Phương pháp tổng hợp Terpin hydrat

Thuốc chứa Terpin hydrat
Hình ảnh: Thuốc chứa Terpin hydrat

Đại cương

Terpin hydrat là là một hợp chất thiên nhiên, có nhiều trong dầu nhựa thông, húng tây và bạch đàn…

Terpin hydrat là một dẫn xuất của α pinen (thành phần chính trong tinh dầu thông) có hoạt tính trên màng nhầy của hệ hô hấp và hệ thần kinh trung ương. Nó có tác dụng long đờm và lợi tiểu nhẹ, được dùng để điều trị ho trong các trường hợp như viêm khí quản, phế quản. Terpin hydrat thường được dùng kết hợp với các thuốc giảm ho.

Các biệt dược: Terpicol, Terpine, Gonnon, Terpon, …

Vì trong tự nhiên, thực vật, hàm lượng chất ít, muốn tinh chế đòi hỏi phải mất nhiều công sức và chi phí lớn. Do đó cần thiết có phương pháp tổng hợp để tạo ra sản phẩm giá thành vừa phải nhưng đem lại giá trị cao phục vụ con người.

Đặc điểm thành phẩm terpin hydrat

Tên khoa học: p- menthan- 1,8 diol hydrat.

Hoặc  4 – hydroxy- α, α, 4- trimethyl cyclohexan methanol.

Công thức phân tử: C10H10O2. H2O

Khối lượng phân tử: 188,78 g/mol

Tính chất:

  • Là tinh thể trong suốt hay bột kết tinh màu trắng không mùi, vị hơi đắng. Thăng hoa ngoài không khí. Dễ hút ẩm.
  • Nhiệt độ nóng chảy 115- 117 độ C.
  • Độ tan: tan trong 250 phần nước ở 20 độ C, tan trong 34 phần nước sôi, tan trong 13 phần ethanol và 3 phần ethanol nóng. Tan trong 140 phần ether và 135 phần cloroform. Tan trong 1 phần acid acetic băng,

Nguyên lí của phản ứng

Thủy phân pinen có trong tinh dầu thông bằng acid sulfuric

Sơ đồ phản ứng tạo Terpin hydrat
Sơ đồ phản ứng tạo Terpin hydrat

Cơ chế phản ứng:

Cơ chế phản ứng tạo Terpin hydrat
Cơ chế phản ứng tạo Terpin hydrat

Như vậy, trong phản ứng, acid sulfuric có vai trò là chất xúc tác, cung cấp H+. Cồn đóng vai trò là dung môi, làm tăng tính thấm, kéo 2 pha acid và tinh dầu thông vào nhau để tạo hỗn hợp phản ứng.

Đây là phản ứng cộng ái nhân, với đặc điểm: có sử dụng xúc tác H+; là phản ứng giữa 2 pha không đồng tan; là phản ứng 2 chiều, có tỏa nhiệt.

Terpin hydrat có 2 dạng cis và trans. Dạng cis dễ hình thành nhất ở dạng hydrat. Tổng hợp hợp chất cấu hình cis từ tinh dầu thông. Tổng hợp dạng trans từ 1,8- cineole, terpineol, hoặc cis- terpin hydrat.

Nguyên phụ liệu của quá trình tổng hợp

  • Tinh dầu thông: chất lỏng trong suốt, chứa 65- 75% pinen: 150,0 g
  • Acid sulfuric 22%: 450,0 ml
  • Ethanol 96°: 8,0 ml
  • Dụng cụ, thiết bị
  • Cốc thép không gỉ
  • Máy khuấy cơ học
  • Bộ lọc buchner
  • Cốc có mỏ 1 lít

Sơ đồ quy trình

Sơ đồ quy trình tổng hợp Terpin hydrat
Sơ đồ quy trình tổng hợp Terpin hydrat

Mô tả quy trình:

  • Lấy cốc thép không gỉ 1 lít, cho vào đó 150,0 g tinh dầu thông, sau đó cho thêm 450,0 ml aicd sulfuric 22%, tiếp đó thêm 8,0 ml ethanol. Hỗn hợp cần được khuấy lie tục trong 60h, tức 2,5 ngày đêm liên tục, duy trì nhiệt độ ở mức 20- 30 độ C.
  • Lọc khối phản ứng trên phễu lọc hút, thu được tinh thể terpin hydrat, phần dịch lọc được dùng để thu hồi acid và phần tinh dầu thông còn lại. Gạn riêng phần dầu thông, dùng nước acid cho phản ứng sau.
  • Tinh thể thu được được rửa với nước 4 lần, mỗi lần khoảng 15 ml nước cất. rửa đến khi pH nước rửa đạt pH= 4-5.
  • Dùng nước sôi hoặc ethanol 96° sôi để hòa tan tinh thể terpin hydrat thô. Sử dụng dung môi với lượng vừa đủ để tạo dung dịch bão hòa.
  • Lọc nóng, thu dịch lọc. làm lạnh dịch lọc cho kết tinh terpin hydrat hoàn toàn.
  • Lọc thu lấy tinh thể, rửa tinh thể bằng nước lạnh, hút kiệt nước.
  • Để sản phẩm khô tự nhiên trong không khí.
  • Thu được khoảng 80 g terpin hydrat có điểm chảy 115- 117 độ C.

Vai trò của các chất trong phản ứng tổng hợp

Aicd sulfuric có vai trò cung cấp H+ cho phản ứng. do đó, nồng độ acid sulfuric càng cao thì hiệu suất của phản ứng càng lớn. tuy nhiên, acid sulfuric là một chất oxi hóa mạnh, do vậy ở nồng độ cao nó sẽ oxi hóa tinh dầu thông. Do vậy mà qua quá trình nghiên cứu và làm việc, người ta tìm hiểu thấy để đạt được hiệu suất tối ưu thì nồng độ acid sulfuric ~ 22%.

Do acid sulfuric và tinh dầu thông là 2 pha lỏng không đồng tan nên trong quá trình tổng hợp ta sử dụng cồn làm dung môi phản ứng. Có tác dụng trộn lẫn 2 pha lỏng trên vào nhau (do tinh dầu thông tan 1 phần trong cồn và acid sulfuric thì tan tốt trong cồn). Thường sử dụng cồn 96°.

Phản ứng tổng hợp terpin hydrat là phản ứng tỏa nhiệt, do đó cần khống chế nhiệt độ trong quá trình phản ứng bằng cách làm mát.

Một số yếu tố có thể ảnh hưởng đến hiệu suất tổng hợp terpin hydrat, đó là nồng độ acid sulfuric, thời gian khuấy cũng như tốc độ khuấy.

An toàn lao động

Acid sulfuric loãng gây kích ứng da. Đồng thời, acid mua về thường là acid đặc, do vậy cần pha loãng ra. Cần chú ý cẩn thận khi sử dụng tiếp xúc với acid đặc. nhỏ 1 lượng vừa đủ acid sulfuric đặc vào nước để đạt được nồng độ cần thiết. tránh làm ngược lại do quá trình này tỏa nhiệt mạnh, gây bắn acid, nguy hiểm.

Nước sôi dễ gây bỏng.

Kiểm nghiệm terpin hydrat theo dược điển việt nam III

  • Tính chất: đạt được như trong mục đặc điểm thành phẩm
  • Định tính: sử dụng phương pháp phổ hồng ngoại hoặc phương pháp sắc kí
  • Tạp chất liên quan: sử dụng PP SKLM để xác định
  • Nước: từ 8,0 đến 10,0 %
  • Tro sulfat: không quá 0,1%
  • Kim loại nặng =< 0,001%
  • Định lượng: sử dụng PP sắc kí khí.

Xem thêm: Phương pháp bán tổng hợp Carbocistein từ L-Cystein hydroclorid monohydrat

Ngày viết:
Dược sĩ Phạm Chiến là sinh viên K71 trường Đại Học Dược Hà Nội. Anh theo học chuyên ngành Công nghiệp dược. Đam mê của anh là có thể xây dựng và tối ưu các công thức bào chế để đem lại hiệu quả sản phẩm cao nhất tới người dùng.

BÌNH LUẬN

Vui lòng nhập bình luận của bạn
Vui lòng nhập tên của bạn ở đây