Tổng hợp paracetamol

BÀI 1 : TỔNG HỢP PARACETAMOL
Mục tiêu:
- Trình bày được nguyên lý phản ứng và tiến hành tổng hợp được Paracetamol.
- Trình bày được các u cầu về an tồn lao động và biết cách xử lý thao tác kỹ
thuật.
- Giải thích được quy trình các bước trong quy trình tổng hợp.
- Viết được báo cáo thực tập.
Quá trình tổng hợp gồm 3 giai đoạn:
Giai đoạn I: Tổng hợp p-nitrosophenol
1. Nguyên lý phản ứng
2NaNO2 + H2SO4

2HNO2 + Na2SO4

2. Đặc điểm thành phẩm
- p-nitrosophenol là bột tinh thể màu nâu, nhiệt độ nóng chảy: 156 - 1580C
3. Đặc điểm nguyên phụ liệu
Phenol
50,0 gam
Natri nitrit
50,0 gam
Acid sulfuric 22% 170,0 ml
Nước đá
Nước cất
4. Dụng cụ, thiết bị
- Cốc thép không gỉ 1000ml
1 cái
- Máy khuấy cơ
1 cái
0
- Nhiệt kế 100 C

1 cái
- Bình nhỏ giọt 200ml
1 cái
- Nồi phản ứng 2 lít
1 cái
- B lc Buchner
1 b
5. Quy trỡnh tng hp
5.1 Sơ đồ

1


5.2quy tr×nh

5.3 Mơ tả quy trình
Cho 100 ml nước cất vào cốc thép khơng gỉ 1 lít, sau đó cho vào 50,0 gam phenol.
Bật máy khuấy, khuấy kỹ cho phenol phân tán đều trong nước. Tính từ thời điểm này,
máy khuấy hoạt động liên tục cho đến khi kết thúc phản ứng nitroso hóa. Sau đó, cho
thêm 240 gam nước đá đập nhỏ vào khối phản ứng, đồng thời làm lạnh phía ngồi bằng
nước đá. Khuấy đều thêm 10 phút nữa để nhiệt độ hạ xuống khoảng 00C- 50C.
Cho vào hỗn hợp trên 50,0 gam natri nitrit phân tán đều trong khối phản ứng
(khoảng 2-3 phút). Sau đó nhỏ từ từ 170 ml H2SO4 22% vào khối phản ứng. Trong quá
trình nhỏ H2SO4 phải đảm bảo nhiệt độ của khối phản ứng luôn dưới 100 𝐶 (thời gian nhỏ
khoảng 40-45 phút). Sau khi cho hết acid, khuấy thêm 15 phút nữa.
Lọc khối phản ứng trên phễu lọc Buchner, rửa tủa bằng nước lạnh cho đến khi nước rửa đạt pH= 4-5. Hút kiệt nước, thu được khoảng 90 gam bột
p-nitrosophenol màu nâu. Sản phẩm thô này làm nguyên liệu cho phản ứng tiếp theo,
không cần tinh chế thêm.
Lấy 1 gam bột thô này đem sấy khô (ở nhiệt độ 70 − 800 𝐶) để xác định nhiệt độ
nóng chảy và tính hiệu suất.

Hiệu suất 84%. Sản phẩm chảy ở 136 − 1400 𝐶.
Giaiđoạn II: Tổng hợp p-aminophenol
1. Nguyên lý phản ứng

2


Đặc điểm thành phẩm
p-aminophenol là tinh thể màu nâu đen, nhiệt độ nóng chảy 180 -1820C.

2. Đặc điểm nguyên phụ liệu
p-nitrosophenol

54,0 gam (tính ra sản phẩm đã sấy khơ)

Bột lưu huỳnh

28,0 gam

NaOH viên

60,0 gam

Nước cất

130 ml

Dung dịch H2SO4 10%

vừa đủ

3. Dụng cụ
- Cốc thép khơng gỉ dung tích 500 ml

1 chiếc

- Bộ lọc Buchner

1 bộ

- Bếp điện

1 chiếc

4. Cách tiến hành
5.1 Sơ đồ quy trình

3


5.3 Mơ tả quy trình
-

Điều chế tác nhân khử:
Cho vào cốc thép không gỉ 130 ml nước cất; 60,0 gam NaOH viên; khuấy cho

tan; sau đó thêm 28,0 gam lưu huỳnh bột; khuấy cho tan hồn tồn. Đun sơi liên tục 60
phút nữa để thủy phân hết các polysulfid (trong q trình đun sơi, nước bốc hơi được bổ
sung để thể tích dung dịch thu được khoảng 150 ml).
Để dung dịch Na2S này nguội xuống 50-550C, đem tiến hành phản ứng khử hóa.

-

Phản ứng khử hóa
Vừa khuấy vừa cho từ từ từng lượng nhỏ bột p-nitrosophenol ở trên dung dịch

natrisulfid, sao cho nhiệt độ trong quá trình phản ứng là 55-650C ( nhiệt độ để phản ứng
tốt nhất là khoảng từ 58-600C). Thời gian cho p-nitrosophenol khoảng 30 - 40 phút. Sau
khi cho hết lượng p-nitrosophenol thì tiếp tục khuấy thêm 15 phút nữa.
- Trung hòa để kết tủa sản phẩm:
Làm lạnh khối phản ứng xuống dưới 200C, trung hòa khối phản ứng đến pH = 7
bằng dung dịch H2SO4 10%. Chú ý trong q trình trung hịa có khí H2S tạo thành rất
độc nên để trong tủ hốt sâu, đồng thời cho acid từ từ để tránh H2S tạo thành nhiều sẽ đẩy
khối phản ứng trào ra ngoài.
Sau khi điều chỉnh về pH = 7, để yên khối phản ứng trong 2 giờ, lọc qua phễu
lọc Buchner, rửa lại rồi tủa 3 lần với nớc cất, hút thật kiệt nước lần cuối cùng.
Lấy 1 g đem đi sấy khô ở 70-800C để xác định điểm chảy và hiệu suất.
Hiệu suất giai đoạn này khoảng 90%, sản phẩm nóng chảy ở 180-1900C.
Giai đoạn III: Tổng hợp paracetamol
1. Nguyên lý phản ứng

2. Đặc điểm thành phẩm
- Paracetamol là chất dạng bột hoặc tinh thể óng ánh có màu trắng hoặc hơi hồng.
- Không mùi. Độ chảy 169-1720C. Tan trong 7 phần nước sôi hoặc ethanol 950, tan
trong 40 phần glycerin, trong 15 phần aceton, rất ít tan trong nước lạnh, khơng tan trong
ether.
3. Đặc điểm nguyên phụ liệu
- p-aminophenol
45,0 g ( tính theo khối lượng đã sấy khơ)
4

- Anhydrid acetic
- Nước cất
- Than hoạt
4. Dụng cụ
- Bình nón 250ml
- Bình cách thủy
- Nhiệt kế
- Bộ lọc Buchner

43,0 ml
200 ml
5g
1 chiếc
1 chiếc
1 chiếc
1 bộ

5. Quy tình tổng hợp
5.1 Sơ đồ quy trình

5.2 Mơ tả quy trình
-

Phản ứng acyl hóa

Cho tất cả lượng p-aminophenol đã hút kiệt nước ở trên vào bình nón khơ, nhúng
bình nón vào nồi đun cách thủy đang sôi cho đến khi nhiệt độ trong bình đạt đến 50550C. Thêm 43,0 ml anhydrid acetic vào, khuấy nhẹ, phản ứng tỏa nhiệt mạnh. Nhiệt độ
5

tăng lên đến 1100C, sau đó hạ xuống 900C. Tiếp tục đun cách thủy hỗn hợp này trong 30
phút nữa. Sau đó làm lạnh hỗn hợp và gãi cho kết tinh.
-

Tinh chế:

Hỗn hợp sau khi đã kết tinh được làm lạnh qua đêm hoặc để trong nước đá từ 2-3 giờ
cho kết tinh hết. Sau đó đem lọc hút kiệt acid acetic, rửa nhanh bằng một lượng rất ít nước để loại bỏ bớt acid acetic.
Tinh thể paracetamol thô được hịa tan trong 4 phần nước sơi, thêm 5 g vào than
hoạt và đun cách thủy trong 30 phút để tẩy màu. Trong quá trình đun cách thủy thỉnh
thoảng lắc nhẹ. Lọc nóng qua phễu lọc Buchner, dịch lọc được làm lạnh bằng nước đá
cho kết tinh hết paracetamol. Lọc thu lấy tinh thể, đem sấy và đo nhiệt độ nóng chảy. Nếu
nhiệt độ nóng chảy mà khơng đạt thì kết tinh lại một lần nữa như trên.
Phần nước cái đổ vào bã than và đun nóng lại lần nữa để thu thêm paracetamol
bị kết tinh lẫn than hoạt, thời gian đun cách thủy là 30 phút. Sau đó lại tiếp tục lọc nóng
và để kết tinh như trên. Lọc, sấy và đo nhiệt độ nóng chảy.
Thu được khoảng 30,0 g paracetamol. Hiệu suất 50-55%.

Nỉåïc
âạ

6