富血铁的制备及含量测定.pdf

陕师大化学综合实验：富血铁的制备及含量测定1富血铁的制备及含量测定杨金才(陕西师范大学化学化工学院 西 安 710100)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。关键词：富血铁 顺丁烯二酸酐 反丁烯二酸 硫酸铈铵 缺铁性贫血病富马酸亚铁，商品名富血铁，含铁量高(33%)，较难被氧化为三价铁，在胃内铁不直接游离，血清铁值很快上升，对胃粘膜刺激较小，是一种治疗缺铁性贫血的安全有效的铁制剂。缺铁性贫血是一发病率较高的疾病，儿童发病率高于成人其 6 个月至3 岁期 间婴幼儿比例更高。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。富马酸亚铁，商品名富血铁，含铁量高(33%)，较难被氧化为三价铁，在胃内铁不直接游离，血清铁值很快上升，对胃粘膜刺激较小，服后很少引起恶心、呕吐等副作用；是治疗缺铁性贫血的安全有效的铁制剂。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）；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。本实验分为两陕师大化学综合实验：富血铁的制备及含量测定2步，第一步先合成中间体反丁烯二酸。其原理如图 1-1 所示：图 1-1 顺丁烯二酸酐的水解示意图第二步用中间体反丁烯二酸与硫酸亚铁反应得到富血铁。原理如图 1-2 所示。图 1-2 反丁烯二酸制备富血铁示意图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 FeSO47H2O 质量比为 12.6，称取 FeSO47H2O 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 产品纯度的测定陕师大化学综合实验：富血铁的制备及含量测定3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()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.1=2.12.96 100%=70.95%（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.2=2。243.07 100%=72.96%（3）滴定消耗硫酸铈铵溶液体积及产品纯度分析（V硫酸铈铵已扣除空白试验消耗的 0.02mL）m产品/gV硫酸铈铵/mL产品纯度平均百分含量0.158116.7899.54%0.156816.5899.17%99.36%（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。与富血铁的外观表征一致。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。72.96%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陕师大化学综合实验：富血铁的制备及含量测定4