普鲁卡因的合成
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一、实验目的1. 学习普鲁卡因的合成原理和方法。
2. 掌握酯化、还原等有机合成反应的基本操作。
3. 熟悉实验室安全操作规程。
二、实验原理普鲁卡因(Procaine)是一种局部麻醉药,化学名为对氨基苯甲酸2-二乙胺基乙酯盐酸盐。
其合成过程主要包括酯化、还原和成盐三个步骤。
1. 酯化:对-硝基苯甲酸与二乙胺基乙醇在二甲苯溶剂中,利用共沸脱水的原理进行酯化反应,生成硝基卡因。
2. 还原:硝基卡因在铁粉催化下,用稀盐酸还原成普鲁卡因。
3. 成盐:普鲁卡因与浓盐酸作用,冷却后盐析得到普鲁卡因盐酸盐。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:- 对-硝基苯甲酸- 二乙胺基乙醇- 二甲苯- 铁粉- 稀盐酸- 浓盐酸- 水合氯化钠- 硅胶- 热水浴2. 实验仪器:- 三颈瓶(250ml)- 搅拌器- 温度计- 分水器- 冷凝管- 回流冷凝器- 热水浴- 抽滤瓶- 烧杯- 蒸馏装置四、实验步骤1. 酯化反应- 将对-硝基苯甲酸15g、二甲苯95ml加入三颈瓶中,搅拌下加入二乙胺基乙醇11g。
- 加热套维持温度在144℃,共沸蒸馏脱水,直至反应体系中的水分完全去除。
- 继续加热回流1小时,确保反应完全。
2. 还原反应- 将硝基卡因倒入烧杯中,加入适量的稀盐酸和铁粉。
- 搅拌反应液,加热至80℃,维持1小时。
- 反应结束后,过滤除去铁粉,得到普鲁卡因粗品。
3. 成盐- 将普鲁卡因粗品溶于少量热水中,加入适量的浓盐酸。
- 冷却反应液,加入适量的水合氯化钠,盐析得到普鲁卡因盐酸盐。
- 抽滤、干燥,得到普鲁卡因盐酸盐固体。
五、实验结果与讨论1. 实验结果- 普鲁卡因的合成产率为65.4%,纯度为98%。
2. 讨论- 实验过程中,共沸脱水的操作对反应产率有较大影响。
适当控制反应温度和反应时间,可以提高产率。
- 还原反应中,铁粉的用量对反应产率也有一定影响。
适量增加铁粉用量,可以提高产率。
- 成盐过程中,水合氯化钠的用量对盐析效果有较大影响。
实验十二盐酸普鲁卡因(Procaine Hydrochloride)的合成一、目的要求1. 通过局部麻醉药盐酸普鲁卡因的合成,学习酯化、还原等单元反应。
2. 掌握利用水和二甲苯共沸脱水的原理进行羧酸的酯化操作。
3. 掌握水溶性大的盐类用盐析法进行分离及精制的方法。
二、实验原理盐酸普鲁卡因为局部麻醉药,作用强,毒性低。
临床上主要用于浸润、脊椎及传导麻醉。
盐酸普鲁卡因化学名为对氨基苯甲酸2-二乙胺基乙酯盐酸盐,化学结构式为:N H2C O O C H2C H2N(C2H5)2. HCl盐酸普鲁卡因为白色细微针状结晶或结晶性粉末,无臭,味微苦而麻。
熔点153~157℃。
易溶于水,溶于乙醇,微溶于氯仿,几乎不溶于乙醚。
合成路线如下:O2N C O O HO2N C O O C H2C H2N(C2H5)2 NH2C O O C H2C H2N(C2H5)2. HClNH2C O O C H2C H2N(C2H5)2NH2C O O C H2C H2N(C2H5)2. HCl三、实验方法(一)对-硝基苯甲酸-β-二乙胺基乙醇(俗称硝基卡因)的制备在装有温度计、分水器及回流冷凝器的500 mL三颈瓶中,投入对-硝基苯甲酸20 g、β-二乙胺基乙醇14.7 g、二甲苯150 mL及止爆剂,油浴加热至回流(注意控制温度,油浴温度约为180℃,内温约为145℃),共沸带水6 h。
撤去油浴,稍冷,将反应液倒入250 mL锥形瓶中,放置冷却,析出固体。
将上清液用倾泻法转移至减压蒸馏烧瓶中,水泵减压蒸除二甲苯,残留物以3% 盐酸140 mL溶解,并与锥形瓶中的固体合并,过滤,除去未反应的对-硝基苯甲酸,滤液(含硝基卡因)备用。
注释:1. 羧酸和醇之间进行的酯化反应是一个可逆反应。
反应达到平衡时,生成酯的量比较少(约65.2 %),为使平衡向右移动,需向反应体系中不断加入反应原料或不断除去生成物。
本反应利用二甲苯和水形成共沸混合物的原理,将生成的水不断除去,从而打破平衡,使酯化反应趋于完全。
盐酸普鲁卡因合成路线盐酸普鲁卡因,这名字听着就挺高大上的,对吧?它是一种常用的局麻药,很多医生用它来帮助病人缓解疼痛。
哎,咱们今天就聊聊它的合成路线,这可是个有趣的话题,别小看它,里面可藏着不少“玄机”呢。
想要合成盐酸普鲁卡因,得从一个叫苯胺的化合物开始。
你可能会想,苯胺是什么鬼?它是一种很常见的有机化合物,颜色深,闻起来有点刺鼻。
可别小看了它,这家伙可是盐酸普鲁卡因的“爹”。
苯胺可以通过一些化学反应变身成我们需要的原料,真是个神奇的小家伙。
我们就得用到醋酸酐。
这个东西听起来就像是一个搞笑的名字,实则非常重要。
它帮助苯胺“换装”,让苯胺变得更容易和其他物质结合,像是给它穿上了一件漂亮的新衣服。
加入一个叫做对氨基苯乙酸的化合物。
这玩意儿有点复杂,名字也长。
它就是一个“好朋友”,能和苯胺一起做出盐酸普鲁卡因的基础。
你能想象吗?这就像是两位老朋友聚在一起,聊着天,碰撞出火花。
经过一系列的反应,它们就开始“亲密接触”了,最终结合成了我们要的东西。
然后呢,化学反应开始加速,反应的温度也在逐渐升高。
这时候可得小心点,别让反应跑偏了。
加点催化剂,就像给这场“派对”加了点调味料,反应的速度一下子就变快了。
这种催化剂其实就像是那种喜欢把气氛搞得很热烈的人,总是能带动周围的气氛,真是神奇。
过了一段时间,咱们的盐酸普鲁卡因就快要合成成功了。
可是,别急,这时候还不能松懈。
需要经过一系列的提纯步骤,把那些杂质去掉。
就好比是参加选美比赛,得把那些多余的“装饰品”都拿掉,才能显得更出众。
这个过程可要费点功夫,得耐心等待。
慢慢地,盐酸普鲁卡因的样子就逐渐显露出来,真是让人期待。
经过一些检验和确认,这时候咱们的盐酸普鲁卡因终于大功告成了!拿在手里,那感觉简直妙不可言,像是收获了一件珍宝。
它不仅能帮助病人减轻疼痛,还能在手术中发挥重要作用,简直就是医疗界的小英雄。
想想这些化学反应,真是让人感叹,科学的世界就是这么神奇、这么精彩。
合成盐酸普鲁卡因的过程,听上去好像是一场化学的“舞会”,每一步都有它的节奏和韵味。
盐酸普鲁卡因的合成一、目的要求1. 通过局部麻醉药盐酸普鲁卡因的合成,学习酯化、还原等单元反应。
2. 掌握利用水和二甲苯共沸脱水的原理进行羧酸的酯化操作。
3. 掌握水溶性大的盐类用盐析法进行分离及精制的方法。
二、实验原理盐酸普鲁卡因为局部麻醉药,作用强,毒性低。
临床上主要用于浸润、脊椎及传导麻醉。
盐酸普鲁卡因化学名为对氨基苯甲酸2-二乙胺基乙酯盐酸盐,化学结构式为:N H2COOCH2CH2N(C2H5)2. HCl盐酸普鲁卡因为白色细微针状结晶或结晶性粉末,无臭,味微苦而麻。
熔点153~157℃。
易溶于水,溶于乙醇,微溶于氯仿,几乎不溶于乙醚。
合成路线如下:O2N COOHO2N COOCH2CH2N(C2H5)2 NH2COOCH2CH2N(C2H5)2. HClN H2COOCH2CH2N(C2H5)2NH2COOCH2CH2N(C2H5)2. HCl三、实验方法(一)对-硝基苯甲酸-β-二乙胺基乙醇(俗称硝基卡因)的制备在装有温度计、分水器及回流冷凝器的500 mL三颈瓶中,投入对-硝基苯甲酸20 g、β-二乙胺基乙醇14.7 g、二甲苯150 mL及止爆剂,油浴加热至回流(注意控制温度,油浴温度约为180℃,内温约为145℃),共沸带水6 h。
撤去油浴,稍冷,将反应液倒入250 mL锥形瓶中,放置冷却,析出固体。
将上清液用倾泻法转移至减压蒸馏烧瓶中,水泵减压蒸除二甲苯,残留物以3% 盐酸140 mL溶解,并与锥形瓶中的固体合并,过滤,除去未反应的对-硝基苯甲酸,滤液(含硝基卡因)备用。
注释:1. 羧酸和醇之间进行的酯化反应是一个可逆反应。
反应达到平衡时,生成酯的量比较少(约65.2 %),为使平衡向右移动,需向反应体系中不断加入反应原料或不断除去生成物。
本反应利用二甲苯和水形成共沸混合物的原理,将生成的水不断除去,从而打破平衡,使酯化反应趋于完全。
由于水的存在对反应产生不利的影响,故实验中使用的药品和仪器应事先干燥。
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2. 掌握利用水和二甲苯共沸脱水的原理进行羧酸的酯化操作。
3. 掌握水溶性大的盐类用盐析法进行分离及精制的方法。
二、实验原理盐酸普鲁卡因为局部麻醉药,作用强,毒性低。
临床上主要用于浸润、脊椎及传导麻醉。
盐酸普鲁卡因化学名为对氨基苯甲酸2-二乙胺基乙酯盐酸盐,化学结构式为:盐酸普鲁卡因为白色细微针状结晶或结晶性粉末,无臭,味微苦而麻。
熔点153~157℃。
易溶于水,溶于乙醇,微溶于氯仿,几乎不溶于乙醚。
合成路线如下:三、实验方法(一)对-硝基苯甲酸-β-二乙胺基乙醇(俗称硝基卡因)的制备在装有温度计、分水器及回流冷凝器的500 mL 三颈瓶中,投入对-硝基苯甲酸20 g、β-二乙胺基乙醇14.7 g、二甲苯150 mL 及止爆剂,油浴加热至回流(注意控制温度,油浴温度约为180℃,内温约为145℃),共沸带水6 h。
撤去油浴,稍冷,将反应液倒入250 mL 锥形瓶中,放置冷却,析出固体。
将上清液用倾泻法转移至减压蒸馏烧瓶中,水泵减压蒸除二甲苯,残留物以3% 盐酸140 mL 溶解,并与锥形瓶中的固体合并,过滤,除去未反应的对-硝基苯甲酸,滤液(含硝基卡因)备用。
注释:1. 羧酸和醇之间进行的酯化反应是一个可逆反应。
反应达到平衡时,生成酯的量比较少(约65.2 %),为使平衡向右移动,需向反应体系中不断加入反应原料或不断除去生成物。
本反应利用二甲苯和水形成共沸混合物的原理,将生成的水不断除去,从而打破平衡,使酯化反应趋于完全。
由于水的存在对反应产生不利的影响,故实验中使用的药品和仪器应事先干燥。
2. 考虑到教学实验的需要和可能,将分水反应时间定6 h,若延长反应时间,收率尚可提高。
3. 也可不经放冷,直接蒸去二甲苯,但蒸馏至后期,固体增多,毛细管堵塞操作不方便。
盐酸普鲁卡因重氮偶合反应方程式盐酸普鲁卡因是一种常见的局部麻醉药物,它可以通过重氮偶合反应来合成。
在化学上,重氮偶合反应又称为亚胺与芳香胺的重氮化合物反应。
重氮偶合反应是一种重要的有机合成方法,可以用于合成各种含重氮基团的化合物。
下面,我们将详细介绍盐酸普鲁卡因的重氮偶合反应方程式。
首先,让我们来了解一下盐酸普鲁卡因的结构。
盐酸普鲁卡因的分子式为C13H20N2O2Cl,它是一种局部麻醉药物,常用于手术和其他医疗程序中。
盐酸普鲁卡因的分子结构中包含一个芳香胺基团,这使得它可以通过重氮偶合反应来合成。
重氮偶合反应的基本原理是将亚胺(含-RN2基团)与芳香胺反应,生成含重氮基团的偶合产物。
具体来说,在合成盐酸普鲁卡因的过程中,我们可以选择对甲苯二胺作为反应物,然后通过重氮化反应将其转化为对甲苯重氮化合物。
对甲苯重氮化合物与废弃物生产的废酸进行反应得到产物。
其反应方程如下所示:C6H5NHC6H4NH2 + HNO2 + HCl → C6H5N=NC l + 2 H2O在这个反应中,对甲苯二胺和亚硝酸盐反应生成对甲苯重氮化合物和H2O。
这是重氮化反应的关键步骤。
接下来,对甲苯重氮化合物与废弃物生产的废酸反应,生成盐酸普鲁卡因的中间产物。
具体的反应方程如下所示:C6H5N=NCl + NH2C6H5 + HCl → C13H20N3Cl2 + H2O在这个反应中,对甲苯重氮化合物和废弃物生产的废酸反应生成了盐酸普鲁卡因的中间产物。
这个中间产物需要进一步的处理和纯化,才能得到最终的盐酸普鲁卡因产物。
整个过程中,重氮偶合反应起到了至关重要的作用,为盐酸普鲁卡因的合成提供了关键的中间产物。
总的来说,盐酸普鲁卡因是一种重要的局部麻醉药物,它可以通过重氮偶合反应来合成。
重氮偶合反应是一种有机合成中常用的方法,它可以用于合成各种含重氮基团的化合物。
我们在化学合成中应用重氮偶合反应,可以为我们提供更多的合成途径,为人类健康事业做出更大的贡献。
苯佐卡因的合成引言:苯佐卡因,也被称为普鲁卡因,是一种常用的局部麻醉药物。
它的合成方法是通过苯乙酮和对硝基甲苯反应来制备,然后通过还原和酰化的步骤将苯乙酮转化为苯乙酸,最后与二甲胺反应形成苯佐卡因。
本文将介绍苯佐卡因的合成步骤和相关反应条件。
一、苯乙酮和对硝基甲苯的反应:苯佐卡因的合成从苯乙酮和对硝基甲苯开始。
这一步骤一般使用氧化亚铜作为催化剂。
首先,将苯乙酮和对硝基甲苯放入反应瓶中,在适当的温度下搅拌反应。
反应进行一段时间后,通过渗析或蒸馏的方法分离出产物。
苯乙酮 + 对硝基甲苯→ 苯佐卡因前体二、苯乙酮和苯乙酸的还原和酰化反应:苯佐卡因前体还需经过还原和酰化的步骤来得到苯佐卡因。
首先,通过还原将苯乙酮转化为苯乙醇,常使用亚硫酸氢钠作为还原剂。
然后,将苯乙醇与酰化剂(如氯乙酸酐)反应,生成相应的酰化产物。
最后,与二甲胺作为碱催化剂反应,得到最终的苯佐卡因。
苯乙酮 + 亚硫酸氢钠→ 苯乙醇苯乙醇 + 酰化剂→ 酰化产物酰化产物 + 二甲胺→ 苯佐卡因三、反应条件和注意事项:在实际合成苯佐卡因的过程中,需要注意以下几点:1. 反应温度和时间的选择应根据具体的反应条件来确定,一般而言,合适的温度可提高反应速率和收率。
2. 使用催化剂时,选择适当的催化剂和用量,以提高反应效率。
3. 在进行酰化反应时,选择合适的酰化剂和催化剂是非常关键的,可以通过不同的试验条件来进行优化,以提高产率。
4. 实验过程中应注意安全,合理选择使用个人防护设备,并在通风良好的条件下操作,以防止对身体造成危害。
结论:苯佐卡因是一种局部麻醉药物,它的合成主要通过苯乙酮和对硝基甲苯的反应制备,然后经过还原和酰化的步骤得到最终产物苯佐卡因。
实验中,反应温度、时间、催化剂和试剂选择等因素会影响合成效果。
苯佐卡因在医学和牙科领域有着广泛的应用,因此对其合成方法的研究和改进具有重要意义。
参考文献:1. Foye's Principles of Medicinal Chemistry.2. Z. X. Wang, C. F. Barbas, Tetrahedron 1995, 51, 18, 50.3. P. Kovacic, Drug Discovery Today 2007, 12, 1041-1047.4. Patent Application US 2018/0276322 A1.。
普鲁卡因(Procaine)是一种局部麻醉药,它的化学名为4-氨基苯酸-2-二乙氨基乙酯盐酸盐。
普鲁卡因的合成可以通过一系列的化学步骤实现,起始材料通常是4-氨基苯酸(对氨基苯甲酸)。
下面是一个简化的普鲁卡因合成路线描述:
1. **对氨基化反应**:将对硝基苯甲酸(PABA)还原为对氨基苯甲酸。
2. **酯化反应**:将对氨基苯甲酸与乙醇进行酯化反应,得到对氨基苯甲酸乙酯(也称为苄酚乙酯)。
3. **乙酰化反应**:使用氯乙酰氯与二乙胺进行乙酰化反应制备2-二乙氨基乙酰氯。
4. **偶联反应**:将对氨基苯甲酸乙酯与2-二乙氨基乙酰氯在适当的溶剂和催化条件下反应,制得普鲁卡因(基础)。
5. **盐酸盐形成**:将基础普鲁卡因溶于适量的盐酸中,形成盐酸普鲁卡因。
值得注意的是,这里描述的合成路线只是一种可能的合成方式,实际工业生产普鲁卡因可能采用更为细致和优化的步骤。
合成普鲁卡因盐酸盐涉及多步化学反应,并且需要在符合药品生产规范(Good Manufacturing Practices, GMP)的条件下进行,以确保最终产品的纯度、效力和安全性。
此外,这类化学合成应该在专业的化学实验室环境下进行,并且需要由合格的化学家或技术人员进行,因为它涉及到对危险化学品的处理。
在很多国家,药物的生产和使用都受到严格的法规控制,不得私自合成。
普鲁卡因(Procaine)是一种常用的局部麻醉药物,其合成路线较为复杂,包括多个反应步骤。
下面将对普鲁卡因的合成路线及反应式进行简要介绍。
普鲁卡因的合成路线主要包括以下几个步骤:1. 苯甲酸的酰化:首先,通过将苯甲酸与酰化试剂(如乙酸酐)反应,进行酰化反应,生成苯甲酰基乙酸(Benzoyl acetic acid)。
2. 苯甲酰基乙酸的酰氯化:接下来,将苯甲酰基乙酸与氯化亚砜(SOCl2)反应,进行酰氯化反应,生成苯甲酰氯(Benzoyl chloride)。
3. 苯甲酰氯的胺化:然后,将苯甲酰氯与氨(NH3)反应,进行胺化反应,生成苯甲酰胺(Benzamide)。
4. 苯甲酰胺的酰化:将苯甲酰胺与酰化试剂(如甲酸酐)反应,进行酰化反应,生成苯甲酰基甲酸酯(Benzoyl methyl formate)。
5. 苯甲酰基甲酸酯的胺化:接下来,将苯甲酰基甲酸酯与二甲胺反应,进行胺化反应,生成普鲁卡因的前体化合物2-甲氧羰基-4-甲基苯胺(2-Methoxycarbonyl-4-methylbenzenamine)。
6. 2-甲氧羰基-4-甲基苯胺的酰化:最后,将前体化合物2-甲氧羰基-4-甲基苯胺与酰化试剂(如乙酸酐)反应,进行酰化反应,生成普鲁卡因(Procaine)。
以上是普鲁卡因的一种常用合成路线,每个反应步骤都需要控制反应条件和反应物的比例,以确保反应的成功进行。
合成路线中的每个步骤都需要进行反应物的准备和反应条件的优化,以获得高产率和纯度的普鲁卡因产物。
需要注意的是,普鲁卡因的合成路线可能存在多个变种和改进方法,以满足不同的合成需求。
在实际合成过程中,化学家们还会根据具体要求进行反应条件和步骤的优化,以提高合成效率和产物的质量。
总结而言,普鲁卡因的合成路线包括苯甲酸的酰化、酰氯化、胺化等多个反应步骤。
这些反应的顺序和条件需要经过仔细的设计和优化,以确保高产率和纯度的普鲁卡因产物。
通过不断的研究和改进,化学家们可以提高合成路线的效率和可控性,为普鲁卡因的生产提供更好的解决方案。
普鲁卡因结构中【实用版】目录1.普鲁卡因的结构概述2.普鲁卡因的命名来源3.普鲁卡因的合成方法4.普鲁卡因的应用领域5.普鲁卡因的安全性和注意事项正文普鲁卡因是一种常见的局部麻醉药,广泛应用于临床手术和疼痛管理。
下面将从普鲁卡因的结构概述、命名来源、合成方法、应用领域以及安全性和注意事项等方面进行详细介绍。
一、普鲁卡因的结构概述普鲁卡因的化学名称为对氨基苯甲酸酯,其结构式为 C13H21NO2。
它是一种白色结晶性粉末,具有微弱的苦味。
普鲁卡因分子中的氨基和苯甲酸酯基团为其主要活性部位,可以抑制神经冲动的传导,从而达到麻醉的效果。
二、普鲁卡因的命名来源普鲁卡因的命名来源于其发现者,德国化学家 Paul Kller。
他在1897 年成功合成了普鲁卡因,并将其命名为 Procaine,意为“在之前(Pro)的卡因(caine)”。
三、普鲁卡因的合成方法普鲁卡因的合成方法通常采用对氨基苯甲酸和乙醇进行酯化反应,生成对氨基苯甲酸乙酯。
然后,在氢氧化钠的醇溶液中,对氨基苯甲酸乙酯与氯乙酸钠反应,生成普鲁卡因。
最后,通过酸化、萃取、结晶等步骤,可以得到纯化的普鲁卡因。
四、普鲁卡因的应用领域普鲁卡因主要应用于以下几个领域:1.临床手术:普鲁卡因是常用的局部麻醉药,可以有效地麻醉手术部位,减轻患者的疼痛感。
2.疼痛管理:对于慢性疼痛患者,普鲁卡因可以作为疼痛管理的药物,减轻患者的疼痛。
3.眼科领域:普鲁卡因在眼科手术中具有广泛的应用,可以有效地麻醉眼部组织,避免手术过程中的疼痛感。
五、普鲁卡因的安全性和注意事项普鲁卡因在临床使用中具有较好的安全性,但仍需注意以下几点:1.过敏反应:部分患者可能对普鲁卡因产生过敏反应,使用前应进行过敏试验。
2.用量控制:普鲁卡因具有一定的毒性,过量使用可能导致中毒,使用时应严格控制剂量。
3.操作注意事项:在注射普鲁卡因时,应避免血管内注射,以免引起组织坏死。
同时,应避免与碱性药物混合使用,以免降低药效。
盐酸普鲁卡因的半微量合成一.原理:N O2 C OOC H2C H2N(C2H5)2H2N COOCH2CH2N(C2H5)2HCl %NaOHH2N COOCH2CH2N(C2H5)5.5H2N COOCH2CH2N(C2H5)2HCl二.实验方法㈠对硝基苯甲酸-β-二乙氨基乙醇的制备:仪器:50ml圆底烧瓶;“h”形分水器;50ml烧杯;空心玻棒形毛细管⒈原料:3.330g对硝基本甲酸;2.340g β-二乙氨基乙醇;(25+12)ml二甲苯⒉操作:⑴在50ml 圆底烧瓶中投入对硝基苯甲酸、β-二乙氨基乙醇、二甲苯(25ml)、沸石,上接“h”型分水器,分水器上接球型冷凝管,分水器侧支预放12ml二甲苯①。
油浴(油温190℃左右),回流5h。
⑵停止加热,稍冷,将反应液倒入50ml烧杯,自然冷却近室温后冰浴30min,析出结晶②,用倾泻法将上清液倾入烧瓶后减压蒸馏除二甲苯(用空心玻棒形毛细管)③,油浴(油温小于140℃)。
蒸馏完毕,立即冲洗毛细管以防堵塞④。
⑶用33ml 3%HCl⑤溶解瓶中残留物,并与此前析出的结晶合并,搅拌,然后用布氏漏斗抽滤,滤液供下一步还原,滤渣于105℃烘6h,称重,间接算产率。
(参考植58%左右)3.附注:①保证足够的二甲苯回流。
②尽量析出完全,否则减压蒸馏时毛细管易堵塞。
③各接口涂少量凡士林防止漏气,二甲苯应尽量除尽否则往后的溶液有油状物,影响下一步实验。
④空心玻棒形毛细管管径较大,不易堵塞。
⑤HCl过多过浓可增大对硝基苯甲酸的溶解度不利于过滤除去,并且可促进产物水解;过少则不能使产物完全溶解。
(二)对-氨基苯甲酸-β-二乙胺基乙醇酯的制备仪器:搅拌器;50ml小烧杯⒈原料:硝基卡因盐酸溶液(上步得量);12g铁粉⒉操作:将上步得到的滤液①转移至装有搅拌器、温度计的50ml小烧杯中,搅拌下用20%氢氧化钠调PH值至4.0~4.2,充分搅拌下,与25℃分次加入活化铁粉②,当温度上升至30%时开始保温1h(温度控制在30~35℃)。
普鲁卡因合成路线
普鲁卡因合成路线
传统合成路线:
以对硝基苯甲酸和二乙胺基乙醇为原料,以二甲苯为带水剂,共沸脱水,酯化得到硝基卡因。
未反应的对硝基苯甲酸用氢氧化钠水溶液萃取,有机相即为碱析硝基卡因。
用铁粉还原法将酸析硝基卡因还原为普鲁卡因。
这种方法工艺成熟,设备要求低,收率较高,但纯度较低,且生产过程中产生大量含芳胺的废水和铁泥,环境污染严重。
新工艺合成路线:
以对硝基苯甲酸和二乙胺基乙醇为原料,以二甲苯为溶剂。
使用催化加氢法代替铁粉还原法,以雷尼镍为催化剂,氢气为还原剂。
直接在二甲苯溶剂中还原硝基卡因为普鲁卡因,省去了酸析步骤。
该方法没有铁离子的引入,产品品质大为提高,操作方便,环境污染小。
普鲁卡因的物理化学性质及用途
普鲁卡因是一种局部麻醉药,临床常用其盐酸盐,又称“奴佛卡因”。
它是一种白色结晶或结晶性粉末,易溶于水。
普鲁卡因的毒性比可卡因低,主要用于浸润麻醉、腰麻和封闭疗法等。
其代谢产物对氨苯甲酸(PABA)能减弱磺胺类药的抗菌效力。
普鲁卡因注射液中加入微量肾上腺素可以延长作用时间。
盐酸普鲁卡因合成路线与实验盐酸普鲁卡因是一种局部麻醉药物,常用于手术和疼痛缓解。
它是通过合成的方式获得的,下面将介绍盐酸普鲁卡因的合成路线和实验。
盐酸普鲁卡因的合成路线主要分为以下几步:1. 甲基苯胺的硝化首先,将甲基苯胺和硝酸反应,得到硝化产物。
这一步是通过将甲基苯胺溶于硝酸中,在低温下搅拌反应,使硝酸中的硝酸根离子与甲基苯胺中的苯胺发生取代反应,生成硝化产物。
2. 硝化产物的还原硝化产物与亚硫酸钠反应,进行还原反应。
这一步是通过将硝化产物溶于水中,加入亚硫酸钠溶液,加热反应,使硝化产物中的硝基基团被亚硫酸根离子取代,生成还原产物。
3. 还原产物的酰化还原产物与氯乙酸酐反应,进行酰化反应。
这一步是通过将还原产物溶于醇中,加入氯乙酸酐溶液,加热反应,使还原产物中的胺基团与氯乙酸酐发生酰化反应,生成酰化产物。
4. 酰化产物的盐酸盐化酰化产物与盐酸反应,进行盐酸盐化反应。
这一步是通过将酰化产物溶于醇中,加入盐酸溶液,加热反应,使酰化产物中的酰基团与盐酸中的氯离子发生取代反应,生成盐酸盐化产物。
5. 盐酸盐化产物的结晶盐酸盐化产物与醇溶剂反应,进行结晶反应。
这一步是通过将盐酸盐化产物溶于醇中,加热反应,使盐酸盐化产物结晶出来。
1. 将甲基苯胺溶解在硝酸中,通过搅拌反应生成硝化产物。
2. 将硝化产物溶解在水中,加入亚硫酸钠溶液,加热反应进行还原。
3. 将还原产物溶解在醇中,加入氯乙酸酐溶液,加热反应进行酰化。
4. 将酰化产物溶解在醇中,加入盐酸溶液,加热反应进行盐酸盐化。
5. 将盐酸盐化产物溶解在醇中,加热反应使其结晶出来。
在实验过程中,需要注意安全操作,避免接触到有毒或刺激性的化学物质。
同时,需要严格控制反应温度和反应时间,以确保反应的顺利进行和产物的纯度。
通过以上合成路线和实验操作,我们可以获得高纯度的盐酸普鲁卡因。
这一合成路线和实验操作是盐酸普鲁卡因的常用合成方法之一,其可靠性和效果已经得到了广泛的验证和应用。
实验三盐酸普鲁卡因的合成
一、目的要求
1. 通过局部麻醉药盐酸普鲁卡因的合成,学习酯化、还原等单元
反应。
2. 掌握利用水和二甲苯共沸脱水的原理进行羧酸的酯化操作。
3. 掌握水溶性大的盐类用盐析法进行分离及精制的方法。
二、实验原理
盐酸普鲁卡因为局部麻醉药,作用强,毒性低。
临床上主要用于浸润、脊椎及传导麻醉。
盐酸普鲁卡因化学名为对氨基苯甲酸2-二乙胺基乙酯盐酸盐,化学结构式为:
盐酸普鲁卡因为白色细微针状结晶或结晶性粉末,无臭,味微苦而麻。
熔点153~157℃。
易溶于水,溶于乙醇,微溶于氯仿,几乎不溶于乙醚。
合成路线如下:
三、实验方法
(一)对-硝基苯甲酸-β-二乙胺基乙醇(俗称硝基卡因)的制备
在装有温度计、分水器及回流冷凝器的500 mL 三颈瓶中,投入对-硝基苯甲酸20 g、β-二乙胺基乙醇14.7 g、二甲苯150 mL 及止爆剂,油浴加热至回流(注意控制温度,油浴温度约为180℃,内温约为145℃),共沸带水6 h。
撤去油浴,稍冷,将反应液倒入250 mL 锥形瓶中,放置冷却,析出固体。
将上清液用倾泻法转移至减压蒸馏烧瓶中,水泵减压蒸除二甲苯,残留物以3% 盐酸140 mL 溶解,并与锥形瓶中的固体合并,过滤,除去未反应的对-
硝基苯甲酸,滤液(含硝基卡因)备用。
注释:
1. 羧酸和醇之间进行的酯化反应是一个可逆反应。
反应达到平衡时,生成酯的量比较少(约65.2 %),为使平衡向右移动,需向反应体系中不断加入反应原料或不断除去生成物。
本反应利用二甲苯和水形成共沸混合物的原理,将生成的水不断除去,从而打破平衡,使酯化反应趋于完全。
由于水的存在对反应产生不利的影响,故实验中使用的药品和仪器应事先干燥。
2. 考虑到教学实验的需要和可能,将分水反应时间定6 h,若延长反应时间,收率尚可提高。
3. 也可不经放冷,直接蒸去二甲苯,但蒸馏至后期,固体增多,毛细管堵塞操作不方便。
回收的二甲苯可以套用。
4. 对-硝基苯甲酸应除尽,否则影响产品质量,回收的对-硝基苯甲酸经处理后可以套用。
(二)对-氨基苯甲酸-β-二乙胺基乙醇酯的制备
将上步得到的滤液转移至装有搅拌器、温度计的500 mL 三颈瓶中,搅拌下用20% 氢氧化钠调pH 4.0~4.2。
充分搅拌下,于25℃分次加入经活化的铁粉,反应温度自动上升,注意控制温度不超过70℃(必要时可冷却),待铁粉加毕,于40~45℃保温反应2 h。
抽滤,滤渣以少量水洗涤两次,滤液以稀盐酸酸化至pH 5。
滴加饱和硫化钠溶液调pH7.8~8.0,沉淀反应液中的铁盐,抽滤,滤渣以少量水洗涤两次,滤液用稀盐酸酸化至pH 6。
加少量活性炭,于50~60℃保温反应10 min,抽滤,滤渣用少量水洗涤一次,将滤液冷却至10℃以下,用20% 氢氧化钠碱化至普鲁卡因全部析出(pH 9.5~10.5),过滤,得普鲁卡因,备用。
注释:
1. 铁粉活化的目的是除去其表面的铁锈,方法是:取铁粉47 g,加水100 mL,浓盐酸0.7 mL,加热至微沸,用水倾泻法洗至近中性,置水中保存待用。
2. 该反应为放热反应,铁粉应分次加入,以免反应过于激烈,加入铁粉后温度自然上升。
铁粉加毕,待其温度降至45℃进行保温反应。
在反应过程中铁粉参加反应后,生成绿色沉淀Fe(OH)2,接着变成棕色Fe(OH)3,然后转变成棕黑色的Fe3O4。
因此,在反应过程中应经历绿色、棕色、棕黑色的颜色变化。
若不转变为棕黑色,可能反应尚未完全。
可补加适量铁粉,继续反应一段时间。
3. 除铁时,因溶液中有过量的硫化钠存在,加酸后可使其形成胶体硫,加活性炭后过滤,便可使其除去。
(三)盐酸普鲁卡因的制备
1. 成盐
将普鲁卡因置于烧杯中,慢慢滴加浓盐酸至pH 5.5,加热至60℃,加精制食盐至饱和,升温至60℃,加入适量保险粉,再加热至65~70℃,趁热过滤,滤液冷却结晶,待冷至10℃以下,过滤,即得盐酸普鲁卡因粗品。
2. 精制
将粗品置烧杯中,滴加蒸馏水至维持在70℃时恰好溶解。
加入适量的保险粉,于70℃保温反应10 min,趁热过滤,滤液自然冷却,当有结晶析出时,外用冰浴冷却,使结晶析出完全。
过滤,滤饼用少量冷乙醇洗涤两次,干燥,得盐酸普鲁卡因,mp.153~157℃,以对-硝基苯甲酸计算总收率。
注释:
1. 盐酸普鲁卡因水溶性很大,所用仪器必须干燥,用水量需严格控制,否则影响收率。
2. 严格掌握pH 5.5,以免芳胺基成盐。
3. 保险粉为强还原剂,可防止芳胺基氧化,同时可除去有色杂质,以保证产品色泽洁白,若用量过多,则成品含硫量不合格。
思考题:
1. 在盐酸普鲁卡因的制备中,为何用对-硝基苯甲酸为原料先酯化,然后再进行还原,能否反之,先还原后酯化,即用对-硝基苯甲酸为原料进行酯化?为什么?
2. 酯化反应中,为何加入二甲苯做溶剂?
3. 酯化反应结束后,放冷除去的固体是什么?为什么要除去?
4. 在铁粉还原过程中,为什么会发生颜色变化?说出其反应机制。
5. 还原反应结束,为什么要加入硫化钠?
6. 在盐酸普鲁卡因成盐和精制时,为什么要加入保险粉?解释其原理。