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1、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:COOC2H5NH2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:CH3+Na2Cr2O7+H2SO4NO2COOHNO2COOH+Na2SO4+Cr2(SO4)3+H2OCOOC2H5+C2H5OHNO2COOC2H5H2SO4+H2ONO2COOC2H5+Fe+H2ONO2
2、NH2+Fe3O4三、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
3、%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(510 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 100120);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
4、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 9598 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:
5、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 78,加入 30 mL 氯仿,搅拌 35 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
6、形冷凝器的 100 mL 圆底瓶中,加入 1015 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 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。(五)结构确证1.红外吸收光谱法、标准物 TLC 对照法。2.核磁共振光谱法。注释:1.氧化反应一步在用 5%氢氧化钠处理滤渣时,温度应保持在 50左右,若温度过低,对硝基苯甲酸钠会析出而被滤去。2.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
7、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。3.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。4.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。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 56,烘干,备用。思考题:1.氧化反应完毕,将对硝基苯甲酸从混合物中分离出来的原理是什么2.酯化反应为什么需要无水操作3.铁酸还原反应的机理是什么精心搜集整理,只为你的需要