爆肝科學使的磺胺劑狂想曲!認真解析《Dr.STONE 新石紀 ... | 合法藥品大搜索
●煤焦油與苯胺
煤焦油(Coal tar,或譯煤溚),是乾餾煤的副產物之一。煤焦油是一種成份複雜的混合物,含有一萬種以上的化合物,並且仍有一半以上的成份未被解明。煤焦油的主要成份包含各種烷類、芳香族、酚類、多環芳香烴及雜環化合物等,屬於國際癌症研究機構分類的第一類致癌物質。煤焦油的分餾可以提煉出許多有機化合物,也是許多藥物前軀物的來源。
在這些成份化合物中,苯胺是其中少數帶鹼性的成份,因此可以簡單的用萃取從煤焦油中粗略分離。所謂萃取(Extraction)是利用物質在兩種不互溶的溶劑之間的溶解度差異,將物質從混合物中分離的技巧。煤焦油中的物質大部份不溶於水而易溶於有機溶劑,這時我們只要想辦法將苯胺轉變成易溶於水的形式,就可以用萃取分離了。
首先加入鹽酸將苯胺轉為氫氯酸鹽,此時的苯胺鹽便可以溶於水。分離水層和其餘雜質後,加入氫氧化鈉(這一步在動畫或原作漫畫中都未被提及)直到水層呈鹼性,再使用乙酸乙酯等有機溶劑將中和過後的苯胺萃取出來,就可以獲得苯胺了。
●有機溶劑乙酸乙酯
乙酸乙酯(Ethyl acetate, CH₃CO₂C₂H₅),是一種無色、易燃、具揮發性的液體,有特殊的水果香味。乙酸乙酯由於其對有機化合物及一部分鹽類的廣泛溶解性,在有機化學實驗室及工業製程中是常用的有機溶劑。
故事中,千空試圖使用酒和醋來製備乙酸乙酯。這個反應不難做,首先在酒中加入濃硫酸(同時作為催化劑和脫水劑),接著加入醋酸,並將系統加熱至60–70゚C。在這個溫度下,產生的乙酸乙酯會氣化,而原料乙醇和乙酸都還是液態,因此可以同時蒸餾出來。將蒸餾的產物以飽和碳酸鈉水溶液除去水後分離上層,即可得到乙酸乙酯。這個反應約需數小時來完成,並且要注意控制火候,避免產生突沸現象而炸鍋了。
C₂H₅OH + CH₃CO₂H → CH₃CO₂C₂H₅ + H₂O
簡易的乙酸乙酯製備裝置。
不過,這個製程有點太理想化了。首先,一般的酒和醋裡都含有大量的水,會嚴重稀釋反應物濃度,導致反應速度下降;其次,酒和醋中本來就已經含有不少的酯類雜質,聞到的所謂「酒香味」就是這些雜質所致,使用天然植物釀的酒和醋更是如此,因此可以想見產物中會含有大量的雜質,而且並不容易分開。...
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