苯佐卡因的合成課件

苯佐卡因的合成小組成員：張海儒、王奇源楊康、趙全苯佐卡因的合成小組成員：張海儒、王奇源1苯佐卡因的基本信息苯佐卡因化學(xué)名為對(duì)氨基苯甲酸乙酯，實(shí)驗(yàn)室制備方法中，第一步是酯化反應(yīng)，以對(duì)硝基苯甲酸(熔點(diǎn)為239～241℃)為原料，在酸性介質(zhì)中，與乙醇反應(yīng)得到對(duì)硝基苯甲酸乙酯；第二步為還原反應(yīng)，將對(duì)硝基苯甲酸乙酯在Fe作用下還原為對(duì)氨基苯甲酸乙酯，即苯佐卡因。苯佐卡因的基本信息2苯佐卡因?yàn)榘咨Y(jié)晶性粉末，味微苦而麻；mp.88~90℃；易溶于乙醇、氯仿或乙醚，極微溶于水，在稀酸中溶解。苯佐卡因?yàn)榘咨Y(jié)晶性粉末，味微苦而麻；mp.88~90℃；易3幾種合成的方法幾種合成的方法4第一條路線步驟多，產(chǎn)率較低；第二、第三條路線步驟少，產(chǎn)率較高。本實(shí)驗(yàn)采用第三條路線，以對(duì)硝基苯甲酸為原料，先酯化、后還原合成苯佐卡因。第一條路線步驟多，產(chǎn)率較低；第二、第三條路線步驟5一、對(duì)硝基苯甲酸的制備；1、反應(yīng)：一、對(duì)硝基苯甲酸的制備；1、反應(yīng)：62、儀器藥品儀器：電動(dòng)攪拌機(jī)顯微熔點(diǎn)測(cè)定儀三口燒瓶滴液漏斗空心塞布氏漏斗吸濾瓶水沖真空泵表面皿溫度計(jì)常備儀器；藥品：對(duì)硝基甲苯、重鉻酸鈉、濃硫酸、5%氫氧化鈉溶液，15%硫酸2、儀器藥品儀器：電動(dòng)攪拌機(jī)顯微熔點(diǎn)測(cè)定儀三口燒瓶滴73、實(shí)驗(yàn)裝置3、實(shí)驗(yàn)裝置84、實(shí)驗(yàn)步驟（1）要求按照實(shí)驗(yàn)裝置圖裝好裝置，檢查后。（2）按下列順序出稱量并加入藥品：向該裝置的250ml三口燒瓶中加入8g研碎的對(duì)硝基甲苯、23.6g重鉻酸鈉和52ml水，開啟攪拌器。在滴液漏斗中放32ml濃硫酸，然后慢慢滴加入燒瓶。隨著濃硫酸的加入，氧化反應(yīng)隨之開始，反應(yīng)溫度迅速上升，料液顏色逐漸變深。注意要嚴(yán)格控制滴加濃硫酸的速度，嚴(yán)防反應(yīng)混合物高于沸騰溫度（滴加時(shí)間約20分鐘）。硫酸加完后，關(guān)閉滴液漏斗，稍冷后再將燒瓶放在石棉網(wǎng)用小火加熱，使反應(yīng)混合物微微1.5半小時(shí)。4、實(shí)驗(yàn)步驟（1）要求按照實(shí)驗(yàn)裝置圖裝好裝置，檢查后。9停止加熱。冷卻后，倒入80ml冷水中，將混合物抽濾，壓碎粗產(chǎn)物，用20ml水分兩次洗滌，粗制的對(duì)硝基苯甲酸呈深黃色固體。將固體放入100ml燒杯中。為了除去粗產(chǎn)物夾雜的鉻鹽，向燒杯中加入76ml5%氫氧化鈉溶液，溫?zé)幔ú怀^(guò)60℃）使粗產(chǎn)物溶解。冷卻后抽濾。在玻璃棒攪拌下將濾液慢慢倒入盛有60ml15%硫酸的另一大燒杯中，淺黃色沉淀立即析出。用試紙檢驗(yàn)溶液是否呈酸性。呈酸性后抽濾，固體用少量水洗至近中性，抽干后放置晾干停止加熱。冷卻后，倒入80ml冷水中，將混合物抽濾，壓碎粗產(chǎn)10注意事項(xiàng)濃硫酸有強(qiáng)腐腐蝕性,使用注意安全氧化反應(yīng)注意控制反應(yīng)速度。注意事項(xiàng)11二、對(duì)硝基苯甲酸酯化1、反應(yīng):二、對(duì)硝基苯甲酸酯化1、反應(yīng):122、藥品：對(duì)硝基苯甲酸、95%乙醇、濃硫酸、2、藥品：133、實(shí)驗(yàn)裝置3、實(shí)驗(yàn)裝置144、實(shí)驗(yàn)步驟：在250ml圓底燒瓶中依次加入4g對(duì)硝基苯甲酸，20ml95%乙醇和1.5ml濃硫酸，加熱回流1.5h。用小火蒸出一部分乙醇（約9ml）,趁熱將殘液倒入50ml冷水中并隨加攪拌[1]，濾集析出的白色沉淀，用少量水洗，再將沉淀轉(zhuǎn)移至研缽內(nèi)[2]，加5%碳酸鈉5ml,研磨以除去未酯化的對(duì)硝基苯甲酸，抽濾，用少量水洗滌濾餅，抽干，得白色顆粒晶體。4、實(shí)驗(yàn)步驟：在250ml圓底燒瓶中依次加入4g對(duì)硝基苯甲酸15三、苯佐卡因的制備1、反應(yīng)：三、苯佐卡因的制備1、反應(yīng)：162、藥品：對(duì)硝基苯甲酸乙酯、鐵屑、95%乙醇、冰醋酸。2、藥品：173、實(shí)驗(yàn)裝置3、實(shí)驗(yàn)裝置183、實(shí)驗(yàn)步驟：在250ml三頸燒瓶中，放5.6g鐵屑，18ml水，1ml冰醋酸,攪拌回流煮沸10分鐘使鐵屑活化，放冷，加入2g對(duì)硝基苯甲酸乙酯和18ml95%乙醇，攪拌下慢慢回流1.5~2小時(shí)，將13ml溫?zé)岬?0%碳酸鈉溶液慢慢加入熱的反應(yīng)物中，并隨加隨攪拌，迅速抽濾，濾液加水至結(jié)晶產(chǎn)品完全析出，冷卻，濾集產(chǎn)品。3、實(shí)驗(yàn)步驟：19注意事項(xiàng)（1）本次實(shí)驗(yàn)的主要內(nèi)容為對(duì)硝基苯甲酸的酯化和硝基的還原。酯化反應(yīng)中要保證系統(tǒng)無(wú)水，否則會(huì)使收率降低；另外，酯化反應(yīng)需要加濃硫酸作為催化劑，滴加時(shí)應(yīng)緩慢逐滴加入，否則會(huì)使乙醇碳化。（2）硝基還原反應(yīng)以鐵粉作為還原劑，鐵粉為黑色且比重較大，加入后在瓶底形成黑色粘稠物，反應(yīng)過(guò)程中要提供轉(zhuǎn)子足夠的功率將鐵粉攪拌起來(lái)，以起到較好的還原作用。另外鐵粉要活化，否則還原效果不佳。注意事項(xiàng)（1）本次實(shí)驗(yàn)的主要內(nèi)容為對(duì)硝基苯甲酸的酯化和硝基的20（3）在向?qū)ο趸郊姿嵋阴ゴ制分屑铀袄碚撋闲枰M(jìn)行減壓蒸餾，以除去混合物中的乙醇（對(duì)硝基苯甲酸乙酯及少量未反應(yīng)的對(duì)硝基苯甲酸均溶于乙醇，存在的乙醇會(huì)使產(chǎn)量降低）。但由于加入的水量足夠大，可以使醇濃度極低，而且粗品均不溶于水，那么對(duì)硝基苯甲酸乙酯及對(duì)硝基苯甲酸便會(huì)析出。這種分離產(chǎn)物的方法稱為稀釋法，可以有效精簡(jiǎn)實(shí)驗(yàn)操作步驟。（3）在向?qū)ο趸郊姿嵋阴ゴ制分屑铀袄碚撋闲枰M(jìn)行減壓蒸21（4）向?qū)ο趸郊姿嵋阴ゴ制分兄屑尤胩妓徕c調(diào)至堿性的目的，是使未反應(yīng)的對(duì)硝基苯甲酸成鹽，即可以溶于水，達(dá)到純化產(chǎn)物的目的。（5）用鹽酸萃取苯佐卡因氯仿溶液三次的過(guò)程均取水層保留，因?yàn)辂}酸與對(duì)氨基苯甲酸乙酯發(fā)生成鹽反應(yīng)而溶于水；氯仿層要進(jìn)行反萃，以更多的提取其中的產(chǎn)物。（4）向?qū)ο趸郊姿嵋阴ゴ制分兄屑尤胩妓徕c調(diào)至堿性的目的，是22（6）析晶的過(guò)程最常用的是使溶液緩慢冷卻，緩慢降溫可以使得到的晶體較大，較密實(shí)，晶型和成色均較好；如果選擇驟冷，得到的晶體較小，晶型差，并且容易結(jié)塊。本實(shí)驗(yàn)中對(duì)硝基苯甲酸乙酯的反應(yīng)液是傾入到50℃的水中，再降至室溫緩慢析晶，避免了晶體結(jié)塊，產(chǎn)物狀態(tài)較好。有的教材是將反應(yīng)液直接傾入冰水中，析出結(jié)晶，晶體太細(xì)，難以過(guò)濾。（7）加入固體碳酸鈉時(shí)要慢慢加入，以防止大量泡沫而溢出。（6）析晶的過(guò)程最常用的是使溶液緩慢冷卻，緩慢降溫可以使得到23苯佐卡因的合成小組成員：張海儒、王奇源楊康、趙全苯佐卡因的合成小組成員：張海儒、王奇源24苯佐卡因的基本信息苯佐卡因化學(xué)名為對(duì)氨基苯甲酸乙酯，實(shí)驗(yàn)室制備方法中，第一步是酯化反應(yīng)，以對(duì)硝基苯甲酸(熔點(diǎn)為239～241℃)為原料，在酸性介質(zhì)中，與乙醇反應(yīng)得到對(duì)硝基苯甲酸乙酯；第二步為還原反應(yīng)，將對(duì)硝基苯甲酸乙酯在Fe作用下還原為對(duì)氨基苯甲酸乙酯，即苯佐卡因。苯佐卡因的基本信息25苯佐卡因?yàn)榘咨Y(jié)晶性粉末，味微苦而麻；mp.88~90℃；易溶于乙醇、氯仿或乙醚，極微溶于水，在稀酸中溶解。苯佐卡因?yàn)榘咨Y(jié)晶性粉末，味微苦而麻；mp.88~90℃；易26幾種合成的方法幾種合成的方法27第一條路線步驟多，產(chǎn)率較低；第二、第三條路線步驟少，產(chǎn)率較高。本實(shí)驗(yàn)采用第三條路線，以對(duì)硝基苯甲酸為原料，先酯化、后還原合成苯佐卡因。第一條路線步驟多，產(chǎn)率較低；第二、第三條路線步驟28一、對(duì)硝基苯甲酸的制備；1、反應(yīng)：一、對(duì)硝基苯甲酸的制備；1、反應(yīng)：292、儀器藥品儀器：電動(dòng)攪拌機(jī)顯微熔點(diǎn)測(cè)定儀三口燒瓶滴液漏斗空心塞布氏漏斗吸濾瓶水沖真空泵表面皿溫度計(jì)常備儀器；藥品：對(duì)硝基甲苯、重鉻酸鈉、濃硫酸、5%氫氧化鈉溶液，15%硫酸2、儀器藥品儀器：電動(dòng)攪拌機(jī)顯微熔點(diǎn)測(cè)定儀三口燒瓶滴303、實(shí)驗(yàn)裝置3、實(shí)驗(yàn)裝置314、實(shí)驗(yàn)步驟（1）要求按照實(shí)驗(yàn)裝置圖裝好裝置，檢查后。（2）按下列順序出稱量并加入藥品：向該裝置的250ml三口燒瓶中加入8g研碎的對(duì)硝基甲苯、23.6g重鉻酸鈉和52ml水，開啟攪拌器。在滴液漏斗中放32ml濃硫酸，然后慢慢滴加入燒瓶。隨著濃硫酸的加入，氧化反應(yīng)隨之開始，反應(yīng)溫度迅速上升，料液顏色逐漸變深。注意要嚴(yán)格控制滴加濃硫酸的速度，嚴(yán)防反應(yīng)混合物高于沸騰溫度（滴加時(shí)間約20分鐘）。硫酸加完后，關(guān)閉滴液漏斗，稍冷后再將燒瓶放在石棉網(wǎng)用小火加熱，使反應(yīng)混合物微微1.5半小時(shí)。4、實(shí)驗(yàn)步驟（1）要求按照實(shí)驗(yàn)裝置圖裝好裝置，檢查后。32停止加熱。冷卻后，倒入80ml冷水中，將混合物抽濾，壓碎粗產(chǎn)物，用20ml水分兩次洗滌，粗制的對(duì)硝基苯甲酸呈深黃色固體。將固體放入100ml燒杯中。為了除去粗產(chǎn)物夾雜的鉻鹽，向燒杯中加入76ml5%氫氧化鈉溶液，溫?zé)幔ú怀^(guò)60℃）使粗產(chǎn)物溶解。冷卻后抽濾。在玻璃棒攪拌下將濾液慢慢倒入盛有60ml15%硫酸的另一大燒杯中，淺黃色沉淀立即析出。用試紙檢驗(yàn)溶液是否呈酸性。呈酸性后抽濾，固體用少量水洗至近中性，抽干后放置晾干停止加熱。冷卻后，倒入80ml冷水中，將混合物抽濾，壓碎粗產(chǎn)33注意事項(xiàng)濃硫酸有強(qiáng)腐腐蝕性,使用注意安全氧化反應(yīng)注意控制反應(yīng)速度。注意事項(xiàng)34二、對(duì)硝基苯甲酸酯化1、反應(yīng):二、對(duì)硝基苯甲酸酯化1、反應(yīng):352、藥品：對(duì)硝基苯甲酸、95%乙醇、濃硫酸、2、藥品：363、實(shí)驗(yàn)裝置3、實(shí)驗(yàn)裝置374、實(shí)驗(yàn)步驟：在250ml圓底燒瓶中依次加入4g對(duì)硝基苯甲酸，20ml95%乙醇和1.5ml濃硫酸，加熱回流1.5h。用小火蒸出一部分乙醇（約9ml）,趁熱將殘液倒入50ml冷水中并隨加攪拌[1]，濾集析出的白色沉淀，用少量水洗，再將沉淀轉(zhuǎn)移至研缽內(nèi)[2]，加5%碳酸鈉5ml,研磨以除去未酯化的對(duì)硝基苯甲酸，抽濾，用少量水洗滌濾餅，抽干，得白色顆粒晶體。4、實(shí)驗(yàn)步驟：在250ml圓底燒瓶中依次加入4g對(duì)硝基苯甲酸38三、苯佐卡因的制備1、反應(yīng)：三、苯佐卡因的制備1、反應(yīng)：392、藥品：對(duì)硝基苯甲酸乙酯、鐵屑、95%乙醇、冰醋酸。2、藥品：403、實(shí)驗(yàn)裝置3、實(shí)驗(yàn)裝置413、實(shí)驗(yàn)步驟：在250ml三頸燒瓶中，放5.6g鐵屑，18ml水，1ml冰醋酸,攪拌回流煮沸10分鐘使鐵屑活化，放冷，加入2g對(duì)硝基苯甲酸乙酯和18ml95%乙醇，攪拌下慢慢回流1.5~2小時(shí)，將13ml溫?zé)岬?0%碳酸鈉溶液慢慢加入熱的反應(yīng)物中，并隨加隨攪拌，迅速抽濾，濾液加水至結(jié)晶產(chǎn)品完全析出，冷卻，濾集產(chǎn)品。3、實(shí)驗(yàn)步驟：42注意事項(xiàng)（1）本次實(shí)驗(yàn)的主要內(nèi)容為對(duì)硝基苯甲酸的酯化和硝基的還原。酯化反應(yīng)中要保證系統(tǒng)無(wú)水，否則會(huì)使收率降低；另外，酯化反應(yīng)需要加濃硫酸作為催化劑，滴加時(shí)應(yīng)緩慢逐滴加入，否則會(huì)使乙醇碳化。（2）硝基還原反應(yīng)以鐵粉作為還原劑，鐵粉為黑色且比重較大，加入后在瓶底形成黑色粘稠物，反應(yīng)過(guò)程中要提供轉(zhuǎn)子足夠的功率將鐵粉攪拌起來(lái)，以起到較好的還原作用。另外鐵粉要活化，否則還原效果不佳。注意事項(xiàng)（1）本次實(shí)驗(yàn)的主要內(nèi)容為對(duì)硝基苯甲酸的酯化和硝基的43（3）在向?qū)ο趸郊姿嵋阴ゴ制分屑铀袄碚撋闲枰M(jìn)行減壓蒸餾，以除去混合物中的乙醇（對(duì)硝基苯甲酸乙酯及少量未反應(yīng)的對(duì)硝基苯甲酸均溶于乙醇，存在的乙醇會(huì)使產(chǎn)量降低）。但由于加入的水量足夠大，可以使醇濃度極低，而且粗品均不溶于水，那么對(duì)硝基苯甲酸乙酯及對(duì)硝基苯甲酸便會(huì)析出。這種分離產(chǎn)物的方法稱為稀釋法，可以有效精簡(jiǎn)實(shí)驗(yàn)操作步驟。（3）在向?qū)ο趸郊姿嵋阴ゴ制分屑铀袄碚撋闲枰M(jìn)行減壓蒸44（4）向?qū)ο趸郊姿嵋阴ゴ制分兄屑尤胩妓徕c調(diào)至堿性的目的，是使未反應(yīng)的對(duì)硝基苯甲酸成鹽，即可以溶于水，達(dá)到純化產(chǎn)物的目的。（5）用鹽酸萃取苯佐卡因氯仿溶液三次的過(guò)程均取水層保留，因?yàn)辂}酸與對(duì)氨基苯甲酸乙酯發(fā)生成鹽反應(yīng)而溶于水；氯仿層要進(jìn)行反萃，以更多的提取其中的產(chǎn)物。（