Synteza - wykłady, 4farmacja
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Synteza
2009/2010
opracowali:
B
ENY
, D
AREK
, J
UDYTA
, J
USTYNA
, K
RZYSIEK
, Ł
UKASZ
,
M
ACIEK
, M
ARCIN
, O
LA
, P
AULINA
, R
AFAŁ
, U
LA
.
ostatnia aktualizacja dokumentu: 2010-06-25
Synteza
ŚRODKI ODKAśAJĄCE, ANTYSEPTYCZNE I LEKI CHEMIOTERAPEUTYCZNE
Środki
odkaŜające
–
zabijają
wszystkie
wegetatywne
postacie
drobnoustrojów,
działają
bakteriobójczo (wyjałowienie – razem z zarodnikami).
Środki antyseptyczne – niszczą drobnoustroje lub hamują ich namnaŜanie, mogą działać
bakteriobójczo lub bakteriostatycznie.
Stosowane są gotowe preparaty. Do leków prostych uŜywana woda utleniona, nadmanganian jest
przesadzona jego siła odkaŜania, jod stosuje się coraz mniej, z chlorowców podchloryn sodu, podchloryn
wapnia do odkaŜania pomieszczeń, narzędzi chirurgicznych. Aldehydy, coraz mniej uŜywana formalina
środek, który ma duŜą pręŜność pary i szkodzi tym którzy odkaŜają, lepiej stosowany jest aldehyd
glutarowy do odkaŜania narzędzi chirurgicznych.
Pochodne fenolu.
TYMOL
(2-izopropylo-5-metylofenol)
CH
3
CH
3
CH
3
CH=CH
2
H
3
C
CH CH
3
OH
lub
OH
OH
krezol
H
3
C
CH
3
Wywodzi się z krezolu czyli m-metylofenolu, na który działa się propenem lub alk.
izopropylowym,
reakcja Friedla-Craftsa
, katalizatorem są kwasy protyczne i aprotyczne, do
protycznych naleŜy kwas siarkowy, fosforowy 100%, kwas solny, do aerotycznych bezwodny
chlorek glinu, kwas Lewisa, który jest bardzo silny środkiem kondensującym. Inne katalizatory to
bezwodny chlorek Ŝelaza III. Warunki bezwodne, wystarczy kwas siarkowy, grupa hydroksylowa
w fenolach jest bardzo aktywna w połączeniach o- p- (kwas siarkowy, fosforowy lub bezwodny
chlorek cynku,). Tymol uŜywany głównie w stomatologii.
Reakcją Friedla-Craftsa moŜna alkilować związki i acylować . Alkilowanie zachodzi w obecności
nienasyconych węglowodorów lub alkoholi, acylowanie przez chlorki kwasowe kwasów
karboksylowych lub estrów
.
HEKSYLOREZORCYNA
(4-
n
-heksylorezorcyna)
O
OH
OH
H
O
H
OH
H
O
Zn/HCl
ZnCl
2
+
CH
3
(CH
2
)
4
COOC
2
H
5
(CH
2
)
4
CH
3
CH
2
(CH
2
)
4
CH
3
O
Ś
rodek, który ma dwie grupy fenolowe w stosunkowo małej cząsteczce, działanie silnie
złuszczające, głównie do kremów do ściągania pierwszej warstwy naskórka, dość Ŝrący.
·
Wywodzi się z rezorcyny (m-dwuhydroksydwufenolu) i działa się estrem etylowym kwasu
sześciowęglowego w obecności słabego środka kondensującego, jakim jest chlorek cynku
zachodzi
reakcja acylowania
pierścienia aromatycznego przez ester,
·
Grupę ketonową Ŝeby otrzymać n-heksylorezorcyne, czyli związek bez tlenu, trzeba ten tlen
zredukować. Redukuję się pyłem cynkowym w kwaśnym środowisku od kwasu solnego.
Chlorofenole
SAGROTAN
(4-chloro-3,5-dimetylofenol)
OH
OH
OH
Cl
2
/SO
2
Cl
2
+
H
3
C
CH
3
H
3
C
CH
3
CH
3
Cl
Cl
2009/2010
-2-
2009/2010
·
Otrzymuje się z 3,5-dimetylofenolu i przeprowadza się chlorowanie Cl
2
cząsteczkowym lub
chlorkiem sulfurylu SO
2
Cl
2
(który ma właściwości i utleniające i chlorujące, jest to ciecz którą
łatwo operować, łatwo waŜyć czy wprowadzić do autoklawu). Otrzymuje się chloropochodną.
·
Pierwszy związek jest często zanieczyszczony krezolem, dlatego w tej mieszaninie powstaje
takŜe chlorometylofenol, ale w niewielkich ilościach.
DICHLOROPHEN
(2,2’-metyleno-
bis
(4-chlorofenol)
OH
OH
OH
H
2
SO
4
+
+
H
2
O
HCHO
2
Otrzymuje się go z dwóch cząsteczek p-chlorofenolu w reakcji z p-formaldehydem, który jest
ciałem stale, które w wyŜszej temp. w kwaśnym środowisku ulega depolimeryzacji i uwalnia się
cząsteczka aldehydu mrówkowego bezwodnego.
Cl
Cl
Cl
HEKSACHLOROFEN
(2,2’)-metyleno-
bis
(3,4,6-trichlorofenol)
OH
OH
OH
1.
2.
oleum
NaOH
Cl
Cl
Cl
Cl
+
+
H
2
O
2
(HCHO)n
3.
H
2
SO
4
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Silniejsze działanie. Powstaje w podobnej reakcji z p-formaldehydem. Reakcje przeprowadza się
w pierwszym etapie Ŝeby uzyskać bardzo dobrą wydajność.
·
Cl
2,4,5-trichlorofenol miesza się z oleum
(100% kwas siarkowy wysycony do 20% suchym
trójtlenkiem siarki, występuje w kilku róŜnych procentowych zawartościach SO
3
nawet 60%,
niezwykle kwaśny związek, wybucha nawet z kroplą H
2
O)
dochodzi do kondensacji.
·
Wylewa się na lód z wodą i ługiem sodowym (oczyszczanie od zanieczyszczeń) w ługach
rozpuszczają się dobrze w wodzie.
·
Odbarwia się
węglem
.
·
Roztwór wodny zakwasza się łagodnie rozcieńczonym kwasem siarkowym, otrzymuje się dość
czysty związek.
TRICLOSAN
(5-chloro-2-(2,4-dichlorofenoksy)fenol), Irgosan
O CH
3
Cl
O CH
3
SO
2
Cl
2
O CH
3
Cl
O
Fe/H+
NaOH
OH
OH
gwajakol
H
2
/Pd
Cl
NO
2
Cl
HNO
3
/H
2
SO
4
Cl
NO
2
Cl
Cl
Cl
Cl
OH
Cl
O CH
3
O CH
3
O
O
O
NaNO
2
/H+
HCl
3
/H
2
O
CuCl/HCl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
NH
2
Bakteriostatyk dodawany do kosmetyków, mydeł, kremów i detergentów zamiast kliochinolu i
vioformu. Otrzymuje się w dwuetapowej syntezie.
·
Gwajakol chloruje się chlorkiem sulfurylu i otrzymuje się 2-metoksy-2,4-chlorofenol i 3,4-
dichloronitrobenzen otrzymany przez nitrowanie o- i chlorobenzenu mieszaniną nitrującą
(mieszaniną kwasu azotowego i siarkowego siarkowy odciąga cząsteczkę wody).
·
Następnie kondensuje się, chlor z pozycji 4 z 3,4-chloronitrobenzenu zostaje usunięty w
postaci chlorowodoru z wodorem grupy fenolowej pierwszego związku.
2009/2010
-3-
Synteza
·
W roztworze stęŜonego ługu sodowego, wówczas fenol przechodzi w sól sodową.
·
Sól sodowa reaguje wytwarza się pochodna
eteru difenylowego
.
Chlor związany z węglem, który z kolei jest związany podwójnym wiązaniem z drugim węglem,
bardzo trudno ulega podstawieniu, dlatego reakcję prowadzi się w bardzo ostrych warunkach,
albo jak w tym przypadku konieczna jest grupa nitrowa w cząsteczce tego związku wówczas grupa
nitrowa uaktywnia ten chlor.
Otrzymany eter następnie poddaje się redukcji opiłkami Ŝelaza w kwaśnym środowisku.
W lepszych wytwórniach redukuje się wodorem, wodór jest dość kłopotliwym reagentem gdyŜ
wymaga odpowiednich warunkach i autoklawów, uŜywa się wodoru cząsteczkowego w obecności
katalizatora, jakim jest pallad osadzony najczęściej na silnie rozdrobnionym węglu, wówczas taki
katalizator bardzo łatwo i w dość dobrych warunkach redukuje grupy nitrowe.
Wodór na palladzie to najczęściej uŜywany katalizator w syntezie leków.
·
Redukuje się grupa nitrowa do grupy aminowej.
·
Po zredukowaniu grupę aminową przeprowadza się przez
reakcję Sandmeyera
, mianowicie
diazuje się on azotynem sodu w kwaśnym roztworze najczęściej od kwasu solnego.
·
Po zdiazowaniu w niskiej temperaturze poniŜej 5°C, dodaję się
chlorku miedzi I
, który jest
katalizatorem wprowadzenia chloru w miejsce zdiazowanej grupy aminowej, ten chlor
pochodzi od kwasu solnego. Mieszaniny chlorku miedzi w stęŜonym kwasie solnym uŜywa się
do wymianu grupy aminowej na chlor.
·
Ostatni etap, polega na tym, Ŝeby selektywnie zhydrolizować ugrupowanie eterowe
(salicylowo fenylowe a nie di fenylowe), między dwoma węglami jest trudniej rozłoŜyć i ulega
hydrolizie ugrupowanie metylowo-fenylowe i dlatego uŜywa się łagodnego środka
hydrolizującego mianowicie wodny roztwór chlorku glinu, który łatwo dysocjuje w wodzie na
kwas solny w niewielkiej ilości, w tych warunkach stosunkowo łatwo i selektywnie
hydrolizuje się tylko jedno ugrupowanie eterowe i otrzymuje się
triclosan
.
W kwaśnym środowisku nawet dwutlenku węgla uwalnia się w postaci wolnego chloru, który jest
środkiem antyseptycznym.
Chloraminy
(w 1916 r. Dakin)
O
O
O
O
O
O
Na
S
S
Cl
S
Na
N
N
N
Cl
Cl
Cl
H
3
C
H
3
C
Chloramina B
Chloramina T
Dichloramina T
O
O
O
Cl
S
Cl
Cl
Cl
N
N
N
O
N
O
Cl
CH
3
HOOC
CH
3
Halazon (Pantocid)
N-chloroimid kwasu
bursztynowego
4,4-dimetylo N
1
,N
3
-dichloro-
imidazolidyn-2-on
Jednym z waŜniejszym z chloranów był
Pantocid
, uŜywany przez amerykanów w drugiej wojnie
światowej. Po zaŜyciu mogli pić wodę z kałuŜy, wystarczyła jedna tabletka na szklankę wody z
kałuŜy i powstawało zmętnienie osiadał osad i woda była całkowicie zdezynfekowana.
Chloroimid kwasu bursztynowego
często powtarzający się związek, jako łagodny środek
chlorujący, wygodny do uŜycia, ciało stałe, bezpieczne, powstaje imid kwasu bursztynowego,
który moŜna łatwo wydzielić ponownie zchlorować i ponownie uŜyć jako chloro imid.
Syntezy:
odpowiednie amidy i sulfonamidy chloruje się chlorem cząsteczkowym.
Zastosowanie:
większość uŜywana do odkaŜania pomieszczeń sanitarnych i niektórych narządzi
chirurgicznych.
2009/2010
-4-
2009/2010
KWAS SALICYLOWY
(metoda Kolbego i Schmitta)
OH
ONa
O
ONa
(Na
2
SO
3
)
CO
2
+
NaOH
-H
2
O
O
~120
°C
OH
OH
170
°C
HClaq
COONa
COOH
Jeśli uŜywa się ługu sodowego w reakcji z fenolem, to zawsze otrzyma się o-karboksylowyfenol
albo kwas salicylowy. Jeśli zaś uŜywa się ługu potasowego, otrzymuję się p-karboksyfenol, a z
niego powstają estry.
·
Fenol przeprowadza się w sól sodową stęŜonym ługiem w obecności siarczynu sodowego.
Siarczan sodowy jest uŜywany po to, aby uniemoŜliwić utlenianie fenolu.
Fenol na powietrzu
lub w reakcjach w roztworach bardzo łatwo się utlenia i z bezbarwnego fenolu powstaje
produkt utleniania aŜ do czarnej smoły. TakŜe konieczny jest dodatek niewielki siarczynu
sodowego
.
·
Tworzy się sól sodowa, którą moŜna całkowicie odwodnić w specjalnych reaktorach i
sproszkowaną sól fenolu wysyca się suchym dwutlenkiem węgla w temp. 120°C. Zachodzi od
razu reakcja, powstaje fenylowęglan sodowy.
·
Fenylowęglan sodowy ulega przegrupowaniu w temp. 170°C do soli sodowej kwasu
salicylowego.
·
Sól sodową kwasu salicylowego po schłodzeniu rozpuszcza się w wodzie i zakwasza
kwasem
solnym
, wypada wodny
kwas salicylowy
.
Schemat produkcji kwasu salicylowego:
F
C
NaOH
woda
1
2
5
3
4
Ch
o
O
O
o
o
o
V
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
V
CO
2
8
7
V
6
o
o
o
o
o
o o
o o
o o
o
o
o
o
o
CO
2
o
o
o
o o
o
W inŜynierii chemicznej wszystkie urządzenia przemysłowe są ujęte w schematach. Pierwszy jest
autoklaw otwarty w płaszczu z koszem grzejnym, O- oznacza ogrzewanie, wszystkie urządzenia
zamknięte, owalne to są urządzenia ciśnieniowe z płaszczami tylko olejowymi lub z węŜownicą.
WęŜownica ogrzewa parą wodną lub olejem o wysokiej temperaturze, umoŜliwia dowolną
regulację ogrzewania.
Czwarto pozycja przedstawia nucze filtracyjne, na których oddziela się ciała stałe od cieczy,
często na zasadzie próŜni.
2009/2010
-5-
[ Pobierz całość w formacie PDF ]