苯佐卡因的合成

苯佐卡因的合成小组成员：张海儒、王奇源杨康、赵全苯佐卡因的基本信息•苯佐卡因化学名为对氨基苯甲酸乙酯，实验室制备方法中，第一步是酯化反应，以对硝基苯甲酸(熔点为239～241℃)为原料，在酸性介质中，与乙醇反应得到对硝基苯甲酸乙酯；第二步为还原反应，将对硝基苯甲酸乙酯在Fe作用下还原为对氨基苯甲酸乙酯，即苯佐卡因。•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、氯仿或乙醚，极微溶于水，在稀酸中溶解。几种合成的方法CH3NO2还原乙酯化氧化水解酯化CH3NH2CH3NHCOCH3COOHNHCOCH3COOC2H5NH2NO2CH3NH2COOHNH2COOC2H5NO2COOH氧化还原酯化还原酯化COOHNO2氧化CH3NO2COOC2H5NO2COOC2H5NH2•第一条路线步骤多，产率较低；第二、第三条路线步骤少，产率较高。本实验采用第三条路线，以对硝基苯甲酸为原料，先酯化、后还原合成苯佐卡因。一、对硝基苯甲酸的制备；•1、反应：NO2COOHNO2CH3+Na2Cr2O7+4H2SO4+Cr2(SO4)3+Na2SO4+5H2O2、仪器药品•仪器：电动搅拌机显微熔点测定仪三口烧瓶滴液漏斗空心塞布氏漏斗吸滤瓶水冲真空泵表面皿温度计常备仪器；•药品：对硝基甲苯、重铬酸钠、浓硫酸、5%氢氧化钠溶液，15%硫酸3、实验装置4、实验步骤•（1）要求按照实验装置图装好装置，检查后。•（2）按下列顺序出称量并加入药品：•向该装置的250ml三口烧瓶中加入8g研碎的对硝基甲苯、23.6g重铬酸钠和52ml水，开启搅拌器。在滴液漏斗中放32ml浓硫酸，然后慢慢滴加入烧瓶。随着浓硫酸的加入，氧化反应随之开始，反应温度迅速上升，料液颜色逐渐变深。注意要严格控制滴加浓硫酸的速度，严防反应混合物高于沸腾温度（滴加时间约20分钟）。硫酸加完后，关闭滴液漏斗，稍冷后再将烧瓶放在石棉网用小火加热，使反应混合物微微1.5半小时。•停止加热。冷却后，倒入80ml冷水中，将混合物抽滤，压碎粗产物，用20ml水分两次洗涤，粗制的对硝基苯甲酸呈深黄色固体。将固体放入100ml烧杯中。•为了除去粗产物夹杂的铬盐，向烧杯中加入76ml5%氢氧化钠溶液，温热（不超过60℃）使粗产物溶解。冷却后抽滤。在玻璃棒搅拌下将滤液慢慢倒入盛有60ml15%硫酸的另一大烧杯中，浅黄色沉淀立即析出。用试纸检验溶液是否呈酸性。呈酸性后抽滤，固体用少量水洗至近中性，抽干后放置晾干注意事项•浓硫酸有强腐腐蚀性,使用注意安全•氧化反应注意控制反应速度。二、对硝基苯甲酸酯化•1、反应:COOC2H5NO2COOHNO2C2H5OHH2SO42、药品：•对硝基苯甲酸、95%乙醇、浓硫酸、3、实验装置4、实验步骤：在250ml圆底烧瓶中依次加入4g对硝基苯甲酸，20ml95%乙醇和1.5ml浓硫酸，加热回流1.5h。用小火蒸出一部分乙醇（约9ml）,趁热将残液倒入50ml冷水中并随加搅拌[1]，滤集析出的白色沉淀，用少量水洗，再将沉淀转移至研钵内[2]，加5%碳酸钠5ml,研磨以除去未酯化的对硝基苯甲酸，抽滤，用少量水洗涤滤饼，抽干，得白色颗粒晶体。三、苯佐卡因的制备•1、反应：COOC2H5NO2NH2COOC2H5Fe+CH3COOH2、药品：•对硝基苯甲酸乙酯、铁屑、95%乙醇、冰醋酸。3、实验装置3、实验步骤：•在250ml三颈烧瓶中，放5.6g铁屑，18ml水，1ml冰醋酸,搅拌回流煮沸10分钟使铁屑活化，放冷，加入2g对硝基苯甲酸乙酯和18ml95%乙醇，搅拌下慢慢回流1.5~2小时，将13ml温热的10%碳酸钠溶液慢慢加入热的反应物中，并随加随搅拌，迅速抽滤，滤液加水至结晶产品完全析出，冷却，滤集产品。注意事项•（1）本次实验的主要内容为对硝基苯甲酸的酯化和硝基的还原。酯化反应中要保证系统无水，否则会使收率降低；另外，酯化反应需要加浓硫酸作为催化剂，滴加时应缓慢逐滴加入，否则会使乙醇碳化。•（2）硝基还原反应以铁粉作为还原剂，铁粉为黑色且比重较大，加入后在瓶底形成黑色粘稠物，反应过程中要提供转子足够的功率将铁粉搅拌起来，以起到较好的还原作用。另外铁粉要活化，否则还原效果不佳。•（3）在向对硝基苯甲酸乙酯粗品中加水之前理论上需要进行减压蒸馏，以除去混合物中的乙醇（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，存在的乙醇会使产量降低）。但由于加入的水量足够大，可以使醇浓度极低，而且粗品均不溶于水，那么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，可以有效精简实验操作步骤。•（4）向对硝基苯甲酸乙酯粗品中中加入碳酸钠调至碱性的目的，是使未反应的对硝基苯甲酸成盐，即可以溶于水，达到纯化产物的目的。•（5）用盐酸萃取苯佐卡因氯仿溶液三次的过程均取水层保留，因为盐酸与对氨基苯甲酸乙酯发生成盐反应而溶于水；氯仿层要进行反萃，以更多的提取其中的产物。•（6）析晶的过程最常用的是使溶液缓慢冷却，缓慢降温可以使得到的晶体较大，较密实，晶型和成色均较好；如果选择骤冷，得到的晶体较小，晶型差，并且容易结块。本实验中对硝基苯甲酸乙酯的反应液是倾入到50℃的水中，再降至室温缓慢析晶，避免了晶体结块，产物状态较好。有的教材是将反应液直接倾入冰水中，析出结晶，晶体太细，难以过滤。•（7）加入固体碳酸钠时要慢慢加入，以防止大量泡沫而溢出。