苯佐卡因的制备

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有机化学实验教案--13.苯佐卡因的制备

有机化学实验教案--13.苯佐卡因的制备
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,可观察到有气体逸出,并产生泡沫,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。将溶液倾滗到分液漏斗中,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40mL乙醚,振摇后分出醚层。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2mL为止。残余液用乙醇——水重结晶,纯产品熔点91-92℃。
二、实验原理:
方法一:以对氨基苯甲酸为原料制备苯佐卡因
实验以对氨基苯甲酸为原料,在强酸性条件下与乙醇发生酯化反应,生成目标产物对氨基苯甲酸乙酯。
反应如下:
对氨基苯甲酸对氨基苯甲酸乙酯
方法二:以对硝基苯甲酸乙酯为原料制备苯佐卡因
三、实验药品与仪器
仪器:普通回流装置、冷凝装置、搅拌子、减压过滤装置、电加热套、温度传感器、蒸馏装置、分液漏斗
五、实验注意事项
(1)酯化实验必须在水浴中进行。
(2)对乙醚的蒸馏不能使用明火,必须在水浴中进行。
(3)还原法制备实验中锌粉体系也可以换成铁粉/乙酸/乙醇/水体系
六、思考题
(1)酯化反应结束后,为什么要用碳酸钠溶液而不用氢氧化钠溶液进行中和?为什么中和时不是达到pH=7而是pH=9?
(2)简述此反应的机理,说明浓硫酸在其中的作用,能否用其他催化剂代替?
药品:氯化钙、蒸馏水、锌粉、95%乙醇、对硝基苯甲酸乙酯、乙醚、石油醚、无水硫酸镁、对氨基苯甲酸、95%乙醇、浓硫酸、碳酸钠溶液、
四、实验步骤
方法一:酯化法
在100mL圆底烧瓶中,加入2g对氨基苯甲酸和25mL95%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2mL浓硫酸,立即产生大量沉淀,将反应混合物在水浴上回流1h,并时加摇荡。

苯佐卡因的制备

苯佐卡因的制备

文献 1苯佐卡因的合成一、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、实验仪器与试剂1、仪器:250 mL三颈瓶、100 mL圆底瓶、液漏斗、布氏漏斗、烧杯、水浴、球型冷凝器、乳钵、2、试剂:重铬酸钠、蒸馏水、对硝基甲苯、浓硫酸、5% 硫酸、5% 氢氧化钠溶液、活性碳、15% 硫酸、对硝基苯甲酸、无水乙醇、5%碳酸钠溶液、冰醋酸、铁粉、对硝基苯甲酸乙酯、95% 乙醇、碳酸钠饱和溶液、50% 乙醇、四、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。

局部麻醉剂“苯佐卡因”的制备及波谱鉴定[行业优质]

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业界荟萃
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2.对乙酰氨基苯甲酸
在250mL烧杯中,加入上述制得的对甲基乙酰苯胺(约3.5g)、10g七水合结晶 硫酸镁和175mL水,将混合物在水浴上加热到约85℃。
同时制备10.3g高锰酸钾溶于35mL沸水的溶液。在充分搅拌下,将热的高锰酸 钾溶液在30min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。
业界荟萃
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【操作步骤】
在50mL圆底烧瓶中,加入1g对氨基苯甲酸和12.5mL95%乙醇,旋摇烧瓶使大部分 固体溶解。
将烧瓶置于冰水浴中冷却,加入1mL浓硫酸,立即产生大量沉淀(在接下来的回流 中沉淀将逐渐溶解),将反应混合物在水浴上回流1h,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(约需6mL),
经无水硫酸镁干燥后蒸去乙醚和大部分乙醇,至残余油状物约1mL为止。残余液
加入乙醇和水混合液,得到结晶,产量约0.5g。对氨基苯甲酸乙酯的红外和核磁共振
图谱
业界荟萃
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【思考题】
1. 本实验中加入浓硫酸的量远多于催化量,为什么?加入浓硫酸 时产生的沉淀是什么物质?试解释之。
2. 酯化反应结束后,为什么要用碳酸钠溶液而不用氢氧化钠进行 中和?为什么不中和至pH为7而要使溶液pH为9左右?
可观察到有气体逸出,并产生泡沫(发生了什么反应?),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,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(生成了什么物质?)。 将溶液转入分液漏斗中,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20mL乙醚,振荡萃取。
业界荟萃

苯佐卡因 制备 实验报告

苯佐卡因 制备 实验报告

文献 1苯佐卡因的合成一、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、实验仪器与试剂1、仪器:250 mL三颈瓶、100 mL圆底瓶、液漏斗、布氏漏斗、烧杯、水浴、球型冷凝器、乳钵、2、试剂:重铬酸钠、蒸馏水、对硝基甲苯、浓硫酸、5% 硫酸、5% 氢氧化钠溶液、活性碳、15% 硫酸、对硝基苯甲酸、无水乙醇、5%碳酸钠溶液、冰醋酸、铁粉、对硝基苯甲酸乙酯、95% 乙醇、碳酸钠饱和溶液、50% 乙醇、四、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。

苯佐卡因的合成

苯佐卡因的合成

实验七 苯佐卡因(Benzocaine )的合成一、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: COOC 2H 52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:CH 32COOH 2COOH 22COOC 2H 52COOC 2H 5COOC 2H 52H 2SO 424Na 2Cr 2O 7Na 2SO 4Cr 2(SO 4)3H 2O H 2OH 2O Fe Fe 3O 4++++++++C 2H 5OH++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。

苯佐卡因的合成

苯佐卡因的合成
七、思考题
1.在第一步中,粗品中加入甲醇,产生的不溶物是什么?
产生的不溶物为硫酸铬及未溶解的产物。
2.如何判断还原反应结束?
3.试比较“先还原后酯化”与“先酯化后还原”的优缺点。
先还原后酯化:用锡粉还原对硝基苯甲酸时反应速度较快(约0.5h),反应液透明澄清。在碱性条件下析出的氢氧化锡沉淀易于除去。将对氨基苯甲酸和乙醇进行酯化反应,方法简便,反应速度较快,且反应液为透明溶液。由于对氨基苯甲酸的化学活性比对硝基苯甲酸的活性低,酯化反应收率低,
苯佐卡因的合成
一、实验目的
1.通过苯佐卡因的合成,了解药物合成的基本过程。
2.掌握多步合成(氧化、酯化和还原)反应的原理及基本操作。
3.了解薄层层析跟踪反应技术。
二、实验原理
苯佐卡因为白色结晶性粉末,熔点88~90℃,味微苦而麻,易溶于乙醇,极微溶于水。苯佐卡因为局部麻醉药,主要用于手术后创伤止痛,溃疡痛,一般性痒等。本实验以对硝基甲苯为原料,经氧化、酯化得对硝基苯甲酸乙酯,再经还原后得苯佐卡因。反应式如下:
2.对硝基苯甲酸乙酯的制备(酯化)
在干燥的50mL圆底瓶中加入对硝基苯甲酸3g,无水乙醇12mL,逐渐加入浓硫酸1mL,振摇使混合均匀,装上附有氯化钙干燥管的球形冷凝管.回流反应约80min;稍冷,将反应液倾入到50mL水中,抽滤;滤渣研细后,用5%碳酸钠溶液研磨,抽滤,用少量水洗涤,真空干燥,计算收率。
4)鉴于用有机溶剂提纯粗品产率较低,查找文献,发现除去粗产物夹杂的铬盐,可以用温热氢氧化钠溶液使粗产物溶解,(硫酸铬与氢氧化钠反应生成氢氧化铬沉淀,对硝基苯甲酸则反应生成对硝基苯甲酸钠溶于水相。)冷却后抽滤,在玻璃棒搅拌下将滤液倒入装有一定浓度的硫酸的另一大烧杯中,析出对硝基苯甲酸。【2】

苯佐卡因的合成

苯佐卡因的合成摘要以对硝基苯甲酸为原料通过两条不同的路线合成对氨基苯甲酸乙酯也称苯佐卡因合成方法一实验原理对硝基苯甲酸在浓硫酸的催化下先酯化得对硝基苯甲酸乙酯对硝基苯甲酸乙酯经铁粉还原得苯佐卡因。

合成路线反应式COOHNO2COOC2H5NO2COOC2H5NH2C2H5OHH2SO4Fe 实验部分主要仪器与试剂 1.主要仪器250mL三颈烧瓶、100mL圆底烧瓶、球形冷凝管、机械搅拌、加热套、调压器、布氏漏斗、水泵。

2.主要试剂无水乙醇对硝基苯甲酸铁粉氯化胺浓硫酸氢氧化钠硫化钠95 乙醇活性碳。

所有试剂均为分析纯或化学纯。

实验步骤 1.对硝基苯甲酸乙酯的合成在干燥的150 mL 三颈瓶中加入对硝基苯甲酸3 g 0.018 mol 无水乙醇30mL 磁力搅拌子外部冷却及振摇下慢慢加入浓硫酸1.8mL 使混合均匀装上附有氯化钙干燥管的球型冷凝管加热回流约1 h 。

冷却至室温将反应液慢慢倒入盛有10 的氢氧化钠水溶液30mL 和冰水30g的烧杯中待结晶析出完全抽滤用水洗涤滤饼至中性得到苯甲酸乙酯粗产物晶体。

2.苯佐卡因的合成在装有机械搅拌及球型冷凝管的250mL 三颈瓶中加入水35mL 氯化胺1.3g 0.0245mol 升温至95 ℃搅拌下加入铁粉4.3g 0.075 mol 加热至9598 ℃反应30 min 稍冷后分次加入对硝基苯甲酸乙酯3g 0.015 mol 搅拌回流反应40min 。

降温至40 ℃搅拌下滴加饱和硫化钠溶液调节p H 为78 约2 mL 静置10 min 倾去上清液沉淀加入95 乙醇20 mL加热回流10 min 趁热抽滤滤液中加入蒸馏水15 mL 冷却、析出结晶抽滤干燥得粗品3.苯佐卡因的提纯将上述粗品置于装有球形冷凝器的100mL圆底烧瓶中加入10 mL 50 乙醇加热使固体溶解再加入活性碳0.5g 升温回流20 min 趁热抽滤滤液中加入5mL 蒸馏水及少量碎冰析出固体抽滤干燥得白色结晶状固体称量计算产率。

实验四 苯佐卡因的合成-20110607

实验四苯佐卡因的合成一、实验目的1. 通过苯佐卡因的合成,了解药物合成的基本过程。

2. 掌握酯化和还原反应的原理及基本操作。

3.了解苯佐卡因的一般特性二、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,实验室制备方法中,第一步是酯化反应,以对硝基苯甲酸为原料,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。

反应流程为: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、氯仿或乙醚,极微溶于水,在稀酸中溶解。

三、实验材料与设备1、实验材料:对硝基苯甲酸、无水乙醇、浓硫酸、氯化钙、碳酸钠、氯化铵、铁粉、氯仿、氢氧化钠、活性炭2、实验设备: 熔点仪、250ml烧杯、滴管、抽滤瓶、布氏漏斗、锥形瓶、转子、干燥箱、85-1A磁力搅拌器、DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器2台、250mL三颈瓶、球形冷凝器、100ml圆底烧瓶、100ml分液漏斗、研钵四、实验装置图1.对硝基苯甲酸乙酯合成装置图2.苯佐卡因合成装置图五、实验步骤1.向干燥的100 mL圆底瓶中加入对硝基苯甲酸6 g,无水乙醇24 mL(过量吗?),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2h(油浴温度控制在100~120℃)。

可旋转闪蒸去除未反应的乙醇。

2. 稍冷,将反应液倾入到150 mL50℃热水中,搅拌析晶,抽滤;滤渣移至乳钵中,研细,测pH值(检查反应物是否呈碱性)。

3. 向滤饼中加5倍量的水搅匀后加入40%碳酸钠溶液调至碱性(7.5~8.0),搅拌几分钟,复测pH 应为7.5~8.0(?),抽滤干燥。

称量,计算收率,熔点56~58℃。

4. 向100 mL三颈瓶中,加入水25 mL,氯化铵0.7 g,油浴加热(冷凝回流)至95~98℃,加入铁粉4.3 g,活化20 min。

苯佐卡因合成实验报告

苯佐卡因合成实验报告实验目的:了解苯佐卡因的合成方法,掌握苯乙酸乙酯和对氨基苯酚的酰化反应,掌握苯乙酸乙酯的水解反应,熟悉若干有机试剂的使用方法,并培养严格的实验态度。

实验原理:苯佐卡因的化学名称为2-(diethylamino)-N-(2,6-dimethylphenyl) acetamide,是一种局部麻醉药。

苯佐卡因的合成方法主要是通过苯乙酸乙酯和对氨基苯酚的酰化反应得到N-乙酰基对氨基苯酚,再通过苯乙酸乙酯的水解反应得到苯佐卡因。

实验过程:1.称取苯乙酸乙酯(5.78g)和对氨基苯酚(4.00g),加入干燥剂(3g),接着加入浓硫酸(3.5ml),温和搅拌30分钟。

2.将上述药品混合物加入冰点苦味酸(35ml)和去离子水(20ml)的混合液中,体积约为100ml,使反应冷却到5℃以下。

3.缓慢加入无水乙醇(21ml),然后加入氢氧化钠固体(2.5g),至pH=9左右,继续搅拌30分钟。

4.将得到的沉淀物分离并过滤,用去离子水进行清洗后,将其晾干。

得到白色固体,重量为5.80g,纯度为84.5%。

5.将步骤4中得到的白色固体(5.00g)加入去离子水(25ml)和盐酸(2ml)的混合液中,搅拌30分钟。

6.过滤并用去离子水洗涤,得到苯佐卡因的白色固体。

重量为4.72g,产率为81.3%,纯度为99.6%。

实验结果:能够得到白色固体,重量稳定,纯度较高,产率达到了81.3%。

实验得到的苯佐卡因有较好的品质,可以应用于实际生产和科研工作中。

实验结论:通过苯乙酸乙酯和对氨基苯酚的酰化反应和苯乙酸乙酯的水解反应,可以得到高纯度的苯佐卡因。

本实验的产率和纯度都较高,表明实验操作良好,并验证了实验方法的可行性和有效性。

本实验有利于学生加深对有机合成化学的理解,增强其实验技能和实验态度。

苯佐卡因的合成论文(结稿)

苯佐卡因的制备[ 摘要]本实验的主要目的是以多步骤的综合性学生实验合成苯佐卡因(对氨基苯甲酸乙酯)并了解其物理、化学性质。

同时也促进学生对重结晶,抽滤,熔点测试,分液等基本操作的掌握。

苯佐卡因是一种白色针状晶体,无臭,味微苦而麻,遇光渐变黄色,易溶于乙醇、乙醚、氯仿等,难溶于水,临床上一般用作局部麻醉剂。

本实验是以对氨基甲苯为原料,先与醋酸反应经酰化得对甲基乙酰苯胺,再与高锰酸钾反应经氧化得到乙酰氨基苯甲酸,然后加盐酸经水解得到对氨基苯甲酸,最后加乙醇经酯化得到产品。

由于该有机合成实验步骤多及实验操作上的失误,使得最终产率较低,但经多种中间产物的熔点测定与最终产物的红外光谱测定可以基本确定已成功合成了苯佐卡因,同时实验技能得到了一定锻炼。

[ 关键词] 苯佐卡因 ;合成;[ABSTRACT]The main purpose of this study is to synthesize benzocaine by multi-step comprehensive experiment and to understand its physical and chemical properties. It also can encourage students to master crystallization, filtration, melting point test, liquid and other basic operations . Benzocaine is a white acicular crystal powder, odorless, slightly bitter taste and hemp, meets the light gradient yellow, soluble in ethanol, ethyl ether, chloroform, but hardly soluble in water, and it is generally used as a local anesthetic. Raw material of the experiment is para-aminotoluene. It and acetic acid reaction to n-methylacetanilide. N-methylacetanilide and potassium permanganate reaction to acetamidobenzoic acid. Acetamidobenzoic acid and hydrochloric acid reaction to para-aminobenzoic acid. Para-aminobenzoic acid and alcohol reaction to benzocaine. Due to so many synthesis experimental steps and experimental operational error, the final yield is low. But a variety of intermediate products is determined by melting point and final product is determined by ir spectra. So we can decide benzocaineis successfully synthesized. Meanwhile experimental skills got certain exercise.[ KEYWORDS]benzocaine; syn thesis;[ 引言]苯佐卡因 (Benzocaine) ,化学名为对氨基苯甲酸乙酯,是一种重要的医药合成中间体,多用于医药、塑料和涂料等生产中,同时苯佐卡因也是一种重要的局部麻醉药,有止痛、止痒作用,主要用于创面、溃疡面、粘膜表面和痔疮麻醉止痛和痒症,其软膏还可用作鼻咽导管、内突窥镜等润滑止痛。

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基础化学综合实验论文 1 基础化学综合实验报告

题 目 苯佐卡因的制备 姓 名 X X X 学 号 分院(系) 生物与化学工程分院 专业班级 生物医药实验创新111班 指导教师

完成日期 2012年5月21 日 基础化学综合实验论文

2 苯佐卡因的制备

摘要 本实验主要内容是以对氨基甲苯为原料制备对氨基苯甲酸乙酯。最先由对氨基甲苯与乙酸进行酰化得对甲基乙酰苯胺,产率为96.6%,后将对甲基乙酰苯胺氧化得对乙酰氨基苯甲酸,产率为59.1%。后产物水解得对氨基苯甲酸,产率为11.8%。最后对氨基苯甲酸与乙醇发生酯化反应,生成对氨基苯甲酸乙酯,产率为17.6%。最后得到产率为0.9%。

该实验是综合和设计研究型实验,把化合物的合成、组成分析、性质表征、仪器的应用有机地结合起来,使学生掌握各种类型的合成、表征和实际应用以及仪器的使用等综合实验知识和技能,为以后的毕业论文的设计和将来开展科学研究工作打好基础。

关键词: 苯佐卡因;对甲苯胺;局部麻醉剂;合成

引言 对氨基苯甲酸乙酯,别名苯唑(佐)卡因。分子式: C9H11O2N。 相对分子质量为165.19。化学结构式为:

COOC2H5NH2 熔点为91-92℃。①苯佐卡因(Benzocaine)为白色结晶性粉末,无臭,味微苦而麻;遇光渐变黄色;易溶于乙醇,乙醚或氯仿等,极微溶于水 基础化学综合实验论文 3 苯佐卡因的用途 苯佐卡因临床上一般用于局部麻醉,其起效迅速,对粘膜没有渗透性,毒性低。②还可用作紫外线吸收剂。主要用于防晒类和晒黑类化妆品,对光和空气的化学性稳定,对皮肤安全,还具有在皮肤上成膜的能力。能有效地吸收U.V.B区域280-320μm 中波光线区域)的紫外线。添加量通常为4%左右。③

苯佐卡因及中间体的物理和化学性质 中间体对甲基乙酰苯胺的物理和化学性质 对甲基乙酰苯胺【N-(4-methylphenyl)- Acetamide】,分子式: C9H11NO化学结构式为:

分子质量: 149.19 ,沸点: 307℃(升华),熔点: 148-151℃。无色针状结晶。闪点168℃,相对密度1.212。 微溶于水,溶于醇;醚;乙酸乙酯;冰乙酸和热水。用途: 有机合成中间体。④

中间体对乙酰氨基苯甲酸的物理和化学性质 对乙酰氨基苯甲酸【4-Acetamidobenzoic acid】,分子式:C9H9NO3,化学结构式为:

分子量:179.180,熔点256.5℃。白色片状结晶,溶于乙醇,难溶于水和乙醚。⑤

中间体的对氨基苯甲酸物理和化学性质 基础化学综合实验论文 4 对氨基苯甲酸【p-Aminobenzoic acid 】分子式:C7H7NO2分子量:137.14化学结构式为:

白色单斜棱晶。熔点188-189℃,相对密度1.374(25/4℃)。易溶于沸水,能溶于醇、醚、乙酸乙酯和冰醋酸,微溶于水及苯,不溶于石油醚。5%溶液的pH值为3.5。它是机体细胞生长和分裂所必需的物质叶酸的组成成分之一,在酵母、肝脏、麸皮,麦芽中含量甚高。用作染料和医药中间体。用于生产活性红M-80,M-10B,活性红紫X-2R等染料以及制取氰基苯甲酸生产药物对羧基苄胺。对氨基苯甲酸可用作防晒剂,其衍生物对二甲氨基甲酸辛酯,是优良的防晒剂,商品名称Padimate O.⑥

文献方法:

1.1 以对硝基甲苯为原料,经过氧化、还原和酯化反应,最终得到苯佐卡因。其

制备路线如下:

1.1设计较为合理,但由于对氨基苯甲酸的化学活性比对硝基苯甲酸的活性低,酯化反应收率低,

1.2 以对硝基甲苯为原料,经过氧化、酯化和还原反应,最终得到苯佐卡因。其

制备路线如下: 基础化学综合实验论文 5 1.2制备路线设计合理,反应时间适中,原料易得,收率较好,适合实验室进行。

1.3 以对硝基甲苯为原料,经过氧化和酯化还原反应,最终得到苯佐卡因。其制

备路线如下:

1.3中对硝基苯甲酸采用一步制备法制备苯佐卡因,虽然此法工艺简单,反应周期短,金属锡价格适宜,产品纯度高,但是不利于学生对多种合成技术的掌握,且该方法还需要通入干燥的氯化氢气体,实验室难以满足多组试验台对氯化氢气体的需要,故不选用此制备路线。 基础化学综合实验论文

6 1.4以对氨基甲苯为原料,经过酰化、氧化、水解和酯化反应,最终得到苯佐卡

因。其制备路线如下:

1.4是以对氨基苯甲酸为原料进行的,先进行酰化反应对氨基进行保护,再进行氧化、水解和酯化反应,该反应路线步骤多,反应时间长, 但原料易得,操作方便,

适合于实验室小量制备。

材料与方法 试剂: 对氨基甲苯,乙醇,锌粉,七水硫酸镁,高锰酸钾,盐酸,氨水,冰醋酸,硫酸,碳酸钠,乙酸乙酯

仪器: 刺形分馏柱,直形冷凝管,圆形冷凝管,接收管(具小嘴),圆底烧瓶,石棉网,抽滤瓶,布氏漏斗,烧杯,温度计,玻璃棒,铁架台,胶头滴管,红外灯,铁锅,分液漏斗,玻璃漏斗,量筒,循环水式真空泵,红外光谱仪(美国尼力高/NEXUS470),数字熔点仪(上海精密科学仪器有限公司/WRS-LB),电炉(浙江嘉兴凤桥电热器厂/FD-2),托盘天平(上海光正医疗仪器有限公司/JYF1)

装置图: 基础化学综合实验论文 7 图1蒸馏图2抽滤 图3回流 图4蒸馏 方法路线: 一、甲基乙酰苯胺的合成 CH3C6H4NH2+ CH3COOH→CH3C6H4NHCOCH3+H2O 在100mL圆底烧瓶中,加入10.7g对甲苯胺后,缓慢加入14.4mL冰醋酸和0.1g锌粉(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200ml冷水的烧杯中并搅拌,冷却,抽滤,用少量冷水洗涤晶体,称量。取3g粗产品在乙醇:水=2:1(15ml)的溶液中重结晶,抽滤得白色固体,红外灯烘干,测熔点。 基础化学综合实验论文 8 二、对乙酰氨基甲苯的合成 将7.5g对甲基乙酰苯胺与20g七水硫酸镁与16g高锰酸钾加入500ml烧杯中加入420ml H2O 。边搅拌边水浴加热(85℃)45min,直至反应物变棕红色。趁热抽滤(装置见图2)得滤液。滤液中加入20%的HCl酸化(Ph=2~3),得白色固体,抽滤(装置见图2),压干固体得对乙酰氨基苯甲酸,计算产率。

三、对氨基苯甲酸的合成 9g对乙酰氨基苯甲酸与72ml HCl 混合倒入250ml圆底烧瓶中,回流(装置见图3),直至反应物溶解。加入45ml水。在溶液中滴加NH3·H2O直至pH≈4~5。将溶液置于冰水中冷却结晶,抽滤(装置见图2),得到对氨基苯甲酸。用红外灯干燥抽滤得到的固体,测熔点。

四、对氨基苯甲酸乙酯合成 将0.9g对氨基苯甲酸加入到12ml乙醇中,搅拌溶解,再冰水浴冷却至有沉淀。加入0.9ml H2SO4,再进行回流(装置见图3,其中圆底烧瓶用水浴加热)至温度下降。于溶液中加入10%碳酸钠至中性,再继续调pH≈9。将溶液加入分液漏斗中,在加入适量的乙酸乙酯。保留上层,下层放出。将下层转移至分液漏斗中在加入适量乙酸乙酯,萃取得上层。将两次得到的上层混合蒸馏(装置见图4)至温度下降。边往溶液中加入2ml乙醇、2ml水边冷水浴冷却。过滤对氨基苯甲酸乙酯,烘干,称重。

结果与讨论 表一:实验结果数据记录与整理 阶段 1 2 3 4 产物 对甲基乙酰苯胺 对乙酰氨基苯甲酸 对氨基苯甲酸 对氨基苯甲酸乙酯 基础化学综合实验论文 9 化学结构式 COOC2H5

NH2

理论产量(g) 14.9 8.78 6.89 1.08 实际产量(g) 14.4 5.3 3.6 0.3 产率(%) 96.6 60.4 52.3 27.8 熔点(℃) 149.0~151.4 ------------ 186.8~ 87.2~87.4

熔点(℃) 文献值 148.0~151.0 188-189 187~188 91~92 一般的实验操作中产生的对产率的影响是所有的实验都不可避免的,如器材中的残留。因此接下去就只叙述除实验操作外的影响。 对甲基乙酰苯胺 产率=m(实际产量)/m(理论产量)*100%=14.4/14.9*100%≈96.6% 对甲基乙酰苯胺的产量与理论产量有一定的差距,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反应不完全。 对乙酰氨基苯甲酸 产率=m(实际产量)/m(理论产量)*100%=(5.3/8.78)*100%≈60.4% 对乙酰氨基苯甲酸的产量过低的原因可能是上一阶段的产物纯度不足,或者是因为高锰酸钾的用量过多使后续操作对对乙酰氨基苯甲酸的产率与质量都产生了影响。其中,盐酸酸化不足或过度酸化也有可能对结果产生影响。

对氨基苯甲酸 产率=m(实际产量)/m(理论产量)*100%=(3.6/6.89)*100%≈52.3% 制备对氨基苯甲酸时滴加NH3·H2O和加冰醋酸时的用量对产率的影响很大。NH4 Ac与NH ·H20形成了缓冲体系,很难将酸度回调到晶体析出的最佳酸碱度。若碱加的过多了,晶体就较难析出了,产率就受到了影响。

对氨基苯甲酸乙酯

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