盐酸普鲁卡因合成路线与实验

盐酸普鲁卡因及其合成方法

1、局部麻醉药盐酸普鲁卡因的发展及由来

麻醉药在临床上发挥着非常重要的作用，由于可卡因毒性较强，有成瘾性，高压消毒易水解失效等缺点，使应用受到限制。为了寻找更理想的局部麻醉药，人们开始对可卡因的结构进行剖析、简化和改造。

盐酸普鲁卡因至今仍为临床广泛使用的局部麻醉药，具有良好的局部麻醉作用，毒性低，五成瘾性，用于局部浸润麻醉、蛛网膜下腔阻滞、腰麻、表面麻醉和局部封闭疗法。

盐酸普鲁卡因的发现及脂类局麻药的发展过程，提供了从剖析活性天然产物分子结构入手进行药物化学研究的一个经典例证。早在1532年人们就知道秘鲁人通过咀嚼南美洲的古柯叶来止痛。1860年niemann从此树叶中提取到一种生物碱晶体，即为可卡因。

将可卡因完全水解或部分水解，得到水解产物爱康宁和爱康宁甲酯，它们均无麻醉作用。用其他羧酸代替苯甲酸与爱康宁成脂，麻醉作用减低或完全消息，由此苯甲酸在可卡因的局麻作用中起着重要的作用，而羧酸甲酯则与麻醉作用无关。根据这一发现，对可卡因的结构进行了各种改造。在1940年开发合成了具有优良麻醉作用的普鲁卡因（procaine）.从此，局部麻醉药开始了一个新的历程。

2、盐酸普鲁卡因的化学名、结构式、性质

盐酸普鲁卡因又名奴佛卡因，化学名是4-氨基苯甲酸-2-（二乙氨基）乙酯盐酸盐。局部麻醉药，用于浸润麻醉、阻滞麻醉、腰椎麻醉、硬膜外麻醉及封闭疗法等。

其分子结构式是

N H

2COOCH

2

CH

2

N(C

2

H

5

)

2

. HCl

本品为白色结晶或结晶性粉末，无臭，味微苦，随后又麻痹感，易溶于水，略溶于乙醇，微容易三氯甲烷，几乎不容于乙醚，在空气中稳定，但对光敏感应避光保存。从结构中我们可

以看出本品有酯键易发生水解，水解速度受温度和pH 值的影响较大，随pH 增大水解速度加快，在pH3.0—3.5时最稳定，温度升高水解速度也会增大，所以在制备保存中要严格控制好温度及pH 值。因为结构中有芳伯氨基，容易发生氧化变色，其反应也受温度及pH 值的影响，并且具有重氮化偶合反应。在稀盐酸中，与亚硝酸钠生成重氮盐，加碱性β-萘酚生成猩红色的偶氮化合物。

3、盐酸普鲁卡因的合成

盐酸普鲁卡因为局部麻醉药，作用强，毒性低。临床上主要用于浸润、脊椎及传导麻醉。盐酸普鲁卡因化学名为对氨基苯甲酸2-二乙胺基乙酯盐酸盐，化学结构式为： N H 2COOCH 2CH 2N(C 2H 5)2 . HCl

盐酸普鲁卡因为白色细微针状结晶或结晶性粉末，无臭，味微苦而麻。熔点153~157℃。易溶于水，溶于乙醇，微溶于氯仿，几乎不溶于乙醚。

以对硝基甲苯为原料，经氧化、酯化得到硝基卡因，再经还原、成盐即制得盐酸普鲁卡因。

3、盐酸普鲁卡因的合成

这条路线并不常用，因为用到了价格较贵的氯化亚砜，成本较高，且氯化亚

砜具有强烈的腐蚀性，对设备的要求高，此外氯化亚砜及苯蒸气有毒，给劳动保护增加了麻烦。

该反应除了用到了氯化亚砜外，还使用98%的氯乙醇，劳动保护须进一步加强。同时对硝基苯甲酸氯代乙酯与二乙胺缩合反应需用高压。

此法生产周期短，原料易解决，但由于还原后的苯佐卡因不溶于水，与铁泥不容易分离，还原收率低，且在酯交换反应中氨基以破坏，因此工业上并不常用。

直接酯化法

以对硝基甲苯为原料，经氧化、酯化得到硝基卡因，再经还原、成盐即制得

盐酸普鲁卡因。

合成路线如下：

O

2N COOH

O

2

N COOCH

2

CH

2

N(C

2

H

5

)

2

Fe , HCl

N

H

2

COOCH

2

CH

2

N(C

2

H

5

)

2

. HCl

N H

2COOCH

2

CH

2

N(C

2

H

5

)

2

N

H

2

COOCH

2

CH

2

N(C

2

H

5

)

2

. HCl

优点：酯化反应生成的硝基卡因与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回收再利用，还原产物与铁屑易分离，操作简单。工业生产中主要采用此路线。

参考文献

《药物化学》第二版尤启东主编ISN 987-7-122-03155-6

《药理学》第七版朱依谆，殷明主编ISN 978-7-117-14403-2

吴冬梅，霍彩霞，高乌恩，杨树平.直接酯化法合成盐酸普鲁卡因.

内蒙古医学院学报1997.19（4）:53 祝清兰.普鲁卡因的合成和分析方法.南京工业大学

【网络出版年期】2005年01期

合成路线如下：

O

2N COOH

O

2

N COOCH

2

CH

2

N(C

2

H

5

)

2 N

H

2

COOCH

2

CH

2

N(C

2

H

5

)

2

. HCl

N H

2COOCH

2

CH

2

N(C

2

H

5

)

2

N

H

2

COOCH

2

CH

2

N(C

2

H

5

)

2

. HCl

4、合成操作步骤

（1）对-硝基苯甲酸-β-二乙胺基乙醇（俗称硝基卡因）的制备

在装有温度计、分水器及回流冷凝器的500 mL三颈瓶中，投入对-硝基苯甲酸20 g、β-二乙胺基乙醇14.7 g、二甲苯150 mL及止爆剂，油浴加热至回流（注意控制温度，油浴温度约为180℃，内温约为145℃），共沸带水6 h。撤去油浴，稍冷，将反应液倒入250 mL锥形瓶中，放置冷却，析出固体。将上清液用倾泻法转移至减压蒸馏烧瓶中，水泵减压蒸除二甲苯，残留物以3% 盐酸140 mL溶解，并与锥形瓶中的固体合并，过滤，除去未反应的对-硝基苯甲酸，滤液（含硝基卡因）备用。

注释：

1. 羧酸和醇之间进行的酯化反应是一个可逆反应。反应达到平衡时，生成酯的量比较少（约65.2 %），为使平衡向右移动，需向反应体系中不断加入反应原料或不断除去生成物。本反应利用二甲苯和水形成共沸混合物的原理，将生成的水不断除去，从而打破平衡，使酯化反应趋于完全。由于水的存在对反应产生不利的影响，故实验中使用的药品和仪器应事先干燥。

2. 考虑到教学实验的需要和可能，将分水反应时间定6 h，若延长反应时间，收率尚可提