Fremstilling af Paracetamol - Rapport i Kemi A

Side 1

Kemi A – Universitetsøvelsen Belal og Nisar

Side 1

Paracetamol journal

Formål

Formålet med øvelsen er fremstilling af paracetamol ud fra 4-aminophenol og eddikesy-reanhydrid.

Teori

Historie

Paracetamol er et lægemiddel som bruges i hele verden, men dog med forskellige navne, såsom Panodil, Pamol og Pinex osv., da mange lande harderes eget navn for det.

Paracetamol blev opdaget i ”et uheld” begået i Strassburg i 1880’erne af toassistenter til Kussmaul, som var professor. Apoteket havde givet de to assistenter forkerte kemikalier.

De var efter behandling af patienter med orme, og de troede, at stofferne var naftalin, hvilket naturligvis ikke gav den ønskede virkning. Ormene var der stadig, men til gen-gæld var der en patient, som havde fået sin feber slået helt ned. Stoffet, som de anvendte var acetanilid, som er ens med paracetamol, bortset fra at den mangler en hydroxygruppe.

Stoffet havde en del bivirkninger, og derfor fandt man hurtigt en forbedret form, phenace-tin. Denne form blev også forbedret, og i 1893 havde Joseph von Mering fremstillet den endelige form, paracetamol. Den endelig form kom først i brug i 1951, da han selv kasserede det i første omgang fordi han troede det var giftigt.

Paracetamol

Paracetamol består af en benzinring, hydroxygruppe og en amidgruppe. Den hedder også etylaminophenolog dens systematiske navn er 4-hydroxyacetanilid. Paracetamol anvendes mod moderate smerter, fx hovedpine, tandpine og menstruationssmerter, samt som feber-nedsættende lægemiddel, fx ved influenza.

Reaktionen der skal foregå er følgende:

Side 2

Kemi A – Universitetsøvelsen Belal og Nisar

Side 2

Reaktionen er en substitution, hvor eddikesyreanhydridet spaltes og der optages af 4- aminophenol,som så bliver til paracetamol og ethansyre (eddikesyre). Forholdet mellem-reaktanterne 1:1, så de anvendte stofmængder skal være nogenlunde ens for at undgå overskud.

Vi fik også at vide, hvis krystallerne ikke dannes eller hvis der bliver anvendt for stort et overskud af eddikesyreanhydrid ville der dannes nogle små mængder estere, som vist her:

Oxidation af amidgruppen kan også opstå. Dette kan underbygges ved at kigge på Anilin.

Dette kan man se ved at kigge på farven, for stoffet vil have en brunlig farve som følge af oxidationen, hvilket skete for nogle grupper.

4-aminophenol

Er en organisk forbindelse med formlen H NC H OH. Typisk fås 2-aminophenol

2 6 4 som et hvidt pulver, men den kan hurtigt blive brunlig, såfremt der er den mind-ste kontakt med O. Den oxideres nemlig meget let, og derfor skal vi prøve at

2 holde oxygen langt væk fra reaktionerne. I vores tilfælde havde vi stillet hele øvelsen i et stinkskab, samt brugte vi nitrogen til at fylde det i forsøgets udstyr, så der ingen oxygen kunne komme ind.

Side 3

Kemi A – Universitetsøvelsen Belal og Nisar

Side 3

Renhedskontrol

En hurtig måde at tjekke hvor ren et produkt er ved at tilsætte jernchlorid til opløsningen.

Det er nemlig sådan at jernchlorid danner et lilla kompleks, når det reagerer med pheno-ler. Og da vores produkt har bl.a. phenoler, så skulle vi meget gerne få en lilla opløsning, hvis vi blander den med jernchlorid.

For at have noget at sammenligne det med, tilsættes jernchlorid også både i en 4- Aminophenol opløsning og i en opløsning med knuset Panodil. Lillafarven skulle være nogenlunde ens i alle tre opløsninger, hvis produktet var ren.

Det forventede teoretiske udbytte

Forholdet i reaktionen er 1:1, og så må det teoretiske udbytte af paracetamol også have samme stofmængde som p-aminophenol.

Anvendt p-aminophenol: 4,5g

M(C H NO)= 109,13 g/mol

6 7 mg 4, 5

n mol = = = 0, 0412

M g mol 109,13 /

TLC Analyse

En anden måde at teste renheden af produktet er at bruge TLC analyse, som går ud på adskillelse af polære og upolære stoffer. På en aluminiumfolie beklædt med tyndt lag sili-ca (SiO) spottes der (så mindst som muligt) noget af de

2 tre stoffer, produktet, Panodil og 4-aminophenol. Silica er et meget stærkt polær stof. Til sidst sættes TLC-plade ned i den såkaldte løbervæske, som er en blanding af to væsker med forskellige polaritet såsom ethylacetat (re-lativt polært) og pentan (relativt upolært).

Som man kan se på billedet, vil de upolære stoffer komme længst op. Det er fordi at TLC-pladen som sagt

* 151,16 / * 0, 0412 6, 227m M n g mol mol g= = =

Side 4

Kemi A – Universitetsøvelsen Belal og Nisar

Side 4 meget polært og derfor holder den stærkere på polære stoffer end upolære.

Vi ved at paracetamol er en polær stof, på grund af dens OH-gruppe og amidgruppe. Det vil sige at en ren produkt vil stå næsten på samme sted som Panodil der står kortere op end 4-aminophenol.

Kemikalier og udstyrsliste

Den første del skulle ske under en N_{2} atmosfære.

Fremgangsmåde

4,5 g 4-aminophenolskulle hældes i 15 mL demineraliseret vand i en rundbundet kolbe med omrører magnet og deref-ter tilsat vi 4,5 mL eddikesyreanhydrid. Blandingen skulle omrøres på magnetomrører med varmeplade under op-varmning til reflux i oliebad (se billede 1), indtil alt gik i op-løsning. Efter 10 minutter af reflux skulle opløsningen afkø-les, og acetylderivatet udkrystalliserer, hvilket tog lidt lang tid.

De udfældede krystaller skulle sugefiltreres og vaskes med en smule iskoldt vand (se billede 2). Derefter skul-le de omkrystalliseres fra varmt vand (ca. 30 mL) ogsu-

4-Aminophenol 4,5 g

Eddikesyreanhydrid 4,5 mL

100 mL Rundbundet kolbe

Magnet

Oliebad TLC-plader

Nitrogenforsyning eller mulig-hed for at fylde en ballon.

Septum (gummi prop)

Kanyle

Panodil®eller andet paraceta-molpræparat

2M FeCl3(aq)

TLC-kar

UV-lampe

Side 5

Kemi A – Universitetsøvelsen Belal og Nisar

Side 5 gefiltreres igen, skulle vaskes et par gange med iskoldt vand og derefter tørres på sug i minimum 10 minutter.

Resultater

Teoretiskmængdeberegning:

m(g) V(mL) d(g/mL) M(g/mol) n(mol)

4-aminophenol 4,5 --- --- 109,13 0,0412

Eddikesyreanhydrid 4,86 4,5 1,08 102.1 0,0476

Paracetamol 6,227 --- --- 151,16 0,0412

Eksperimentelt udbytte:

m 1,96g=

1,96 g

n m ol == 0, 01297

151,16 g m ol

Eksperimentelt udbytte 1,96 g

afvigelsen = ⋅ = ⋅ = 100% 100% 31, 476%

Teoretisk udbytte 6, 227 g

Rengøring

Renhedskontrol

4-Aminophenol Panodil Paracetamol(Produktet)

Farvereaktion Lilla Grumset grøn Lilla

TLC analysen

Et billede af resultatet:

Side 6

Kemi A – Universitetsøvelsen Belal og Nisar

Side 6

Fejlkilder

Der er ikke noget specifik, vi havde oplevet gennem forsøget. Alligevel kan der altid være noget, som man ikke havde lagt mærke til.

Mulige fejlkilder kunne være:

• Oxidering af 4-aminophenol

• For kort tid til krystallisering

• Upræcis måling

• Dårlig sugefiltrering

Konklusion

Udbyttet kan aldrig nå op på 100 %, da det er umuligt at få alt paracetamol til at udfælde i.

Desuden spildes der en del ved sugefiltreringen, da der altid vil sidde noget stof tilbage i filtret, som man ikke kan få med. Derfor må vi godt sige at 31 % er et pænt tal, og vi kunne endda se udefra renhedskontrollet, at stoffet også var rimelig ren, da den gav en lilla farve.

Til gengæld fik vi ikke verdens bedste resultat ud fra TLC analysen. 4-animophenol og Panodil bevægede sig højst oppe, og begge var på samme højde. Produktet var derimod længst nede, og havde ikke bevæget sig. Øvelsens vejleder havde selv ikke noget kom-mentar til det overraskende resultat. Så det eneste vi kan konstatere er, at vi muligvis har lavet analysen forkert. Det kunne have været, at vi brugte en forkert løbervæske eller må-ske havde dryppet al for meget af væsken.