苯佐卡因的实验室制备方案探究
苯佐卡因(Benzocainum ) 是一种非水溶性的局部麻醉药,有止痛、止痒作用, 主要用于创面、溃疡面、粘膜表面和痔疮麻醉止痛和痒症, 其软膏还可用作鼻咽导管、内突窥镜等润滑止痛。苯佐卡因作用的特点是起效迅速, 约30 秒钟左右即可产生止痛作用, 且对粘膜无渗透性, 毒性低, 不会影响心血管系统和神经
系统。1984 年美国药物索引收载苯佐卡因制剂即达104 种之多, 苯佐卡因的市场前景是广阔的。
【苯佐卡因简介】：
结构式：
大类：麻醉药及辅助药物
中文名：苯佐卡因
英文名：Benzocaine
化学名：4-aminobenzoic acid ester
分子式：C19H11NO2
分子量：165.19
理化性质：白色结晶粉末，Tm 80~90℃无臭，味微苦，后又麻痹感；与光色变黄。易溶于乙醇，氯仿，乙醚，难溶于水。
作用特点及适应症：麻醉作用较普鲁卡因弱。
【合成中间体简介】：
化学名：ethylp-nitrobenzoate
结构式：
分子式：C9H9NO4
分子量：195.17
理化性质：无色或浅黄色针状晶体，Tm57，Tb186.3，易溶于乙醇、乙醚，不溶于水。
苯佐卡因的药理作用：
1 药理作用
1. 1 药理毒理本品局麻作用比普鲁卡因弱,不可作浸润麻醉(不溶于水) ,局部吸收缓慢持久。水解为对氨基苯甲酸,在正常使用浓度2 %～10 %时无刺激性和毒性,毒性仅相当于可卡因的5 %或10 %(可卡因成瘾、价贵) ,局部使用最大安全量为5g 或者20 %溶液25 mL。
1. 2 药效学抑制来自感觉神经末梢的神经冲动的传导,使味觉变钝,结构与普鲁卡因相似,因此它吸收缓慢,麻醉作用持久。
1. 3 药代动力学很少通过正常皮肤吸收,而较快通过粘膜吸收。通过血浆胆碱酯酶代谢和较少被肝胆碱酯酶代谢。
2 用途
暂时缓解疼痛和瘙痒皮肤的不适,轻度烧伤、晒伤、创伤和昆虫叮咬。耳用制剂被用来减轻急性充血性、浓性外耳炎、游泳耳炎的疼痛和瘙痒以及耳外用。对牙痛、咽喉痛、口腔溃疡、各种痔疮、肛裂、外阴瘙痒也是有效的,作为男性生殖器脱敏剂使射精缓慢。或用作导管和内镜管的麻醉润滑剂。
3 注意事项
有药物过敏史。皮肤剥露或重度的外伤的粘膜, < 6 岁小孩慎用。苯佐卡因可中和磺胺类抗菌药的作用。避免全部制剂对眼睛的接触,当用喷雾剂时,小心不要吸入雾气,不要使喷雾剂靠近明火或烙铁和不要暴露在高温中,喷雾剂至少远离有影响的地区30 cm;苯佐卡因应用前,化学灼伤应被冲洗;在痔制剂使用前,应先彻底清洁或干燥直肠部位,在早、晚或每次排便后经常使用;制剂应贮藏于
15 ℃～30 ℃的密闭容器中。
【苯佐卡因合成路径】
1.以甲基苯胺为原料，苯佐卡因的合成方法主要有：
1.1以对甲基苯胺为原料，经酰化、氧化、水解、酯化制得苯佐卡因；
1.2先用硫酸亚铁还原对硝基苯甲酸得对氨基苯甲酸, 再与无水乙醇在酸性
条件下酯化得苯佐卡因；
1.3酯化与还原合并为一步进行；
1.4对硝基苯甲酸在浓硫酸的催化下先酯化得对硝基苯甲酸乙酯, 对硝基苯
甲酸乙酯经铁粉还原得苯佐卡因。
对以上几种合成路径进行比较：
方法1.1所用条件较温和，但反应步骤较多，收率低。
方法1.2用硫酸亚铁还原生成的对氨基苯甲酸，由于其羰基与铁离子形成不溶性沉淀而混于铁泥中不易分离，此外对氨基苯甲酸的化学活性比对硝基苯甲酸的活性低，故其第二步的酯化反应的效率也不高，产物的收率较低。
方法1.3需要用到金属锡，原料昂贵。
方法1.4工艺成熟，原料易得，是许多药厂采用的方法。但浓硫酸因具有强
氧化性，使副反应较多，后续处理麻烦，产品色泽深，对设备腐蚀严重。上世纪80 年代末，Gedye 等用微波辐射加热方法进行有机合成研究，给有机化学研究带来一片新天地。微波技术用于有机合成反应具有特殊的优越性。它因具有均匀快速、收率高、产物易分离、污染小或无污染等特点而倍受注重。为此，我们在方法1.4的基础上合成苯佐卡因，在酯化反应中采用对甲苯磺酸为催化剂，利用微波辐射技术合成对硝基苯甲酸乙酯。工艺改进后，反应时间大大缩短，相应反应阶段收率和目标产物收率有所提高。
2.以对硝基甲苯为原料苯佐卡因的合成路径如下：
2. 1 以对硝基甲苯为原料,经过氧化、还原和酯化反应,最终得到苯佐卡因。其制备路线如
下:
2. 2 以对硝基甲苯为原料,经过氧化、酯化和还原反应,最终得到苯佐卡因。其制备路线如
下:
2. 3 以对硝基甲苯为原料,经过氧化、卤化、酯化和还原反应,最终得到苯佐卡因。其制备路线如
下:
2. 4 以对硝基甲苯为原料,经过氧化和酯化还原反应,最终得到苯佐卡因。其制备路线如
下:
对几种合成路径进行比较：
方法1. 1 设计较为合理,但由于对氨基苯甲酸的化学活性比对硝基苯甲酸的活性低,酯化反应收率低,与方法1. 2 相比不是最优的合成路线,故不选用此制备路线。
方法1. 2 的制备路线设计合理,反应时间适中,原料易得,收率较好,适合实验室进行。故选用此制备路线。
方法1. 3 由于反应步骤多,反应时间长,且有氯化亚砜参与反应,氯化亚砜对人体有害,在空气中就可分解成二氧化硫和氯化氢,对粘膜有刺激作用,实验后处理也比较困难,故不选用此制备路线。
方法1. 4 是对对硝基苯甲酸采用一步制备法制备苯佐卡因,虽然此法工艺简单,反应周期短,金属锡价格适宜,产品纯度高,但是不利于学生对多种合成技术的掌握,且该方法还需要通入干燥的氯化氢气体,实验室难以满足多组试验台对氯化氢气体的需要,故不选用此制备路线。
比较两种原料的制备方法。以对氨基苯甲酸为原料进行的,先进行酰化反应对氨基进行保护,再进行氧化、水解和酯化反应,该反应路线步骤多,反应时间长,且最后一步制备苯佐卡因与方法1. 2 相比,对氨基苯甲酸的化学活性比对硝基苯甲酸的活性低,酯化反应收率低,不是最佳工艺路线,故不选用此路线。
【苯佐卡因合成工艺改进】
3.实验室选取方法1. 2 进行苯佐卡因的制备路线,文献表明，以对硝基甲苯为原料，通过氧化、酯化和还原反应合成，通过实验用KMnO4作氧化剂，SnCl4作催化剂，铁粉（氢气）作还原剂，由对硝基甲苯合成苯佐卡因。文献表明,在优化条件下，苯佐卡因的收率达70.3％。现详细介绍如下:
试剂及规格：
对硝基苯甲苯(化学纯，6g，），铁粉(化学纯，15g），冰醋酸(化学纯，），95％乙醇(化学纯），KMnO4(化学纯），SnCl4〃5H2O(化学纯），PtO(化学纯），氢氧化钠溶液（15%），碳酸钠溶液（10%），浓硫酸(化学纯），（以上均为市场常见试剂）。
主要试剂及产物的理化性质：
对硝基苯甲酸：分子式9H9NO4，分子量195.17，无色或浅黄色针状结晶。熔点57℃，沸点186.3℃。易溶于乙醇和乙醚，不溶于水。
对硝基苯甲酸乙酯：分子式9H9NO4，分子量195.17，无色或浅黄色针状结晶。熔点57℃，沸点186.3℃。易溶于乙醇和乙醚，不溶于水。
苯佐卡因：分子式9H9NO4，分子量195.17，无色或浅黄色针状结晶。熔点57℃，
沸点186.3℃。易溶于乙醇和乙醚，不溶于水。
实验步骤：
3. 1 对硝基苯甲酸的制备对硝基甲苯6 g ,重铬酸钠18 g和水40 ml ,慢慢加入28 ml 浓硫酸,于80 ℃反应1. 5 小时,冷却至室温,将反应液倾入50 ml 冷水中,抽滤,滤饼用40 ml 水洗涤两次。滤饼加入5 %稀硫酸25 ml ,沸水浴上加热10 min ,冷却后抽滤,滤饼溶于15 %氢氧化钠30 ml ,加热至50 ℃后,趁热抽滤, 得对硝基苯甲酸____ g , 收率___ % , mp___ ～___℃(文献mp 239～241 ℃) 。
分析比较:升华法可精制对硝基苯甲酸。
3. 2 对硝基苯甲酸乙酯的制备将一定量的95％乙醇放到圆底烧杯中，和适量SnCl4·5H2O 混合均匀，加入适量的对硝基苯甲酸，冷凝搅拌一段时间至出现明显的透明油状物，收回乙醇，剧烈振摇析出晶体。在通过上面方法中相同的处理过程，得到浅黄色颗粒状固体。得对硝基苯甲酸乙酯___ g ,收率___ % ,熔点:___～___ ℃(文献mp 57 ℃) 。
【备选方案】对硝基苯甲酸6 g、无水乙醇25 ml ,浓硫酸3 ml ,加热回流2.
5 h 至反应液澄清透明,蒸出部分乙醇,将反应液倒入冰水中,析出白色结晶,抽滤,滤饼用5 %碳酸钠溶液调p H = 7. 5～8. 0 ,抽滤,得对硝基苯甲酸乙酯___ g ,收率___ % ,熔点:___～___ ℃(文献mp 57 ℃) 。
分析比较：选用SnCl4〃5H2O作催化剂廉价易购、易保存、运输，与反应物分离容易，且对实验设备腐蚀很小；整个工艺简单；收率较高(常用实验室合成使用硫酸作催化剂收率为31.2％，实验室合成方法改进使用SnCl4〃5H2O 作催化剂收率为70.3％)；后处理方便等优点。
3. 3 苯佐卡因的制备铁粉15 g ,水50 ml ,95 %乙醇15 ml ,冰醋酸2. 5 ml ,于沸水浴上加热10 min ,然后加入对硝基苯甲酸乙酯6 g 和95 %乙醇15 ml ,快速搅拌反应2 h ,将10 %碳酸钠溶液35 ml 慢慢加入到反应物中,搅拌片刻,趁热抽滤,滤液冷却后析出结晶,抽滤,水洗得对氨基苯甲酸乙酯___ g ,收率___ %。
【备选方案】在250 mL 催化加氢反应器中加入2 g 硝基苯甲酸乙酯和100 mL 的95％乙醇制成溶液，加入0.02 g 催化剂PtO，通入氢气一段时间，过滤除去催化剂，回收乙醇，得到了本佐卡因。___ g ,收率___ %。
分析说明：备选方案操作简单，但不知实验室是否有催化加氢反应器。
3. 4 苯佐卡因的精制苯佐卡因粗品____ g , 50 %乙醇40 ml ,加热溶解。稍冷,加活性碳少许,回流10 min ,趁热抽滤。自然冷却,待结晶完全析出后,抽滤,干燥得苯佐卡因。___
文献 1 苯佐卡因的合成 一、目的要求 1. 通过苯佐卡因的合成，了解药物合成的基本过程。 2. 掌握氧化、酯化和还原反应的原理及基本操作。 二、实验原理 苯佐卡因为局部麻醉药，外用为撒布剂，用于手术后创伤止痛，溃疡痛，一般性痒等。苯佐卡因化学名为对氨基苯甲酸乙酯，化学结构式为： 苯佐卡因为白色结晶性粉末，味微苦而麻；mp.88~90℃；易溶于乙醇，极微溶于水。 合成路线如下： 三、实验仪器与试剂 1、仪器：250 mL三颈瓶、100 mL圆底瓶、液漏斗、布氏漏斗、烧杯、水浴、球型冷凝器、 乳钵、 2、试剂：重铬酸钠、蒸馏水、对硝基甲苯、浓硫酸、5% 硫酸、5% 氢氧化钠溶液、活性 碳、15% 硫酸、对硝基苯甲酸、无水乙醇、5%碳酸钠溶液、冰醋酸、铁粉、 对硝基苯甲酸乙酯、95% 乙醇、碳酸钠饱和溶液、50% 乙醇、 四、实验方法 （一）对硝基苯甲酸的制备（氧化） 在装有搅拌棒和球型冷凝器的250 mL三颈瓶中，加入重铬酸钠（含两个结晶水）23.6 g，水50 mL，开动搅拌，待重铬酸钠溶解后，加入对硝基甲苯8 g，用滴液漏斗滴加32 mL浓硫酸。滴加完毕，直火加热，保持反应液微沸60-90 min（反应中，球型冷凝器中可能有白色针状的对硝基甲苯析出，可适当关小冷凝水，使其熔融）。冷却后，将反应液倾入80 mL 冷水中，抽滤。残渣用45 mL水分三次洗涤。将滤渣转移到烧杯中，加入5% 硫酸35 mL，在沸水浴上加热10 min，并不时搅拌，冷却后抽滤，滤渣溶于温热的5% 氢氧化钠溶液70 mL 中，在50℃左右抽滤，滤液加入活性碳0.5 g脱色（5~10 min），趁热抽滤。冷却，在充分搅拌下，将滤液慢慢倒入15% 硫酸50 mL中，抽滤，洗涤，干燥得本品，计算收率。（二）对硝基苯甲酸乙酯的制备（酯化） 在干燥的100 mL圆底瓶中加入对硝基苯甲酸6 g，无水乙醇24 mL，逐渐加入浓硫酸2 mL，振摇使混合均匀，装上附有氯化钙干燥管的球型冷凝器，油浴加热回流80 min（油浴温度控制在100~120℃）；稍冷，将反应液倾入到100 mL水中，抽滤；滤渣移至乳钵中，
苯佐卡因的合成 一、实验目的 1. 学习多步有机合成实验路线的选择和最终产率的计算。 2. 掌握回流、过滤等操作。 二、实验原理 苯佐卡因（Benzocaine）是对氨基苯甲酸乙酯的通用名称，可作为局部麻醉药物。以对硝基甲苯为原料，可以有三种不同的合成路线制苯佐卡因。 第一条合成路线步骤多，得率较低。第二、第三步路线则步骤少、产率高，尤以第二条路线效果最佳，具有实验步骤少、操作方便、产率高的优点。并可利用前面一般合成中的产品（对硝基苯甲酸）作为原料，既可节约药品，又能提高学生的兴趣。采用第二条路线，以对硝基甲酸为原料，通过先还原后酯化制得苯佐卡因。反应分为二步，第一步是还原反应以对硝基苯甲酸为原料，锡粉为还原剂，在酸性介质中，苯环上的硝基还原成氨基，产物为对氨基苯甲酸。这是一个既含有羧基又有氨基的两性化合物，故可通过调节反应液的酸碱性将产物分离出来。 还原反应是在酸性介质中进行的，产物对氨基苯甲酸形成盐酸盐而溶于水中： 还原剂锡反应后生成四氯化锡也溶于水中，反应完毕加入浓氨水至碱性，四氯化锡变成氢氧化锡沉淀可被滤去，而对氨基苯甲酸在碱性条件下生成羧酸氨盐仍溶于其中。 然后再用冰乙酸中和滤液，对氨基苯甲酸固体析出。对氨基苯甲酸为两性介质，酸化或碱化时都须小心控制酸碱用量，否则严重影响产量与质量，有时甚至生成内盐而得不到产物。第二步是酯化反应。 由于酯化反应有水生成，且为可逆反应，故使用无水乙醇和过量的硫酸。酯化产物与过量的硫酸形成盐而溶于溶液中，反应完毕加入碳酸钠中和，即得苯佐卡因。 三、实验装置 还原作用和酯化作用两步反应装置均采用回流冷凝装置。见图3-13。 四、实验试剂与器材 试剂：对硝基苯甲酸、锡粉、浓硫酸、浓氨水20ml、无水乙醇、冰醋酸、碳酸钠（固体）、浓硫酸、10%碳酸钠溶液。 器材：圆底烧瓶（100ml,19×1）、球形冷凝管（200ml,19×2）、烧杯（250ml）、布氏漏斗（60mm）、吸滤瓶（250ml）、培养、循环水利用真空泵。 五、实验步骤 1. 还原反应 称取4g（0.02mol）对硝基苯甲酸、9g（0.08mol）、锡粉加入到100mL圆底烧瓶中，装上回流冷凝管，从冷凝管上口分批加入20mL（0.25mol）浓硫酸，边加边振荡反应瓶，反应立即开始（如有必要可用小火加热至反应发生）。必要时可用微热片刻以保持反应正常进行，反应液中锡粉逐渐减少，当反应接近终点时（约20~30min）、反应液呈透明状。稍冷，将反应液倾倒入250mL烧杯中，用少量水洗涤留存的锡块固体。反应液冷至室温，慢慢地滴加浓氨
苯佐卡因（Benzocaine ）的合成 一、目的要求 1. 通过苯佐卡因的合成，了解药物合成的基本过程。 2. 掌握氧化、酯化和还原反应的原理及基本操作。 二、实验原理 苯佐卡因为局部麻醉药，外用为撒布剂，用于手术后创伤止痛，溃疡痛，一般性痒等。苯佐卡因化学名为对氨基苯甲酸乙酯，化学结构式为： COOC 2H 5 NH 2 苯佐卡因为白色结晶性粉末，味微苦而麻；mp.88~90℃；易溶于乙醇，极微溶于水。 合成路线如下： CH 3 NO 2COOH NO 2COOH NO 2 NO 2COOC 2H 5 NO 2COOC 2H 5COOC 2H 5 NH 2H 2SO 4 H 2SO 4Na 2Cr 2O 7Na 2SO 4Cr 2(SO 4)3H 2O H 2O H 2O Fe Fe 3O 4++++++++C 2H 5OH ++ 三、实验方法 （１） 对硝基苯甲酸的制备： 反应： NO 2 COOH NO 2CH 3+ Na 2Cr 2O 7 + 4H 2SO 4 +Cr 2(SO 4)3 + Na 2SO 4 +5H 2O 步骤：本实验采用机械搅拌装置[1] 向该装置的250ml 三口烧瓶中加入6g 研碎的对硝基甲苯、18g 重铬酸钠和22ml 水，开启搅拌器。在滴液漏斗[2]中放30ml 浓硫酸，然后慢慢滴加入浇瓶。随着浓硫酸的加入，氧化
反应随之开始，反应温度迅速上升，料液颜色逐渐变深。注意要严格控制滴加浓硫酸的速度，严防反应混合物高于沸腾温度（滴加时间约20～30分钟[3]）。硫酸加完后，稍冷后再将烧瓶放在石棉网用小火加热[4]，使反应混合物微微沸腾半小时[5]。停止加热。冷却后，慢慢加入76ml 冷水[6]，然后关闭搅拌器。将混合物抽滤，压碎粗产物，用20ml 水分两次洗涤，粗制的对硝基苯甲酸呈深黄色固体。将固体放入100ml 烧杯中暂存。第一次实验到此为止。 为了除去粗产物夹杂的铬盐，向烧杯中加入76ml 5%氢氧化钠溶液，温热（不超过60℃）使粗产物溶解[7]。冷却后抽滤。在玻璃棒搅拌下将滤液慢慢倒入盛有60ml 15%硫酸的另一大烧杯中，浅黄色沉淀立即析出。用试纸检验溶液是否呈酸性。呈酸性后抽滤，固体用少量水洗至中性，抽干后放置晾干、而后称重。必要时再用50%乙醇重结晶[8]，可得到浅黄色小针状晶体。 产量：约4g 。纯对硝基苯甲酸为浅黄色单斜叶片状晶体，熔点242℃。 注解：（1）本氧化反应十分激烈。采用机械搅拌和滴加硫酸的方法可使反应较平稳、安全。装置安装完毕后应经教师检查无误后再加料使用。 （2）滴液漏斗在使用前要检查其考克的密封性是否完好。 （3）若滴加硫酸时烧瓶内有较多白色烟雾或火花出现，则应迅速减慢或暂停滴加，必要时用冷水浴冷却烧瓶。 （4）反应温度过高，一部分对硝基苯甲酸会挥发，冷结于冷凝管内壁上。此时可适当关小冷凝水，让其熔融滴入。 （5）观察沸腾情况时，可将搅拌器暂停片刻，当看到反应物在微微起泡则可继续搅拌反应。若因故无法搅拌，也可以采用分批加硫酸、不断振荡烧瓶的方法进行实验。 （6）也可将反应混合物在玻棒搅拌下倒入水中。但由于反应物较干粘而难以倒净，反之加入水时可以充分利用搅拌器。 （7）反应式为：Cr2(SO4)3+6NaOH 2Cr(OH)3+3Na2SO4 而Cr(OH)3是两性物质，在温度较高时又会溶于碱中： 2Cr(OH)3+NaOH NaCrO2+2H2O,故加热溶解时温度须在60度以下。 （8）本产品也可用升华法精制。 （2）对硝基苯甲酸先酯化后还原 COOC 2H 5 NO 2 COOH NO 2C 2H 5OH H 2SO 4 酯化：步骤：在250ml 圆底烧瓶中依次加入4g 对硝基苯甲酸，20ml 无水乙醇和1.5ml 浓硫酸，加热回流1.5h 。用小火蒸出一部分乙醇（约9ml ）,趁热将残液倒入50ml 冷水中并随加搅拌[1]，滤集析出的白色沉淀，用少量水洗，再将沉淀转移至研钵内[2]，加5%碳酸钠5ml,研磨以除去未酯化的对硝基苯甲酸，抽滤，用少量水洗涤滤饼，抽干，得白色颗粒晶体。必要时可用乙醇重结晶。 产量：2～3g 。纯对硝基苯甲酸乙酯为无色结晶，熔点57℃。 注解：（1）必须随时搅拌，这样析出的固体粒子比较细，便于以后处理。 （２）如粒子很细，可不在研钵内研磨，只要在烧杯中用5%碳酸钠溶液洗涤就可以了。 （3）对硝基苯甲酸乙酯还原
浙江大学宁波理工学院基础化学实验论文 宁波理工学院 基础化学综合实验报告 题 目 局部麻醉剂-苯佐卡因的制备 姓 名 学 号 分院(系) 生物与化学工程分院 专业班级 化工与制药工程类 指导教师 完成日期 2012年5月25 日
【摘要】：本实验主要介绍了以对甲苯胺为原料。先用乙酸酰胺化，因为有氨基的存在，不能直接进行氧化反应。如果直接进行氧化反应会使氨基氧化成硝基。因此先要保护氨基。所以要将对甲苯胺酰胺化，然后用高锰酸钾将苯环上的甲基氧化成酸，加盐酸水解，因为接下来的反应对氨基无影响。水解后得到对氨基苯甲酸，最后加入乙醇，在浓硫酸的催化条件下，酯化得到对氨基苯甲酸乙酯，即苯佐卡因。 该实验是综合和设计研究型实验，把化合物的合成、组成分析、性质表征、仪器的应用有机地结合起来，使学生掌握各种类型的合成、表征和实际应用以及仪器的使用等综合实验知识和技能，为以后的毕业论文的设计和将来开展科学研究工作打好基础。 关键词：苯佐卡因、对甲苯胺、水解、酯化 【引言】:苯佐卡因(Benzocaine), COOC2H5 NH2 学名对氨基苯甲酸乙酯, 是一种无色，无味，无臭的晶体，分子量：153,熔点：88~90摄氏度，沸点：172/2.26kpa，难溶于水，易溶于乙醇，醚，氯仿。通明火，高热可燃，受高热分解，放出有毒烟气。燃烧产物：一氧化碳，二氧化碳，氮氧化物。 主要用途[2]： ①用于医药麻醉、塑料和涂料等生产中。苯佐卡因是重要的医药中间体，可以作为很多药物的前体原料，如：奥索仿、奥索卡因、普鲁卡因等，为局部麻醉药，外用为撒布剂，用于创面、溃疡面及痔疮的镇痛。苯佐卡因作用的特点是起效迅速，约30S左右即可产生止痛作用，且对黏膜无渗透，毒性低，不会影响心
苯佐卡因的合成 Prepared on 22 November 2020
苯佐卡因的合成 一、实验目的 1 设计从对硝基甲苯合成对氨基苯甲酸乙酯的不同路线，从中选择相应路线。 2 熟练掌握蒸馏、抽滤、回流、洗涤、干燥、熔点测定等基本操作。 3 掌握有机化学实验相关资料的查找和整理及实验报告的制订。 二、实验原理 苯佐卡因（Benzocaine ）是对氨基苯甲酸乙酯的通用名称，可作为 局部麻醉药物。以对硝基甲苯为原料，可以有三种不同的合成路线制苯 佐卡因。苯佐卡因化学名为对氨基苯甲酸乙酯，化学结构式为：苯佐卡 因为白色结晶性粉末，味微苦而麻；~90℃；易溶于乙醇，极微溶于水。 合成路线如下： 1、对硝基甲苯 还原 对甲苯胺 乙酰化 对甲基乙酰苯胺 氧化 对乙酰氨基苯甲酸 酯化、水解 对氨基苯甲酸乙酯 2、对硝基甲苯 氧化 对硝基苯甲酸 还原 对氨基苯甲酸 酯化 对氨基苯甲酸乙酯 3、2、对硝基甲苯 氧化 对硝基苯甲酸 酯化 对硝基苯甲酸乙酯 还原 对氨基苯甲酸乙酯 [1] 《有机化学实验》奚关根 等编着 华东理工大学出版社 [2] 《有机化学实验与指导》屠树滋 主编 中国医药科技出版社 [3] 《有机化学实验》夏忠英等编着 中国中医药出版社 三、实验方案与安全注意 方法（一） 主反应： 副反应： C O O C 2 H 5 N H 2
步骤： （1）对甲基苯胺的制备在250ml三口烧瓶上装配电动搅拌器、回流冷凝管和温度计。向三口瓶中加入10g细铁屑和90ml水。在微微加热和搅拌下，加入浓盐酸（比重）。然后将对硝基甲苯分批加入瓶中，并使反应在90℃进行[1]。还原反应完成后，加入碳酸钠使呈碱性。然后用水蒸汽蒸馏法[2]蒸出对甲苯胺，后者在充分冷却后结晶析出[3]。 产量：约5g。纯对甲苯胺为白色片状结晶，熔点44～45℃。 （2）对甲基乙酰苯胺的制备在100ml圆底烧瓶中加入5g对甲苯胺和冰醋酸，微热使其溶解。然后慢慢加入片刻后装上回流冷凝管，将反应物在水浴上加热回流小时。将此温热的反应液倒入100ml冷水中，不时搅拌并微热以分解残余的醋酐。冷却，抽滤，滤饼用10ml冷水洗涤后抽干。产品如不纯，可用乙醇-水重结晶[4]。 产量：约6g。纯对甲基乙酰苯胺为单斜晶体，熔点℃。 （3）对乙酰氨基苯甲酸的制备在大烧杯中将12g高锰酸钾和9g硫酸镁[5]溶解于350ml 水中。在500ml圆底烧瓶中放入对甲基乙酰苯胺，并加入约三分之一[6]上述已配制的高锰酸钾水溶液，投入沸石后装上回流冷凝管，在不断振荡下用石棉网回流煮沸1～2h[7]，期间分批加完其余的高锰酸钾水溶液。氧化作用完成后[8]，加10～15ml10%氢氧化钠使反应液呈碱性，然后趁热抽滤[9]。将无色透明的滤液用稀硫酸酸化至弱酸性，对乙酰氨基苯甲酸呈白色粉状固体析出[10]。抽滤，滤饼用少量水[11]洗涤后压干，再用红外灯烘干。 产量：约。纯对乙酰氨基苯甲酸为针状结晶，熔点℃。 （4）对氨基苯甲酸乙酯的制备[12]在干燥洁净的100ml圆底烧瓶中，溶解干燥的对乙酰氨基苯甲酸于13ml 95%乙醇中，再加入2ml浓硫酸（比重），投入沸石后装上回流冷凝管，将反应物用水浴加热回流1～。冷却，加水60ml，再在搅拌下分批加碳酸固体至呈中性，滤集析出的沉淀。晾干后测其熔点。必要时再用50%乙醇重结晶[13]。 产量：1～2g。纯对氨基苯甲酸乙酯为白色针状晶体，熔点92℃。
实验题目苯佐卡因的制备 摘要 苯佐卡因 【通用名称】苯佐卡因 【英文名称】Benzocaine 【中文别名】阿奈司台辛、苯唑卡因、麻因、对氨基苯甲酸乙酯、氨苯甲酸乙酯、本佐卡因、苯卡因、苯生卡因。 【英文别名】Anaesthesine、Anaesthesinum、Anesthamine、Benzocainum、Ethoforme、Ethyl Aminobenzoate、Ethylis Aminobenzoas 【分子式C9H11NO2】 【密度】 1.17 【沸点】172℃ (17 to rr) 【分子量】165.19。 【熔点】88-90℃。易溶于醇、醚、氯仿。能溶于杏仁油、橄榄油、稀酸。很难溶于水。 【性状】本品为白色结晶性粉末；无臭，味微苦，随后有麻痹感；性质较稳定，遇阳光变黄色。在乙醇、氯仿中易溶，在脂肪油中略溶，在水中极微溶解。苯佐卡因局部施用，作用于皮肤、黏膜的神经组织，阻断神经冲动的传导，随后有麻痹感，使各种感觉暂时丧失，麻痹感觉神经末梢而产生止痛、止痒作用。本品作用比从天然古柯植中提取的柯卡因更强，毒性仅为可卡因的1／20～160。且无副作用和无危险性，可直接用于化妆品紫外线吸收，皮肤创面和溃疡面及痔疮的止痛，其软膏还可用作鼻咽导管、内突窥镜等润滑止痛。这虽然为一种药物合成的中间体，但其在药物合成中却有重要的意义，利用这种中间体可以合成许多产物。 【鉴别】(1) 取本品约0.1g，加氢氧化钠试液5ml，煮沸，即有乙醇生成；加碘试液，加热，即生成黄色沉淀，并发生碘仿的臭气。 (2) 本品的红外光吸收图谱应与对照的图谱(光谱集237图)一致。 (3) 本品显芳香第一胺类的鉴别反应(附录Ⅲ)。 【检查】酸度取本品1.0g，加中性乙醇(对酚酞指示液显中性)10ml溶解后，加酚酞指示液2滴与氢氧化钠滴定液(0.1mol/L)0.10ml，应显淡红色。 溶液的澄清度与颜色取本品1.0g，加乙醇20ml溶解，溶液应澄清无色。 有关物质取本品，加无水乙醇制成每1ml中含10mg的溶液，作为供试品溶液；精密量取适量，加无水乙醇稀释制成每1ml中含0.01、0.025、0.05和0.1 mg的溶液，作为对照溶液。照薄层色谱法(附录Ⅴ B)试验，吸取上述五种溶液各20μl，分别点于同一硅胶GF254薄层板上，以无水乙醇-三氯甲烷(0.75∶99.25)为展开剂，展开后，晾干，在紫外光灯(254nm)下检视。供试品溶液如显杂质斑点（如原点观察到杂质斑点，应以杂质斑点计算），与对照溶液的主斑点比较，杂质总量不得过1.0%。
实验四苯佐卡因的合成 一、实验目的 1. 通过苯佐卡因的合成，了解药物合成的基本过程。 2. 掌握酯化和还原反应的原理及基本操作。 3.了解苯佐卡因的一般特性 二、实验原理 苯佐卡因为局部麻醉药，外用为撒布剂，用于手术后创伤止痛，溃疡痛，一般性痒等。 苯佐卡因化学名为对氨基苯甲酸乙酯，实验室制备方法中，第一步是酯化反应，以对硝基苯甲酸(熔点为239～241℃)为原料，在酸性介质中，与乙醇反应得到对硝基苯甲酸乙酯；第二步为还原反应，将对硝基苯甲酸乙酯在Fe作用下还原为对氨基苯甲酸乙酯，即苯佐卡因。反应流程为： 苯佐卡因为白色结晶性粉末，味微苦而麻；mp.88~90℃；易溶于乙醇、氯仿或乙醚，极微溶于水，在稀酸中溶解。 三、实验材料与设备 表1 玻璃仪器及规格 名称规格数量 分液漏斗100ml 1 冰水浴缸-- 1 三颈瓶250ml 1 三颈瓶100ml 1 球形冷凝器-- 1 干燥管-- 1 圆底烧瓶100ml 1 量筒100ml 1
量筒 50ml 1 烧杯 250ml 2 烧杯 50ml 若干 抽滤瓶 -- 1 乳钵 -- 1 滴管 1ml 2 表2设备型号及规格 表3 试剂及规格 设备名称 型号 厂家 旋转蒸发仪 R-1001N 郑州长城科工贸有限公司 电热恒温鼓风干燥箱 DHG-9023A 上海精宏实验设备有限公司 集热式恒温加热磁力搅拌器 DF-101S 郑州长城科工贸有限公司 磁力搅拌器 85-1A 郑州长城科工贸有限公司 电子天平 e=10d 塞多丽斯科学仪器有限公司 循环水真空泵 SHB-Ⅲ 郑州长城科工贸有限公司 显微熔点仪 SGW X-4 上海精密科学仪器有限公司 名称 厂家 规格 用量 三氯甲烷 上海试剂总厂 分析纯 40ml 对硝基苯甲酸 广东光华化学厂有限公 司 分析纯 6g 无水氯化钙 上海豪恩化工有限公司 分析纯 适量 碳酸钠 中国上海试剂总厂 分析纯 适量 二甲基硅油 天津市大茂化学试剂厂 分析纯AR 1000ml 无水乙醇 浙江三鹰化学试剂有限 司出品 分析纯 适量 还原铁粉 天津市大茂化学试剂厂 化学纯 4.3g 氯化铵 上海化学试剂厂 分析纯 0.7g 浓硫酸 三明市三圆化学试剂有 限公司 分析纯 2ml
一、摘要 本次实验以对氨基甲苯为原料，经过四步（氨基酰化、合成对乙酰氨基苯甲酸、合成对氨基苯甲酸、合成氨基苯甲酸乙酯）最终得到产物对氨基苯甲酸乙酯（苯佐卡因）。 二、引言 结构式： 大类：麻醉药及辅助药物 中文名：苯佐卡因 英文名：Benzocaine 学名：对氨基苯甲酸乙酯 分子式：C19H11NO2 分子量：165.19 熔点：90～91℃ 物性：白色结晶粉末，无臭无味。易溶于乙醇，氯仿，乙醚，难溶于水。 苯佐卡因即对氨基苯甲酸乙酯，白色粉末，可做麻醉剂，抑制来自感觉神经末梢的神经冲动的传导,使味觉变钝,结构与普鲁卡因相似,因此它吸收缓慢,麻醉作用持久。 用途：局部麻醉药，水解为对氨基苯甲酸,在正常使用浓度2 %～10 %时无刺激 性和毒性,毒性仅相当于可卡因的5 %或10 %(可卡因成瘾、价贵)。用于创面，溃疡面及痔疮的止痛，也是镇咳药退嗽的中间体。或用作导管和内镜管的麻醉润滑剂。还可用作紫外线吸收剂。主要用于防晒类和晒黑类化妆品，对光和空气的化学性稳定，对皮肤安全，还具有在皮肤上成膜的能力。能有效地吸收U．V．B区域280-320μm 中波光线区域)的紫外线。 中间产物 1、对甲基乙酰苯胺 分子式: C9H11NO 化学结构式为：
分子质量: 149.19 ，沸点: 307℃（升华），熔点: 148-151℃。无色针状结晶。闪点168℃，相对密度1.212。微溶于水，溶于醇；醚；乙酸乙酯；冰乙酸和热水。用途: 有机合成中间体。 2、对乙酰氨基苯甲酸 分子式：C9H9NO3 化学结构式为： 分子量：179.180，熔点256.5℃。白色片状结晶，溶于乙醇，难溶于水和乙醚。 3、对氨基苯甲酸 4、分子式：C7H7NO2 化学结构式为： 分子量：137.14 白色单斜棱晶。熔点188-189℃，相对密度1.374（25/4℃）。易溶于沸水，能溶于醇、醚、乙酸乙酯和冰醋酸，微溶于水及苯，不溶于石油醚。用作染料和医药中间体。对氨基苯甲酸可用作防晒剂，其衍生物对二甲氨基甲酸辛酯，是优良的防晒剂。 苯佐卡因合成路径 1、以对甲基苯胺为原料，经酰化、氧化、水解、酯化制得苯佐卡因： 2、先用硫酸亚铁还原对硝基苯甲酸得对氨基苯甲酸, 再与无水乙醇在酸性条 件下酯化得苯佐卡因。
苯佐卡因（Benzocaine）的合成 实验设计 赵洺良张衍鑫 一、目的要求 1. 掌握苯佐卡因合成的原理、基本操作及影响反应的主要因素。 2. 熟悉确定实验方案的基本步骤. 3. 了解通过Internet等信息渠道获取相关文献的常用方法；合成药物化学研究的常规步骤。 二、实验原理 苯佐卡因为局部麻醉药，外用为撒布剂，用于手术后创伤止痛，溃疡痛，一般性痒等。苯佐卡因化学名为对氨基苯甲酸乙酯，化学结构式为： COOC2H5 2 苯佐卡因为白色结晶性粉末，味微苦而麻；遇光渐变黄色;~90℃；易溶于乙醇，极微溶于水。临床上一般用于局部麻醉, 其起效迅速, 对粘膜没有渗透性, 毒性低。 1 苯佐卡因的制备方法 1. 1 以对硝基甲苯为原料, 经过氧化、还原和酯化反应, 最终得到苯佐卡因。其制备路线如下: 1. 2 以对硝基甲苯为原料, 经过氧化、酯化和还原反应, 最终得到苯佐卡因。其制备路线如下:
1. 3 以对硝基甲苯为原料, 经过氧化、卤化、酯化和还原反应, 最终得到苯佐卡因。其制备路线如下: 1. 4 以对硝基甲苯为原料, 经过氧化和酯化还原反应, 最终得到苯佐 卡因。 其制备路线如下: 1. 5 以对氨基甲苯为原料, 经过酰化、氧化、水解和酯化反应, 最终得到苯佐卡因。其制备路线如下: 2 实验室苯佐卡因制备方法的选取 方法设计较为合理, 但由于对氨基苯甲酸的化学活性比对硝基苯甲酸的活性低, 酯化反应收率可能较低, 与方法相比不是最优的合成路线, 故不选
用此制备路线。 方法的制备路线设计合理, 反应时间适中, 原料易得, 文献报道收率较好, 适合实验室进行。故选用此制备路线。 方法由于反应步骤多, 反应时间长, 且有氯化亚砜参与反应, 氯化亚砜对人体有害, 在空气中就可分解成二氧化硫和氯化氢, 对粘膜有刺激作用, 实验后处理也比较困难, 故不选用此制备路线。 方法是对对硝基苯甲酸采用一步制备法制备苯佐卡因, 虽然此法工艺简单, 反应周期短, 金属锡价格适宜, 产品纯度高, 但是该方法还需要通入干燥的氯化氢气体, 鉴于实验室的设备条件实难以满足多组试验台对氯化氢气体的需要, 故不选用此制备路线。 方法是以对氨基苯甲酸为原料进行的, 先进行酰化反应对氨基进行保护, 再进行氧化、水解和酯化反应, 该反应路线步骤多, 反应时间长, 且最后一步制备苯佐卡因与方法相比, 对氨基苯甲酸的化学活性比对硝基苯甲酸的活性低, 酯化反应收率可能较低, 不是最佳工艺路线, 故不选用此路线。 本小组通过查阅文献和综合考虑，预计采用方法进行苯佐卡因的合成 为缩短实验时间，本方案采用的试剂的量为文献的一半。 合成路线如下： CH 3 2 COOH 2COOH 22COOC 2H 52COOC 2H 5COOC 2H 5 2H 2SO 424Na 2Cr 2O 7Na 2SO 4Cr 2(SO 4)3H 2O H 2O H 2O Fe Fe 3O 4++++++++C 2H 5OH ++
实验七 苯佐卡因（Benzocaine ）的合成 一、目的要求 1. 通过苯佐卡因的合成，了解药物合成的基本过程。 2. 掌握氧化、酯化和还原反应的原理及基本操作。 二、实验原理 苯佐卡因为局部麻醉药，外用为撒布剂，用于手术后创伤止痛，溃疡痛，一般性痒等。苯佐卡因化学名为对氨基苯甲酸乙酯，化学结构式为： COOC 2H 5 2 苯佐卡因为白色结晶性粉末，味微苦而麻；~90℃；易溶于乙醇，极微溶于水。 合成路线如下： CH 3 2 COOH 2COOH 22COOC 2H 52COOC 2H 5COOC 2H 5 2H 2SO 424Na 2Cr 2O 7Na 2SO 4Cr 2(SO 4)3H 2O H 2O H 2O Fe Fe 3O 4++++++++C 2H 5OH ++ 三、实验方法 （一）对硝基苯甲酸的制备（氧化） 在装有搅拌棒和球型冷凝器的250 mL 三颈瓶中，加入重铬酸钠（含两个结
晶水）23.6 g，水50 mL，开动搅拌，待重铬酸钠溶解后，加入对硝基甲苯8 g，用滴液漏斗滴加32 mL浓硫酸。滴加完毕，直火加热，保持反应液微沸60-90 min （反应中，球型冷凝器中可能有白色针状的对硝基甲苯析出，可适当关小冷凝水，使其熔融）。冷却后，将反应液倾入80 mL冷水中，抽滤。残渣用45 mL水分三次洗涤。将滤渣转移到烧杯中，加入5% 硫酸35 mL，在沸水浴上加热10 min，并不时搅拌，冷却后抽滤，滤渣溶于温热的5% 氢氧化钠溶液70 mL中，在50℃左右抽滤，滤液加入活性碳0.5 g脱色（5~10 min），趁热抽滤。冷却，在充分搅拌下，将滤液慢慢倒入15% 硫酸50 mL中，抽滤，洗涤，干燥得本品，计算收率。 （二）对硝基苯甲酸乙酯的制备（酯化） 在干燥的100 mL圆底瓶中加入对硝基苯甲酸6 g，无水乙醇24 mL，逐渐加入浓硫酸2 mL，振摇使混合均匀，装上附有氯化钙干燥管的球型冷凝器，油浴加热回流80 min（油浴温度控制在100~120℃）；稍冷，将反应液倾入到100 mL 水中，抽滤；滤渣移至乳钵中，研细，加入5%碳酸钠溶液10 mL（由0.5 g碳酸钠和10 mL水配成），研磨5 min，测pH值（检查反应物是否呈碱性），抽滤，用少量水洗涤，干燥，计算收率。 （三）对氨基苯甲酸乙酯的制备（还原） A法：在装有搅拌棒及球型冷凝器的250 mL三颈瓶中，加入35 mL水，mL 冰醋酸和已经处理过的铁粉8.6 g，开动搅拌，加热至95~98℃反应5 min，稍冷，加入对硝基苯甲酸乙酯6 g和95% 乙醇35 mL，在激烈搅拌下，回流反应90 min。稍冷，在搅拌下，分次加入温热的碳酸钠饱和溶液（由碳酸钠3 g和水30 mL配成），搅拌片刻，立即抽滤（布氏漏斗需预热），滤液冷却后析出结晶，抽滤，产品用稀乙醇洗涤，干燥得粗品。 B法：在装有搅拌棒及球型冷凝器的100 mL三颈瓶中，加入水25 mL，氯化铵0.7 g，铁粉4.3 g，直火加热至微沸，活化5 min。稍冷，慢慢加入对硝基苯甲酸乙酯5 g，充分激烈搅拌，回流反应90 min。待反应液冷至40℃左右，加入少量碳酸钠饱和溶液调至pH 7~8，加入30 mL氯仿，搅拌3~5 min，抽滤；用10 mL 氯仿洗三颈瓶及滤渣，抽滤，合并滤液，倾入100 mL分液漏斗中，静置分层，弃去水层，氯仿层用5% 盐酸90 mL分三次萃取，合并萃取液（氯仿回收），用40% 氢氧化钠调至pH 8，析出结晶，抽滤，得苯佐卡因粗品，计算收率。（四）精制 将粗品置于装有球形冷凝器的100 mL圆底瓶中，加入10~15倍（mL/g）50% 乙醇，在水浴上加热溶解。稍冷，加活性碳脱色（活性碳用量视粗品颜色而定），
苯佐卡因实验方案报告 学院化学化工与生命科学学院 专业应用化学 学生姓名吴欣欣王晓玲吴慧鹏 吴淑云朱加剑肖必旺学号10010098 10010085 10010093 10010097 10010140 10010100 指导教师李雷 完成时间2014年3月10日
苯佐卡因的合成 一、实验目的 1. 通过苯佐卡因的合成，了解药物合成的基本过程。 2. 掌握氧化、还原和酯化反应的原理及基本操作，了解有机合成的基本过程。 3. 学习以对硝基甲苯为原料，经氧化、还原和酯化，制取对氨基苯甲酸乙酯的原理和方法。 二、实验原理 （1）苯佐卡因（Benzocaine）是对氨基苯甲酸乙酯的通用名称，可作为局部麻醉药物。主要用于手术后创伤止痛，溃疡痛，一般性痒等。以苯佐卡因为基础，人们合成了许多优良的对氨基苯甲酸酯类局部麻醉药，如现在还应用于临床的普鲁卡因等。以对硝基甲苯为原料，可以有三种不同的合成路线制苯佐卡因。分别如下： 路线1： 对硝基甲苯还原 对甲基苯胺 乙酰化 对甲基乙酰苯胺 氧化 对乙酰氨基苯甲酸酯化、水解 对氨基苯甲酸乙酯（苯佐卡因） 路线2： 对硝基甲苯氧化 对硝基苯甲酸 还原 对氨基苯甲酸 酯化 对氨基苯甲酸乙酯（苯佐卡因）路线3： 对硝基甲苯氧化 对硝基苯甲酸 酯化 对硝基苯甲酸乙酯 还原 对氨基苯甲酸乙酯（苯佐卡因） （2）苯佐卡因的制备包含了氧化反应、还原反应和酯化反应，涵盖了大部分的合成技术，对学生学习专业设计实验课程起到了非常重要的作用。本文就苯佐卡因的众多合成路线中，选取一条比较适合实验室制备的方法进行探讨。本实验采用路线2 进行研究讨论。 其基本反应过程如下： (a) 对硝基甲苯氧化 H 3C- C6H 4- N O 2+ N a2C r2O 7+ H 2SO 4→ H OOC- C6H 4- N O 2+ C r2 (SO 4) 3+ N a2SO 4+ H 2O (b) 对硝基苯甲酸还原 H OOC- C6H 4- N O 2+S n+H C l→H OOC- C6H 4- N H 2H C l H OOC- C6H 4- N H 2H C l+ N H 3·H 2O→H 4N OOC- C6H 4- N H 2 H 4N OOC- C6H 4- N H 2+CH 3COOH→H OOC- C6H 4- N H 2
实验题目：苯佐卡因的合成及鉴定 From 白塔 一、实验目的： 1.通过苯佐卡因的合成，了解药物合成的基本过程。 2.掌握氧化、还原和酯化反应的原理及基本操作，了解有机合成的基本过程。 3.学习以对甲基苯胺为原料，经酰化、氧化、水解和酯化，完成制取对氨基苯甲酸乙 酯的原理和方法并进行结构确证。 4.重点研究不同催化剂对酯化反应产率的影响。 二、实验原理： （一）目标产物背景及理化性质 （1）目标产物背景： 苯佐卡因（Benzocaine）是对氨基苯甲酸乙酯的通用名称，可作为局部麻醉药物。主要用于手术后创伤止痛，溃疡痛，一般性痒等。以苯佐卡因为 基础，人们合成了许多优良的对氨基苯甲酸酯类局部麻醉药，如现在还应用 于临床的普鲁卡因等。 （对氨基苯甲酸乙酯，C9H11O2N，M=165） （2）理化性质： 一种白色针状晶体, 分子量为 153, 熔点为 92℃；无臭，味微苦随后有麻痹感；遇光色渐变黄。易溶于醇、醚、氯仿。能溶于杏仁油、橄榄油、稀 酸。很难溶于水。 （二）反应流程图 A.对氨基甲苯酰化： B.对甲基乙酰苯胺氧化：
C.对乙酰胺基苯甲酸酯化： D.反应流程： 三、仪器和试剂： 详见附录1仪器试剂清单 四、实验步骤 （一）制备： 1.对甲基乙酰苯胺的制备： 在附有冷凝管的圆底烧瓶中，依次加入10g对甲基苯胺（0.09346mol）、1.75%稀盐酸244ml，在水浴上加热（T=50℃）搅拌促使溶解，溶液为浅黄色澄明，同时称取16g三水合醋酸钠，加27mL水配成溶液,温热至所有固体溶解后倒入盐酸对甲基苯胺溶液中，后加入11 mL醋酸酐（0.1165mol），立即产生大量白色絮状物并伴有白雾，反应20min，TLC监视无原料（展开剂：EtOH:CHCl3=1:99,硅胶GF254）， 停止反应，溶液分层，上层为白色絮状物，下层为澄清溶液，冰水浴冷却，下层溶液析出白色晶体，抽滤，冷水洗涤2次，滤饼于烘箱干燥（T=60℃），得浅黄色固 体，产量12.69g，产率为91.12%，测定熔点为148.8℃(文献值[1]为154℃)。 实验装置： 加热装置 2.对乙酰氨基苯甲酸的制备： 在附有恒压滴液漏斗、冷凝管的三颈瓶中加入上述制得的对甲基乙酰苯胺
苯佐卡因的合成 【摘要】 本试验阐述了局部麻醉剂苯佐卡因的制备方法。采用对甲基苯胺为原料。将对甲基苯胺先用乙酸进行酰胺化，以此来保护氨基，使其在第二步时不致于被氧化，然后将苯环上的甲基用高锰酸钾氧化成羧基，因为反应产物是盐，所以加入盐酸使其水解，从而得到对氨基苯甲酸，最后加入乙醇，在浓硫酸的催化下酯化制得对氨基苯甲酸乙酯。期间，对每一步的产品进行称重和熔点测试，并对最后的产物——对氨基苯甲酸乙酯进行红外光谱测试。 纯的对氨基苯甲酸乙酯，其熔程为91℃～92℃，颜色状态是白色的晶体状粉末。实验最终得到对氨基苯甲酸乙酯0.26g，熔程为 83.3℃～84.4℃，为奶白色晶体粉末。 【引言】 对氨基苯甲酸乙酯（别名：苯佐卡因），白色晶体状粉末，无嗅无味。分子量165. 19。熔点91-92℃。易溶于醇、醚、氯仿。能溶于杏仁油、橄榄油、稀酸。难溶于水。 其作用：1.紫外线吸收剂。主要用于防晒类和晒黑类化妆品，对光和空气的化学性稳定，对皮肤安全，还具有在皮肤上成膜的能力。能有效地吸收U．V．B区域280-320μm 中波光线区域)的紫外线。添加量通常为4％左右。2. 非水溶性的局部麻醉药。有止痛、止痒作用，主要用于创面、溃疡面、粘膜表面和痔疮麻醉止痛和痒症，其软膏还可用作鼻咽导管、内突窥镜等润滑止痛。苯佐卡因作用的特点是起效迅速，约30秒左右即可产生止痛作用，且对粘膜无渗透性，毒性低，不会影响心血管系统和神经系统。1984年美国药物索引收载苯佐卡因制剂即达104种之多，苯佐卡因的市场前景是广阔的。 以对硝基苯甲酸为原料制备苯佐卡因，此方法是h.svlkowshi于1895年提出的，反应时将对硝基苯甲酸在氨水的条件下，用硫酸亚铁还原成对氨基苯甲酸，然后在酸性条件下用乙醇酯化，得到苯佐卡因产品。制备方法如下： 在第一步反应中，在氨水的条件下，硫酸亚铁在碱性环境下容易形成氢氧化物沉淀。硫酸亚铁还原生成的氨基苯甲酸，由于其羰基与铁离子形成不溶性沉淀，而混于铁泥中不易分离，此外对氨基苯甲酸的化学活性比对硝基苯甲酸的活性低，故其第二步的酯化反应的效率也不高，产物的收率较低。 本实验以对甲苯胺为原料，通过乙酰化、氧化、酸性水解和酯化四个步骤，制取苯佐卡因。本制备方法所用的条件较温和，但反应步骤较多，收率低，在工业生产中，生产环节多而不易于控制，一般用于实验室制备少量产品。 【实验材料】 对甲苯胺、高锰酸钾、无水乙醇、95%乙醇溶液、乙酸乙酯、锌粉、无水硫酸镁、七水硫酸镁、浓盐酸、18%盐酸溶液、浓硫酸、冰醋酸、10%氨水溶液、10%碳酸钠溶液
宁波理工学院 基础化学实验报告 题 目 苯佐卡因的制备 姓 名 吴 安 石 学 号 3100502132 分院(系) 生物与化学工程分院 专业班级 生物与制药工程103班 指导教师 胡桂香 完成日期 2011年5 月 28 日
摘要： 苯佐卡因 通用名称：苯佐卡因 英文名称：Benzocaine 中文别名：阿奈司台辛、苯唑卡因、麻因 英文别名：Anaesthesine、Anaesthesinum、Anesthamine、Benzocainum、Ethoforme、Ethyl Aminobenzoate、Ethylis Aminobenzoas 分子式C9H11NO2 【性状】本品为白色结晶性粉末；无臭，味微苦，随后有麻痹感；遇光色渐变黄。 本品在乙醇、三氯甲烷或乙醚中易溶，在脂肪油中略溶，在水中极微溶解；在稀酸中溶解。 【熔点】88～91℃。 【沸点】172 °C (12.7517 mmHg) 【密度】1.17g/cm3 【类别】局麻药。苯佐卡因作为一种非水溶性局部麻醉药，有止痛、止痒作用，主要用于创面，溃疡面，痔疮麻醉止氧、止痛，其软膏还可以用于作鼻咽导管、内突窥镜等润滑止痛。苯佐卡因作用特点是其效迅速，约三十秒即可产生止痛作用，且对粘膜没有渗透性、毒性低，不会影响心血管系统和神经系统。 【鉴别】(1) 取本品约0.1g，加氢氧化钠试液5ml，煮沸，即有乙醇生成；加碘试液，加热，即生成黄色沉淀，并发生碘仿的臭气。 (2) 本品的红外光吸收图谱应与对照的图谱(光谱集237图)一致。 (3) 本品显芳香第一胺类的鉴别反应(附录Ⅲ)。 【贮藏】遮光，密封保存。0-6°C 【闪点】172°C/13mm 实验室制取的方法中用到氨基保护法，重结晶法，通过蒸馏法移走生成的水促酯化反应正向移动， 引言： 苯佐卡因局部麻醉药。1895年由索尔科斯基（salkowski）首先合成，我国1959
苯佐卡因（Benzocaine ）的合成 COOC 2H 5 2 C 9H 11NO 2 165.19 苯佐卡因化学名为对氨基苯甲酸乙酯（ethyl-p-aminobenzoate ）本品为白色结晶性粉末，味微苦，随后有麻痹感，遇光色渐变黄。本品可溶于乙醇、氯仿或乙醚，略溶于脂肪油，极微溶于水，在稀酸中溶解。mp.88~91℃ 苯佐卡因为局部麻醉药，因其水溶性差，只能用于表面麻醉。多配成软膏或撒布剂用于创伤、烧伤、皮肤擦裂等，用以止痛止痒。其栓剂用于痔核止痛；过去曾内服治疗胃炎、胃溃疡引起的痉痛，现已少用。 一、实验目的 1. 掌握苯佐卡因的合成方法，包括氧化、酯化和还原反应的原理操作技术。 2. 熟悉苯佐卡因的定性鉴别反应。 二、实验原理 苯佐卡因的合成可用甲苯硝化制得的对硝基甲苯为原料，以重铬酸钠（钾）和硫酸氧化生成对硝基苯甲酸；后者再与乙醇在硫酸存在下酯化，得到对硝基苯甲酸乙酯，再在醋酸中用铁粉还原，将硝基还原为氨基即得本品，用乙醇重结晶精制。 1.氧化 CH 3 NO 2COOH 2COOH NO 2NO 2COOC 2H 5NO 2COOC 2H 5COOC 2H 5 NH 2H 2SO 4H 2SO 4Na 2Cr 2O 7Na 2SO 4Cr 2(SO 4)3H 2O H 2O H 2O Fe Fe 3O 4 ++++++++C 2H 5OH ++ 2.酯化 H 3NO 2 COOH NO 2COOH 22COOC 2H 5NO 2COOC 2H 5COOC 2H 5NH 2H 2SO 4 24Na 2Cr 2O 7Na 2SO 4Cr 2(SO 4)3H 2O H 2O H 2O Fe 3O 4+++++++C 2H 5 OH + 3.还原 ＋ Fe + CH 3COOH ＋ Fe(CH 3COO H )3 + H 2O COOC 2H 5 O 2N —COOC 2H 5 H 2N —
苯佐卡因合成工艺研究 （包括项目的研究意义、现状分析，并附主要参考文献及出处） 研究意义： 苯佐卡因可以用做很重要的药物中间体，用于合成奥索方、新奥索方、盐酸普鲁卡因等。同时又具有较强的局麻作用，局麻作用弱于普鲁卡因，通过抑制感觉神经末梢的神经传导产生局部麻醉效应，药物吸收缓慢，麻醉作用持久，常用于皮肤和黏膜的表面麻醉，适应症为局部烧伤、牙龈止痛，口腔杀菌及口腔溃疡。我们通过简单完善其合成工艺来提高苯佐卡因的收率。 现状分析： 美国药典、英国药典、中国药典等均有收录。国内制剂有散剂，5%软膏，栓剂以及耳用制剂。国外制剂品种较多，其中美国药典还收录有单复方凝胶、霜剂、表面溶液剂。苯佐卡因是对氨基苯甲酸乙酯的俗名,苯佐卡因作为原料药的同时又是重要的药物中间体。苯佐卡因为白色结晶性粉末, 无臭, 味微苦, 随后有麻痹感; 遇光色渐变黄。苯佐卡因在乙醇、氯仿或乙醚中易溶, 在脂肪油中略溶, 在水中极微溶解, 在稀酸溶解。目前苯佐卡因的合成工艺一般为用对硝基甲苯为原料, 通过氧化、还原及酯化反应来合成。 理化性状： 苯佐卡因英文名benzocaine，化学名对氨基苯甲酸乙酯，化学分子式为 C9H11NO2，为无色斜方形结晶，无臭无味。分子量165.19.熔点88—90℃。易溶于醇、醚、氯仿。能溶于杏仁油、橄榄油、稀酸，难溶于水。 主要用途： 苯佐卡因主要用于医药及医药中间体。是一种非水溶性的局部麻醉药，有止痛、止痒作用。主要用于创面、溃疡面、粘膜表面的止痛和痒症。苯佐卡因作用的特点是药物吸收缓慢，作用相对持久且对粘膜无渗透性，毒性低，不会影响心血管系统和神经系统。相对于其他一些局麻药，苯佐卡因还有一个显著的优点：它是一种脂溶性较强的药物，易与粘膜或皮肤的脂层结合，不易透过而进入人体内产生毒性[1]。它的作用机制是阻断神经末梢，以解除疼痛与不适。以苯佐卡因为前体原料合成新的局麻药奥索仿、奥索卡因、普鲁卡因等具有稳定性好、起效快、维持时间长和副作用小等优点，目前应用相对广泛[2]。 合成现状： 苯佐卡因的制备工艺，有对甲基苯胺为原料进行合成，有从对硝基苯甲酸出发，亦有从甲苯出发。当前国内厂家生产的苯佐卡因大部分都以对硝基苯甲酸和乙醇为原料，经酯化及还原反应制得[3]。大多数制备方法的不同点在于酯化反应过程中所用催化剂的不同。 本文所应用的反应过程如下： 对硝基甲苯氧化 对硝基苯甲酸 还原 对氨基苯甲酸 酯化 对氨基苯甲酸 乙酯 其他合成方法： 张松林等[4]报道了用电解还原对硝基苯甲酸乙酯制备苯佐卡因的方法，该法提高了反应产率，避免了环境污染。彭彩云等[5]在酯化反应阶段采用新型催化
实验十四苯佐卡因（Benzocaine）的合成 一、目的要求 1. 通过苯佐卡因的合成，了解药物合成的基本过程。 2. 掌握酯化和还原反应的原理及基本操作。 二、实验原理 苯佐卡因为局部麻醉药，外用为撒布剂，用于手术后创伤止痛，溃疡痛，一般性痒等。苯佐卡因化学名为对氨基苯甲酸乙酯，化学结构式为： COOC2H5 2 苯佐卡因为白色结晶性粉末，味微苦而麻；mp.88~90℃；易溶于乙醇，极微溶于水。 合成路线如下： 三、实验方法 （一）对硝基苯甲酸乙酯的制备（酯化） 在干燥的100 mL圆底瓶中加入对硝基苯甲酸6 g，无水乙醇24 mL，逐渐加入浓硫酸2 mL，振摇使混合均匀，装上附有氯化钙干燥管的球型冷凝器，在石棉网直火小心加热回流90 min；稍冷，将反应液倾入到100 mL水中，抽滤；滤渣移至研钵中，研细，加入5%碳酸钠溶液10 mL（由0.5 g碳酸钠和10 mL水配成），研磨5 min，测pH值（检查反应物是否呈碱性），抽滤，用少量水洗涤，干燥，计算收率。 （二）对氨基苯甲酸乙酯的制备（还原） A法：在装有搅拌棒及球型冷凝器的250 mL三颈瓶中，加入35 mL水，2.5 mL冰醋酸和已经处理过的铁粉8.6 g，开动搅拌，加热至95~98℃反应5 min，稍冷，加入对硝基苯甲酸乙酯6 g和95% 乙醇35 mL，在激烈搅拌下，回流反应90 min。稍冷，在搅拌下，分次加入温热的碳酸钠饱和溶液（由碳酸钠3 g和水30 mL配成），搅拌片刻，立即抽滤（布氏漏斗
需预热），滤液冷却后析出结晶，抽滤，产品用稀乙醇洗涤，干燥得粗品。 B法：在装有搅拌棒及球型冷凝器的100 mL三颈瓶中，加入水25 mL，氯化铵0.7 g，铁粉4.3 g，直火加热至微沸，活化5 min。稍冷，慢慢加入对硝基苯甲酸乙酯5 g，充分激烈搅拌，回流反应90 min。待反应液冷至40℃左右，加入少量碳酸钠饱和溶液调至pH 7~8，加入30 mL氯仿，搅拌3~5 min，抽滤；用10 mL氯仿洗三颈瓶及滤渣，抽滤，合并滤液，倾入100 mL分液漏斗中，静置分层，弃去水层，氯仿层用5% 盐酸90 mL分三次萃取，合并萃取液（氯仿回收），用40% 氢氧化钠调至pH 8，析出结晶，抽滤，得苯佐卡因粗品，计算收率。 （三）精制 将粗品置于装有球形冷凝器的100 mL圆底瓶中，加入10~15倍（mL/g）50% 乙醇，在水浴上加热溶解。稍冷，加活性炭脱色（活性炭用量视粗品颜色而定），加热回流20 min，趁热抽滤（布氏漏斗、抽滤瓶应预热）。将滤液趁热转移至烧杯中，自然冷却，待结晶完全析出后，抽滤，用少量50% 乙醇洗涤两次，压干，干燥，测熔点，计算收率。 注释： 1.酯化反应须在无水条件下进行，如有水进入反应系统中，收率将降低。无水操作的要点是：原料干燥无水；所用仪器、量具干燥无水；反应期间避免水进入反应瓶。 2.对硝基苯甲酸乙酯及少量未反应的对硝基苯甲酸均溶于乙醇，但均不溶于水。反应完毕，将反应液倾入水中，乙醇的浓度降低，对硝基苯甲酸乙酯及对硝基苯甲酸便会析出。这种分离产物的方法称为稀释法。 3.还原反应中，因铁粉比重大，沉于瓶底，必须将其搅拌起来，才能使反应顺利进行，故充分激烈搅拌是铁酸还原反应的重要因素。 4.A法中所用的铁粉需预处理，方法为：称取铁粉10 g置于烧杯中，加入2% 盐酸25 mL，在石棉网上加热至微沸，抽滤，水洗至pH 5~6，烘干，备用。 思考题： 1）酯化反应为什么需要无水操作？ 2）铁酸还原反应的机理是什么？