苯左卡茵的合成

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  • 所属分类:分析化学类

1 . 设计从对硝基甲苯合成对氨基苯加酸乙酯的不同路线,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定。


实验原理

苯佐卡因是做氨基苯加酸乙酯的通用名称,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。

实验步骤

一、实验目的

  1.  设计从对硝基甲苯合成对氨基苯加酸乙酯的不同路线,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定。

二、实验原理

       苯佐卡因是做氨基苯加酸乙酯的通用名称,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加酸乙酯,化学结构式为:

QQ图片20191017114007.png

       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:

QQ图片20191017114203.png

一、实验步骤:

  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1.19)0.9ml。然后将9.2g对硝基甲苯分批加入瓶中,并使反应在90℃进行1.5h。还原反应完成后,加入0.9g碳酸钠使呈碱性。然后用水蒸汽蒸馏法蒸出对甲苯胺,后者在充分冷却后结晶析出。

  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2.7ml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0.5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。

产量:约6g。纯对甲基乙酰苯胺为单斜晶体,熔点为148.5℃。

  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硫酸镁溶解于350ml水中。在500ml圆底烧瓶中放入4.5g对甲基乙酰苯胺,并加入约三分之一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,期间分批加完其余的高锰酸钾溶液。氧化作用完成后,加10-15ml 10%氢氧化钠使反应液呈碱性,然后成热抽滤。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。抽滤,滤饼用少量水洗涤后压干,再用红外灯烘干。

产量:约4.5g。纯对乙酰氨基苯甲酸为针状结晶,熔点256.5℃。

  4. 对氨基苯甲酸乙酯的制备  在干燥洁净的100ml圆底烧瓶中,溶解干燥的4.5g对乙酰氨基苯甲酸于13ml 95%乙醇中,再加入2ml浓硫酸(比重1.84),投入沸石后装上回流冷凝管,将反应物用水浴加热回流1~1.5h。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。

产量:1~2g。纯对氨基苯甲酸乙酯为白色针状晶体,熔点92℃。

注解:

(1)若还原时间延长(例如放置过夜),产率可明显提高。

(2)水蒸汽蒸馏时,对甲苯胺易在冷凝管中凝结而堵塞通道。遇此情况可暂停通入冷凝水。

(3)如果产品颜色较深或呈油状物,可用蒸馏法精制,收集195–200℃馏分即为产品。

(4)对甲基乙酰苯胺难溶于水(0.09g/100ml),可溶于醇(8.05g/100ml),易溶于热醇。

(5)由于反应较激烈及沉淀的生成反应时易发生暴沸现象,应分批加入氧化剂。

(6)也可在回流约45分钟后放置过夜使反应完全。

(7)氧化作用完全时,反应液呈棕色,但若有稍过量的高锰酸钾存在,反应液也可能呈紫色。

(8)反应生成的二氧化锰易成水合物(2Mn02.H20)析出,使抽滤较困难。加碱使对乙酰氨基苯甲酸转变成水溶性的盐类,可使抽滤较方便。

(9)滤液中的对乙酰氨基苯甲酸盐遇硫酸后,转变成难溶于水的对乙酰氨基苯甲酸,故有沉淀析出。

(10)水洗的目的是去除夹杂在产品中的硫酸盐。

(11)在本合成方法的4步反应中,本步(水解与酯化作用)产率最低,故操作中须注意。

(12)第5份粗产品约用7份稀醇重结晶。






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