對氨基苯甲酸乙酯的制備

對氨基苯甲酸乙酯的制備【摘要】本試驗(yàn)闡述了局部麻醉劑苯佐卡因的制備方法。采用對甲基苯胺為原料。將對甲基苯胺先用乙酸進(jìn)行酰胺化，以此來保護(hù)氨基，使其在第二步時不致于被氧化，然后將苯環(huán)上的甲基用高錳酸鉀氧化成羧基，因?yàn)榉磻?yīng)產(chǎn)物是鹽，所以加入鹽酸使其水解，從而得到對氨基苯甲酸，最后加入乙醇，在濃硫酸的催化下酯化制得對氨基苯甲酸乙酯。期間，對每一步的產(chǎn)品進(jìn)行稱重和熔點(diǎn)測試，并對最后的產(chǎn)物——對氨基苯甲酸乙酯進(jìn)行紅外光譜測試。純的對氨基苯甲酸乙酯，其熔程為91℃～92℃，顏色狀態(tài)是白色的晶體狀粉末。實(shí)驗(yàn)最終得到對氨基苯甲酸乙酯0.26g，熔程為83.3℃～84.4【引言】對氨基苯甲酸乙酯（別名：苯佐卡因），白色晶體狀粉末，無嗅無味。分子量165.19。熔點(diǎn)91-92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(xué)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U．V．B區(qū)域280-320μm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(dǎo)管、內(nèi)突窺鏡等潤滑止痛。苯佐卡因作用的特點(diǎn)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(dá)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。制備方法如下：在第一步反應(yīng)中，在氨水的條件下，硫酸亞鐵在堿性環(huán)境下容易形成氫氧化物沉淀。硫酸亞鐵還原生成的氨基苯甲酸，由于其羰基與鐵離子形成不溶性沉淀，而混于鐵泥中不易分離，此外對氨基苯甲酸的化學(xué)活性比對硝基苯甲酸的活性低，故其第二步的酯化反應(yīng)的效率也不高，產(chǎn)物的收率較低。本實(shí)驗(yàn)以對甲苯胺為原料，通過乙?；?、氧化、酸性水解和酯化四個步驟，制取苯佐卡因。本制備方法所用的條件較溫和，但反應(yīng)步驟較多，收率低，在工業(yè)生產(chǎn)中，生產(chǎn)環(huán)節(jié)多而不易于控制，一般用于實(shí)驗(yàn)室制備少量產(chǎn)品?！緦?shí)驗(yàn)?zāi)康摹?.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。3.學(xué)習(xí)以對甲苯胺為原料，經(jīng)乙酰化、氧化、酸性水解和酯化，制取對氨基苯甲酸乙酯的原理和方法?！緦?shí)驗(yàn)原理】苯佐卡因的合成涉及四個反應(yīng)：將對甲苯胺用乙酸酐處理轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的酰胺，其目的是在第二步高錳酸鉀氧化反應(yīng)中保護(hù)氨基，避免氨基被氧化，形成的酰胺在所用氧化條件下是穩(wěn)定的。對甲基乙酰苯胺中的甲基被高錳酸鉀氧化為相應(yīng)的羧基。氧化過程中，紫色的高錳酸鹽被還原成棕色的二氧化錳沉淀。鑒于溶液中有氫氧根離子生成故要加入少量的硫酸鎂作為緩沖劑，使溶液堿性不致變得太強(qiáng)而使酰胺基發(fā)生水解。反應(yīng)產(chǎn)物是羧酸鹽，經(jīng)酸化后可使生成的羧酸從溶液中析出。使酰胺水解，除去起保護(hù)作用的乙?；?，此反應(yīng)在稀酸溶液中很容易進(jìn)行。用對氨基苯甲酸和乙醇，在濃硫酸的催化下，制備對氨基苯甲酸乙酯。反應(yīng)式如下：【實(shí)驗(yàn)試劑】對甲苯胺、高錳酸鉀、無水乙醇、95%乙醇溶液、乙醚、鋅粉、無水硫酸鎂、七水硫酸鎂、濃鹽酸、18%鹽酸溶液、濃硫酸、冰醋酸、10%氨水溶液、10%碳酸鈉溶液【實(shí)驗(yàn)器械】數(shù)字顯示熔點(diǎn)儀、電子臺秤、電磁爐、磁力攪拌器、烘箱、球形冷凝管、直形冷凝管、空氣冷凝管、刺型分餾柱、接收器、蒸餾頭、圓底燒瓶（100mL、50mL）、燒杯(500mL、250mL、100mL)、量筒（50mL、10mL）、錐形瓶、抽濾瓶、布氏漏斗、分液漏斗、玻璃棒、藥匙、pH試紙、表面皿【實(shí)驗(yàn)裝置】圖1圖2圖3【實(shí)驗(yàn)步驟】對甲基乙酰苯胺們進(jìn)一步了解了實(shí)驗(yàn)室各種儀器的功能和使用，為以后的畢業(yè)論文的設(shè)計和將來開展科學(xué)研究工作打好基礎(chǔ)。第二步反應(yīng)時，高錳酸鉀不可過量，若過量會影響后續(xù)反應(yīng)。第四步反應(yīng)時加料次序不要顛倒，加熱時用小火。還原反應(yīng)中，濃硫酸的量切不可過量，否則濃氨水用量將增加，最后導(dǎo)致溶液體積過大，造成產(chǎn)品損失。如果溶液體積過大，則需要濃縮。濃縮時，氨基可能發(fā)生氧化而導(dǎo)入有色雜質(zhì)。對氨基苯甲酸是兩性物質(zhì)，堿化或酸化時都要小心控制酸、堿用量。特別是在滴加冰醋酸時，須小心慢慢滴加。避免過量或形成內(nèi)鹽。濃硫酸的用量較多，一是催化劑，二是脫水劑。加濃硫酸時要慢慢滴加并不斷振蕩，以免加熱引起碳化。酯化反應(yīng)中，儀器需干燥。酯化反應(yīng)結(jié)束時，反應(yīng)液要趁熱倒出，冷卻后可能有苯佐卡因硫酸鹽析出。碳酸鈉的用量要適宜，太少產(chǎn)品不析出，太多則可能使酯水解?！疚墨I(xiàn)與致謝】文獻(xiàn)：山東大學(xué)、山東師范大學(xué)等，李吉海主編，《基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)（II）----有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》，化學(xué)工業(yè)出版社，2004數(shù)理醫(yī)藥學(xué)雜志2000年第5期第13卷醫(yī)用化學(xué)浙江大學(xué)化學(xué)系，《綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)『M』》，科學(xué)出版社，2005宗漢興等，《基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)『M』》，浙江大學(xué)出版社，2007致謝：轉(zhuǎn)眼間，我的實(shí)驗(yàn)論文寫作工作已經(jīng)到了尾聲?；叵脒@幾個星期的歷程，我的心久久不能平靜。還記得剛開始接觸到綜合實(shí)驗(yàn)的時候的迷惘，是王永紅老師給予了我指導(dǎo)