富血铁的制备及含量测定
摘要
富血铁是一种治疗缺铁性贫血等疾病的安全而有效铁制剂,实验采用顺丁烯二酸酐在作硫脲催化剂,加热水解得到中间体反丁烯二酸(又称富马酸);以反丁烯二酸为原料,在适当的 pH 条件下与 FeSO4反应得富马酸亚铁。利用氧化还原滴定原理,用硫酸铈铵标准溶液滴定富马酸亚铁,通过消耗标准溶液的物质的量计算富马酸亚铁产品的纯度。缺铁性贫血是一发病率较高的疾病,其治疗药物——铁剂在国内品种和制剂较少[1]。口服的液体剂型有构栋酸铁按溶液[2],硫酸亚铁糖浆或合剂。但前者为三价铁制剂,口服吸收差,疗效不理想。后者含铁量低(约为20%)。胃肠道反应多,制剂稳定性差。目前治疗缺铁性贫血理想的药物为富马酸亚铁。
关键词
富血铁 顺丁烯二酸酐 反丁烯二酸 硫酸铈铵 氧化还原滴定 引言
本实验采用顺丁烯二酸酐在作硫脲催化剂,加热水解得到中间体反丁烯二酸(又称富马酸)。本实验以反丁烯二酸为原料,在适当的pH 条件下与FeSO4反应得富马酸亚铁。利用氧化还原滴定原理,用硫酸铈铵标准溶液滴定富马酸亚铁,通过消耗标准溶液的物质的量计算富马酸亚铁产品的纯度。通过对实验结果的表征及讨论,认为该种方法制备富血铁能获得较高的产率及纯度,可在工业上使用。
实验内容
1、实验原理
富血铁,化学名称:( E ) -丁烯二酸亚价铁,分子式为C4H2O4Fe,分子量为169.90,商品名富血铁,含铁量高( 大概33 %),较难被氧化为三价铁,在贫血的安全有效的铁制剂。本实验分为两步,第一步先合成中间体反丁烯二酸。
第二步用中间体反丁烯二酸与硫酸亚铁反应得到富血铁。
2、实验仪器与实验试剂 2.1 主要实验仪器
数显搅拌恒温电热套(1台)、锥形瓶(100 、250mL )、量筒、塑料洗瓶、玻璃棒、电炉、球形冷凝管、烧杯、表面皿、片布氏漏斗和抽滤瓶、铁架台、酸式滴定管、滴定管夹、电子天平等。
2.1 实验试剂
顺丁烯二酸酐 ( AR)、硫酸铈铵标准溶液(0.0552mol/L)、6 mol/L HCl、硫脲 ( AR) 、无水碳酸钠(AR) 、称量纸、固体硫酸亚铁、3mol/L H2SO4溶液、 0.1 mol/L BaCl2、邻二氮菲-亚铁指示剂 、精密pH 试纸等。
3、实验步骤
3.1反丁烯二酸的制备
取 2. 5 g 顺丁烯二酸酐,放入 100 m L 烧杯中,加入20 mL水,温热溶解完全,然后加入0.1g硫脲作催化剂,将此溶液在搅拌下加热,煮沸约4min。当有较多固体析出时立即冷却,结晶、抽滤、洗涤、水浴干燥后称重,记录产量;产品用作一下实验。
3.2 富马酸亚铁的制备
将自制的全部反丁烯二酸置于 100 m L 烧杯中,加水 20 m L , 在热沸搅 拌下,加入饱和Na2CO3 溶液( 自配) 10 m L ,使溶液 pH 为 6. 5~ 6. 7 。将上述溶液转移至 100 mL 锥形瓶中,溶液总体积不要超过 40 m L 。安装好回流装置。用电热套加热搅拌,至沸。然后缓慢加入FeSO4溶液30 m L (约需8至10 min 。FeSO4溶液配制方法:按反丁烯二酸与 FeSO4·7H2O质量比为 1∶2. 6 ,称取 FeSO4·7H2O 固体,溶于30 m L新煮沸过的冷水中)。维持反应温度100 ℃,充分搅拌1. 5 h 。冷却、抽滤( 垫双层滤纸),用水洗涤沉淀( 5 至 6 次) 至基本无SO42-。水浴上干燥,得棕红( 或棕) 色粉末,记录产量。产品用于下一步分析使用。
3.3 产品纯度的测定
用减量法准确称取富血0. 15 g ~ 0. 16 g( 精确至 0. 0001g)。加新煮沸过的3 mol/L H2SO4 溶液 15m L,边温热边摇动。待样品溶解完全后,立即用流水冷却(可能会出现晶体)。加新煮沸过的冷水 50 mL 与 6 滴邻二氮菲-亚铁指示剂。立即用标准硫酸铈铵溶液滴定,记录消耗硫酸铈铵溶液的体积。平行测定三次。计算每次样品中富血铁的百分含量和平均百分含量。( 注:已知空白实验消耗硫酸铈(Ⅳ)
铵标准溶液体积为 0. 02 m L)
结果与讨论
1 实验相关数据记录及处理
(1)本次实验称取顺丁烯二酸酐2.5g,经水解后制得反丁烯二酸2.1g。反丁烯二酸理论产率为2.96g。则反丁烯二酸产率 .
(2)本实验富血铁的理论产率为:3.07g,实际制得2.24g,则富血铁的产率.
(3)滴定消耗硫酸铈铵溶液体积及产品纯度分析(V除空白试验消耗的0.02mL) m产品/g V硫酸铈铵/mL 产品纯度 平均百分含相对标准偏量 0.1548 0.1549 0.1539 15.90 15.93 16.0 99.54% 99.17% 99.20% 99.30% 差 0.021% 硫酸铈铵
已扣
(注:因实验使使用的酸式滴定管不便于实验操作使用等其他原因,滴定时仅滴定两组实验)
(4)实验制得产品为红棕色的细微颗粒,无味;微溶于水。 2 对本次实验结果的讨论
(1)本次实验反丁烯二酸的产率为70.95%;富血铁产率。两次产率都不是太高。分析可能得原因有如下:
I.进行顺丁烯二酸酐的水解时反应时间不够,影响了反丁烯二酸的产率,另外,在过滤操作中由少量的产品附在滤纸上,没有刮干
净。
II.滴加饱和碳酸钠溶液时,由于滴定不准确,导致偏碱一点,影响了富血铁产率。
III.实验不可抗因素:在加热回流阶段,由于实验室电源开关断开,没有及时发现,反应体系温度降低导致反应停止。
参考文献
[1]. 陆家明.新医学.1984;15(6)
[2]. 陆家明,叶军,陈日明等. 富血铁混悬剂的制备和临床应用[J]. 中国医院药学杂志.1980.11