外消旋扁桃酸的拆分实验优化方案

2025-09-29 历史故事版权反馈

【摘要】：[4]（+）-扁桃酸的分离相对困难，一般较难得到纯品。故建议学生实验时只分离（-）-扁桃酸。

【反应式】

【仪器与试剂】

仪器：旋光仪、分液漏斗、圆底烧瓶、容量瓶、回流装置1套、抽滤装置1套、蒸馏装置1套、温度计、量筒、锥形瓶、表面皿。

试剂：（±）-扁桃酸4.5 g（30.0 mmol）、（-）-麻黄素盐酸盐6.0 g（30.0 mmol）、NaOH、无水乙醇、无水Na2SO4、浓盐酸、乙醚。

【实验步骤】

1. 麻黄素的制备

在100 mL锥形瓶中，将（-）-麻黄素盐酸盐6.0 g（30 mmol）[1]溶于15 mL水中，加入NaOH溶液（1.5 g NaOH溶于7.5 mL水），摇荡混合后，（-）-麻黄素即游离出来。冷却后用乙醚萃取（15 mL×2），合并有机相，用无水Na2SO4干燥。在150 mL圆底烧瓶中蒸去乙醚[2]，即得（-）-麻黄素。

2. 外消旋扁桃酸的拆分

将制得的麻黄素溶于45 mL无水乙醇，然后加入（±）-扁桃酸4.5 g（30.0 mmol）溶于15 mL无水乙醇的溶液，混合均匀，隔绝潮气水浴回流1.5～2 h。冷却至室温使其自然结晶，并在冰浴中冷却使其结晶完全。抽滤，粗产物用60 mL无水乙醇重结晶后得无色结晶，熔点165℃。用30 mL无水乙醇再结晶得到白色粒状晶体，即为（-）-麻黄素·（-）-扁桃酸盐，熔点169～170℃。将得到的（-）-麻黄素·（-）-扁桃酸非对映体盐溶于15 mL水，然后用浓盐酸酸化至pH = 2～3（约需1.5 mL浓盐酸）。酸化后的水溶液用乙醚萃取（15 mL×2），合并有机相，用无水Na2SO4干燥后在水浴上蒸去乙醚，得（-）-扁桃酸白色结晶，熔点131～132℃。萃取的水相倒入指定容器，以回收麻黄素[3]。

将两次结晶（-）-麻黄素·（-）-扁桃酸盐后的乙醇母液蒸去乙醇，并用水泵抽干。残留物中加入30 mL水，温热并搅拌使固体溶解，用浓盐酸酸化至pH = 2～3，若有油状黏稠物出现，用滤纸滤掉。水溶液用乙醚萃取（15 mL×2），合并有机相，用无水Na2SO4干燥后在水浴上蒸去乙醚，得（+）-扁桃酸[4]。萃取的水相倒入指定容器，以回收麻黄素。

3. 比旋光度的测定(https://www.chuimin.cn)

准确称量上述制得的（+）-扁桃酸和（-）-扁桃酸，用蒸馏水配成2%的溶液[5]。测定比旋光度。并计算拆分后单个对映体的光学纯度。纯扁桃酸的[α]= +156°或-156°。

【注释】

[1]盐酸麻黄素熔点216～220℃，[α]= 33°～35.5°，符合要求。由于麻黄素可被不法分子用来制备冰毒，购置审批手续非常严格，药品的使用和保管必须有严格的监管制度。

[2]蒸出的乙醚可用于下一步萃取。

[3]将萃取后的水溶液蒸去大部分水后移至烧杯中浓缩至一定体积，冷却结晶，抽滤，干燥即可回收（-）-麻黄素。

[4]（+）-扁桃酸的分离相对困难，一般较难得到纯品。故建议学生实验时只分离（-）-扁桃酸。

[5]如溶液浑浊，需用定量滤纸过滤。

【思考题】

（1）本实验提高产物光学纯度的关键步骤是什么？

（2）若测定扁桃酸的旋光度α = -6°，如何确定其旋光度是-6°而不是+354°？