实验制备苯佐卡因

苯佐卡因的制备一、实验目的通过苯佐卡因的合成，了解药物合成的基本过程。掌握氧化、酯化和还原反应的原理及基本操作。二、实验原理对硝基苯甲酸：由对硝基甲苯氧化而得。对硝基苯甲酸，分子式：C7H5NO4;相对分子质量：167.13;外观与性状：黄色结晶粉末，无臭，能升华。溶解性：微溶于水，溶于乙醇。遇明火、高热可燃。受热分解放出有毒的氮氧化物烟气。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，化学式为：C9H11NO2；密度1.17；沸点172°C；性状：无色斜方形结晶，无嗅无味；分子量165.19；熔点88-90C；易溶于醇、醚、氯仿，能溶于杏仁油、橄榄油、稀酸，很难溶于水。苯佐卡因的作用：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280-320um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。苯佐卡因由硝基苯甲酸乙酯还原而得。COOC2H5COOC2H5Fe+CHCOOC2H5COOC2H5Fe+CH3COOHNH2NO2三、实验仪器与药品1、仪器：加热装置1套、搅拌装置1套、抽滤装置1套、油浴加热装置1套、水浴加热装置1套、250mL三颈瓶1只、100mL圆底瓶1只、分液漏斗1只、大中小烧杯各1只、氯化钙干燥球型冷凝器1只、乳钵1套、温度计1支、玻璃棒1支、PH试纸2、试剂：重铭酸钠（含两个结晶水）、蒸馏水、对硝基甲苯、浓硫酸、5%的稀硫酸溶液、15%的稀硫酸溶液、5%氢氧化钠溶液、无水乙醇、5%碳酸钠溶液、冰醋酸、铁粉、95%乙醇、碳酸钠、活性炭、氯化钙四、实验方法（一）对硝基苯甲酸的制备（氧化）NH2在装有搅拌棒和球型冷凝器的250mL三颈瓶中，加入重格酸钠（含两个结晶水）23.6g，水50mL，开动搅拌，待重铭酸钠溶解后，加入对硝基甲苯8g，用滴液漏斗滴加32mL浓硫酸。滴加完毕，直火加热，保持反应液微沸60-90min（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80mL冷水中，抽滤。残渣用45mL水分三次洗涤。将滤渣转移到烧杯中，加入5%硫酸35mL，在沸水浴上加热10min，并不时搅拌，冷却后抽滤，滤渣溶于温热的5%氢氧化钠溶液70mL中，在50°C左右抽滤，滤液加入活性碳0.5g脱色（5~10min），趁热抽滤。冷却，在充分搅拌下，将滤液慢慢倒入15%硫酸50mL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100mL圆底瓶中加入对硝基苯甲酸6g,无水乙醇24mL,逐渐加入浓硫酸2mL，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80min（油浴温度控制在100〜120°C）；稍冷，将反应液倾入到100mL水中，抽滤；滤渣移至乳钵中，研细，加入5%碳酸钠溶液10mL（由0.5g碳酸钠和10mL水配成），研磨5min，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250mL三颈瓶中，加入35mL水，2.5mL冰醋酸和已经处理过的铁粉8.6g，开动搅拌，加热至95〜98C反应5min，稍冷，加入对硝基苯甲酸乙酯6g和95%乙醇35mL，在激烈搅拌下，回流反应90min。稍冷，在搅拌下，分次加入温热的碳酸钠饱和溶液（由碳酸钠3g和水30mL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100mL三颈瓶中，加入水25mL，氯化铵0.7g，铁粉4.3g，直火加热至微沸，活化5min。稍冷，慢慢加入对硝基苯甲酸乙酯5g，充分激烈搅拌，回流反应90min。待反应液冷至40C左右，加入少量碳酸钠饱和溶液调至pH7~8，加入30mL氯仿，搅拌3~5min，抽滤；用10mL氯仿洗三颈瓶及滤渣，抽滤，合并滤液，倾入100mL分液漏斗中，静置分层，弃去水层，氯仿层用5%盐酸90mL分三次萃取，合并萃取液（氯仿回收），用40%氢氧化钠调至pH8,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100mL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），加热回流20min，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。（五）结构确证红外吸收光谱法、标准物TLC对照法。核磁共振光谱法。五、注意事项氧化反应一步在用5%氢氧化钠处理滤渣时，温度应保持在50C左右，若温度过低，对硝基苯甲酸钠会析出而被滤去。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。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。还原