甲苯巴比妥类药物的分析
学院： 专业： 班级： 姓名： 学号：
摘要：甲苯巴比妥类药物的结构剖析，常见巴比妥类药物的化学结构，物理化学性质，甲基苯巴比妥用途及分析方法。巴比妥类药物的基本结构可分为两部分：一部分为母核巴比妥酸环状丙二酰脲结构。此结构是巴比妥类药物的共同部分，决定巴比妥类药物的共性，可用于与其它类药物相区别。另一部分是取代基部分，即R 1和R 2等。根据取代基不同，可以形成各种具体的巴比妥类药物，并具有不同的理化性质。甲苯巴比妥类药物用于抗惊厥、镇静、催眠、对癫痫大发作亦有效。注意:久服可产生耐受性和依赖性，长期应用可致积蓄中毒，肝肾功能不良者慎用。副作用偶见荨麻疹、皮疹。甲苯巴比妥作用于中枢神经系统，对中枢神经系统的作用具有由量变到质变变化。即随药物剂量大小，抑制程度的浅深而出现镇静、催眠、抗惊厥、麻醉和麻痹作用。并且有一定的成瘾性，量大时可抑制呼吸中枢而导致死亡。
关键词：结构、性质、分析方法、检测方法、用途
一、结构剖析
(一) 、巴比妥类药物结构剖析
巴比妥类药物为环状酰脲类镇静催眠药，是巴比妥酸的衍生物，其基本结构通式为：
H
N
453261
O R 1R
巴比妥类药物的基本结构可分为两部分：一部分为母核巴比妥酸环状丙二酰脲结构。此结构是巴比妥类药物的共同部分，决定巴比妥类药物的共性，可用于与其它类药物相区别。另一部分是取代基部分，即R 1和R 2等。根据取代基不同，可以形成各种具体的巴比妥类药物，并具有不同的理化性质。这些理化性质可用于各种巴比妥类药物之间的相互区别。[1]
常见巴比妥类药物的化学结构
药 名 巴比妥 (barbital) 苯巴比妥 (phenobarbital) 司可巴比妥钠 (secobarbital sodium) 戊巴比妥 (pentobarbital) 异戊巴比妥 硫喷妥钠
(thiopetal sodium)
-C 2H 5
-C 2H 5
-C 2H 5
-CH 2CH=CH2 R1
-C 2H 5 -C 2H 5
R2
-C 2H 5 -C 6H 5
备 注
-CH(CH3)(CH2) 2CH 3
-CH(CH3)(CH2) 2CH 3
-CH 2CH 2CH(CH3) 2
C 2上S 取代物的
-CH(CH3)(CH2) 2CH 3 钠盐
(二) 、苯巴比妥基本结构与组成
分 子 式：3H14N2O3 分 子 量：46.26
药效类别：眠镇静药>巴比妥类 通用药名：ETHYLPHENOBARBITAL
别 名：NPHENEMAL, MEPHOBARBITAL
化学名称：2,4,6(1H,3H,5H)-Pyrimidinetrione, 5-ethyl-1-methyl-5-phenyl- CA 登记号：115-38-8] 分子结构：
分类：
5,5—取代的巴比妥类药物 1,5,5—取代的巴比妥类药物
5,5—取代的硫代巴比妥类药物
（三）、典型药物
巴比妥类药物的基本结构通式
R 1R H N 34
6
1
2
O
5, 5-取代的巴比妥类药物
H 5C 2H 5C C H N
R 3
H N
H 5C 2
C O
N H 巴比妥
N H 苯巴比妥
C
C O
B a r b i t a l P h e n y l b a r b i t a l
C O H 5C 2
CH 3(CH2) 23
H 5C 2
O
戊巴比妥 环己烯巴比妥
1, 5, 5-取代的巴比妥类药物 硫代巴比妥类药物
H
H 3C
O C O
C O N CH 3
C 2H 5
SNa
CH 3CH 2CH 23硫喷妥钠
己琐巴比妥
二、甲基苯巴比妥理化性质
（一）物理性质
1. 甲苯巴比妥又名甲基苯巴比妥。无色结晶或浅白色结晶性粉末，微苦，熔点177～180℃。几乎不溶于水，微溶于氯仿、乙醚，由2-氰基-2-乙基丁酸乙酯为原料制得。
2. 游离巴比妥类药物微溶或极微溶于水，易溶于乙醇及有机溶剂；其钠盐则易溶于水，而不溶于有机溶剂。
（二） 化学性质 1. 弱酸性
巴比妥类药物分子结构中都有1,3-二酰亚胺基团，能发生酮式和烯醇式的互变异构，在水溶液中可以发生二级电离。因此，本类药物的水溶液显弱酸性（pKa 为7.3-8.4），可与强碱形成水溶性的盐类。
R 1R
C H
N
C R 1R C N H +
K 1=8p
C OH
C N
H + H+
R 1R N C N +
R 1
+
N H R 2
C p K 2=12
R 1R 与强碱的成盐反应：
R R OH + NaOH
ONa CO NH
+H 2O
2. 与重金属离子反应
（1）与银盐的反应
5，5-取代的巴比妥类药物+AgNO 3Na 2CO 3 −−−−−→可溶性一银盐
AgNO 3
−−−−→二银盐白色↓
R 1R 2
CO N
ONa +AgNO 3+Na 2CO R 1R 2
C N
C ONa +NaHCO 3+NaNO 3
R 1R 2
N ONa +AgNO 3
R
1R 2
+NaNO 3
（2）与铜盐的反应
R 1R 2
CO NH CO NH
C O
R 1R 2
CO CO NH
N
C
OH
巴比妥类药物 +铜吡啶试液
紫色或紫色↓
硫喷妥钠 +铜吡啶试液
绿色
离子化
R 1
C R 2
CO N
C O
-+H +
CO NH
2+
2
N +CuSO 4
CO C
CO NH CO C
CO NH
N
O N
O
-+SO 24
2
R 1R 2
CO C
N
O
-+
2+
R 1R 2R 1R 2
CO NH
巴比妥类药物+钴盐−−−→紫堇色
碱性
（3）与钴盐的反应反应条件： 无水; 所用试剂均应不含水分。 碱性：异丙胺
Na 2CO 3
1，5，5-取代的巴比妥类药物+AgNO 3 −−−−−→可溶性一银盐
2
R 1R +Co 2++4(CH3) 2CHNH 2
R 1R R 1R NHCH(CH3) 2
N
NHCH(CH3) 2
+
+2(CH3) 2CHN H 3
（
4）与汞盐的反应
甲苯巴比妥类药物+汞盐→白色↓ （可溶于氨试液）
3. 水解反应
R R 2
OH + 5NR 12
+2NH+ 2Na2CO 3
巴比妥类药物 +NaOH
3↑
4. 与香草醛（vanillin ）的反应
巴比妥类药物+香草醛−浓硫酸−−−→棕红色
5. 紫外吸收光谱特征
甲苯巴比妥类药物的紫外吸收光谱特征和其电离的程度有关。 5,5-取代的巴比妥类药物
在pH=2的酸性溶液中，因不电离，几乎无明显的紫外吸收。 在pH=10的碱性溶液中，发生一级电离，于240 nm处有最大吸收。 在pH=13的强碱性溶液中，发生二级电离，最大吸收红移至255 nm处。 硫代巴比妥类药物在酸性或碱性溶液中，均有较明显的紫外吸收。[2]
6. 特殊元素及取代基的反应
（1）不饱和烃取代基的反应 ①与溴试液或碘试液的反应 司可巴比妥可使溴试液或碘试液褪色
②与KMnO 4的反应
可还原紫色的KMnO4为棕色的MnO 2
（2）芳环取代基的反应 ①硝化反应
∆
苯巴比妥+KNO 3+H 2SO 4−−→黄色
②与NaNO 2—H 2SO 4反应
苯巴比妥与NaNO 2—H 2SO 4反应生成橙黄色→橙红色
③与甲醛—H 2SO 4反应
苯巴比妥与甲醛—H 2SO 4反应生成玫瑰红色环
（3）硫元素的反应
三、钠盐的鉴别反应
钠盐的鉴别反应
1. 焰色反应 取铂丝，用盐酸湿润后，蘸取供试品，在无色火焰中燃烧，火焰即显鲜黄色
2. 与醋酸氧铀锌反应 取供试品的中性溶液，加醋酸氧铀锌试液，即生成黄色↓
四、显微结晶鉴别——特色鉴别反应
1．药物本身的晶形 巴比妥：长方形； 苯巴比妥：球形→花瓣状
2．反应产物的晶形
巴比妥 ＋ 铜吡啶试液 → 十字形紫色结晶
苯巴比妥 ＋ 铜吡啶试液 → 细小不规则或似菱形的浅紫色结晶 其他巴比妥类药物不能形成结晶
五、甲苯巴比妥类药物的作用
用于抗惊厥、镇静、催眠、对癫痫大发作亦有效。注意:久服可产生耐受性和依赖性，长期应用可致积蓄中毒，肝肾功能不良者慎用。副作用偶见荨麻疹、皮疹。
六、检测方法：
（一）、酸量法
用碱滴定液测定酸类物质的中和法称为酸量法。 用酸滴定液测定碱类物质的中和法称为碱量法。
1. 在水—醇混合溶剂中的滴定法 弱酸性 pKa7.3～8.4
异戊巴比妥的含量测定
取本品约0.5 g，精密称定，加乙醇20 m1溶解后，加麝香草酚酞指示液6滴，用氢氧化钠滴定液（0.1 mo1/L）滴定，并将滴定结果用空白试验校正，即得。每l ml氢氧化钠滴定液（0.1 mol/L）相当于22.63 mg的C 11H 18N 2O 3。
原料药：直接滴定法（空白校正）
百分含量=
T (V -V 0) F
⨯100%
m s
T ——滴定度，每1ml 滴定液相当于被测组分的mg 数 V ——滴定时，供试品消耗滴定液的体积（ml ） V 0——滴定时，空白消耗滴定液的体积（ml ） F ——浓度校正因子 m s ——供试品的质量 2. 非水溶液滴定法
溶 剂：二甲基甲酰胺 滴定剂：甲醇钠（钾） 指示剂：麝香草酚蓝
七、甲苯巴比妥的用途
甲苯巴比妥是作用于中枢神经系统，其对中枢神经系统的作用具有由量变到质变变化。即随药物剂量大小，抑制程度的浅深而出现镇静、催眠、抗惊厥、麻醉和麻痹作用。并且有一定的成瘾性，量大时可抑制呼吸中枢而导致死亡。 小剂量时能使过度的兴奋恢复到正常，称为镇静作用；中剂量时能诱导、加深和延长睡眠，称为催眠作用；较大剂量时能解除骨骼肌强烈的抽搐，称为抗惊厥作用；大剂量时能使意识感觉消失，但易恢复，称为麻醉作用；中毒剂量时能使机能活动停止不易恢复，称为麻痹作用。作用机理：阻断脑干网状结构上行激活系统对大脑皮质的激醒作用，抑制弥散性扩散。[3]
结论：甲苯巴比妥类药物是一类作用于中枢神经系统的镇静剂，属于巴比
妥酸的衍生物，其应用范围可以从轻度镇静到完全麻醉，还可以用作抗焦虑药、安眠药、抗痉挛药。长期使用则会导致成瘾性。巴比妥类药物目前在临床上已很大程度上被苯二氮䓬类药物所替代，后者过量服用后产生的副作用远小于前者。不过，在全身麻醉或癫痫的治疗中仍会使用巴比妥类药物。
参考文献：
1. 刘文英. 药物分析. 北京: 人民卫生出版社. 2007: 112-130.
ISBN 978-7-117-08983-8.
2. 《有机化合物波谱分析有机化合物波谱分析有机化合物波谱分析有机化合物波谱分
析》 姚新生，陈英杰等编著（1981），人民卫生出版社。 3. 《化学化工药学大辞典》 黄天守编（1982），台北市大学图书公司出版。
甲苯巴比妥类药物的分析
学院： 专业： 班级： 姓名： 学号：
摘要：甲苯巴比妥类药物的结构剖析，常见巴比妥类药物的化学结构，物理化学性质，甲基苯巴比妥用途及分析方法。巴比妥类药物的基本结构可分为两部分：一部分为母核巴比妥酸环状丙二酰脲结构。此结构是巴比妥类药物的共同部分，决定巴比妥类药物的共性，可用于与其它类药物相区别。另一部分是取代基部分，即R 1和R 2等。根据取代基不同，可以形成各种具体的巴比妥类药物，并具有不同的理化性质。甲苯巴比妥类药物用于抗惊厥、镇静、催眠、对癫痫大发作亦有效。注意:久服可产生耐受性和依赖性，长期应用可致积蓄中毒，肝肾功能不良者慎用。副作用偶见荨麻疹、皮疹。甲苯巴比妥作用于中枢神经系统，对中枢神经系统的作用具有由量变到质变变化。即随药物剂量大小，抑制程度的浅深而出现镇静、催眠、抗惊厥、麻醉和麻痹作用。并且有一定的成瘾性，量大时可抑制呼吸中枢而导致死亡。
关键词：结构、性质、分析方法、检测方法、用途
一、结构剖析
(一) 、巴比妥类药物结构剖析
巴比妥类药物为环状酰脲类镇静催眠药，是巴比妥酸的衍生物，其基本结构通式为：
H
N
453261
O R 1R
巴比妥类药物的基本结构可分为两部分：一部分为母核巴比妥酸环状丙二酰脲结构。此结构是巴比妥类药物的共同部分，决定巴比妥类药物的共性，可用于与其它类药物相区别。另一部分是取代基部分，即R 1和R 2等。根据取代基不同，可以形成各种具体的巴比妥类药物，并具有不同的理化性质。这些理化性质可用于各种巴比妥类药物之间的相互区别。[1]
常见巴比妥类药物的化学结构
药 名 巴比妥 (barbital) 苯巴比妥 (phenobarbital) 司可巴比妥钠 (secobarbital sodium) 戊巴比妥 (pentobarbital) 异戊巴比妥 硫喷妥钠
(thiopetal sodium)
-C 2H 5
-C 2H 5
-C 2H 5
-CH 2CH=CH2 R1
-C 2H 5 -C 2H 5
R2
-C 2H 5 -C 6H 5
备 注
-CH(CH3)(CH2) 2CH 3
-CH(CH3)(CH2) 2CH 3
-CH 2CH 2CH(CH3) 2
C 2上S 取代物的
-CH(CH3)(CH2) 2CH 3 钠盐
(二) 、苯巴比妥基本结构与组成
分 子 式：3H14N2O3 分 子 量：46.26
药效类别：眠镇静药>巴比妥类 通用药名：ETHYLPHENOBARBITAL
别 名：NPHENEMAL, MEPHOBARBITAL
化学名称：2,4,6(1H,3H,5H)-Pyrimidinetrione, 5-ethyl-1-methyl-5-phenyl- CA 登记号：115-38-8] 分子结构：
分类：
5,5—取代的巴比妥类药物 1,5,5—取代的巴比妥类药物
5,5—取代的硫代巴比妥类药物
（三）、典型药物
巴比妥类药物的基本结构通式
R 1R H N 34
6
1
2
O
5, 5-取代的巴比妥类药物
H 5C 2H 5C C H N
R 3
H N
H 5C 2
C O
N H 巴比妥
N H 苯巴比妥
C
C O
B a r b i t a l P h e n y l b a r b i t a l
C O H 5C 2
CH 3(CH2) 23
H 5C 2
O
戊巴比妥 环己烯巴比妥
1, 5, 5-取代的巴比妥类药物 硫代巴比妥类药物
H
H 3C
O C O
C O N CH 3
C 2H 5
SNa
CH 3CH 2CH 23硫喷妥钠
己琐巴比妥
二、甲基苯巴比妥理化性质
（一）物理性质
1. 甲苯巴比妥又名甲基苯巴比妥。无色结晶或浅白色结晶性粉末，微苦，熔点177～180℃。几乎不溶于水，微溶于氯仿、乙醚，由2-氰基-2-乙基丁酸乙酯为原料制得。
2. 游离巴比妥类药物微溶或极微溶于水，易溶于乙醇及有机溶剂；其钠盐则易溶于水，而不溶于有机溶剂。
（二） 化学性质 1. 弱酸性
巴比妥类药物分子结构中都有1,3-二酰亚胺基团，能发生酮式和烯醇式的互变异构，在水溶液中可以发生二级电离。因此，本类药物的水溶液显弱酸性（pKa 为7.3-8.4），可与强碱形成水溶性的盐类。
R 1R
C H
N
C R 1R C N H +
K 1=8p
C OH
C N
H + H+
R 1R N C N +
R 1
+
N H R 2
C p K 2=12
R 1R 与强碱的成盐反应：
R R OH + NaOH
ONa CO NH
+H 2O
2. 与重金属离子反应
（1）与银盐的反应
5，5-取代的巴比妥类药物+AgNO 3Na 2CO 3 −−−−−→可溶性一银盐
AgNO 3
−−−−→二银盐白色↓
R 1R 2
CO N
ONa +AgNO 3+Na 2CO R 1R 2
C N
C ONa +NaHCO 3+NaNO 3
R 1R 2
N ONa +AgNO 3
R
1R 2
+NaNO 3
（2）与铜盐的反应
R 1R 2
CO NH CO NH
C O
R 1R 2
CO CO NH
N
C
OH
巴比妥类药物 +铜吡啶试液
紫色或紫色↓
硫喷妥钠 +铜吡啶试液
绿色
离子化
R 1
C R 2
CO N
C O
-+H +
CO NH
2+
2
N +CuSO 4
CO C
CO NH CO C
CO NH
N
O N
O
-+SO 24
2
R 1R 2
CO C
N
O
-+
2+
R 1R 2R 1R 2
CO NH
巴比妥类药物+钴盐−−−→紫堇色
碱性
（3）与钴盐的反应反应条件： 无水; 所用试剂均应不含水分。 碱性：异丙胺
Na 2CO 3
1，5，5-取代的巴比妥类药物+AgNO 3 −−−−−→可溶性一银盐
2
R 1R +Co 2++4(CH3) 2CHNH 2
R 1R R 1R NHCH(CH3) 2
N
NHCH(CH3) 2
+
+2(CH3) 2CHN H 3
（
4）与汞盐的反应
甲苯巴比妥类药物+汞盐→白色↓ （可溶于氨试液）
3. 水解反应
R R 2
OH + 5NR 12
+2NH+ 2Na2CO 3
巴比妥类药物 +NaOH
3↑
4. 与香草醛（vanillin ）的反应
巴比妥类药物+香草醛−浓硫酸−−−→棕红色
5. 紫外吸收光谱特征
甲苯巴比妥类药物的紫外吸收光谱特征和其电离的程度有关。 5,5-取代的巴比妥类药物
在pH=2的酸性溶液中，因不电离，几乎无明显的紫外吸收。 在pH=10的碱性溶液中，发生一级电离，于240 nm处有最大吸收。 在pH=13的强碱性溶液中，发生二级电离，最大吸收红移至255 nm处。 硫代巴比妥类药物在酸性或碱性溶液中，均有较明显的紫外吸收。[2]
6. 特殊元素及取代基的反应
（1）不饱和烃取代基的反应 ①与溴试液或碘试液的反应 司可巴比妥可使溴试液或碘试液褪色
②与KMnO 4的反应
可还原紫色的KMnO4为棕色的MnO 2
（2）芳环取代基的反应 ①硝化反应
∆
苯巴比妥+KNO 3+H 2SO 4−−→黄色
②与NaNO 2—H 2SO 4反应
苯巴比妥与NaNO 2—H 2SO 4反应生成橙黄色→橙红色
③与甲醛—H 2SO 4反应
苯巴比妥与甲醛—H 2SO 4反应生成玫瑰红色环
（3）硫元素的反应
三、钠盐的鉴别反应
钠盐的鉴别反应
1. 焰色反应 取铂丝，用盐酸湿润后，蘸取供试品，在无色火焰中燃烧，火焰即显鲜黄色
2. 与醋酸氧铀锌反应 取供试品的中性溶液，加醋酸氧铀锌试液，即生成黄色↓
四、显微结晶鉴别——特色鉴别反应
1．药物本身的晶形 巴比妥：长方形； 苯巴比妥：球形→花瓣状
2．反应产物的晶形
巴比妥 ＋ 铜吡啶试液 → 十字形紫色结晶
苯巴比妥 ＋ 铜吡啶试液 → 细小不规则或似菱形的浅紫色结晶 其他巴比妥类药物不能形成结晶
五、甲苯巴比妥类药物的作用
用于抗惊厥、镇静、催眠、对癫痫大发作亦有效。注意:久服可产生耐受性和依赖性，长期应用可致积蓄中毒，肝肾功能不良者慎用。副作用偶见荨麻疹、皮疹。
六、检测方法：
（一）、酸量法
用碱滴定液测定酸类物质的中和法称为酸量法。 用酸滴定液测定碱类物质的中和法称为碱量法。
1. 在水—醇混合溶剂中的滴定法 弱酸性 pKa7.3～8.4
异戊巴比妥的含量测定
取本品约0.5 g，精密称定，加乙醇20 m1溶解后，加麝香草酚酞指示液6滴，用氢氧化钠滴定液（0.1 mo1/L）滴定，并将滴定结果用空白试验校正，即得。每l ml氢氧化钠滴定液（0.1 mol/L）相当于22.63 mg的C 11H 18N 2O 3。
原料药：直接滴定法（空白校正）
百分含量=
T (V -V 0) F
⨯100%
m s
T ——滴定度，每1ml 滴定液相当于被测组分的mg 数 V ——滴定时，供试品消耗滴定液的体积（ml ） V 0——滴定时，空白消耗滴定液的体积（ml ） F ——浓度校正因子 m s ——供试品的质量 2. 非水溶液滴定法
溶 剂：二甲基甲酰胺 滴定剂：甲醇钠（钾） 指示剂：麝香草酚蓝
七、甲苯巴比妥的用途
甲苯巴比妥是作用于中枢神经系统，其对中枢神经系统的作用具有由量变到质变变化。即随药物剂量大小，抑制程度的浅深而出现镇静、催眠、抗惊厥、麻醉和麻痹作用。并且有一定的成瘾性，量大时可抑制呼吸中枢而导致死亡。 小剂量时能使过度的兴奋恢复到正常，称为镇静作用；中剂量时能诱导、加深和延长睡眠，称为催眠作用；较大剂量时能解除骨骼肌强烈的抽搐，称为抗惊厥作用；大剂量时能使意识感觉消失，但易恢复，称为麻醉作用；中毒剂量时能使机能活动停止不易恢复，称为麻痹作用。作用机理：阻断脑干网状结构上行激活系统对大脑皮质的激醒作用，抑制弥散性扩散。[3]
结论：甲苯巴比妥类药物是一类作用于中枢神经系统的镇静剂，属于巴比
妥酸的衍生物，其应用范围可以从轻度镇静到完全麻醉，还可以用作抗焦虑药、安眠药、抗痉挛药。长期使用则会导致成瘾性。巴比妥类药物目前在临床上已很大程度上被苯二氮䓬类药物所替代，后者过量服用后产生的副作用远小于前者。不过，在全身麻醉或癫痫的治疗中仍会使用巴比妥类药物。
参考文献：
1. 刘文英. 药物分析. 北京: 人民卫生出版社. 2007: 112-130.
ISBN 978-7-117-08983-8.
2. 《有机化合物波谱分析有机化合物波谱分析有机化合物波谱分析有机化合物波谱分
析》 姚新生，陈英杰等编著（1981），人民卫生出版社。 3. 《化学化工药学大辞典》 黄天守编（1982），台北市大学图书公司出版。