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バファリンを作ろう！・・・
タイトル通りのことを高校のクラブ活動で 行っています。 具体的には 「p-アミノフェノール（OH-C6H4-NH2）に 無水酢酸（（CH3CO)2O）を反応させ アセトアミノフェン（OH-C6H4-NHCH3CO）を合成する」 というものです。 手に入れた資料によると 「p-アミノフェノールを酢酸に溶かし、無水酢酸を p-アミノフェノールと等molないしやや過剰に 10分かけて滴下し、出来た溶液を80度、30分の 湯せんにかける」という手順でしたが さらし粉（CaCl(ClO)・H2O）やFe3+イオンの反応を見るに ジアセチル化が起こり、以下のような物質が出来ているようです CH3CO-O-C6H4-NHCH3CO そもそもこの手順には少々疑問があり 「無水酢酸を10分かけて滴下する」のは、反応スピードが速すぎるために それを抑える目的でゆっくり滴下しているのだと思うのですが、それだと そのあと湯せんする理由が見あたりません。 そこで、お聞きしたいことは 「うまく目的のアセトアミノフェンを合成するための 適切な反応条件」と 「うまく反応出来たとして、出来るだけ集率を 上げるための結晶化の方法」 です。 いままでに試した方法は １：氷冷下にて反応を行う→やはりジアセチル化したと見られる反応結果 ２：あらかじめp-アミノフェノールの酢酸溶液を 80度に保って反応を行う→上に同じ ３：酢酸溶液にせずにp-アミノフェノールに直に 無水酢酸を等mol投入した→1度アセトアミノフェンと思われる反応結果がでるも 再現性が無く失敗と思われる 結晶化の方法は 溶液にジエチルエーテルを投入し体温で蒸発させる というものです。 これも一度はうまく結晶がでたものの（このときは 結晶の融点がアセトアミノフェンの文献値に近く 成功かと思われました）やはり再現性が無く 失敗といわざるを得ない結果となりました 長くなりましたが、よろしくお願いします
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> バファリンを作ろう！・・・ > タイトル通りのことを高校のクラブ活動で行っています。 > アセトアミノフェン（OH-C6H4-NHCH3CO）を合成する どちらでも構いませんが，一応確認いたします。「バファリン」は「アセチルサリチル酸」で「アセトアミノフェン」ではありませんが・・・？ お書きの様にジアセチル体ができるのであれば，アセチル化自体は問題なく進んでいるようですね。でしたら，問題（というか，解決法？）は反応の後処理にあるようです。 後処理はどうされていますか？ 後半の記述から考えると，直接結晶化しようとされていませんか？ そうであれば，反応溶媒の酢酸が結晶化の邪魔になっている可能性があります。 ジアセチル体の処理も兼ねて次の様な方法は試みる価値がある様に思います。 反応液に適量（反応液と同量か多め？）の水を加え，しばらく加温（加熱？）する事で，不安定なフェノール基に付いたアセチル基だけを加水分解します。アンモニア等の弱アルカリを使えば確実でしょうが，温水（熱水？）でも加水分解可能だと思います。 エーテルを加えて抽出し，エーテル層に紛れ込んだ酢酸を除くため，エーテル層を飽和重曹水で洗います。 エーテル層を無水硫酸ナトリウムで乾燥させ（水を除く），エーテルを飛ばします。 いかがでしょうか。
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- BOB-RooK
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クラブ活動ご苦労様です。サリチル酸のアセチル化、アニリンのアセチル化は 既にクリアされているんでしょうね。いずれも、より簡単に無水酢酸（orアセチ ルクロリド）でぐつぐつで出来ますので、これと比較されると良いかと思うんで すが・・・ 既に、多数の正しいと思われる回答がある中、ほとんど蛇足です。 アミノ基とフェノールの反応性差はかなりあると思いますので、マイルドな条 件で無水酢酸モル比を過剰にしなければ、アセチルアミド化が優先するかと思い ます。脱水溶媒をたくさん使って希釈系に無水酢酸を冷却下に滴下して均一にし てから、昇温するなどがよろしいかもしれません。高温で「せーの」は逆行だし、 無溶媒では不均一反応になりやすいので再現性は保証出来ませんし、局部発熱は 思ったよりも悪影響があるものです。 再結晶については、この物質そのものの経験がある訳ではないので、ずばり、 は言えませんが、極性溶媒に溶解性が高いようなので、アルコール系にギリギリ 溶解しておいて、非極性溶媒を滴下してこれまた高温でギリギリ溶解するところ で止めて、静かに放冷する、というのは如何？ちょっとテクがいるけど、やって いるうちにコツがつかめますよ。アミド結合は中性であれば、それほど加水分解 はしないものですから、非極性溶媒でなく水を加えて行っても良いかもしれませ ん。その場合は、長時間加熱しないよう注意する必要もありそうですね。 それでは、良い研究が出来ますよう祈ってます。
- ryo_0126
- ベストアンサー率30% (125/407)
作るのは結構ですが薬事法に触れる行為は決して行わないように しましょう。
補足
化学の教官の指導の元行っているので 問題ないと思うのですが 具体的にどのようなことを行うと 法に触れるのか教えて頂けませんか？
- rei00
- ベストアンサー率50% (1133/2260)
rei00 です。追加です。 「化学辞典」（東京化学同人）を引いてみました。「アセトアミノフェン＝p-アセトアミドフェノール」は「p-アミノフェノール」を酢酸－無水酢酸と処理して得られるとの記述があります。 問題の溶解性ですが，『冷水には難溶，熱湯に可溶。メタノール，エタノール，ジメチルホルムアミド，アセトン，酢酸エチル等に易溶。エーテルに難溶。石油エーテル，ベンゼンに不溶。』です。 エーテルじゃ抽出できそうにないですね。抽出するなら，酢酸エチルを使った方が確実ですね。 あるいは，#4 さんの条件の『反応終了後に何倍もの冷水で希釈』でも良いかもしれませんね。ただ，念には念を入れるなら，ジアセチル体のモノアセチル体への加水分解（シツコイ？）と無水酢酸（残っていないはずですが）の分解を期待して，室温の水を加えた後，１０分ほど撹拌（容器を時々振る程度で良いと思います）した後，冷やしてはいかがでしょうか。
- loveobo
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小児用はアセトアミノフェンですね。文献や教科書の合成例を調べていない ので、一般論としてのアドバイスです。 高校のクラブ活動とのこと、使える合成器具や分析手段も限られている のかもしれませんね。鉄の呈色反応でフェノール性OHが消失したとの 判断は妥当と思います。ですが、＃１さんもご指摘のように、一般に 水酸基よりアミノ基のほうが圧倒的にアセチル化に対する反応性は高く、 N,O-ジアセチル化が混じることはあっても、N-モノアセチル化生成物が 全然ないというのは考えにくいです。また、等モルの無水酢酸で ジアセチル化が起こったなら、未反応の4-aminophenolも残っている はずですね。 という訳で、反応性とは別に、＃３さんご指摘の単離の問題がありそう に思えます。「溶液にジエチルエーテルを投入し体温で蒸発させる」 とのことですが、この『溶液』とは酢酸溶液ですか？ だとしたら、 エーテルを加えると溶解力が下がって、生成物（＋残存原料）が 析出するかもしれませんが、温めたら先に蒸発するのはエーテルだと 思います。反応溶媒として用いる酢酸量をできるだけ減らし（原料が 溶け切らないくらい？）、反応終了後に何倍もの冷水で希釈すれば、 生成物が析出するのではないでしょうか？ それを濾過で集めたら いかがでしょう。（アセトアミノフェンはエーテル抽出できるほどは エーテルに溶けないかもしれません） 母液は酢酸酸性ですから、未反応の（アミノ基がある）aminophenolを 逃がしてくれるかもしれませんし、薄い塩酸で洗浄すれば確実かも。 ジアセチル化物は＃３さんお薦めの希アルカリで処理すれば分解して 目的物に収束しそうです。（酢酸酸性のままだと、加温してもフェノール エステルの加水分解は遅いかもしれません） お薦め条件？は＃３さんと少し異なりますが、考え方は同じです。
- kensaku1
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アミノアセトフェンを合成をしたことはないので詳しいことは判らないですけども参考までに 無水酢酸を10分かけて滴下するのは、反応スピードを抑えるほかにも、局所的に高濃度の無水酢酸部分を作らないためではないでしょうか。もし、無水酢酸のほうがアミノフェノールより大多量にある環境ができると副反応としてジアセチル化する可能性がありますのでそれを避けていると思います（滴下方法を逆にしたときのことを考えてみてください）。均一になれば、反応促進しても副反応は起きにくいと考えれられるので湯銭を行っていると考えれます。滴下時間は反応スケールによってことなるので、できるだけゆっくりすることをお勧めします。 結晶化はものによってはかなりシビアで慎重にやったとしてもうまくいかないことがあります。 化学実験は失敗することも多いでしょうが、へこたれずにがんばって下さい。
お礼
なるほど、濃度を均一にするための滴下だったのですね 部長に報告しておきます。ありがとうございました
p-アミノフェノールは、無水酢酸との反応では、フェノール性ヒドロキシル基よりも、アミノ基のほうが反応性が高いので、等molの反応ではジアセチル化されることはないはずです。 反応条件も、わたしが見ることができた70年ほど前の文献でも同じようですので、問題ないはずです。 ゆっくり加える理由は、おそらく無水酢酸が発熱するのを防ぐためではないでしょうか。そのあと加熱しないと、目的反応が進行しないためであると考えられます。 さらし粉や、鉄（III）イオンとの反応はなにを目的になされているのでしょう？ ジアセチル化されているという判断の根拠は？ 補足願います。
補足
さらし粉は-NH2の存在確認 Fe3+イオンは-OH（フェノール性ヒドロキシル基） の存在確認のために少し溶液を別の試験管に採り 各試薬を加え色の変化を見ます。 するとさらし粉で赤く（赤褐色？）なったため 化学の教官に尋ねたところ ジアセチル化した結果生じる物質で さらし粉が赤くならないと断言は出来ないとの 回答を得ました。Fe3+イオンも反応しなかったため OH基がない＝ジアセチル化していると 判断したしだいであります。
補足
オレンジ味の「小児用バファリン」です。 小児用、が抜けてましたね、申し訳ない。 RESありがとうございました 次の活動日に試してみたいと思います