苯佐卡因的制备

实验报告

姓名：

专业：08级应用化学

学号：

指导教师：

完成日期：20##年11月

文献检索报告

1．课题分析

苯佐卡因（Benzocaine）是一种局麻药，用于皮肤和粘膜的表面麻醉，它是缓解晒伤、瘙痒和轻度烧伤时应用最广泛的药物之一。本品局麻作用比普鲁卡因弱，不可作浸润麻醉（不溶于水），局部吸收缓慢持久。水解为对氨基苯甲酸，在正常使用浓度2％－10％时无刺激性和毒性，毒性仅相当于可卡因的5％或10％（可卡因成瘾、价贵），局部使用最大安全量为5 g或者20％溶液25mL。

药效学在于抑制来自感觉神经末梢的神经冲动的传导，使味觉变钝，结构与普鲁卡因相似，因此它吸收缓慢，麻醉作用持久。

药代动力学在于本品很少通过正常皮肤吸收，而较快通过粘膜吸收。通过血浆胆碱酯酶代谢和较少被肝胆碱酯酶代谢。

美国药典（第24版）、英国药典（1998年版）、中国药典（2000 年版）等均有收载，国内有制成散剂、5％软膏、栓剂，国外制剂品种较多，用于口腔杀菌损疡、咽喉止疼止痒，并且含片、喷雾剂、以及耳用制剂品种较多，见表1。美国药典（24版）还收载有单复方凝胶、软膏、霜剂、表面溶液剂等，我国这方面品种还没有。仅见盐酸丁卡因片（1997年新药品种汇编）适用于消化道内镜检查前麻醉咽喉粘膜。 苯佐卡因疗效确切，安全有效，注重开发此品种使原料药得到利用，《中国药品》把它列为我国第一批非处方药（OTC）。其制剂的开发需要进一步加强，有望成为有特色的能较快投入市场的系列拳头产品，市场前景广阔。

2．检索策略

2.1  选择检索工具

2.2  选择检索词

3. 检索步骤、检索结果

步骤：对硝基苯甲酸乙酯 还原为 对氨基苯甲酸乙酯

检索结果：

（1）数据库：CNKI网络数据库

检索年限：20##-2010

检索词：二甲基苯胺

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论文题：3，5-二甲基苯胺的研制

作者：纪凤翰     李付刚     阎士杰

载文期刊：《精细石油化工》20##年第11月第6期

摘要：研究了以_2,4二甲基苯胺为原料经乙酰化硝化_，脱乙酰基和重氮化脱氨基得到_3,5二甲基硝基苯再经催化加氢还原制得_3,5二甲基苯胺_。产品总收率大于_53%含量大于98.5%。

（2）数据库：CNKI网络数据库

检索年限：20##-2010

检索词：对硝基甲苯

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论文题： Fe⁰ 还原土壤中对硝基甲苯的实验研究

作者：吴双桃，邱      罡，谢凝子，陈少瑾

载文期刊：《农业环境科学学报》 ２００9,28(2):239-243

摘要：采用零价铁（ZVI，Fe⁰）还原技术，修复被对硝基甲苯（PNT）污染的土壤，研究不同反应条件对还原效果的影响及随时间推移产物的变化，并对反应机理进行了初步探讨。结果表明，常温常压下，Fe⁰ 可有效地将土壤中对硝基甲苯还原为苯胺化合物，反应过程中先生成对甲基亚硝基苯，最终生成对甲基苯胺。土壤含水量达到饱和时能显著提高 PNT 的还原率，土壤初始酸碱度控制在中性偏酸性有利于还原反应的进行，体系温度上升到 25～35 ℃还原效果较好，当 Fe⁰ 加入量小于 25 mg·g^-1 时增加 Fe⁰ 用量能有效 增大还原率。当 2 g 土壤中 PNT 的初始浓度约为 2.5×10^-6 mol·g^-1，Fe⁰ 加入量是 25 mg·g^-1，土壤水含量 75%，土壤初始 pH 值 6.8 时，于 25 ℃下反应 5 h后 PNT 的还原率可达 95%以上。

（3）数据库：中国期刊网

检索年限：20##-2010

检索词：芳香硝基物

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论文题：芳香硝基化合物还原方法的研究进展

作者：高  歌 ，金子林 ，蒋景阳 

载文期刊：《现代化工》20##年6月第31卷增刊（1）

摘要：综述了各种芳香硝基化合物还原制备相应苯胺方法的研究进展，尤其总结了在 CO₂ －H₂ O 体系中绿色、环境友好的 还原硝基物制备相应芳胺的新方法，并对各种方法的应用前景进行了评价。

（4）数据库：中国期刊网

检索年限：20##-2010

检索词：零价铁对硝基甲苯

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论文题：零价铁对土壤中硝基苯类化合物的还原作用

作者：吴双桃, 陈少瑾, 胡劲召, 谢凝子, 陈宜菲

载文期刊：《中国环境科学》2005,25(2)188~191

摘要：用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)对零价铁在常温常压下还原 3 种土壤中对硝基苯和间二硝基苯进行了研究.结果表明,硝基苯类化合物转化为苯胺等化合物,对硝基苯和间二硝基苯 2 种化合物在黏土中的还原率分别达到 91%和 90%.不同土壤物理化学性质与硝基苯类 化合物的还原率有密切关系,表现为黏土轻壤土砂土的规律;中性偏酸的土壤有利于硝基苯类化合物的还原和降解,降解率随有机质含量升高而增高.

（5）数据库：中国期刊网

检索年限：20##-2010

检索词：邻(对)硝基甲苯

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论文题：邻 (对 )硝基甲苯加氢还原催化剂的制备

作者：张荣成³ 　魏 　杰

载文期刊：《精细与专用化学品》20##年第 13卷第 8期

摘要：采用自制的高活性铜催化剂,通过气相催化加氢还原制备邻(对)甲苯胺。通过正交实验确定了催化剂的最佳配比:铜的质量含量为 14% ,铁和锌的含量为 0  7% ,金属 M 的含量为 0  1%。同时 ,讨论了温度对反应的影响 ,在邻 (对 )硝基甲苯的加氢还原温度为 250～270℃( 260～270℃)时 ,转化率可达 98% ( 90% )以上。

（6）数据库：CNKI网络数据库

检索年限：20##-2010

检索词：对硝基甲苯

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论文题：离子液体EMBF4中对硝基甲苯电还原的研究

作者：肖友军， 周   磊，   王灵峰，   李芳芳

载文期刊：《江西师范大学学报》20##年3月第34卷第2期

摘要：采用循环伏安法研究了离子液体EMBF4(1-乙基．3．甲基眯唑四氟硼酸)中对硝基甲苯在微铂电极上的电还原特性．实验结果表明：在EMBB中，对硝基甲苯能够进行电还原反应，随着对硝基甲苯浓度增加，循环伏安曲线峰l和峰2的峰电位负移，峰电流增加；随着电解液中水浓度的增加，循环伏安曲线峰1峰电位正向移动，峰2峰电位负向移动，峰l和峰2的峰电流都增大；对硝基甲苯在离子液体EMBF,的电还原过程中扩散是其主要的控制步骤。

（7）数据库：万方数字化期刊全文数据库

检索年限：20##-2010

检索词：对硝基甲苯己酰化反应

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论文题：4一氟．2一氯苯胺的合成研究

作者：宋广亮，朱红军，王锦堂

载文期刊：《精细化工中间体》20##年4月第32卷第2期

摘要：介绍了以4，氟苯胺为原料，通过乙酰化、氯代、法，对主要的影响因素作了考察并得出结论：乙酰化反应为l：0．9(mol／m01)时较好；在水解阶段盐酸浓度控制在4mol于99％，总收率达到70％。

4.检索总结

对氨基苯甲酸乙酯（别名：苯佐卡因），白色晶体状粉末，无嗅无味。分子量165.19。熔点91-92℃。易溶于醇、醚、氯仿。能溶于杏仁油、橄榄油、稀酸。难溶于水。

其作用：1.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。2. 非水溶性的局部麻醉药。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。苯佐卡因作用的特点是起效迅速，约30秒钟左右即可产生止痛作用，且对粘膜无渗透性，毒性低，不会影响心血管系统和神经系统。1984年美国药物索引收载苯佐卡因制剂即达104种之多，苯佐卡因的市场前景是广阔的。

以对硝基苯甲酸为原料制备苯佐卡因，http://www.44dx此方法是h.svlkowshi于1895年提出的，反应时将对硝基苯甲酸在氨水的条件下，用硫酸亚铁还原成对氨基苯甲酸，然后在酸性条件下用乙醇酯化，得到苯佐卡因产品。

实验报告设计方案

一、  实验名称

苯佐卡因的合成

二、  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. 掌握氧化、酯化和还原反应的原理及基本操作。

三、  主要实验仪器，仪器及产物理化数据

1、仪器：加热装置、搅拌装置、抽滤装置、油浴加热装置、水浴加热装置、250 mL三颈瓶、100 mL圆底瓶、液漏斗、烧杯、氯化钙干燥球型冷凝器、乳钵、

2、试剂：高锰酸钾、蒸馏水、对硝基甲苯、15% 稀硫酸溶液、0.80mol/L的稀硫酸溶液、40% 氢氧化钠溶液、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、活性炭

      

理化性质：

对硝基苯甲酸：

由对硝基甲苯氧化而得。

物理性质：外观与性状：黄色结晶粉末，无臭，能升华。

　　熔点(℃)：242.4

　　相对密度（水=1）：1.55(32℃)

　　分子式：C7H5NO4

　　分子量：167.13

　　溶解性：微溶于水，溶于乙醇。^[1]

化学性质：遇明火、高热可燃。受热分解放出有毒的氮氧化物烟气。^[1]

对硝基苯甲酸乙脂：

　　对硝基苯甲酸乙酯;4-硝基苯甲酸乙酯;Ethyl p-nitrobenzoate;4-Nitrobenzoic acid ethyl ester 资料： 分子式：9H9NO4分子量：195.17CAS号：99-77-4性质：无色或浅黄色针状结晶。熔点57℃，沸点186.3℃。易溶于乙醇和乙醚，不溶于水。制备方法：由对硝基苯甲酸与乙醇酯化而得。用途：用作有机合成中间体。在医药工业，用于生产局部麻醉药苯佐卡因、丁卡因盐酸盐以及镇咳药退嗽等。

对氨基苯甲酸乙酯：

中文名： 对氨基苯甲酸乙酯；苯佐卡因　英文名： Ethyl p-aminobenzoate；Benzocaine　分子式： C９H１１NO2　分子量： 165．1914　CAS号： 94-09-7　RTECS号： DG2450000　外观与性状： 无色、无臭、无味的晶体。　主要用途： 用作皮肤和粘膜的局部麻醉剂，也用于遮蔽日光的防护剂。　熔点： 88～90　沸点： 172／2．26kPa　溶解性： 难溶于水，易溶于醇、醚、氯仿。

四．  实验原理及工艺路线

还原：

五．实验过程及数据处理

对氨基苯甲酸乙酯的制备（还原）

   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。稍冷，在搅拌下，分次加入温热的碳酸钠饱和溶液（由碳酸钠3 g和水30 mL配成），搅拌片刻，立即抽滤（布氏漏斗需预热），滤液冷却后析出结晶，抽滤，产品用稀乙醇洗涤，干燥得粗品。

六、 实验结果分析及问题讨论

1. 铁酸还原反应的机理是什么？

实验操作跟踪报告

对硝基苯甲酸乙酯制对氨基苯甲酸乙酯

一．实验目的

1.  通过对硝基苯甲酸乙酯的还原，了解有机合成的基本过程;

2.  掌握还原反应的原理及基本操作;

3.  由对硝基苯甲酸乙酯制备对氨基苯甲酸乙酯。

2.实验仪器及药品

三颈烧瓶（250ml），单口烧瓶（100ml），电热套，油浴加热套装置，电动搅拌装置，烧杯若干，球型冷凝管，温度计，抽滤装置一套，真空泵；

对硝基苯甲酸乙酯，还原铁粉，冰醋酸，碳酸钠溶液，无水乙醇

第一次实验：

1，    实验过程

在操作台上搭制油浴加热装置，电动搅拌装置，回流加热装置

17:00  在电子天平上称取1.5g还原铁粉，加入三颈烧瓶中；用吸量管量取1.4ml冰乙酸加入三颈烧瓶中；再用量筒量取15ml水加入三颈烧瓶中。盖上活塞。打开油浴加热装置，电动搅拌装置的电源，打开回流水。开始搅拌加热，直至回流煮沸至95到98℃后，10分钟使铁屑活化。

17:30  油浴T达84℃。向烧瓶中加入5ml水。

17:50  油浴T达95℃。

18:00  油浴T达97℃。停止加热。冷却十分钟。

期间称取对硝基苯甲酸乙酯0.47g。量取10ml无水乙醇。

18:15  油浴T为75℃，加入以上称量的对硝基苯甲酸乙酯和无水乙醇，搅拌。溶液变为红棕色。开始加热。

18:22  油浴T升至80℃，出现回流（缓慢）。

18:35  溶液呈咖啡色。

19:35  油浴T为96.5℃，回流状态（速度均匀正常）。

期间称取3g碳酸钠至烧杯中，加入30ml水搅拌溶解制得10%碳酸钠溶液，温热溶液。

将布氏漏斗放入恒温箱中预热。

20:05  向三颈烧瓶中分三次缓慢加入10%碳酸钠溶液，瓶中出现气泡，至无气泡产生。搅拌片刻。

20:08  迅速搭制好抽滤装置，进行抽滤，用少量乙醇冲洗。滤液呈橙黄色。冷却滤液。配制50%乙醇溶液。

20:20  对滤液抽滤，用50%乙醇洗涤抽滤瓶，得到少量橙黄色滤饼。

20:30  对产品重结晶，得到微量白色产品。

产品量太少，无法测熔点。

2.实验总结：

由于反应物对硝基苯甲酸乙酯量太少，可能导致产物量也很少。

加入的水过多，在反应中导致产物水解使产量变少。

抽滤瓶没有洗干净，导致滤饼颜色不纯。

4.  实验方案改进

不宜加入过多水

增加反应物的量

将抽滤瓶洗干净

第二次实验：

1.       实验过程：

在操作台上搭制油浴加热装置，电动搅拌装置，回流加热装置

08:27 在电子天平上称取5.0g还原铁粉，加入三颈烧瓶中；用吸量管量取1.5ml冰乙酸加入三颈烧瓶中；再用量筒量取10ml水加入三颈烧瓶中。盖上活塞。打开油浴加热装置，电动搅拌装置的电源，打开回流水。开始搅拌加热，直至回流煮沸至95到98℃后，10分钟使铁屑活化。

08:38  油浴T达73℃。

09:00  油浴T达95℃。溶液颜色稍微变深。

09:10  油浴T达98℃。停止加热。冷却十分钟。

期间称取对硝基苯甲酸乙酯0.70g。量取10ml无水乙醇。

09:20  油浴T为88℃，加入以上称量的对硝基苯甲酸乙酯和无水乙醇，搅拌。溶液变为红棕色。再次加热。

09:23  溶液变为砖红色，出现回流，油浴T为85℃。

09:28  溶液呈棕黑色，油浴T为88℃。

11:00  称取3g碳酸钠至烧杯中，加入30ml水搅拌溶解制得10%碳酸钠溶液，温热溶液。

将布氏漏斗放入恒温箱中预热。

11:15  向三颈烧瓶中分三次缓慢加入10%碳酸钠溶液，瓶中出现气泡，至无气泡产生。搅拌片刻。

11:20  迅速搭制好抽滤装置，进行抽滤，抽滤瓶中产生白色絮状沉淀。冷却滤液。配制50%乙醇溶液。

11:30  对滤液抽滤，得到纯白色滤饼。

11:50  对产品重结晶，得到白色晶体产品。

对产品干燥  称量得0.5110g.

2.实验总结：

从文献中查的：对氨基苯甲酸乙酯（苯佐卡因），熔点：88~90℃　；性状，白色晶体。

实验测得熔程：89.5~90℃，所得产品的熔点及性状均与其相符，可知所得产品的确为目的产物-对氨基苯甲酸乙酯

实验综合报告

一． 实验目的

5.  通过对硝基苯甲酸乙酯的还原，了解有机合成的基本过程;

6.  掌握还原反应的原理及基本操作;

7.  由对硝基苯甲酸乙酯制备对氨基苯甲酸乙酯。

二．实验原理

三．实验仪器及药品

三颈烧瓶（100ml和500ml），磁力加热套装置，搅拌子，烧杯若干，球型冷凝管，温度计，抽滤装置一套，真空泵；

对硝基甲苯，高锰酸钾，十六烷基三甲基溴化氨，浓盐酸，精密pH试纸（1-5），无水乙醇。

四．实验过程及数据处理

对氨基苯甲酸乙酯的制备（还原）

   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。稍冷，在搅拌下，分次加入温热的碳酸钠饱和溶液（由碳酸钠3 g和水30 mL配成），搅拌片刻，立即抽滤（布氏漏斗需预热），滤液冷却后析出结晶，抽滤，产品用稀乙醇洗涤，干燥得粗品。

反应物：0.70g

产物  : 0.5110g

质量产率：73.00%

摩尔产率：86.24%

 

第二篇：综合实验论文--苯佐卡因

                                                          宁波理工学院

  综合实验报告

                                                                                               

  

实验名称     苯佐卡因的合成      

姓    名               

学    号        

分院(系)    生物与化学工程分院

专业班级         

指导教师         

       完成日期  2010 年06月16日

摘要

摘要：

苯佐卡因是一种非水溶性的局部麻醉药，有止痛、止痒作用。苯佐卡因作用的特点是起效迅速，约30秒钟左右即可产生止痛作用，且对粘膜无渗透性，毒性低，不会影响心血管系统和神经系统。在实验室条件下，将对甲苯胺用乙酸酐处理酰化反应转变为对甲基乙酰苯胺，为第二步高锰酸钾氧化反应中保护氮基，避免氨基被氧化，再把对甲基乙酰苯胺中的甲基用高锰酸钾氧化为相应的羧基。然后用盐酸进行酰胺的水解，除去起保护作用的乙酰基得到对氨基苯甲酸。最后对对对氨基苯甲酸用农硫酸乙醇进行脂化得到对氨基苯甲酸乙酯。即：

精制粗产物，进行红外吸收光谱分析。

 引言

外科手术所必需的麻醉剂或称止痛剂，是一类已被研究得较透彻的药物。化学家在这方面充分显示了他们的才能，他们对天然药物古柯碱研究的结果最终以更理想的合成品来代替它们，这种合成品作用更强，且无副作用和危险性。

最早的局部麻醉剂是从南美洲生长的古柯植物中提取的古柯碱或称柯卡因，但具有容易成瘾和毒性大等缺点，在搞清了古柯碱的结构和药理作用之后，人们已合成和试验了数百种局部麻醉剂，苯佐卡因和普鲁卡因公是其中的两种。已经发现的有活性的这类药物均有如下共同的结构特征：分子的一端是芳环，另一端则是仲胺或叔胺，两个结构单元之间相隔1—4个原子连结的中间链。苯环部分通常为芳香酸酯，它与麻醉剂在人体内的解毒有着密切关系；氨基还助于使此类化合物形成溶于水的盐酸以制成注射液。

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：

中国苯佐卡因产业发展出现的问题中，许多情况不容乐观，如产业结构不合理、产业集中于劳动力密集型产品；技术密集型产品明显落后于发达工业国家；生产要素决定性作用正在削弱；产业能源消耗大、产出率低、环境污染严重、对自然资源破坏力大；企业总体规模偏小、技术创新能力薄弱、管理水平落后等。

我们通过合成及研究来了解苯佐卡因及合成的相关操作。

苯佐卡因的合成方法

苯佐卡因，化学名为对氨基苯甲酸乙酯，是一种白色针状晶体。分子量为153，熔点为92℃.难溶于水，易溶于乙醇、氯仿、乙醚。它是重要的医药中间体，可作为奥索仿、奥索卡因、普鲁卡因等前体原料。同时，它在医药上又用作局部麻醉剂，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。

苯佐卡因的合成方法主要有：

①        以对甲基苯胺为原料，经酰化、氧化、水解、酯化制得苯佐卡因。本方法所用条件较温和，但反应步骤较多，收率低。其制备路线如下:                                

② 先用硫酸亚铁还原对硝基苯甲酸得对氨基苯甲酸，再与无水乙醇在酸性条件下酯化得苯佐卡因。本方法用硫酸亚铁还原生成的对氨基苯甲酸，由于其羰基与铁离子形成不溶性沉淀而混于铁泥中不易分离，此外对氨基苯甲酸的化学活性比对硝基苯甲酸的活性低，故其第二步的酯化反应的效率也不高，产物的收率较低。制备方法如下:

③ 酯化与还原合并为一步进行。本方法需要用到金属锡，原料昂贵。

④ 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。本方法工艺成熟，原料易得，是许多药厂采用的方法。但浓硫酸因具有强氧化性，使副反应较多，后续处理麻烦。泽深，对设备腐蚀严重。

上世纪80年代末，Gedye等用微波辐射加热方法进行有机合成研究，给有机化学研究带来一片新天地。微波技术用于有机合成反应具有特殊的优越性。它因具有均匀快速、收率高、产物易分离、污染小或无污染等特点而倍受注重。在酯化反应中采用对甲苯磺酸为催化剂，利用微波辐射技术合成对硝基苯甲酸乙酯。工艺改进后，反应时间缩短，相应反应阶段收率和目标产物收率有所提高。对甲苯磺酸价廉易得，在本实验酯化反应中基本具备硫酸的优点，且氧化性较弱，反应中副反应较少，相容性好、反应速度快、环境污染小、腐蚀性小。与传统方法相比，微波辐射技术用于有机合成反应具有生产工艺简单，节约能源，反应时间短，产品色泽好，收率高，最佳条件容易寻找等优点

产品通过查阅各种文献发现已有的苯佐卡因合成方法存在的问题选择合适的反应条件，使得合成更加温和、产品的质量更好、得到更高的产率

1.3合成路线设计

以对甲苯胺为原料，经酰化、氧化、水解、酯化—系列反应
得到局部麻醉剂-苯佐卡因的合成。以上各步均需要对产物进行定性的分析。

总的反应路线图如下：

CH₃C₆H₄NH₂→CH₃C₆H₄NHCOCH₃→COOHC₆H₄NHCOCH₃→COOHC₆H₄NH₂ →NH₂C₆H₄COOC₂H₅

1.4苯佐卡因及中间体的物理和化学性质

1.4.1苯佐卡因的物理和化学性质

无色斜方形晶体，无色无嗅无味。分子量165.19。熔点88-90℃。易溶于醇、醚、氯仿。能溶于杏仁油、橄榄油、稀酸。难溶于水。可燃。

1.4.2中间体对甲基乙酰苯胺的物理和化学性质

白色结晶粉末，微带苦味。熔点130-132℃，溶于乙醇、丙酮、氯仿、稀酸和碱，微溶于水。易燃，低毒。   

在不同温度下，对甲基乙酰苯胺在100ml水中的溶解度为(g／℃):

0.10／20℃，0.18／25℃，0.36／50℃，2.45／80℃，4.6／100℃。

1.4.3中间体对乙酰氨基苯甲酸的物理和化学性质

白色片状结晶。熔点256.5℃。溶于乙醇，难溶于水和乙醚。

1.4.4中间体的对氨基苯甲酸物理和化学性质

淡棕黄色晶体，纯品为无色针状晶体，久置空气或见光易氧化变黄。味苦。熔点188℃。相对密度1.374。是两性物质，可溶于酸、碱中，对酸碱溶液稳定，对强氧化剂不稳定。易溶于沸水，醇、醚、乙酸乙酯和冰醋酸中，稍溶于冷水，不溶于苯、石油醚中

2 实验材料及方法

2.1 实验药品及仪器

2.1.1 实验药品

表2.1实验主要涉及到的原料数据列表

表2.2  实验主要仪器设备数据列表

 

    图1                 图2                            图3             图4

回流装置             蒸馏装置                       刺形分馏柱      抽滤装置

2.2合成方法

2.2.1对甲基乙酰苯胺的合成

芳胺的酰化可作为氨基的保护基-乙酰基衍生物，降低芳胺对氧化降解的敏感性。乙酰基的空间效应使芳胺成为对位取代。反应：

CH₃C₆H₄NH₂+ CH₃COOH→CH₃C₆H₄NHCOCH₃+H₂O

在100mL圆底烧瓶中，加入10.7 g对甲苯胺（0.1 mol, M=107.16g/mol)）后，缓慢加入  14.4  mL冰醋酸 (0.25mol)及少许锌粉（约0.1g）（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1.5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 200 ml冷水的烧杯中，即有白色固体析出，稍加搅拌冷却，抽滤，用少量冷水洗涤晶体。粗产品用水重结晶，抽滤得白色固体，干燥，称重14.1g并测其熔点。纯粹对甲基乙酰苯胺的熔点为154℃。

  

2.2.2对乙酰氨基苯甲酸的合成

芳胺的酰化可作为氨基的保护基-乙酰基衍生物，降低芳胺对氧化降解的敏感性。用高锰酸钾进行化学氧化。

反应：  CH₃C₆H₄NHCOCH₃→COOHC₆H₄NHCOCH₃

对乙酰氨基苯甲酸(M=179.16g/mol)

在1000mL烧杯中，加入对甲基乙酰苯胺 7.5  g（0.1mol，M=149.16g/mol），七水合结晶硫酸镁 20.0  g（ 0.08   mol）,19 g高锰酸钾（    0.11mol,M=158.03g/mol）和 350   mL的水，将混合物在水浴上加热到约85℃。充分搅拌45分钟。

混合物变成深棕色，趁热用两层滤纸抽滤除去二氧化锰沉淀，重新过滤一次。取无色滤液，冷却，加20%硫酸酸化至溶液呈酸性，生成白色固体，抽滤，压干，干燥，产量约为  1.0  g。纯化合物熔点为250-252℃。

图2.1合成装置

2.2.3对氨基苯甲酸的合成

芳胺的酰化可作为氨基的保护基-乙酰基衍生物，降低芳胺对氧化降解的敏感性。乙酰基衍生物可水解成芳胺。

反应：  COOHC₆H₄NHCOCH₃→COOHC₆H₄NH₂

对氨基苯甲酸（M=137.16g/mol）

在50mL圆底烧瓶中加入对乙酰氨基苯甲酸  1.0 g (0.05mol)，加入约8   mL的18%的盐酸进行水解（以每克产物8mL18%的盐酸来计算盐酸的量），用小火缓缓回流30min。待反应物冷却后，加入    5 mL冷水，然后用10%氨水中和，使反应混合物对石蕊试纸恰成碱性，切勿使氨水过量。每30mL最终溶液加1mL冰醋酸，充分摇振后置于冰浴中骤冷以引发结晶，必要时用玻璃摩擦瓶壁引发结晶。抽滤收集产物。纯粹熔点为186-187℃。

2.2.4对氨基苯甲酸乙酯的合成

反应：  COOHC₆H₄NH₂ →NH₂C₆H₄COOC₂H₅

对氨基苯甲酸乙酯（M=165.16g/mol)

在100mL圆底烧瓶中，加入对氨基苯甲酸  1.0  g，   12.5 mL95%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1    ml浓硫酸，立即产生大量沉淀，将反应混合物在水浴上回流1小时，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，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。将溶液倾析到分液漏斗中，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30mL乙醚萃取两次，合并乙醚层。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4mL为止。残余油状物用乙醇和水重结晶，产量约为  0.1  g，熔点为90℃。

3 实验结果与讨论

3.1 对甲基乙酰苯胺合成结果与分析

实验数据处理

实验讨论：这次实验在步骤中先生成了对氨基乙酰苯甲酸，这一步主要是为了保护氨基不被KMnO4氧化掉，让反应能够顺利进行，这一步反应中要注意锌粉不可以加过量，还要控制好温度，温度不可以过高，过高的话产物有可能在反应中被碳化，过低的话不能保证反应的正常进行，这一步和后来几步中都有涉及到对熔点的测量，熔点的测量能更好的分析这个物体的纯度以及组成，熔点的测量对有机化合物有很大的实用价值。熔点的测量要求被测物要是干燥的，需要把样品烘干，在装入毛细管里面，测出的熔点是一个范围值，熔点的范围对样品的分析也有一定的用处。

    第二步实验中，是利用KMnO4把甲基氧化生成了甲酸，这一步中KMnO4的用量不可以过多，太多的话不但氧化掉了甲基，还会把别的基团氧化掉，控制好高锰酸钾的用量在这一步中是关键，在反应时要不断对溶液进行搅拌和加热，而且要控制好反应的温度，要把温度控制在85度左右，大约要搅拌45分钟或更多的时间，让反应进行完全，取几滴搅拌夜滴在滤纸上，在液体的四周看是否是无色的，有紫色好要继续搅拌直到周围为无色为止。使反应充分进行，，然后趁热抽滤，抽滤时溶液太黏稠，也可以用漏斗帮助分一部分液体。然后再加入硫酸让溶液酸化，生成酸基。这一步的产率为15.2%，产率低。产品损失的地方是在结晶与抽滤中，由于抽滤时溶液太黏稠，以致于抽滤的时间过长，这样溶液冷却，产品析出.

第三步反应是在酸性的情况下生成了对氨基苯甲酸，反应要注意的地方是在滴加10%的NH3·H2O时要小心，不可以太过于心急，滴加太快很容易超过产生沉淀时的PH值，就会看不到有沉淀生成，以至以后还要滴加盐酸来降低PH值，这样不但浪费了时间，还减少了产量，这一步的 产率为0.03%。

第四步的实验是在酸性的条件下的酯化反应，生成最终产物苯佐卡因，这一步要注意的是，加热时的温度不能太高，而且时间也不能过长，时间太长酯会分解，在加热回流结束以后加入Na2CO3,过量后会有一部分沉淀生成，这里的沉淀物质大部分是我们所要的产品，沉淀要用乙醚溶解，蒸馏是要水浴加热，这是由于乙醚的沸点很低，在高温下会燃烧，所以加热时要很小心，要控制好火源，不要太接近火源，萃取是利用物质在两种互不相溶的溶剂中溶解度或分配的不同来达到分离，提取或纯化目的的操做，这一步得到产品0.5g，产率为55.6%

3.4.2对氨基苯甲酸乙酯的红外光谱分析(见附页)

红外光谱的官能团定性

  经分析，制得的样品均有这些吸收峰，所以所制得的产物为对氨基苯甲酸乙酯。

4 实验总结与展望

本次实验锻炼了同学自主学习，通过相关的文献来解决问题的能力，在初步完成实验研究方法的基本训练，掌握综合化学实验的技能，以增强分析，解决实际问题的能力。把化合物的合成，组成分析，性质表征，仪器的应用有机的结合起来。通过综合实验的训练，可以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，为以后打下良好的基础。这次实验以对氨基甲苯为原料来制取苯佐卡因.本次实验有利有在实验室里制备苯佐卡因，但由于它所花的时间比较长和步骤比较多，产率也并不输十分的理想，所以并不能运用在工业上的大量生产。在今后的学习中要学会多运用课外提供的材料来分析试验，找到更多制备一个原料的方法，不能只局限于一种方法，要学会化难为简，不要惧怕复杂的实验，多阅读与专业有关的知识。

苯佐卡因除了在医药上具有广泛的应用，在渔业科研和生产中，为方便操作，避免损伤，常常需要使用麻醉剂减弱或暂停鱼体的生理活动。而今，试验使用的麻醉剂已有苯佐卡因，MS-222，二氧化碳等。试用范围除集装运输外，还开拓展到标志放流和种群分离等方面。但苯佐卡因在渔业生产应用中还没有大范围推广。究其原因，主要还有两个问题尚未解决：一是可能有部分鱼类(如虹鳟)被麻醉后，经过很长时间残留物仍不消失，这就需要对主要养殖鱼类逐一试验，确定它们忍受苯佐卡因的临界值及被麻醉后鱼体残留浓度的降低情况；二是麻醉鱼死亡之后，鱼体残留物浓度就很难再降低，即使加工成鱼糜，麻醉鱼经过蒸煮，脱水等处理，残留物含量还是几乎不变。这就需要针对性地制定具体鱼类和种群的麻醉剂量标准，实用中保证麻醉鱼不致死亡，并加强消除鱼体残留物的食品加工方法的研究。

 

参考文献

[1] 有机化学微型实验  化学工业出版社.

[2] 有机化学实验  高等学校教材  西北工业大学出版社. 

[3] 有机化学实验  化学工业出版社.

[4] 有机化学实验  高等教育出版社.