苯佐卡因的制備(綜合實驗報告)

1、苯佐卡因的制備 實驗報告姓名：專業(yè)：08級應(yīng)用化學學號：指導教師：完成日期：2011年11月文獻檢索報告1課題分析苯佐卡因（Benzocaine）是一種局麻藥，用于皮膚和粘膜的表面麻醉，它是緩解曬傷、瘙癢和輕度燒傷時應(yīng)用最廣泛的藥物之一。本品局麻作用比普魯卡因弱，不可作浸潤麻醉（不溶于水），局部吸收緩慢持久。水解為對氨基苯甲酸，在正常使用濃度210時無刺激性和毒性，毒性僅相當于可卡因的5或10（可卡因成癮、價貴），局部使用最大安全量為5 g或者20溶液25mL。 藥效學在于抑制來自感覺神經(jīng)末梢的神經(jīng)沖動的傳導，使味覺變鈍，結(jié)構(gòu)與普魯卡因相似，因此它吸收緩慢，麻醉作用持久。 藥代動力學在于本品很

2、少通過正常皮膚吸收，而較快通過粘膜吸收。通過血漿膽堿酯酶代謝和較少被肝膽堿酯酶代謝。 美國藥典（第24版）、英國藥典（1998年版）、中國藥典（2000 年版）等均有收載，國內(nèi)有制成散劑、5軟膏、栓劑，國外制劑品種較多，用于口腔殺菌損瘍、咽喉止疼止癢，并且含片、噴霧劑、以及耳用制劑品種較多，見表1。美國藥典（24版）還收載有單復(fù)方凝膠、軟膏、霜劑、表面溶液劑等，我國這方面品種還沒有。僅見鹽酸丁卡因片（1997年新藥品種匯編）適用于消化道內(nèi)鏡檢查前麻醉咽喉粘膜。 苯佐卡因療效確切，安全有效，注重開發(fā)此品種使原料藥得到利用，中國藥品把它列為我國第一批非處方藥（OTC）。其制劑的開發(fā)需要進一步加強，

3、有望成為有特色的能較快投入市場的系列拳頭產(chǎn)品，市場前景廣闊。 2檢索策略2.1 選擇檢索工具檢索工具名稱訪問方式檢索年代文獻類型谷歌搜索引擎 -2008網(wǎng)頁超星電子圖書202.115.54.222003-2008圖書中國期刊全文數(shù)據(jù)庫（CNKI）202.115.54.222003-2008期刊論文中國知網(wǎng)2003-2008期刊論文萬方數(shù)字化期刊全文數(shù)據(jù)庫202.115.54.222003-2008期刊論文國家知識產(chǎn)權(quán)局專利數(shù)據(jù)庫1985-2008專利文獻2.2 選擇檢索詞從課題字面選從課題內(nèi)涵選（同義詞、近義詞、上下位詞）對硝基甲苯硝基還原對硝基苯甲酸硝基還原對硝基苯甲酸乙酯硝基還原鐵粉鐵粉還

4、原還原 3. 檢索步驟、檢索結(jié)果步驟：對硝基苯甲酸乙酯 還原為 對氨基苯甲酸乙酯檢索結(jié)果：（1）數(shù)據(jù)庫：CNKI網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫檢索年限：2000-2010檢索詞：二甲基苯胺檢索過程：進入數(shù)據(jù)庫CNKI網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫，點搜索中的高級搜索，輸入檢索詞，輸入限制的年限，點擊搜索進行搜索。論文題：3，5-二甲基苯胺的研制作者：紀鳳翰 李付剛 閻士杰載文期刊：精細石油化工2000年第11月第6期摘要：研究了以2,4二甲基苯胺為原料經(jīng)乙?；趸撘阴；椭氐摪被玫?,5二甲基硝基苯再經(jīng)催化加氫還原制得3,5二甲基苯胺。產(chǎn)品總收率大于53%含量大于98.5%。（2）數(shù)據(jù)庫：CNKI網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫檢索年限：200

5、3-2010檢索詞：對硝基甲苯檢索過程：進入數(shù)據(jù)庫CNKI網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫，點搜索中的高級搜索，輸入檢索詞，輸入限制的年限，點擊搜索進行搜索。論文題： Fe0 還原土壤中對硝基甲苯的實驗研究作者：吳雙桃，邱罡，謝凝子，陳少瑾載文期刊：農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報 9,28(2):239-243摘要：采用零價鐵（ZVI，F(xiàn)e0）還原技術(shù)，修復(fù)被對硝基甲苯（PNT）污染的土壤，研究不同反應(yīng)條件對還原效果的影響及隨時間推移產(chǎn)物的變化，并對反應(yīng)機理進行了初步探討。結(jié)果表明，常溫常壓下，F(xiàn)e0 可有效地將土壤中對硝基甲苯還原為苯胺化合物，反應(yīng)過程中先生成對甲基亞硝基苯，最終生成對甲基苯胺。土壤含水量達到飽和時能顯著提高

6、PNT 的還原率，土壤初始酸堿度控制在中性偏酸性有利于還原反應(yīng)的進行，體系溫度上升到 2535 還原效果較好，當 Fe0 加入量小于 25 mg·g-1 時增加 Fe0 用量能有效 增大還原率。當 2 g 土壤中 PNT 的初始濃度約為 2.5×10-6 mol·g-1，F(xiàn)e0 加入量是 25 mg·g-1，土壤水含量 75%，土壤初始 pH 值 6.8 時，于 25 下反應(yīng) 5 h后 PNT 的還原率可達 95%以上。（3）數(shù)據(jù)庫：中國期刊網(wǎng)檢索年限：2000-2010檢索詞：芳香硝基物檢索過程：進入數(shù)據(jù)庫CNKI網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫，點搜索中的高級搜索，輸入檢

7、索詞，輸入限制的年限，點擊搜索進行搜索。論文題：芳香硝基化合物還原方法的研究進展作者：高 歌 ，金子林 ，蔣景陽 載文期刊：現(xiàn)代化工2001年6月第31卷增刊（1）摘要：綜述了各種芳香硝基化合物還原制備相應(yīng)苯胺方法的研究進展，尤其總結(jié)了在 CO2 H2 O 體系中綠色、環(huán)境友好的 還原硝基物制備相應(yīng)芳胺的新方法，并對各種方法的應(yīng)用前景進行了評價。（4）數(shù)據(jù)庫：中國期刊網(wǎng)檢索年限：2003-2010檢索詞：零價鐵對硝基甲苯檢索過程：進入數(shù)據(jù)庫CNKI網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫，點搜索中的高級搜索，輸入檢索詞，輸入限制的年限，點擊搜索進行搜索。論文題：零價鐵對土壤中硝基苯類化合物的還原作用作者：吳雙桃, 陳少瑾,

8、 胡勁召, 謝凝子, 陳宜菲載文期刊：中國環(huán)境科學2005,25(2)188191摘要：用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS)對零價鐵在常溫常壓下還原 3 種土壤中對硝基苯和間二硝基苯進行了研究.結(jié)果表明,硝基苯類化合物轉(zhuǎn)化為苯胺等化合物,對硝基苯和間二硝基苯 2 種化合物在黏土中的還原率分別達到 91%和 90%.不同土壤物理化學性質(zhì)與硝基苯類 化合物的還原率有密切關(guān)系,表現(xiàn)為黏土輕壤土砂土的規(guī)律;中性偏酸的土壤有利于硝基苯類化合物的還原和降解,降解率隨有機質(zhì)含量升高而增高.（5）數(shù)據(jù)庫：中國期刊網(wǎng)檢索年限：2000-2010檢索詞：鄰 (對 )硝基甲苯檢索過程：進入數(shù)據(jù)庫CNKI網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫，

9、點搜索中的高級搜索，輸入檢索詞，輸入限制的年限，點擊搜索進行搜索。論文題：鄰 (對 )硝基甲苯加氫還原催化劑的制備作者：張榮成3 魏 杰載文期刊：精細與專用化學品2005年第 13卷第 8期摘要：采用自制的高活性銅催化劑 ,通過氣相催化加氫還原制備鄰 (對 )甲苯胺。通過正交實驗確定了催化劑的最佳配比:銅的質(zhì)量含量為 14% ,鐵和鋅的含量為 0 7% ,金屬 M 的含量為 0 1%。同時 ,討論了溫度對反應(yīng)的影響 ,在鄰 (對 )硝基甲苯的加氫還原溫度為 250270( 260270)時 ,轉(zhuǎn)化率可達 98% ( 90% )以上。（6）數(shù)據(jù)庫：CNKI網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫檢索年限：2003-2010檢

10、索詞：對硝基甲苯檢索過程：進入數(shù)據(jù)庫CNKI網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫，點搜索中的高級搜索，輸入檢索詞，輸入限制的年限，點擊搜索進行搜索。論文題：離子液體EMBF4中對硝基甲苯電還原的研究作者：肖友軍， 周 磊， 王靈峰， 李芳芳載文期刊：江西師范大學學報2010年3月第34卷第2期摘要：采用循環(huán)伏安法研究了離子液體EMBF4(1-乙基3甲基瞇唑四氟硼酸)中對硝基甲苯在微鉑電極上的電還原特性實驗結(jié)果表明：在EMBB中，對硝基甲苯能夠進行電還原反應(yīng)，隨著對硝基甲苯濃度增加，循環(huán)伏安曲線峰l和峰2的峰電位負移，峰電流增加；隨著電解液中水濃度的增加，循環(huán)伏安曲線峰1峰電位正向移動，峰2峰電位負向移動，峰l和峰2的峰

11、電流都增大；對硝基甲苯在離子液體EMBF,的電還原過程中擴散是其主要的控制步驟。（7）數(shù)據(jù)庫：萬方數(shù)字化期刊全文數(shù)據(jù)庫檢索年限：2000-2010檢索詞：對硝基甲苯己酰化反應(yīng)檢索過程：進入數(shù)據(jù)庫CNKI網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫，點搜索中的高級搜索，輸入檢索詞，輸入限制的年限，點擊搜索進行搜索。論文題：4一氟2一氯苯胺的合成研究作者：宋廣亮，朱紅軍，王錦堂載文期刊：精細化工中間體2002年4月第32卷第2期摘要：介紹了以4，氟苯胺為原料，通過乙酰化、氯代、法，對主要的影響因素作了考察并得出結(jié)論：乙?；磻?yīng)為l：09(molm01)時較好；在水解階段鹽酸濃度控制在4mol于99，總收率達到70。4.檢索總結(jié)對氨

12、基苯甲酸乙酯（別名：苯佐卡因），白色晶體狀粉末，無嗅無味。分子量165.19。熔點91-92。易溶于醇、醚、氯仿。能溶于杏仁油、橄欖油、稀酸。難溶于水。其作用：1.紫外線吸收劑。主要用于防曬類和曬黑類化妝品，對光和空氣的化學性穩(wěn)定，對皮膚安全，還具有在皮膚上成膜的能力。能有效地吸收UVB區(qū)域280-320m 中波光線區(qū)域)的紫外線。添加量通常為4左右。2. 非水溶性的局部麻醉藥。有止痛、止癢作用，主要用于創(chuàng)面、潰瘍面、粘膜表面和痔瘡麻醉止痛和癢癥，其軟膏還可用作鼻咽導管、內(nèi)突窺鏡等潤滑止痛。苯佐卡因作用的特點是起效迅速，約30秒鐘左右即可產(chǎn)生止痛作用，且對粘膜無滲透性，毒性低，不會影響心血管系

13、統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)。1984年美國藥物索引收載苯佐卡因制劑即達104種之多，苯佐卡因的市場前景是廣闊的。以對硝基苯甲酸為原料制備苯佐卡因，此方法是h.svlkowshi于1895年提出的，反應(yīng)時將對硝基苯甲酸在氨水的條件下，用硫酸亞鐵還原成對氨基苯甲酸，然后在酸性條件下用乙醇酯化，得到苯佐卡因產(chǎn)品。實驗報告設(shè)計方案一、 實驗名稱苯佐卡因的合成二、 實驗?zāi)康?. 通過苯佐卡因的合成，了解藥物合成的基本過程。2. 掌握氧化、酯化和還原反應(yīng)的原理及基本操作。三、 主要實驗儀器，儀器及產(chǎn)物理化數(shù)據(jù)1、儀器：加熱裝置、攪拌裝置、抽濾裝置、油浴加熱裝置、水浴加熱裝置、250 mL三頸瓶、100 mL圓底瓶、液漏

14、斗、燒杯、氯化鈣干燥球型冷凝器、乳缽、2、試劑：高錳酸鉀、蒸餾水、對硝基甲苯、15% 稀硫酸溶液、0.80mol/L的稀硫酸溶液、40% 氫氧化鈉溶液、無水乙醇、5%碳酸鈉溶液、冰醋酸、鐵粉、對硝基苯甲酸乙酯、95% 乙醇、碳酸鈉飽和溶液、活性炭 理化性質(zhì)：對硝基苯甲酸：由對硝基甲苯氧化而得。中文名：對硝基苯甲酸外文名：p-nitrobenzoic acid分子式：C7H5NO4相對分子質(zhì)量：167.13化學品類別：有機物-硝基化合物-羧酸管制類型：不管制儲存：密封保存物理性質(zhì)：外觀與性狀：黃色結(jié)晶粉末，無臭，能升華。 熔點()：242.4 相對密度（水=1）：1.55(32) 分子式：C7H

15、5NO4 分子量：167.13 溶解性：微溶于水，溶于乙醇。1 化學性質(zhì)：遇明火、高熱可燃。受熱分解放出有毒的氮氧化物煙氣。1對硝基苯甲酸乙脂：對硝基苯甲酸乙酯;4-硝基苯甲酸乙酯;Ethyl p-nitrobenzoate;4-Nitrobenzoic acid ethyl ester 資料： 分子式：9H9NO4分子量：195.17CAS號：99-77-4性質(zhì)：無色或淺黃色針狀結(jié)晶。熔點57，沸點186.3。易溶于乙醇和乙醚，不溶于水。制備方法：由對硝基苯甲酸與乙醇酯化而得。用途：用作有機合成中間體。在醫(yī)藥工業(yè)，用于生產(chǎn)局部麻醉藥苯佐卡因、丁卡因鹽酸鹽以及鎮(zhèn)咳藥退嗽等。 對氨基苯甲酸乙酯：

16、中文名： 對氨基苯甲酸乙酯；苯佐卡因英文名： Ethyl p-aminobenzoate；Benzocaine分子式： CHNO2分子量： 1651914CAS號： 94-09-7RTECS號： DG2450000外觀與性狀： 無色、無臭、無味的晶體。主要用途： 用作皮膚和粘膜的局部麻醉劑，也用于遮蔽日光的防護劑。熔點： 8890沸點： 172226kPa溶解性： 難溶于水，易溶于醇、醚、氯仿。 四 實驗原理及工藝路線還原：五實驗過程及數(shù)據(jù)處理對氨基苯甲酸乙酯的制備（還原）   在裝有攪拌棒及球型冷凝器的250 mL三頸瓶中，加入35 mL水，2.5 mL冰醋酸和

17、已經(jīng)處理過的鐵粉8.6 g，開動攪拌，加熱至9598 反應(yīng)5 min，稍冷，加入對硝基苯甲酸乙酯6 g和95% 乙醇35 mL，在激烈攪拌下，回流反應(yīng)90 min。稍冷，在攪拌下，分次加入溫熱的碳酸鈉飽和溶液（由碳酸鈉3 g和水30 mL配成），攪拌片刻，立即抽濾（布氏漏斗需預(yù)熱），濾液冷卻后析出結(jié)晶，抽濾，產(chǎn)品用稀乙醇洗滌，干燥得粗品。六、 實驗結(jié)果分析及問題討論1. 鐵酸還原反應(yīng)的機理是什么？實驗操作跟蹤報告對硝基苯甲酸乙酯制對氨基苯甲酸乙酯一 實驗?zāi)康?. 通過對硝基苯甲酸乙酯的還原，了解有機合成的基本過程;2. 掌握還原反應(yīng)的原理及基本操作;3. 由對硝基苯甲酸乙酯制備對氨基苯甲酸乙酯

18、。2.實驗儀器及藥品三頸燒瓶（250ml），單口燒瓶（100ml），電熱套，油浴加熱套裝置，電動攪拌裝置，燒杯若干，球型冷凝管，溫度計，抽濾裝置一套，真空泵；對硝基苯甲酸乙酯，還原鐵粉，冰醋酸，碳酸鈉溶液，無水乙醇第一次實驗：1， 實驗過程在操作臺上搭制油浴加熱裝置，電動攪拌裝置，回流加熱裝置17:00 在電子天平上稱取1.5g還原鐵粉，加入三頸燒瓶中；用吸量管量取1.4ml冰乙酸加入三頸燒瓶中；再用量筒量取15ml水加入三頸燒瓶中。蓋上活塞。打開油浴加熱裝置，電動攪拌裝置的電源，打開回流水。開始攪拌加熱，直至回流煮沸至95到98后，10分鐘使鐵屑活化。17:30 油浴T達84。向燒瓶中加入5

19、ml水。17:50 油浴T達95。18:00 油浴T達97。停止加熱。冷卻十分鐘。期間稱取對硝基苯甲酸乙酯0.47g。量取10ml無水乙醇。18:15 油浴T為75，加入以上稱量的對硝基苯甲酸乙酯和無水乙醇，攪拌。溶液變?yōu)榧t棕色。開始加熱。18:22 油浴T升至80，出現(xiàn)回流（緩慢）。18:35 溶液呈咖啡色。19:35 油浴T為96.5，回流狀態(tài)（速度均勻正常）。期間稱取3g碳酸鈉至燒杯中，加入30ml水攪拌溶解制得10%碳酸鈉溶液，溫熱溶液。將布氏漏斗放入恒溫箱中預(yù)熱。20:05 向三頸燒瓶中分三次緩慢加入10%碳酸鈉溶液，瓶中出現(xiàn)氣泡，至無氣泡產(chǎn)生。攪拌片刻。20:08 迅速搭制好抽濾裝

20、置，進行抽濾，用少量乙醇沖洗。濾液呈橙黃色。冷卻濾液。配制50%乙醇溶液。20:20 對濾液抽濾，用50%乙醇洗滌抽濾瓶，得到少量橙黃色濾餅。20:30 對產(chǎn)品重結(jié)晶，得到微量白色產(chǎn)品。產(chǎn)品量太少，無法測熔點。2.實驗總結(jié)：由于反應(yīng)物對硝基苯甲酸乙酯量太少，可能導致產(chǎn)物量也很少。加入的水過多，在反應(yīng)中導致產(chǎn)物水解使產(chǎn)量變少。抽濾瓶沒有洗干凈，導致濾餅顏色不純。4. 實驗方案改進不宜加入過多水增加反應(yīng)物的量將抽濾瓶洗干凈第二次實驗：1. 實驗過程：在操作臺上搭制油浴加熱裝置，電動攪拌裝置，回流加熱裝置08:27 在電子天平上稱取5.0g還原鐵粉，加入三頸燒瓶中；用吸量管量取1.5ml冰乙酸加入三

21、頸燒瓶中；再用量筒量取10ml水加入三頸燒瓶中。蓋上活塞。打開油浴加熱裝置，電動攪拌裝置的電源，打開回流水。開始攪拌加熱，直至回流煮沸至95到98后，10分鐘使鐵屑活化。08:38 油浴T達73。09:00 油浴T達95。溶液顏色稍微變深。09:10 油浴T達98。停止加熱。冷卻十分鐘。期間稱取對硝基苯甲酸乙酯0.70g。量取10ml無水乙醇。09:20 油浴T為88，加入以上稱量的對硝基苯甲酸乙酯和無水乙醇，攪拌。溶液變?yōu)榧t棕色。再次加熱。09:23 溶液變?yōu)榇u紅色，出現(xiàn)回流，油浴T為85。09:28 溶液呈棕黑色，油浴T為88。11:00 稱取3g碳酸鈉至燒杯中，加入30ml水攪拌溶解制得10%碳酸鈉溶液，溫熱溶液。將布氏漏斗放入恒溫箱中預(yù)熱。11:15 向三頸燒瓶中分三次緩慢加入10%碳酸鈉溶液，瓶中出現(xiàn)氣泡，至無氣泡產(chǎn)生。攪拌片刻。11:20