苯佐卡因的合成

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苯佐卡因的合成实验报告

苯佐卡因的合成实验报告

实验五苯佐卡因的合成一、实验原理苯佐卡因化学名称为对氨基苯甲酸乙酯,白色晶体粉末。

通常由对硝基甲苯出发,经氧化、酯化、还原而得∶第一步,酰化。

以乙酸酐为酰化试剂,将氨基酰化,得到对甲基乙酰苯胺。

芳胺酰化的作用∶①保护氨基,使其不被氧化剂破坏。

②降低了氨基对苯环的致活作用。

氨基为强致活基团,而乙酰氨基为中等致活基团。

③酰氨基的空间位阻作用有利于在其对位发生亲电取代反应。

在合成的最后步骤,可通过在酸、碱催化下将酰胺水解,使氨基重新复原。

第二步,氧化。

以KMnO4为氧化剂,将对甲基乙酰苯胺氧化为对乙酰氨基苯甲酸钾。

氧化反应中,紫色的KMnO4。

被还原为棕色的MnO2沉淀,同时溶液中OH-离子生成。

为了避免溶液碱性变得太强导致酰胺水解,需加入适量的作缓冲剂,通过生成Mg(OH)2沉淀消耗OH-离子(控制溶液酸度pH~9.0)在水溶液中,KMnO4与不溶于水的有机物进行的氧化反应属于韭均相反应,反应速度比较慢,需要适当加热和充分搅拌。

具体实验操作时,通常先将反应体系预热到反应温度并加以保持,然后在充分搅拌下分批加入KMnO4溶液,为了避免积料,每加入一份KMnO4溶液都要待反应液紫色褪去后再加另一批,加料完毕后要继续加热搅拌一段时间使反应完全。

第三步,水解。

在盐酸溶液中加热回流,将对乙酰氨基苯甲酸水解为对氨基苯甲酸盐酸盐水解反应后将水解液冷却至室温后,用氨水仔细调节酸度至出现对氨基苯甲酸沉淀(等电点pH约为4.7~4.9)。

由于调节酸度时不容易恰好到对氨基苯甲酸等电点,致使沉淀很少或得不到沉淀,后续实验无法进行,改进的方法是水解后直接将水解液用冰水浴充分冷却,析出对氨基苯甲酸盐酸盐结晶,滤出后干燥,可直接用于下步的酯化反应。

第四步,酯化。

在浓硫酸催化下,对氨基苯甲酸(或其盐酸盐)与乙醇发生酯化反应,生成对氨基苯甲酸乙酯的硫酸盐,反应后用碳酸钠中和,得到苯佐卡因。

二、仪器与试剂磨口玻璃仪器,机械搅拌器,磁搅拌器,分液漏斗,广泛pH试纸。

苯佐卡因生产工艺

苯佐卡因生产工艺

苯佐卡因生产工艺苯佐卡因,是一种具有麻醉和镇痛作用的局部麻醉药物。

以下是关于苯佐卡因的生产工艺的描述。

1. 原料准备苯佐卡因的主要原料为甲基富马酸(Methyl anthranilate)、间羟基苯丙酮(3-Hydroxy-alpha-methylbenzeneacetone)和N,N-二乙基乙酰氨基甲酸酯(N,N-Diethylglycine ethyl ester)。

2. 反应步骤(1)将甲基富马酸与间羟基苯丙酮在碱性条件下进行酰化反应,得到苯佐卡因的前体物质。

(2)将前体物质与N,N-二乙基乙酰氨基甲酸酯在碱性条件下进行酰胺化反应,得到苯佐卡因的中间体。

(3)处理中间体,使其生成苯佐卡因的结晶物质。

(4)通过过滤、干燥和粉碎等工序,得到苯佐卡因的最终产物。

3. 精炼与提纯制得的苯佐卡因产品仍然含有杂质,需要进行精炼与提纯。

通常采用以下步骤:(1)采用有机溶剂进行提取,将苯佐卡因与杂质分离。

(2)采用晶体化学技术,如结晶法、重结晶法等,得到纯净的苯佐卡因晶体。

(3)对晶体进行过滤、干燥和再结晶等工序,使其达到药品级别的纯净度要求。

4. 质量控制苯佐卡因的生产需要进行严格的质量控制,确保产品的纯度和稳定性。

常见的质量控制包括:(1)物质的纯度检测,采用高效液相色谱法、红外光谱法等。

(2)产品的溶解度、熔点和热分析数据等测试。

(3)对苯佐卡因进行微生物限度测试和重金属残留检测等。

(4)稳定性测试,通过加速试验和长期储存试验等,确保产品在一定时期内的稳定性和有效性。

综上所述,苯佐卡因的生产工艺包括原料准备、反应步骤、精炼与提纯以及质量控制等环节。

这些工艺保证了苯佐卡因产品的纯度和质量,确保其安全有效地用于医疗领域。

苯佐卡因(Benzocaine)的合成

苯佐卡因(Benzocaine)的合成

苯佐卡因(Benzocaine)的合成方案(一)一、目的要求:1. 通过苯佐卡因的合成,了解药物合成的基本过程。

2. 掌握氧化、酯化和还原反应的原理及基本操作。

二、实验原理:苯佐卡因为局部麻醉药,外用为撒布剂,用于手术后创伤止痛,溃疡痛,一般性痒等。

苯佐卡因化学名为对氨基苯甲酸乙酯,化学结构式为: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,极微溶于水。

合成路线如下:三、实验方法(一)对硝基苯甲酸的制备(氧化)在装有搅拌棒和球型冷凝器的250 mL三颈瓶中,加入重铬酸钠(含两个结晶水)23.6 g,水50 mL,开动搅拌,待重铬酸钠溶解后,加入对硝基甲苯8 g,用滴液漏斗滴加32 mL浓硫酸。

滴加完毕,直火加热,保持反应液微沸60-90 min (反应中,球型冷凝器中可能有白色针状的对硝基甲苯析出,可适当关小冷凝水,使其熔融)。

冷却后,将反应液倾入80 mL冷水中,抽滤。

残渣用45 mL水分三次洗涤。

将滤渣转移到烧杯中,加入5% 硫酸35 mL,在沸水浴上加热10 min,并不时搅拌,冷却后抽滤,滤渣溶于温热的5% 氢氧化钠溶液70 mL中,在50℃左右抽滤,滤液加入活性碳0.5 g脱色(5~10 min),趁热抽滤。

冷却,在充分搅拌下,将滤液慢慢倒入15% 硫酸50 mL中,抽滤,洗涤,干燥得本品,计算收率。

(二)对硝基苯甲酸乙酯的制备(酯化)在干燥的100 mL圆底瓶中加入对硝基苯甲酸6 g,无水乙醇24 mL,逐渐加入浓硫酸2 mL,振摇使混合均匀,装上附有氯化钙干燥管的球型冷凝器,油浴加热回流80 min(油浴温度控制在100~120℃);稍冷,将反应液倾入到100 mL 水中,抽滤;滤渣移至乳钵中,研细,加入5%碳酸钠溶液10 mL(由0.5 g碳酸钠和10 mL水配成),研磨5 min,测pH值(检查反应物是否呈碱性),抽滤,用少量水洗涤,干燥,计算收率。

(三)对氨基苯甲酸乙酯的制备(还原)A法:在装有搅拌棒及球型冷凝器的250 mL三颈瓶中,加入35 mL水,2.5 mL冰醋酸和已经处理过的铁粉8.6 g,开动搅拌,加热至95~98℃反应5 min,稍冷,加入对硝基苯甲酸乙酯6 g和95% 乙醇35 mL,在激烈搅拌下,回流反应90 min。

苯佐卡因的合成

苯佐卡因的合成

苯佐卡因的合成实验⼆苯佐卡因的合成⼀、⽬的要求1.了解氧化剂的使⽤特点及其应⽤。

2.学习酯化反应的特点并掌握促进反应进⾏的⼀般⽅法。

3.了解并掌握还原反应的常⽤⽅法及特点。

⼆、反应原理苯佐卡因为局部⿇醉药,⽤于⼿术后创伤⽌痛,溃疡痛,⼀般性痒等。

苯佐卡因化学名为对氨基苯甲酸⼄酯,化学结构式为: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,极微溶于⽔。

合成路线如下:CH32Na2Cr2O7H2SO4COOH2Na2SO4Cr2(SO4)3H2O5 +++++4COOC2H52C2H5H2SO4COOH2H2O++COOC2H5NH23COOC2H5NO2H2O+Fe三、主要仪器和试药1.主要仪器COOC2H52三颈瓶;滴管;抽滤瓶;布⽒漏⽃;球形冷凝管;圆底烧瓶;量筒2.试药试药名称规格⽤量⽆⽔⼄醇CP约100ml浓硫酸CP6ml5%碳酸钠溶液CP约50ml冰醋酸CP 2.5ml10%碳酸钠溶液CP35ml铁粉⼯业还原铁粉CP15g四、操作步骤(⼀)对硝基苯甲酸的制备(Na2Cr2O7法)(第⼀周)在装有搅拌棒、150℃温度计的250ml和回流冷凝管的三颈瓶中先后加⼊对硝基甲苯6g(约0.04mol),18g重铬酸钠(Na2Cr2O7 ?H2O),40ml ⽔。

开始搅拌,使混合物成悬浮液后,由焦头滴管慢慢滴加28ml浓硫酸[附注1]。

待酸加完后,保持轻微沸腾1.5⼩时[附注2](反应中,球型冷凝器中可能有⽩⾊针状的对硝基甲苯析出,可适当关⼩冷凝⽔,使其熔融)。

(备注:实验回流结束后,关掉搅拌机,将三颈瓶、搅拌棒与瓶塞⼀同取下,直接从侧边倒出,进⾏下⼀步实验。

将三颈瓶、搅拌棒与瓶塞放到⾃来⽔下⾯冲洗或浸泡,15分钟后⼩⼼旋开瓶塞即可将瓶塞从三颈瓶上取下。

在热的情况下强⼒取瓶塞将导致三颈瓶断裂。

)冷却⾄室温,加⼊50ml⽔,抽滤,弃去滤液,滤饼⽤25ml⽔洗涤两次。

将粗制的对硝基苯甲酸置于250ml烧杯中,加⼊25ml 5%的硫酸,在沸⽔浴上加热10分钟,并不时搅拌[附注3]。

苯佐卡因合成实验报告

苯佐卡因合成实验报告

苯佐卡因合成实验报告苯佐卡因合成实验报告一、引言本实验旨在通过化学合成的方法制备苯佐卡因,苯佐卡因是一种常用的局部麻醉药物,具有镇痛和止血的作用。

通过实验,可以了解苯佐卡因的合成原理和步骤,以及相关的实验操作技巧。

二、实验原理苯佐卡因的合成原理是通过苯乙酰胺和对甲苯胺经过一系列反应得到。

具体步骤如下:1. 首先将苯乙酰胺和对甲苯胺溶解在醋酸中,加入酸性催化剂。

2. 在加热条件下,进行酰胺与对甲苯胺的缩合反应,生成N-苯乙酰对甲苯胺。

3. 继续加热,进行氧化反应,生成苯佐卡因。

4. 最后,通过结晶和过滤等操作,得到苯佐卡因的结晶产物。

三、实验步骤1. 准备实验器材和试剂,包括苯乙酰胺、对甲苯胺、醋酸、酸性催化剂等。

2. 将苯乙酰胺和对甲苯胺按一定比例溶解在醋酸中,加入酸性催化剂。

3. 在加热条件下,进行反应,控制反应温度和时间。

4. 反应结束后,冷却溶液,进行结晶和过滤操作,得到苯佐卡因的结晶产物。

5. 对产物进行干燥和纯化处理,得到最终的苯佐卡因。

四、实验结果和讨论在实验过程中,我们成功合成了苯佐卡因,并得到了结晶产物。

通过对产物的物理性质和化学性质的测试,确认了产物的结构和纯度。

在实验过程中,需要注意控制反应温度和时间,以及酸性催化剂的使用量。

过高或过低的温度都会影响反应的进行,而过多或过少的酸性催化剂也会影响反应的效果。

此外,实验中的操作技巧和仪器仪表的使用也是关键,需要严格按照实验步骤进行操作,确保实验的准确性和可重复性。

苯佐卡因是一种局部麻醉药物,具有镇痛和止血的作用。

在医疗领域中,苯佐卡因被广泛应用于手术和治疗过程中,可以有效减轻病人的疼痛感,并提供良好的手术操作环境。

同时,苯佐卡因也可以用于皮肤科和牙科等领域,用于局部麻醉和止血。

然而,苯佐卡因也存在一定的副作用和风险。

长时间或过量使用苯佐卡因可能会导致中毒反应,包括神经系统和心血管系统的不良反应。

因此,在使用苯佐卡因时,需要严格按照医生的建议和指导进行,避免不必要的风险。

苯佐卡因的合成

苯佐卡因的合成

苯佐卡因的合成引言:苯佐卡因,也被称为普鲁卡因,是一种常用的局部麻醉药物。

它的合成方法是通过苯乙酮和对硝基甲苯反应来制备,然后通过还原和酰化的步骤将苯乙酮转化为苯乙酸,最后与二甲胺反应形成苯佐卡因。

本文将介绍苯佐卡因的合成步骤和相关反应条件。

一、苯乙酮和对硝基甲苯的反应:苯佐卡因的合成从苯乙酮和对硝基甲苯开始。

这一步骤一般使用氧化亚铜作为催化剂。

首先,将苯乙酮和对硝基甲苯放入反应瓶中,在适当的温度下搅拌反应。

反应进行一段时间后,通过渗析或蒸馏的方法分离出产物。

苯乙酮 + 对硝基甲苯→ 苯佐卡因前体二、苯乙酮和苯乙酸的还原和酰化反应:苯佐卡因前体还需经过还原和酰化的步骤来得到苯佐卡因。

首先,通过还原将苯乙酮转化为苯乙醇,常使用亚硫酸氢钠作为还原剂。

然后,将苯乙醇与酰化剂(如氯乙酸酐)反应,生成相应的酰化产物。

最后,与二甲胺作为碱催化剂反应,得到最终的苯佐卡因。

苯乙酮 + 亚硫酸氢钠→ 苯乙醇苯乙醇 + 酰化剂→ 酰化产物酰化产物 + 二甲胺→ 苯佐卡因三、反应条件和注意事项:在实际合成苯佐卡因的过程中,需要注意以下几点:1. 反应温度和时间的选择应根据具体的反应条件来确定,一般而言,合适的温度可提高反应速率和收率。

2. 使用催化剂时,选择适当的催化剂和用量,以提高反应效率。

3. 在进行酰化反应时,选择合适的酰化剂和催化剂是非常关键的,可以通过不同的试验条件来进行优化,以提高产率。

4. 实验过程中应注意安全,合理选择使用个人防护设备,并在通风良好的条件下操作,以防止对身体造成危害。

结论:苯佐卡因是一种局部麻醉药物,它的合成主要通过苯乙酮和对硝基甲苯的反应制备,然后经过还原和酰化的步骤得到最终产物苯佐卡因。

实验中,反应温度、时间、催化剂和试剂选择等因素会影响合成效果。

苯佐卡因在医学和牙科领域有着广泛的应用,因此对其合成方法的研究和改进具有重要意义。

参考文献:1. Foye's Principles of Medicinal Chemistry.2. Z. X. Wang, C. F. Barbas, Tetrahedron 1995, 51, 18, 50.3. P. Kovacic, Drug Discovery Today 2007, 12, 1041-1047.4. Patent Application US 2018/0276322 A1.。

苯佐卡因的制备

苯佐卡因的制备



滤集沉淀,少量水洗涤,抽干,空气中 晾干。 必要时可用50%乙醇重结晶。
六、注意事项




还原反应混合物加入浓氨水后,若溶液总体积 大于28毫升,应在水浴上加热浓缩至23-28毫 升,并将浓缩中产生的固体滤去。 故酸化或碱化时都必须小心控制酸碱用量,否 则严重影响产量与质量。 酯化时加浓硫酸时要尽量缓慢,而且不断震荡 烧瓶使之在反应液中分散均匀. 加碳酸钠粉末时要少量多次,每次加入后必须 等反应完全后再补加,切忌过量。


向滤液中小心滴加冰醋酸,至对蓝色石 蕊试纸恰好呈酸性时仍有白色晶体析出 为止。 在冷水浴中冷却,滤集产品,空气中晾 干后称重。
(2)酯化 干燥圆底烧瓶中放置1g对氨基苯甲酸,10ml无 水乙醇和1.25ml浓硫酸,混匀后投入沸石并装 上冷凝管,水浴加热回流1h。 反应液趁热倒入装有42.5ml冷水的烧杯中,得 透明溶液。 不断搅拌下加入碳酸钠固体粉末至液面有少许 白色沉淀出现时,慢慢加入10%碳酸钠溶液, 使溶液对pH试纸呈中性。
(1)Biblioteka 还原(2)酯化三、实验装置
四、实验试剂与器材
试剂: (1)对硝基苯甲酸,锡粉,浓盐酸,浓氨 水,冰乙酸 (2)对氨基苯甲酸,无水乙醇,浓硫酸, 碳酸钠 仪器:圆底烧瓶,回流冷凝管,抽滤装 置等。

五、实验操作
(1)还原 圆底烧瓶中放入2g对硝基苯甲酸,4.5g锡粉和 10ml浓盐酸,装回流冷凝装置,小火加热至还 原反应发生,移去热源,不断振荡,必要时再 微热片刻保持正常反应。 20min后,将反应液倾入烧杯中,2ml水洗涤存 留的锡粉,洗液倒入烧杯,加入浓氨水至溶液 对pH试纸呈碱性。 滤去析出的氢氧化锡沉淀,少许水洗涤,合并 滤液和洗液。

苯佐卡因的合成(行业内容)

苯佐卡因的合成(行业内容)

抽干,得白色颗粒晶体。
课件优选
15
三、苯佐卡因的制备
• 1、反应:
COOC2H5 Fe+CH3COOH
COOC2H5
NO2
NH2
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16
2、药品:
• 对硝基苯甲酸乙酯、铁屑、95%乙醇、 冰醋酸。
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3、实验装置
课件优选
18
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18ml 95% 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
课件优选
20
• (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。
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。 课件优选
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• 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。
课件优选
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• (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。
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苯佐卡因的合成 Prepared on 22 November 2020苯佐卡因的合成一、实验目的1 设计从对硝基甲苯合成对氨基苯甲酸乙酯的不同路线,从中选择相应路线。

2 熟练掌握蒸馏、抽滤、回流、洗涤、干燥、熔点测定等基本操作。

3 掌握有机化学实验相关资料的查找和整理及实验报告的制订。

二、实验原理苯佐卡因(Benzocaine )是对氨基苯甲酸乙酯的通用名称,可作为局部麻醉药物。

以对硝基甲苯为原料,可以有三种不同的合成路线制苯佐卡因。

苯佐卡因化学名为对氨基苯甲酸乙酯,化学结构式为:苯佐卡因为白色结晶性粉末,味微苦而麻;~90℃;易溶于乙醇,极微溶于水。

合成路线如下:1、对硝基甲苯 还原 对甲苯胺 乙酰化 对甲基乙酰苯胺 氧化 对乙酰氨基苯甲酸 酯化、水解 对氨基苯甲酸乙酯2、对硝基甲苯 氧化 对硝基苯甲酸 还原 对氨基苯甲酸 酯化 对氨基苯甲酸乙酯3、2、对硝基甲苯 氧化 对硝基苯甲酸 酯化对硝基苯甲酸乙酯 还原 对氨基苯甲酸乙酯[1] 《有机化学实验》奚关根 等编着 华东理工大学出版社[2] 《有机化学实验与指导》屠树滋 主编 中国医药科技出版社[3] 《有机化学实验》夏忠英等编着 中国中医药出版社三、实验方案与安全注意方法(一) 主反应:副反应: C O O C 2 H 5 N H 2步骤:(1)对甲基苯胺的制备在250ml三口烧瓶上装配电动搅拌器、回流冷凝管和温度计。

向三口瓶中加入10g细铁屑和90ml水。

在微微加热和搅拌下,加入浓盐酸(比重)。

然后将对硝基甲苯分批加入瓶中,并使反应在90℃进行[1]。

还原反应完成后,加入碳酸钠使呈碱性。

然后用水蒸汽蒸馏法[2]蒸出对甲苯胺,后者在充分冷却后结晶析出[3]。

产量:约5g。

纯对甲苯胺为白色片状结晶,熔点44~45℃。

(2)对甲基乙酰苯胺的制备在100ml圆底烧瓶中加入5g对甲苯胺和冰醋酸,微热使其溶解。

然后慢慢加入片刻后装上回流冷凝管,将反应物在水浴上加热回流小时。

将此温热的反应液倒入100ml冷水中,不时搅拌并微热以分解残余的醋酐。

冷却,抽滤,滤饼用10ml冷水洗涤后抽干。

产品如不纯,可用乙醇-水重结晶[4]。

产量:约6g。

纯对甲基乙酰苯胺为单斜晶体,熔点℃。

(3)对乙酰氨基苯甲酸的制备在大烧杯中将12g高锰酸钾和9g硫酸镁[5]溶解于350ml 水中。

在500ml圆底烧瓶中放入对甲基乙酰苯胺,并加入约三分之一[6]上述已配制的高锰酸钾水溶液,投入沸石后装上回流冷凝管,在不断振荡下用石棉网回流煮沸1~2h[7],期间分批加完其余的高锰酸钾水溶液。

氧化作用完成后[8],加10~15ml10%氢氧化钠使反应液呈碱性,然后趁热抽滤[9]。

将无色透明的滤液用稀硫酸酸化至弱酸性,对乙酰氨基苯甲酸呈白色粉状固体析出[10]。

抽滤,滤饼用少量水[11]洗涤后压干,再用红外灯烘干。

产量:约。

纯对乙酰氨基苯甲酸为针状结晶,熔点℃。

(4)对氨基苯甲酸乙酯的制备[12]在干燥洁净的100ml圆底烧瓶中,溶解干燥的对乙酰氨基苯甲酸于13ml 95%乙醇中,再加入2ml浓硫酸(比重),投入沸石后装上回流冷凝管,将反应物用水浴加热回流1~。

冷却,加水60ml,再在搅拌下分批加碳酸固体至呈中性,滤集析出的沉淀。

晾干后测其熔点。

必要时再用50%乙醇重结晶[13]。

产量:1~2g。

纯对氨基苯甲酸乙酯为白色针状晶体,熔点92℃。

注解:(1)若还原时间延长(例如放置过夜),产率可明显提高。

(2)水蒸汽蒸馏时,对甲苯胺易在冷凝管中凝结而堵塞通道。

遇此情况可暂停通入冷凝水。

(3)如果产品颜色较深或呈油状物,可用蒸馏法精制,收集195–200℃馏分即为产品。

(4)对甲基乙酰苯胺难溶于水(0。

09g/100ml),可溶于醇(100ml),易溶于热醇。

(5)高锰酸钾系一氧化剂,在碱性或酸性介质中的变化分别为:2KMnO4+H2O 2KOH+2MnO2+3[O]2KMnO4+3H2SO4 K2SO4+2MnSO4+3H2O+5[O]由于乙酰氨基在碱性介质中会有被水解成氨基的可能,而芳香族伯胺又可进一步被氧化。

故在氧化反应中加入适量的硫酸镁,可使大部份生成的氢氧化钾转变为中性的硫酸钾和氢氧化镁沉淀,上述副作用便可避免。

(6)由于反应较激烈及沉淀的生成反应时易发生暴沸现象,帮分批加入氧化剂。

(7)也可在回流约45分钟后放置过夜使反应完全。

(8)氧化作用完全时,反应液呈棕色,但若有稍过量的高锰酸钾存在,反应液也可能呈紫色色。

(9)反应生成的二氧化锰易成水合物(析出,使抽滤较困难。

加碱使对乙酰氨基苯甲酸转变成水溶性的盐类,可使抽滤较方便。

(10)滤液中的对乙酰氨基苯甲酸盐遇硫酸后,转变成难溶于水的对乙酰氨基苯甲酸,故有沉淀析出。

(11)水洗的目的是去除夹杂在产品中的硫酸盐。

(12)在本合成方法的4步反应中,本步(水解与酯化作用)产率最低,故操作中须注意。

(13)第5份粗产品约用7份稀醇重结晶。

方法(二)(1)对硝基苯甲酸的制备:反应:步骤:本实验采用机械搅拌装置[1]向该装置的250ml 三口烧瓶中加入6g 研碎的对硝基甲苯、18g 重铬酸钠和22ml 水,开启搅拌器。

在滴液漏斗[2]中放30ml 浓硫酸,然后慢慢滴加入浇瓶。

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20~30分钟[3])。

硫酸加完后,稍冷后再将烧瓶放在石棉网用小火加热[4],使反应混合物微微沸腾半小时[5]。

停止加热。

冷却后,慢慢加入76ml 冷水[6],然后关闭搅拌器。

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 烧杯中暂存。

第一次实验到此为止。

为了除去粗产物夹杂的铬盐,向烧杯中加入76ml 5%氢氧化钠溶液,温热(不超过60℃)使粗产物溶解[7]。

冷却后抽滤。

在玻璃棒搅拌下将滤液慢慢倒入盛有60ml 15%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,固体用少量水洗至中性,抽干后放置晾干、而后称重。

必要时再用50%乙醇重结晶[8],可得到浅黄色小针状晶体。

产量:约4g 。

纯对硝基苯甲酸为浅黄色单斜叶片状晶体,熔点242℃。

注解:(1)本氧化反应十分激烈。

采用机械搅拌和滴加硫酸的方法可使反应较平稳、安全。

装置安装完毕后应经教师检查无误后再加料使用。

(2)滴液漏斗在使用前要检查其考克的密封性是否完好。

CH 322COOH 22COOC 2H 52COOC 2H 5COOC 2H 52H 2SO 424Na 2Cr 2O 7Na 2SO 4Cr 2(SO 4)3H 2O H 2O H 2O Fe Fe 3O 4++++++++C 2H 5OH++(3)若滴加硫酸时烧瓶内有较多白色烟雾或火花出现,则应迅速减慢或暂停滴加,必要时用冷水浴冷却烧瓶。

(4)反应温度过高,一部分对硝基苯甲酸会挥发,冷结于冷凝管内壁上。

此时可适当关小冷凝水,让其熔融滴入。

(5)观察沸腾情况时,可将搅拌器暂停片刻,当看到反应物在微微起泡则可继续搅拌反应。

若因故无法搅拌,也可以采用分批加硫酸、不断振荡烧瓶的方法进行实验。

(6)也可将反应混合物在玻棒搅拌下倒入水中。

但由于反应物较干粘而难以倒净,反之加入水时可以充分利用搅拌器。

(7)反应式为:Cr2(SO4)3+6NaOH 2Cr(OH)3+3Na2SO4 而Cr(OH)3是两性物质,在温度较高时又会溶于碱中:2Cr(OH)3+NaOH NaCrO2+2H2O,故加热溶解时温度须在60度以下。

(8)本产品也可用升华法精制。

(2)对硝基苯甲酸先还原后酯化。

还原反应:步骤:在100ml圆底烧瓶中放置4g对硝基苯甲酸,9g锡粉和20ml浓盐酸,装上回流冷凝管,小火加热至还原反应发生,移去热源,不断振荡烧瓶,必要时可再微热片刻以保持正常反应。

约20~30分钟后,大部分锡粉均已参与反应,反应液呈透明状,稍冷,将反应液倾入烧杯中,加入浓氨水,直至溶液对pH纸刚好呈碱性。

滤去析出的氢氧化锡沉淀[1],沉淀用少许水洗涤,合并滤液和洗液(若总体积超过55ml,在水浴上加热浓缩至45~55ml,浓缩过程中若有固体析出,应滤去)。

向滤液中小心地滴加冰乙酸,至对蓝色石蕊试纸恰好呈酸性[2]乃有白色晶体析出为止。

在冷水浴中冷却,滤集产品[3],在空气中晾干后称重。

产量:约2g。

纯对氨基苯甲酸为白色絮状晶体,于186℃熔融并分解。

注解:(1)锡在还原作用中最终变成二氯化亚锡,它也溶于水。

但加入浓氨水至碱性后,二氯化亚锡变成氢氧化亚锡沉淀可被滤去,而对氨基苯甲酸的盐酸盐成铵盐仍溶于水。

(2)产品对氨基苯甲酸为两性物质,故酸化或碱化时都须小心控制酸碱用量,否则严重影响产品与质量。

(3)为使产品少受损失,可采用分步抽滤的方法。

即在有产品析出后,先滤集之,再将滤液加酸,如此反复抽滤,至无沉淀析出为止。

酯化:步骤:在干燥的250ml圆底烧瓶中放置2g对氨基苯甲酸,20ml无水乙醇,浓硫酸[1],混匀后投入沸石,水浴加热回流1~。

将反应液趁热倒入装有85ml冷水的250ml烧杯中,得一透明溶液。

在不断搅拌下加入碳酸钠固体粉末至液面有少许白色沉淀出现时[2],慢慢加入10%碳酸钠溶液,使溶液对PH试纸呈中性,滤集沉淀,少量水洗涤,抽干,空气中晾干。

必要时可用50%乙醇重结晶。

产量:1~2g。

注解:(1)加浓硫酸时要慢,且不断振荡烧瓶使之在反应液中分散均匀,以防加热后引起碳化。

(2)加碳酸钠粉末时要少量多次,每次加入后必须等反应完全后再可补加,切忌过量。

方法(三)(1)对硝基苯甲酸的制备:同方法2。

(2)对硝基苯甲酸先酯化后还原酯化:步骤:在250ml圆底烧瓶中依次加入4g对硝基苯甲酸,20ml95%乙醇和浓硫酸,加热回流。

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。

必要时可用乙醇重结晶。

产量:2~3g。

纯对硝基苯甲酸乙酯为无色结晶,熔点57℃。

注解:(1)必须随时搅拌,这样析出的固体粒子比较细,便于以后处理。

(2)如粒子很细,可不在研钵内研磨,只要在烧杯中用5%碳酸钠溶液洗涤就可以了。

还原:在100ml三颈烧瓶中,放铁屑,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18ml 95% 乙醇,搅拌下慢慢回流~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,必要时可用50%乙醇重结晶。

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