普鲁卡因的合成2100字 实验三 盐酸普鲁卡因的合成一、目的要求1. 通过局部麻醉药盐酸普鲁卡因的合成,学习酯化、还原等单元反应2. 掌握利用水和二甲苯共沸脱水的原理进行羧酸的酯化操作3. 掌握水溶性大的盐类用盐析法进行分离及精制的方法二、实验原理盐酸普鲁卡因为局部麻醉药,作用强,毒性低临床上主要用于浸润、脊椎及传导麻醉盐酸普鲁卡因化学名为对氨基苯甲酸2-二乙胺基乙酯盐酸盐,化学结构式为:盐酸普鲁卡因为白色细微针状结晶或结晶性粉末,无臭,味微苦而麻熔点153~157℃易溶于水,溶于乙醇,微溶于氯仿,几乎不溶于乙醚合成路线如下:三、实验方法(一)对-硝基苯甲酸-β-二乙胺基乙醇(俗称硝基卡因)的制备在装有温度计、分水器及回流冷凝器的500 mL 三颈瓶中,投入对-硝基苯甲酸20 g、β-二乙胺基乙醇14.7 g、二甲苯150 mL 及止爆剂,油浴加热至回流(注意控制温度,油浴温度约为180℃,内温约为145℃),共沸带水6 h撤去油浴,稍冷,将反应液倒入250 mL 锥形瓶中,放置冷却,析出固体将上清液用倾泻法转移至减压蒸馏烧瓶中,水泵减压蒸除二甲苯,残留物以3% 盐酸140 mL 溶解,并与锥形瓶中的固体合并,过滤,除去未反应的对-硝基苯甲酸,滤液(含硝基卡因)备用。
注释:1. 羧酸和醇之间进行的酯化反应是一个可逆反应反应达到平衡时,生成酯的量比较少(约65.2 %),为使平衡向右移动,需向反应体系中不断加入反应原料或不断除去生成物本反应利用二甲苯和水形成共沸混合物的原理,将生成的水不断除去,从而打破平衡,使酯化反应趋于完全由于水的存在对反应产生不利的影响,故实验中使用的药品和仪器应事先干燥2. 考虑到教学实验的需要和可能,将分水反应时间定6 h,若延长反应时间,收率尚可提高3. 也可不经放冷,直接蒸去二甲苯,但蒸馏至后期,固体增多,毛细管堵塞操作不方便回收的二甲苯可以套用4. 对-硝基苯甲酸应除尽,否则影响产品质量,回收的对-硝基苯甲酸经处理后可以套用二)对-氨基苯甲酸-β-二乙胺基乙醇酯的制备将上步得到的滤液转移至装有搅拌器、温度计的500 mL 三颈瓶中,搅拌下用20% 氢氧化钠调pH 4.0~4.2充分搅拌下,于25℃分次加入经活化的铁粉,反应温度自动上升,注意控制温度不超过70℃(必要时可冷却),待铁粉加毕,于40~45℃保温反应2 h抽滤,滤渣以少量水洗涤两次,滤液以稀盐酸酸化至pH 5滴加饱和硫化钠溶液调pH7.8~8.0,沉淀反应液中的铁盐,抽滤,滤渣以少量水洗涤两次,滤液用稀盐酸酸化至pH 6。
加少量活性炭,于50~60℃保温反应10 min,抽滤,滤渣用少量水洗涤一次,将滤液冷却至10℃以下,用20% 氢氧化钠碱化至普鲁卡因全部析出(pH 9.5~10.5),过滤,得普鲁卡因,备用注释:1. 铁粉活化的目的是除去其表面的铁锈,方法是:取铁粉47 g,加水100 mL,浓盐酸0.7 mL,加热至微沸,用水倾泻法洗至近中性,置水中保存待用2. 该反应为放热反应,铁粉应分次加入,以免反应过于激烈,加入铁粉后温度自然上升铁粉加毕,待其温度降至45℃进行保温反应在反应过程中铁粉参加反应后,生成绿色沉淀Fe(OH)2,接着变成棕色Fe(OH)3,然后转变成棕黑色的Fe3O4因此,在反应过程中应经历绿色、棕色、棕黑色的颜色变化若不转变为棕黑色,可能反应尚未完全可补加适量铁粉,继续反应一段时间3. 除铁时,因溶液中有过量的硫化钠存在,加酸后可使其形成胶体硫,加活性炭后过滤,便可使其除去三)盐酸普鲁卡因的制备1. 成盐将普鲁卡因置于烧杯中,慢慢滴加浓盐酸至pH 5.5,加热至60℃,加精制食盐至饱和,升温至60℃,加入适量保险粉,再加热至65~70℃,趁热过滤,滤液冷却结晶,待冷至10℃以下,过滤,即得盐酸普鲁卡因粗品。
2. 精制将粗品置烧杯中,滴加蒸馏水至维持在70℃时恰好溶解加入适量的保险粉,于70℃保温反应10 min,趁热过滤,滤液自然冷却,当有结晶析出时,外用冰浴冷却,使结晶析出完全过滤,滤饼用少量冷乙醇洗涤两次,干燥,得盐酸普鲁卡因,mp.153~157℃,以对-硝基苯甲酸计算总收率注释:1. 盐酸普鲁卡因水溶性很大,所用仪器必须干燥,用水量需严格控制,否则影响收率2. 严格掌握pH 5.5,以免芳胺基成盐3. 保险粉为强还原剂,可防止芳胺基氧化,同时可除去有色杂质,以保证产品色泽洁白,若用量过多,则成品含硫量不合格思考题:1. 在盐酸普鲁卡因的制备中,为何用对-硝基苯甲酸为原料先酯化,然后再进行还原,能否反之,先还原后酯化,即用对-硝基苯甲酸为原料进行酯化?为什么?2. 酯化反应中,为何加入二甲苯做溶剂?3. 酯化反应结束后,放冷除去的固体是什么?为什么要除去?4. 在铁粉还原过程中,为什么会发生颜色变化?说出其反应机制5. 还原反应结束,为什么要加入硫化钠?6. 在盐酸普鲁卡因成盐和精制时,为什么要加入保险粉?解释其原理第二篇:普鲁卡因合成研究论文 3600字盐酸普鲁卡因的合成及作用姓名:胡玉泉 班级:08药学3班 学号:200801010198 摘要:盐酸普鲁卡因的合成方法,一般疗效、作用、用法及注意事项。
关键字:盐酸普鲁卡因 合成方法 疗效及用法 注意事项正文: 普鲁卡因是局部麻醉药临床常用其盐酸盐,又称"奴佛卡因"白色结晶或结晶性粉末,易溶于水毒性比可卡因低注射液中加入微量的肾上腺素,可延长作用时间用于浸润麻醉、腰麻、"封闭疗法"等除用药过量引起中暑圣经系统及心血管系统反应外,偶见过敏反应,用药前应作皮肤过敏试验其代谢产物对氨苯甲酸 (PABA)能减弱磺胺类药的抗菌效力其盐酸盐为无色、无臭小针状或小叶状结晶,味微苦,舌尝之有钝麻感易溶于水,略溶于乙醇,微溶于氯仿其水溶液不稳定,尤其遇到光线,酸碱类物质易变质该品能使细胞膜稳定,降低其对离子的通透性,使神经冲动达到时,钠、钾离子不能进出细胞膜产生去极化和动作电位,从而产生局麻作用该品对粘膜的穿透力差,不适于表面麻醉,但毒性小,效果确实,订用于浸润麻醉亦可用阻滞麻醉,硬膜外麻醉等合成原理仪器与试药1、主要仪器:搅拌机、电热套、恒温水浴锅、冰浴锅、三颈瓶(500ml/24mm×3)、球形冷凝管(290ml/24mm×2)、吸滤瓶(250ml)、布氏漏斗(60mm)、分水器(24mm×2mm)、温度计(250℃)、克氏蒸馏头(24mm×2mm、14mm×2mm)、真空接受器(24mm×2mm)、圆底瓶(250ml/24mm)2、试剂:β-二乙胺基乙醇、对硝基苯甲酸、二甲苯、3%盐酸、饱和硫酸钠、保险粉、饱和硫化钠合成方法1、硝基卡因(对硝基苯甲酸 β-二乙胺基乙醇酯)的制备:在附有搅拌机、温度计、求形冷凝管、分水器的500ml三颈品瓶中,加入对硝基苯甲酸38g,二甲苯240ml,于搅拌下加入β-二乙胺基乙醇25g,电热套加热,先110—120℃反应30min,继续搅拌,升温至145℃,保温反应6h。
反应完毕,稍放冷,然后把反应液转移至锥形瓶中,待下次实训用将锥形瓶中的上清液移至250ml圆底瓶中,装上蒸馏头和毛细管,水浴加热,水泵减压蒸去二甲苯残留物与原锥形瓶中析出的固体合并,以3%HCL265ml搅拌,使对硝基苯甲酸析出,过滤,以除去未反应的对硝基甲苯酸,滤液移至250ml锥形瓶中,待用上述滤液以饱和碳酸钠溶液调节pH至4.0精密测之2、盐酸普鲁卡因的制备:在附有搅拌器、温度计的500ml三颈瓶中加入硝基卡因盐酸溶液,充分搅拌下于25℃分次加入铁粉88g,加毕,使反应温度慢慢上升,水浴加热,保持40—45℃反应2h抽滤,滤渣用少量水洗涤两次,洗液合并于滤液中,以少量稀盐酸酸化至Ph5,再用饱和硫化钠溶液调节pH至8,以将反应中的铁盐沉淀除尽,过滤,滤渣用少许水洗涤两次,合并洗液与滤液,以稀盐酸酸化至Ph5,加活性炭0.5g,于50—60℃保温10min趁热过滤,滤渣用少两水洗涤一次,合并洗液与滤液,放冷至室温,再用冰浴冷至10℃以下,反应液用饱和碳酸钠溶液碱化至pH9.5,析出结晶,过滤,抽干将固体在50℃进行干燥将普鲁卡因称重,移至50ml烧杯中,冰浴冷却,缓慢滴加浓盐酸至pH5.5,水浴加热至50℃,加氯化钠至饱和,继续升温至60℃。
加保险粉(普鲁卡因投料量的1%)在65—70℃时趁热过滤,滤液移至锥形瓶中,冷却结晶体完全析出,过滤,抽干,得盐酸普卡因粗品,干燥3、精制:将粗品移至100ml圆底烧瓶中,加蒸馏水至恰好溶解,加入少量活性炭与保险粉,加热至65—70℃,趁热过滤,冰浴冷却,析出结晶,过滤,用少量乙醇洗涤,抽干,得盐酸普鲁卡因纯品,mp.154—157℃注释:1、酸与醇脱水生成酯的反应是一个可逆反应利用二甲苯与水形成共沸点的原理,将水分除去以打破平衡,使酯化反应更完全反应所涉及的原料、试剂、仪器需干燥2、未反应完全的原料对硝基苯甲酸需除尽,否则影响产品质量3、还原时,铁粉需分次加入,以免反应剧烈而冲料主要反应液不转成棕黑色,表示反应尚完成,可补加适量的铁粉,使反应完全4、 多余的铁粉用硫化钠除去,多余的硫化钠加酸使胶体硫析出,再加活性炭过滤除去5、严格控制ph至5.5,以免芳氨基成盐;保险粉为强还原剂,可防止芳氨基氧化,并可除去有色杂质6、普鲁卡因结构中有两个碱性中心,成盐时必须控制盐酸的用量至5.5,以便形成单盐形式药理作用:普鲁卡因为酯类局部麻醉药,能暂时阻断神经纤维的传导而具有麻醉作用,本品对皮肤、黏膜穿透力弱,不适用于表面麻醉。
普鲁卡因的弥散性和通透性差,其盐酸盐的结合形式在组织中被解离后释放出游离碱而发挥局部麻醉作用本品对中枢神经系统常量抑制,过量兴奋首先引起镇静、头昏,痛阈提高,继而引起眩晕、定向障碍、共济失调,中枢抑制继续加深,出现知觉迟钝、意识模糊,进而进入昏迷状态剂量继续加大,可出现肌肉震颤、烦躁不安和惊厥等中枢兴奋的中毒症状本品小剂量有兴奋交感神经的作用,使心率加快、血压上升,剂量加大,由于心肌抑制,外周血管扩张、神经节轻度阻断而血压下降,心率增快本品抑制突触前膜乙酰胆碱释放,发生一定的神经肌肉阻断,可增强非去极化肌松药的作用,并直接抑制平滑肌,可解除平滑肌痉挛药动学:本品进入体内吸收迅速,很快分布,维持药效约30~60分钟大部分与血浆蛋白结合,并蓄积在骨骼肌、红细胞等组织内,当血浆浓度降低时再分布到全身在血循环中大部分迅速被血浆中假性胆碱酯酶水解,生成对氨基苯甲酸和二乙氨基乙醇,前者80%为原形和结合型,后者仅有30%经肾脏排出,其余经肝酯酶水解,进一步降解后随尿排出本品易通过血-脑屏障和胎盘适应症:短效局部麻醉药用于浸润麻醉、阻滞麻醉、蛛网膜下腔麻醉、硬膜外麻醉和封闭疗法等亦可用于静脉复合麻醉。
用法用量:局部注射,临用前用注射用水或其他适宜的溶媒溶解后,按用途分别如下:(1)浸润麻醉和封闭疗法:注射范围较大的一般用0.25%~0.5%溶液,注射范围较小的用1%溶液,若需加肾上腺素;每毫升药液中一般加入肾上腺素0.002~0.004mg,或加入1:200000(~300000)肾上腺素,总量不得超过0.5mg,普鲁卡因的每次用量不加肾上腺素的不得过0.5g,加肾上腺素的不得过1.0g2)阻滞麻醉:1%~2%溶液不加肾上腺素的每次用量不得过0.5g,加肾上腺素的不得过1.0g(指、趾的阻滞麻醉不得加肾上腺素!)3)脊椎麻醉:5%溶液,一般每次注射2~3ml(150mg)4)硬膜外麻醉:。