满爱华 盐酸普鲁卡因的合成
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盐酸普鲁卡因的合成
满爱华
(西北民族大学化工学院,甘肃兰州730124)
摘要: 目的合成盐酸普鲁卡因。方法本实验采用水和二甲苯共沸脱水的方法进行酯化操作,用减压蒸馏装置进行油水分离并在所得滤液中加入铁粉将硝基
还原为氨基,最后多次调节溶液pH以成盐。结果得到白色晶状体产物盐酸普鲁卡因。结论在此方法下,盐酸普鲁卡因产率为5.13%。
关键词: 盐酸普鲁卡因;酯化反应;减压蒸馏;共沸脱水
The synthesis of procaine hydrochloride
Man Aihua
(Collge of Chemical Engineering , Northwest University for Nationalities,
Lanzhou 730124,China)
Abstract Purpose Synthesis of procaine hydrochloride. Methods This experimental was using water and dimethyl benzene azeotropic dehydration of esterification method for operation, using the vacuum distillation apparatus for oil water separation and using the iron powder added to obtained filtrate made amino reduced nitro, finally several times to adjust pH in a salt solution. Result Getting white lens product procaine hydrochloride. Conclusion In this methods, the yield of procaine hydrochloride was five point one three percent.
Key words Procaine hydrochloride; The esterification reaction; Vacuum distillation; Azeotropic dehydration.
普鲁卡因是局部麻醉药。临床常用其盐酸盐,又称"奴佛卡因"。白色结晶或结晶性粉末,易溶于水,毒性比可卡因低。注射液中加入微量肾上腺素,可延长作用时间。用于浸润麻醉、腰麻、"封闭疗法"等[1]。除用药过量引起中枢神经系统及心血管系统反应外,偶见过敏反应,用药前应作皮肤过敏试验。盐酸普鲁卡因是一种局部麻醉药,作用强、毒性低,临床上主要用于脊椎传导麻醉[2]。其化学名为4-氨基苯甲酸-2-β-二乙胺基乙酯盐酸盐,分子式为C13H22N2O2Cl,白色结晶或粉末,熔点(mp.)为154℃~157℃,易溶于水,略溶于乙醇,微溶于氯仿[3~4]。盐酸普鲁卡因分子式见图1。
图1 盐酸普鲁卡因分子式
1材料与仪器
1.1材料
对硝基苯甲酸、氢氧化钠、保险粉、β-二乙胺基乙醇、盐酸、硫化钠、二甲苯、还原铁粉等试剂均为市售商品级分析纯试剂。pH试纸(上海三爱思试剂有限公司),定性滤纸(型号102中速,杭州特种纸业有限公司)。
1.2仪器
电热套型号为DW(上海苏进仪器设备厂);循环水式真空泵SHZ-D(III)(巩义市芳华仪器有限公司)。
2实验步骤与结果
2.1酯化法合成盐酸普鲁卡因合成路线[5]
盐酸普鲁卡因合成路线见图2。
图2 合成路线图
2.1.1对硝基苯甲酸-β-二乙胺基乙酯的合成
在装有温度计、分水器及回流冷凝器的500mL三颈瓶中,投入对硝基苯甲酸(1)、β-二乙胺基乙醇、二甲苯150 mL、甲酸及人造沸石,共沸带水6h(共沸脱水装置见图3)。
图3 共沸脱水装置
待反应结束,稍冷,将反应液转移至250mL锥形瓶中,放置冷却,析出固体。取上清液用旋转蒸发器蒸除二甲苯,残留物以3%盐酸140mL溶解,并与锥形瓶中的固体合并,待溶解完全,过滤,得滤液,备用(减压蒸馏装置见图4)。
图4 减压蒸馏装置
2.1.2对氨基苯甲酸-β-二乙胺基乙醇酯的制备
将上步中得到的滤液置于装有搅拌器、温度计的500mL三颈瓶,在搅拌下,用20%氢氧化钠溶液调至pH为4.0~4.2,于25℃条件下分次加活化的铁粉,控制温度保持在70℃以下。加完铁粉,于40℃~45℃保温反应2h(铁粉还原装置见图5)。抽滤,滤液酸化至pH=5.5滴加饱和硫化钠溶液调pH为7.8~8.0,抽滤,滤液用稀盐酸酸化至pH=6。加少量活性炭,在50℃~60℃保温反应10min。除去滤渣,将滤液冷却至10℃以下,用20%氢氧化钠碱化至结晶全部析出(pH 为9.5~10.5),过滤,得对氨基苯甲酸-β-二乙胺基乙醇酯(普鲁卡因)。
图5 铁粉还原装置
2.1.3盐酸普鲁卡因的合成与精制
将普鲁卡因置于烧杯中,慢慢加入无水乙醇至饱和。抽滤,滤液中滴加浓盐酸至pH=5.5,有大量的沉淀析出。冷却结晶,抽滤,即得盐酸普鲁卡因粗品。将得到的盐酸普鲁卡因粗品置于烧杯中,滴加蒸馏水维持在70℃时恰好溶解。加入适量的保险粉,于70℃保温反应10min,趁热过滤。滤液冷却,使结晶完全。过滤、压干,得盐酸普鲁卡因的白色结晶性粉末,称重。mp:153℃~156℃。2.2结果
酯化法合成盐酸普鲁卡因的工艺条件为β-二乙胺基乙醇与对硝基苯甲酸之
比1∶1。在该条件下盐酸普鲁卡因的产率为5.13%(以对硝基苯甲酸投料量计算)进料量与产率见表1。
表1 进料量与产率
对硝基苯甲酸
粗产品(g)精产品(g)产率(%)(g)
20 7.88 1.45 5.13
3讨论
(1)产率极低的原因:
①减压蒸馏时所得滤液有部分发生了碳化;
②实验过程中部分产物溶解在水中;
③在产物转移过程中及调节的pH值不够精确,也会导致实验有很大的误差
④实验中直接影响产率的是酯化反应这一步骤,耗时长、收率低。
(2)用直接酯化法合成盐酸普鲁卡因,其优点是:反应生成的硝基卡因和对硝基苯甲酸易分离,未反应的对硝基苯甲酸和二甲苯均可以回收。还原后产物与铁泥易分离,便于操作。对原材料和设备的要求不高,反应条件不苛刻,可适用于工业生产。
(3)产品颜色稍微偏黄,可能是因为之前步骤中加入的硫化钠过量导致的。
参考文献:
[1]侧俊杰,赵俊.现代麻醉学[M].北京:人民卫生出版社,1997,310-311.
[2]尤启冬,彭司勋.药物化学( 第二版)[M].北京:化学工业出版社,2008.150-152.[3]尤启冬.药物化学实验与指导[M].中国医药科技出版社,2000.107.
[4]张惠珍,孟秀芳.实验室制备盐酸普鲁卡因成盐条件的探索[J].山东教育学院学报,2005,11(1):98-100.
[5]师永清,康淑荷.药物合成实验指导[M].兰州:兰州大学出版社,2011.107-109.