Fenolul se solubilizeazădeoarece acesta se prezintă sub formă de masă sticloasă aderentă de pereţii )asului insolubil "n

apă. olubilizăm deoarece se lucrează la 5-6 ( iar la această temperatură nu recţionează.

4. <n al II-lea pa+ar se )a obţine acidul azotos prin dizol)area nitritului=azotit de sodiu "n apă.

%. Al III-lea pa+ar ;erzelius )a reprezenta )asul de reacţie propriu-zis. e prepară o soluţie de/40& , prin aducere "n fir subţire prin prelin!ere a acidului sulfuric concentrat peste apadistilată. oluţia se răce*te la 5-6 ( pe baia de !+eaţă.

Primele două soluţii se amestecă ,din primele două pa+are *i acest amestec se răce*te pe baiede !+eaţă , cele două soluţii nu reacţionează deoarece sunt două săruri cu caracter bazic. (1ndtemperatura este 5 ( se adau!ă !+eaţă at1t "n pa+arul III c1t *i "n pa+arul care conţine amesteculde cele două săruri ,fenolatul de sodiu *i azotitul de sodiu. Apoi se aduce amestecul de cele douăsăruri "ntr-o p1lnie de separare picătură cu picătură peste soluţia de acid sulfuric sub a!itareener!ică timp de 4 ore astfel "nc1t temperatura )asului de reacţie să se menţină la 5 (. >acă amadău!a /40& peste săruri picătură cu picătură ar putea reacţiona cu ambele săruri *i nu numaicu nitritul de sodiuce a)em noi ne)oie. 0peraţia se e3ecută la ni*ă deoarece se de!a8ă )aporinitro*i. e adau!ă baza peste acid pentru menţinerea mediului acid necesar nitrozării ,"n picături*i să nu crească temperatura

Ionul nitrozoniu se formează prin scindarea +eterolitică a acidului azotos protonat "n mediu puternic acid

Reacţia de nitrozare a fenolului este:

Protonul reface /40&

e perfectează reacţia timp de %5 minute menţin1ndu-se acelea*i condiţii ,a!itarea continuă amediului *i păstrarea temperaturii de 5-6 (. Această operaţie este necesară pentru ca ultimelemolecule aduse "n sistem să reacză reacţia timp de %5 minute menţin1ndu-se acelea*i condiţii,a!itarea continuă a mediului *i păstrarea temperaturii de 5-6 (. Această operaţie este necesară pentru ca ultimele molecule aduse "n sistem să aibă timp să reacţioneze.

2



>upă perfectare amestecul de reacţie se filtrează la )id iar precipitatul se spală direct pe filtru cuapă rece ,5-4 ( pentru "ndepărtarea acidităţii,/40& este solubil "n apă *i impurtăţilor solubile.,Na40&. e obţine un precipitat brun de p-nitrofenol.0bser)aţii:

• Na0/ se ia "n e3ces deoarece "n timp el se carbonatează

• Azotitul de sodiu se ia "n e3ces deoarece "n timpul lucrului o parte din el pleacă.• /40& se ia "n e3ces deoarece trebuie să fie *i reactant *i catalizator si trebuie să asi!ure

mediu acid ,mediu de nitrozare• Ale!erea sol)entului de spălare ,apa trebuie să fie adec)at ,precipitatul nu se trebuie să

fie solubil "n sol)ent alte impurităţi trebuie sa fie solubile• apariţia precipitatului are loc nu la adău!area primelor picături de soluţie bazică in soluţie

acidă ci atunci c1nd a8un!e la saturare. ,dupa $5 minute apro3imati)• mediul de reacţie este apa pentru toate reacţiile• temperatura de 5-6 ( pentru a menţine stabil acidul azotic care se )a forma necesar

nitrozării2•

fenolatul de sodiu *i azotitul de sodiu sunt două săruri cu caracter bazic ce nureacţionează "ntre ele ci doar se amestecă.

II. Reducerea p-nitrozofenolului

Reducerea este un proces c+imic de adiţie a +idro!enului la le!ături multiple +etero!ene a)1ndca produs final un compus saturat.e poate realiza

- fie cu +idro!en molecular !azos "n prezenţă de catalizatori metalici ,Pd Pt Ni2- fie cu sisteme reducătoare ,?n Fe n Al *i /40& ,Na4 "n prezenţa apei ,Na *i

alcooli inferiori : etanolPrin dizol)are #7 soluţii molecularePrin solubilizare #7 produs solubil "n sol)ent

od de lucru<ntr-un pa+ar ;erzelius se solubilizează p-nitrozofenolul,insolubil "n apă prin adău!area uneisoluţii de Na0/ "n apă:

e "ncălze*te soluţia la &6-65 ( pe baia de apă *i se adau!ă peste aceasta o soluţie de Na4 sub

a!itare picătură cu picătură. oluţia de sulfură de sodiu se obţine prin dizol)are "n apă distilată,amestecul Na4 9 /40 este un sistem reducător slab adică eliberează lent +idro!enul *i deaceea trebuie "ncălzit la &6-65 ( pentru ca reacţia să poată a)ea loc. Adău!area soluţiei de Na4 se face timp de $6 ore.

<n urma acestei reacţii protonii *i electronii formaţi )or duce la reducerea p-nitrozofenolului:

3



e perfectează reacţia timp de %5 de minute. <n pa+ar a)em: p-aminofenolat de sodiu Na4%0%*i Na0/. >upă perfectare peste această soluţie se adau!ă "n porţiuni soluţia apoasa de,N/&40&. Perfectarea reacţiei de sulfat de amoniu are loc sub a!itare timp de o oră c1nd se percepe miros de amoniac. ,timpul total este de 4+ si %5 minute. Reacţia este "nc+eiată cand nu

se mai simte miros de N/%.

Nu se poate adău!a "n loc de ,N/&40& - /40& pentru că poate inter)eni *i asupra !rupării N/4 c1nd s-ar forma o sare cuaternară de amoniu solubilă.Amestecul se răce*te pe baie de!+eaţă c1nd se formează cristale mari de p-aminofenol,(ristalizarea este fa)orizata de răcire. eobţine o suspensie de p-aminofenol *i o soluţie ce conţine : Na0/ Na440% Na40&,impurităţi>acă Na0/ răm1ne "n soluţie,"n sistem )a forma o sare la !ruparea 0/ ce se )a solubiliza *i

nu se )a mai obţine p-aminofenolul *i de aceea )om "ndepărta Na0/ cu un e3ces de ,N/&40&

p-aminofenolul cristalizat se separă apoi prin filtrare la )id. Precipitatul se spală cu apă distilatărece ,5-4 ( pentru a "ndepărta Na40& *i Na4%0% #7 esorarea precipitatului ,uscare

0bser)aţii@• substratul nostru nu este solubil *i de aceea trebuie să-l solubilizăm "n mediu apos• Na49/40 - amestec reducător slab,bl1nd *i de aceea are ne)oie de căldură pentru a

a)ea loc reacţia penru a elibera +idro!en ,lent din cauză ca este un sistem bl1nd

• reacţia de reducere *i reacţia dintre Na4 *i /40 sunt reacţii consecuti)e *i trebuie păstrat timpul *i corelate )itezele celor două reacţii pentru ca protonii *i electronii sărealizeze reacţia de reducere2

• deci ultimelor două reacţii le trebuie temperatura camerei pentru modul de lucru *inea)1nd suficient timp la dispoziţie se măre*te temperatura la &6-65 ( , *i astfel cre*te)iteza de reacţie

• indiferent dacă !azele sunt to3ice sau nu acestea se prelucrează a*a că "nainte de a le dadrumul "n atmosferă )or fi purificate

• ,N/&40& se adau!ă "n porţiuni pentru ca tot amoniacul de!a8at să poată fi captat.

III. Acilarea p-aminofenolului

Acilarea - proces c+imic ce constă "n "nlocuirea unui atom de +idro!en din nucleul aromatic,Reacţie Friedel-(rafts din !rupa aminică +idro3ilică sau sulf+idrică cu !ruparea acil ,R-(00ca rest de acid or!anic sau anor!anic o3i!enat căruia i s-a suprimat !ruparea 0/ din moleculă.A!enţi alc+ilanţi :

- an+idride acide ,an+idrida acetică=benzoică- acid formic acetic o3alic

4



- cloruri acide ,clorura de acetil=benzoil0 caracteristică a acestui proces este re)ersibilitatea datorită +idrolizei produsului obţinut cu aparezultată din reacţie. >atorită acestui lucru acilarea se realizează preferenţial cu deri)aţifuncţionali ai acizilor *i mai puţin cu acizi carbo3ilici liberi. p-aminofenolul :

prezintă o !rupare 0/ si una N/4>iferenţă:0/ fenolic : - acilare cu a!. alc+ilanţi ener!ici ,an+idrida acetică "n e3ces mare - "ncălzire la reflu3 ,5-$55 ( - cataliză acidă *i "n mediu an+idru de benzen sau clorbenzen N/4 - acilare cu a!enţi alc+ilanţi slabi sau ener!ici , an+idridă acetică "n mic e3ces - "n mediu apos la temperatura t # %5-65 ( ,ma3imum - adău!area an+idridei acetice "n porţiuni *i nu toată o dată

od de lucru

<ntr-un pa+ar ;erzelius se suspendă p-aminofenolul "n apă la temperatura camerei se "ncălze*tela 65 (. >acă am solubiliza p-aminofenolul ,cu Na0/ sistem omo!en amida formată "n urmaacilării ar a)ea tendinţa pronunţată de a +idroliza , >eci solubilizăm ca să e)ităm +idroliza.

<n această situaţie "n pa+arul de reacţie ar rezulta "n final tot o amina. Pentru a e)ita acest lucru selucrează "n sistem etero!en - suspensie.Peste suspensia de p-aminofenol "ncălzită la 65 ( pe baia de apă se adau!ă picătură cu picăturătimp de o oră sub a!itare puternică an+idrida acetică,are rolul de a "mpiedica +idroliza. Am putea folosi an+idrida acetică "n e3ces dacă nu am a)ea o altă !rupare pe nucleul aromatic care ar putea acila.

e lucrează sub ni*ă deoarece "n an+idrida acetică este iritantă pentru mucoase.Perfectarea reacţiei se realizează "n acelea*i condiţii ,t#65 ( mediu apos timp de o oră *i

sub a!itare continuă. <n mediu apos an+idrida acetică reacţionează cu apa "n proporţie micăform1nd acid acetic care "n prezenţa unei !rupări N/4 este a!ent de acilare slab *i de aceea arene)oie de mai mult timp pentru a acila amina.

Amestecul din pa+arul de reacţie se răce*te pe baia de !+eaţă c1nd precipită p-acetilaminofenolul sub formă de cristale brune. Produsul brut se separă prin filtrare se spală cuapă rece pentru a "ndepărta acidul acetic de pe suprafaţa precipitatului. <n prezenţa apei a aeruluicald *i a !rupării amidice acidul acetic 8oacă rol de catalizator fa)oriz1nd +idroliza amidei #7amină. Pentru a e)ita acest lucru spălăm precipitatul cu apă rece *i "n acest fel "ndepărtăm acidulacetic de la suprafaţa precipitatului .

Precipitatul obţinut se usucă "n e3icator utiliz1nd ca des+idratant clorura de calciu .Purificarea produsului se realizează prin recristalizare din soluţia care se decolorează cu cărbune.

5



P-acet-amino-fenolul purificat se prezintă sub formă de cristale albe fără miros *i !ust puţinsolubil "n apă solubil "n alcool. Intră "n compoziţia unor produse farmaceutice precum :Paracetamol Antine)ral!ic ;ioflu Panadol (odamin P.0bser)aţii:

• se utilizează an+idrida acetică *i nu un acid deoarece timpul de reacţie ar fi mult mai

mare si nu ne con)ine2• "n reacţii atacul are loc la (• nu a)em ne)oie să solubilizăm p-aminofenolul pentru că reacţia decur!e repede "n

acelea*i condiţii "n suspensie.

IV. Prepararea bromurii de etil-a!ent de etilare=alc+ilare- se realizează pentru alc+ilarea p-acetil aminofenoluluiinteza bromurii de etil se bazează pe reacţia de substituţie a !rupării 0/ din alcoolul etilic cu;r sub acţiunea /;r ,rezultat "n urma reacţiei dintre B;r *" /40& concentrat la cald

E3ces de alcool etilic - se utilizează deoarece reacţia secundara cu /40& c1nd se formează eteretilic *i datorită posibilităţii de a fi parţial "ndepărtat alcoolul din sistem pe parcurs.E3ces de /40& "n realizarea mediului puternic acid nefa)orabil reacţiei in)erse de +idroliză a bromurii de etil. Cot pentru "mpredicarea +idrolizei se face distilare concomitentă pentruamestecul ce se formează

od de lucru<ntr-un balon cu fund rotund se introduc alcool etilic D' *i peste se adau!ă /40&

concentrat "n fir continuu. e răce*te amestecul pe baie de !+eaţă apoi se introduce o cantitate de

!+eaţă "n balon "n porţiuni mici astfel "nc1t temperatura să fie ma3im $6 (+eaţa adău!ată "ndepline*te două roluri:- permite menţinerea temperaturii sub $6 (- diluează mediul de reacţie deoarece "n concentraţii foarte mari de acid sulfuric

concentrat acesta reacţionează cu /;r format conform reacţiilor

Peste acest amestec se adau!ă "n porţiuni mici *i sub continuă a!itare B;r fin di)izatămenţin1nd temperatura la $6 (. Această operaţie se realizează la $6 ( deoarece B;r este foartereacti)ă *i ar reacţiona rapid cu /40& form1nd /;r instabil ce ar pleca rapid din reacţie.>upă adău!area "ntre!ii cantităţi de B;r se montează rapid instalaţia de distilare pentru a nu

pierde /;r !az.>upă montarea instalaţiei de distilare ,refri!erent descendent pre)ăzut cu o alon8ă care seata*ează la un flacon ErlenmaGer de colectare se "ncălze*te balonul "n )ederea

- formării de /;r "ntre B;r *i /40& care reacţionează cu (4/60/- distilarea (4/6-;r "ntruc1t temperatura de fierbere a bromurii este de % ( , care se

prinde "n flacon ErlenmaGer sub un strat de !+eaţă *i apă>istilarea "ncepe c1nd se formează o cantitate suficientă de )apori care se poate urca "nrefri!erent *i să condenseze mai departe. (1nd nu mai distilă nici o picătură uleioasă ,sf1r*itul

6



reacţiei se "ntrerupe distilarea *i se separă bromura de etil ,ca strat inferior "ntr-o p1lnie deseparare. ;romura de etil este )olatilă *i o colectăm sub apă rece ca sa nu o pierdem. Picăturiuleioase apar datorită nemiscibilităţii. ;romura este impurificată cu alcool deoarece s-a distilat *io parte din acesta.

Peste bromura de etil se aduce picătură cu picătură acidul sulfuric concentrat p1nă la

apariţia unui strat inferior ,des+idratant. ;romura de etil separată ,ca strat superior se aduce"ntr-o p1lnie de separare ,curată *i se spală cu o soluţie de Na4(0% ,neutralizant pentru urmelede acid sulfuric a!itare #7 separă un strat inferior de bromură. Acesta din urmă se separă intr-o p1lnie de separare *i se spală de 4 ori cu apă rece ,pt "ndepărtarea urmelor de Na4(0%. <ncontinuare se usucă pe (a(l4 sicc.

Pentru purificare se distilă bromura de etil "ntr-o instalaţie uscată lu1nd măsuri pentru ae)ita )olatilizarea produsului , e3: colectare sub apă rece,p.f.#%-&5 (0bser)aţii:-bromura de etil se separă pe măsură ce se formează din amestecul de reacţie prin distilare simplă,# separarea unui amestec "n componenţi c1nd punctele de fierbere ale componenţilor suntsuficient de "ndepărtate

- sf1r*itul distilării: nu se mai distilă picături uleioase , apar datorită nemiscibilităţii bromurii deetil cu apa - se opre*te distilarea- bromura de etil se formează din alcool etilic ,balon 9 /;r pe care "l )om prepara deoarece eleste un !az *i nu se poate stoca- /40& rol - formarea /;R - necesar reacţiei de preparare a bromurii de etil- ordinea adău!ării : alcool etilic D' peste /40& deoarece alcoolul conţine *i apă : re!ula apă peste acid- răcire la $6 ( *i menţinem deoarece adău!ăm B;r foarte reacti) ar reacţiona foarte repede cu/40& #7 /;r care este instabil ce ar putea pleca rapid din sistem.- după adău!area B;r se demontează rapid instalaţia de distilare pentru a nu pierde /;r,!az- bromura de etil obţinută # lic+id uleios )olatil *i de aceea o preparăm prin distilare *i nu

reflu3are , ar reacţiona cu apa ce catalizează reacţia de +idroliză a bromurii c1nd rezultă iar alcool etilic.- se adau!ă acid sulfuric concentrat după oprirea distilării a)1nd rol des+idratant elimină posibilele urme de apă eter *i alte impurităţi- soluţia de Na4(0% $ pentru a neutraliza urmele de acid sulfuric

V Alc+ilarea=Etilarea p-acetilaminofenoluluiAlc+ilarea # proces c+imic de substituţie a +idro!enului din compu*i conţin1nd !rupe +idro3ilice,alcoolo fenoli sau !rupări aminice ,amine primare *i secundare care comportă un mecanismde substituţie nucleofilă ,N4>acă am face direct alc+ilarea secundar ar rezulta /;r care este un !az to3ic *i ar +idroliza!ruparea amidică. Vom face sare la 0/ *i apoi )om face reacţia

od de lucru:<ntr-un pa+ar cu fund rotund uscat se introduce sodiu metalic curăţat de o3id *i tăiat "n

bucăţi mici peste alcool etilic absolut #7 o soluţie de eto3id de sodiu. e ata*ează refri!erentulascendent , cu apă pentru că este o reacţie e3otermă *i e3istă riscul e)aporării alcoolului *i sea!ită p1nă la obţinerea unei soluţii clare.

7



>acă nu a intrat "n reacţie tot sodiul se "ncălze*te u*or balonul pe baia de apă p1nă la obţinereaunei soluţii clare. oluţia se răce*te la temperatura camerei iar peste aceasta se adau!ă p-acetilaminofenol ca pulbere fină *i se a!ită la temperatura camerei o ora.

Adău!ăm apoi bromura de etil,c1nd are loc reacţia de etilare timp de %5 minute sub a!itare ,dacăe3istă eto3id de sodiu "n soluţie acesta ar reacţiona form1nd eter etilic

<ncălzim amestecul pe baia de apă c1nd are loc reflu3area reacţiei la H ( timp de 4 ore.,H ( temperatura dată de punctul de fierbere al alcoolului etilic care este mediul de reacţie. eia o probă din amestecul de reacţie *i se )erifică p/-ul ,4-% picături din mediul de reacţie se

diluează cu apă distilată si se adau!ă c1te)a picături de fenolftaleină. >acă se formează ocoloraţie ro*ie )iolacee - p/ bazic e mai adau!ă bromură de etil *i se mai reflu3ează $5-$6minute.

<n acest moment a)em :- o suspensie Na;r ,pentru că mediul de reacţie este alcoolul *i bromura este insolubilă "n alcool- o soluţie fenacetina

>upă terminarea reacţiei adău!ăm peste amestecul cald treptat apă distilată ,cu rolul de adizol)a Na;r ca produs secundar *i de a scade solubilitatea fenacetinei urmărindu-se ca dinamestec să nu cristalizeze produsul final. <n caz că apar cristale amestecul se "ncălze*te pe baiade apă p1nă la obţinerea unei soluţii clare.

e trans)azează conţinutul cald al balonului "ntr-un pa+ar ;erzelius *i se răce*te pe baia

de !+eaţă c1nd cristalizează fenacetina. Apoi se filtrează iar produsul brut obţinut se spală direct pe filtru cu apă distilă rece ,pentru "ndepărtarea compu*ilor secundari alcool *i Na;rFenacetina se usucă "n e3icator folosind ca des+idratant (lorura de calciu sicc. >upă

separare fenacetina se supune operaţiei de purificare prin recristalizare dintr-un amestec dealcool apa ,$:$

0bser)aţii:-Adău!ăm o cantitate mai mare de apă distilată dec1t cantitatea de alcool- trebuie să a)em !ri8ă ca la răcire să a)em o soluţie *i nu o suspensie- se utilizează un refri!erent *i nu un balon desc+is deoarece e3istă posibilitatea e)aporăriialcoolului din balon-apa are rol salifiant

8

sinteza fenacetinei

Documents