苯佐卡因综合实验论文范本

宁波理工学院 基础化学综合实验报告 题    目 局部麻醉剂-苯佐卡因的合成 姓    名                                  学    号                                   分院(系)    生物与化学工程分院       专业班级      指导教师                      完成日期 年月 日 摘要 苯佐卡因是一种局部麻醉剂，目前的合成主要有……,存在着……..问题和缺点。本实验以对甲苯胺为起始原料，首先制备对甲基乙酰苯胺.，然后制备对乙酰氨基苯甲酸，再将对乙酰氨基苯甲酸和18%的盐酸在…….下反应得到对氨基苯甲酸，再将得到的对氨基苯甲酸经…….得到苯佐卡因。本合成路线总得率…………….%,产品经…….分析,纯度达到….。 关键词: 苯佐卡因；对甲苯胺；局部麻醉剂；合成 1 引言 1.1 苯佐卡因的用途 苯佐卡因是一种局部麻醉剂，是…..,是…….,用于……。目前需求量在………………..吨/年以上，有着较大的经济效益和广阔的市场前景。 1.2苯佐卡因的合成方法 苯佐卡因的研究起始于….世纪……年代，苯佐卡因的研究起始于….世纪……年代，虽然目前已开发出许多种苯佐卡因的合成方法，如 通过查阅各种文献发现已有的苯左卡因合成方法存在的问题 选择合适的反应条件，使得合成更加温和、产品的质量更好、得到更高的产率 1.3合成路线设计 以对甲苯胺为原料，…………得到局部麻醉剂-苯佐卡因的合成。以上各步均需要对产物进行定性的分析。 总的反应路线图如下： CH3C6H4NH2→CH3C6H4NHCOCH3→COOHC6H4NHCOCH3→COOHC6H4NH2 →NH2C6H4COOC2H5 1.4苯佐卡因及中间体的物理和化学性质 1.4.1苯佐卡因的物理和化学性质： 无色斜方形晶体，无色无嗅无味。分子量165.19。熔点88-90℃。易溶于醇、醚、氯仿。能溶于杏仁油、橄榄油、稀酸。难溶于水。可燃。 1.4.2中间体对甲基乙酰苯胺的物理和化学性质： 1.4.3中间体对乙酰氨基苯甲酸的物理和化学性质 1.4.4中间体的对氨基苯甲酸物理和化学性质： 白色粉末，熔点188℃，分子量137.14。溶于水，可燃 2 实验材料及方法 2.1 实验药品及仪器 2.1.1 实验药品 2.1实验主要涉及到的原料数据列表 药品名称 规格 生产单位 对甲苯氨 化学纯 国药集团化学试剂有限公司 冰醋酸 化学纯 国药集团化学试剂有限公司 无水乙醇 分析纯   硫酸镁 分析纯   乙醚 分析纯 国药集团化学试剂有限公司 浓硫酸 分析纯         2.1.2 实验仪器及规格 表2.2 实验主要仪器设备数据列表 仪器名称 生产单位 红外吸收光谱仪TENSOR27 德国BRUCKS公司 循环水式多用真空泵(SHB-Ⅲ) 郑州长城科工贸有限公司     电子精密天平 梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司 WRS-1B数字熔点仪 上海精密仪器有限公司         2.2合成方法 2.2.1对甲基乙酰苯胺的合成 芳胺的酰化可作为氨基的保护基-乙酰基衍生物，降低芳胺对氧化降解的敏感性。乙酰基的空间效应使芳胺成为对位取代。反应： CH3C6H4NH2+ CH3COOH→CH3C6H4NHCOCH3+H2O 在100mL圆底烧瓶中，加入21.4g对甲苯胺（0.2mol, M=107.16g/mol)）后，缓慢加入28.8mL冰醋酸 (0.5mol)及少许锌粉（约0.2g）（目的是防止对甲苯胺氧化），混合均匀后，装上刺形分馏柱，其上端装一蒸馏头，接一蒸馏装置。 将圆底烧瓶在石棉网上用小火加热，使对甲苯胺溶解，溶液成褐黄色。然后逐渐升高温度达到100℃左右，维持温度在100℃-110℃反应约1.5小时，蒸出大部分水和剩余的乙酸，温度出现波动时，可认为反应结束。。 趁热将反应液倒人盛有400ml冷水的烧杯中，即有白色固体析出，稍加搅拌冷却，抽滤，用少量冷水洗涤晶体。粗产品用水重结晶，抽滤得白色固体，干燥，称重并测其熔点。（产率约80%）纯粹对甲基乙酰苯胺的熔点为154℃。 2.2.2对乙酰氨基苯甲酸的合成 芳胺的酰化可作为氨基的保护基-乙酰基衍生物，降低芳胺对氧化降解的敏感性。用高锰酸钾进行化学氧化。 反应：  CH3C6H4NHCOCH3→COOHC6H4NHCOCH3 对乙酰氨基苯甲酸(M=179.16g/mol) 在1000mL烧杯中，加入对甲基乙酰苯胺15g（0.1mol，M=149.16g/mol），七水合结晶硫酸镁40g（0.16mol）和700mL的水，将混合物在水浴上加热到约85℃。同时制备41g高锰酸钾（0.26mol,M=158.03g/mol）溶于140mL沸水的溶液。 在充分搅拌下，将热的高锰酸钾在40分钟内分批加到对甲基乙酰苯胺的混合物中，以免氧化剂局部浓度过高破坏产物，加完后，继续在85℃搅拌15分钟。混合物变成深棕色，趁热用两层滤纸抽滤除去二氧化锰沉淀，重新过滤一次。取无色滤液，冷却，加20%硫酸酸化至溶液呈酸性，生成白色固体，抽滤，压干，干燥，产量约为11g。纯化合物熔点为250-252℃。 图2.1合成装置 2.2.3对氨基苯甲酸的合成 芳胺的酰化可作为氨基的保护基-乙酰基衍生物，降低芳胺对氧化降解的敏感性。乙酰基衍生物可水解成芳胺。 反应：  COOHC6H4NHCOCH3→COOHC6H4NH2 对氨基苯甲酸（M=137.16g/mol） 在250mL圆底烧瓶中加入对乙酰氨基苯甲酸9.0g (0.05mol)，加入约25mL的18%的盐酸进行水解（以每克产物用2.8mL18%的盐酸来计算盐酸的量），用小火缓缓回流30min。待反应物冷却后，加入50mL冷水，然后用10%氨水中和，使反应混合物对石蕊试纸恰成碱性，切勿使氨水过量。每30mL最终溶液加1mL冰醋酸，充分摇振后置于冰浴中骤冷以引发结晶，必要时用玻璃摩擦瓶壁引发结晶。抽滤收集产物。纯粹熔点为186-187℃。 2.2.4对氨基苯甲酸乙酯的合成 反应：  COOHC6H4NH2 →NH2C6H4COOC2H5 对氨基苯甲酸乙酯（M=165.16g/mol) 在100mL圆底烧瓶中，加入对氨基苯甲酸3.4g(0.025mol)，45mL95%乙醇，旋摇烧瓶使大部分固体溶解。将烧瓶置于冰浴中冷却，加入3.5ml浓硫酸，立即产生大量沉淀，将反应混合物在水浴上回流1小时，并时加摇荡。 将反应混合物转入烧杯中，冷却后分批加入10%碳酸钠溶液中和，直至加入碳酸钠溶液后无明显气体释放。反应混合物接近中性时，检查溶液PH值，再加入少量碳酸钠溶液至PH为9左右。在中和过程中产生少量固体沉淀。将溶液倾析到分液漏斗中，并用少量乙醚洗涤固体后并入分液漏斗。向分液漏斗中加入30mL乙醚萃取两次，合并乙醚层。经无水硫酸镁干燥后，在水浴上蒸去乙醚和大部分乙醇，至残余油状物约4mL为止。残余油状物用乙醇和水重结晶，产量约为1.7g，熔点为90℃。 3 实验结果与讨论 3.1 对甲基乙酰苯胺合成结果与分析 3.1.1 对甲基乙酰苯胺的合成产量分析  对甲基乙酰苯胺的产率    %。 对甲基乙酰苯胺的产率与文献中的产率有一定的差距，分析损失的得率，其可能的原因是在合成对甲基乙酰苯胺的过程中……………。 3.1.2对甲基乙酰苯胺的熔点测定及分析 3.2 对乙酰氨基苯甲酸合成结果与分析 3.3对氨基苯甲酸的合成合成结果与分析 3.4对氨基苯甲酸乙酯的合成结果与分析 3.4.1对氨基苯甲酸乙酯的的合成产量分析 产率计算 熔点测定 3.4.2对氨基苯甲酸乙酯的红外光谱分析 图3 对氨基苯甲酸乙酯的红外光谱图 4 实验与展望 本综合实验。。。。。，取得了一些成果： (1) (2) (3) 当然在实验过程中也碰到了许多的困难： (1) 提纯问题； (2) 重结晶问题； (3) 还原剂的选择问题。 通过本课题的研究，。。。。。。。。。 本次试验操作长达一个月，主要针对药物合成的基本过程，实验步骤为对甲基乙酰苯胺的合成、对乙酰氨基苯甲酸的合成、对氨基苯甲酸的合成、苯佐卡因的合成。就对得到产物而言实验基本成功，但产率相对过低。 经过这次实验，最大的进步就是提高了自己的操作技巧，对自己的专业有了进一步的认识。而对化学知识能够很好的应用。对胺酰化有初步了解，知道芳胺的酰化可作为氨基的保护基-乙酰基衍生物，降低芳胺对氧化降解的敏感性。 同时也学习了如何选择多步有机合成实验路线。并增强了在实验中如何解决和分析实际操作中遇到的问题，培养了独立思考能力。 当然在实验过程中也存在问题。只要是产物的收集很少，产率偏低。希望在以后的学习，操作过程中能够得到提高。 参考文献 [1] 宗汉兴等，基础化学实验[M]，浙江大学出版社，2007 [2] ？. 一种合成苯左卡因的方法[P]. 专利号: CN1554647？. [3] 浙江大学化学系，综合化学实验[M]，科学出版社，2005 [4] ？. 对氨基苯甲酸的合成[J]. 浙江大学学报？, 2006, 30(3): 41~43. [5] M.Robert Leanna, Gray Slake, Howard E. Morton. Process for the preparation of 5-hydroxymethylthiazoles[P]. US: 005712400A. [6] 黄宪，王彦广，陈振初，新编有机合成化学[M]，化学工业出版社，2003