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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.掌握多步合成(氧化、酯化和还原)反应的原理及基本操作。
3.了解薄层层析跟踪反应技术。
二、实验原理
苯佐卡因为白色结晶性粉末,熔点88~90℃,味微苦而麻,易溶于乙醇,
极微溶于水。苯佐卡因为局部麻醉药,主要用于手术后创伤止痛,溃疡痛,一般
性痒等。本实验以对硝基甲苯为原料,经氧化、酯化得对硝基苯甲酸乙酯,再经
还原后得苯佐卡因。反应式如下:
三、主要仪器与试剂
1.仪器
锥形瓶,圆底烧瓶,三颈瓶,电磁加热搅拌器,恒压滴液漏斗,球形冷凝管,分
液漏斗。
2.试剂
对硝基甲苯,冰乙酸,铬酸酐,浓硫酸,还原铁粉,二氯甲烷,氯化铵,碳酸钠,
氢氧化钠,无水甲醇,无水乙醇。
四、实验步骤
安全预防:盐酸具有腐蚀性,避免直接接触。甲醇易燃,避免明火。浓硫酸具有
强烈腐蚀性,皮肤接触应立即用大量清水冲洗。
1.对硝基苯甲酸的制备(氧化)
锥形瓶中加入7.5g铬酸酐和15mL水,小心滴人7.5mL浓硫酸使它们混合均
匀。把2.5g对硝基甲苯和15mL冰乙酸加入到50mL圆底烧瓶中,装上球形冷凝
管,回流搅拌使反应物溶解成一均匀的液体。用滴管将配好的铬酸酐—硫酸液从
冷凝管顶端逐滴加入,当全部加入后,搅拌回流0.5h。冷却,将反应液加入到
40mL水中,有固体物析出。抽滤,水洗,所得粗品用适量的甲醇溶解,滤去不
溶物。滤液中滴加适量的水,直到析出晶体为止。抽滤,真空干燥,得浅黄色片
状晶体,计算产率。
2.对硝基苯甲酸乙酯的制备(酯化)
在干燥的50mL圆底瓶中加入对硝基苯甲酸3g,无水乙醇12mL,逐渐加入
浓硫酸1mL,振摇使混合均匀,装上附有氯化钙干燥管的球形冷凝管.回流反应
约80min;稍冷,将反应液倾入到50mL水中,抽滤;滤渣研细后,用5%碳酸钠
溶液研磨,抽滤,用少量水洗涤,真空干燥,计算收率。
3.对氨基苯甲酸乙酯的制备(还原)
50mL三颈瓶中,加入水10mL,氯化铵0.3g,还原铁粉1.8g。加热至微沸
5min。稍冷,慢慢加入对硝基苯甲酸乙酯2g,充分激烈搅拌,回流反应90min。
待反应液冷至室温,加入少量NaC0饱和溶液调至pH为7~8,加入12mL二氯
23
甲烷,搅拌3~5min,抽滤;滤渣用少量的二氯甲烷洗涤,抽滤,合并滤液,用
分液漏斗分出有机层,并用5%盐酸萃取,萃取液用40%氢氧化钠调至pH为8,
析出结晶,抽滤,得苯佐卡因粗品,计算收率。
4.精制
将粗品用10~15倍50%乙醇一水混合溶剂重结晶,得纯苯佐卡因白色晶体,
计算收率。苯佐卡因的熔点文献值为90℃。
五.实验数据及现象记录
M对硝基甲苯=137.14g/mol
M对硝基苯甲酸=167.13g/mol
M对硝基苯甲酸乙酯=195.17g/mol
M苯佐卡因=165.19g/mol
1.氧化
m=2.50gV=15mlm=7.5g
()
对硝基甲苯冰醋酸(起始)铬酸酐
在锥形瓶中加入铬酸酐及水,溶液为深红色。一边摇晃一边缓慢滴加7.5ml
浓硫酸,大量放热,随着浓硫酸的加入,会产生红色颗粒状沉淀。经过各组的比
较发现,如果滴加缓慢以及摇晃剧烈可以减少沉淀产生。
在装有对硝基甲苯及冰醋酸的圆底烧瓶中逐滴加入上述溶液,反应体系变
为墨绿色,滴加过快会发生碳化,加热过程中有泡沫产生。将回流反应完的反应
液加入到40ml水中,有白色晶莹(细小亮片状)固体析出,液体为绿色。过滤
得浅黄色粗品,微绿(未洗涤干净)。
(1)甲醇溶解,大量不溶物,滤去不溶物,加水到固体析出,过滤得浅
黄色片状晶体。
0.5144
m=0.5144g,产率为2.5=16.89%
×167.13
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