1、藥物中間體對胺基苯甲酸的合成及表征 實驗報告專業(yè)班級：高分子材料學院：生化學院作者：吳達宇2016年6月5日摘要本實驗的主要目的是以多步驟的綜合性學生實驗合成苯佐卡因（對氨基苯甲酸乙酯）并了解其物理、化學性質。同時也促進學生對重結晶，抽濾，熔點測試， 分液等基本操作的掌握。苯佐卡因是一種白色針狀晶體，無 臭，味微苦而 麻，遇光漸變黃色，易溶于乙醇、乙醴、氯仿等，難溶于水，臨床上一般用作 局部麻醉劑。本實驗是以對氨基甲苯為原料，先與醋酸反應經(jīng)酰化得對甲基乙酰 苯胺，再與高鈕酸鉀反應經(jīng)氧化得到乙酰氨基苯甲酸，然后加鹽酸經(jīng)水解得到對氨基苯甲酸，最后加乙醇經(jīng)酯化得到產(chǎn)品。由于該有機合成實驗步驟多及實驗

2、 操作上的失誤，使得最終產(chǎn)率較低，但經(jīng)多種中間產(chǎn)物的熔點測定可以基本確 定已成功合成了苯佐卡因，同時實驗技能得到了一定鍛煉。引言本實驗的主要目的是制備對氨基苯甲酸， 學習，了解和掌握氨基保護與脫保 護，及官能團的選擇性氧化。對氨基苯甲酸性狀：無色針狀晶體。在空氣中或光照下變?yōu)闇\黃色。具有中等毒性。刺激皮膚及黏膜。接觸皮膚后迅速用水沖洗。1熔點：187187.5 C2密度：1.374 g/mL at 25 C溶解性：易溶于熱水、乙醴、乙酸乙酯、乙醇和冰醋酸，難溶于水、苯， 不溶于石油84。主要用途：用于染料和醫(yī)藥中間體。用于生產(chǎn)活性紅 M-80, M-10B ,活性紅紫X-2R 等染料以及制取鼠

3、基苯甲酸生產(chǎn)藥物對竣基 甲胺。對氨基苯甲酸可用作防曬劑， 其衍生物對二甲氨基甲酸辛酯，是優(yōu)良的防曬劑。對氨基苯甲酸在 二氫葉酸合成酶的催化下，與二氫蝶呢焦磷酸及谷氨酸或二 氫蝶噬焦磷酸與對氨基苯甲酰谷氨酸合成二氫葉酸。二氫葉酸再在 二氫葉酸還原酶的催化下被還原為四氫葉酸，四氫葉酸進一步合成得到 輔酶F,為細菌合成 DNA堿基提供一個碳單位?；前奉愃幬镒鳛?對氨基苯磺酰胺的衍生物，因與底 物對氨基苯甲酸結構、分子大小和電荷分布類似，因此可在二氫葉酸合成中取代 對氨基苯甲酸，阻斷二氫葉酸的合成。這導致微生物的葉酸合成受阻，生命不能 延續(xù)。細胞質中對氨基苯甲酸在 葡糖醛酸基轉移酶 的催化下可逆轉化為

4、葡糖醛酸 酯，因此植物中全部或大部分對氨基苯甲酸都發(fā)生了酯化，這可能是植物對對氨基苯甲酸的一種貯存和運輸形式。實驗的流程如下:材料與方法本實驗的原料是對甲苯胺，和氨相似，對甲苯胺也是弱堿，其水溶液呈堿 性，pKb=8.920對甲苯胺能與強酸作用生成鹽，其鹽與強堿如氫氧化鈉作用可使 胺重新游離出來。因為氨基同樣容易被氧化，在高鈕酸鉀的作用下會生成硝基， 所以在氧化甲基時，需要將氨基保護起來。到達實驗目的。其他原料：冰醋酸、鋅粉、高鈕酸鉀、10%的氨水、18%的鹽酸、乙醇儀 器：球形冷凝管、直形冷凝管、圓底燒瓶、燒杯等實驗步驟：第一步：.將對苯甲胺10.7g、冰醋酸14.4ml和少量鋅粉加到100

5、ml的燒瓶中, 混合均勻，按圖1搭好，加熱溶解。反應50min以上。.趁熱倒入有200ml水的燒杯中?？梢杂^察到有大量肉色的結晶，抽 濾，收集產(chǎn)物，稱重。取少量的產(chǎn)品對苯乙酰胺加熱烘干，測出熔 點。第二步：.取上一步的產(chǎn)品對苯乙酰胺 7.5g （干重）、七水合硫酸鎂20g高銳 酸鉀16g和水加到500ml的燒杯中。水浴加熱控制溫度為85 c持續(xù) 加熱45min。到溫度下降時說明反應結束。.上一步的反應液中此時有大量的二氧化鈕泥狀沉淀，此時多次抽濾。.抽濾后，向濾液中加入20%的硫酸至沉淀不再增加，此時PH約為2。.再次抽濾，得到產(chǎn)品 對乙酰氨基苯甲酸。稱量，烘干， 測熔點。第三步：.取上一步的

6、產(chǎn)品對乙酰氨基苯甲酸 7.1g,加入50ml的18%的鹽酸 到100ml的燒瓶內(nèi)進行水解，小火回流 30min。.準備好冰水，足量的10%氨水。當上一步的反應完全后，待其冷卻， 加到裝有50ml水的燒杯中。燒杯放到冰水浴中。.開始加10%的氨水，開始時，可以一次加較多的量，每次加入后， 都用玻璃棒蘸取少量的反應液到 PH試紙上，到PH為3左右時， 開始改為滴加氨水，到PH為5時緩慢滴加氨水。到有結晶析出， 且量不再增加時結束。.抽濾，稱量，測熔點。結果與討論實驗結果：第一步反應方程:第一步結果分析：對甲基乙酰苯胺分子量為149.192原 料：對甲苯胺10.7g實際產(chǎn)量：對甲基乙酰苯胺：18.4

7、g （濕重）理論產(chǎn)量：對甲基乙酰苯胺14.9g產(chǎn)品顏色：淡黃色第二步反應方程式：第二步結果分析：對乙酰氨基苯甲酸分子量179.175原 料：對甲基乙酰苯胺：7.5g （干重）實際產(chǎn)量：對乙酰氨基苯甲酸：3.8g （濕重）理論產(chǎn)量：對乙酰氨基苯甲酸：8.9g產(chǎn)品顏色：淡黃色第三步反應方程式：第三步結果分析：對氨基苯甲酸分子量137.1378原 料：對乙酰氨基苯甲酸：7.1g （濕重）實際產(chǎn)量：對氨基苯甲酸：0.68g（濕重）理論產(chǎn)量：對氨基苯甲酸：5.5g產(chǎn)品顏色：黃色針狀各產(chǎn)品實際熔點：對甲基乙酰苯胺：145.0C -145.4C對乙酰氨基苯甲酸：251.3C-251.7C對氨基苯甲酸：185

8、.2C-185.7C討 論:1、在第二階段中，以第一步步反應制得的對甲基乙酰苯胺為原料，經(jīng)過高 鈕酸鉀氧化合成對乙酰氨基苯甲酸。 在進行點滴實驗時應注意，若點滴周圍有紫 色圈（證明溶液中仍有高鈕酸鉀），則應在溶液中滴加乙醇直到有色圈消失， 較好的是一開始就少加一些高鈕酸鉀。 此步反應中高鈕酸鉀的用量甚為關鍵， 過 少，反應不完全；過多，后處理繁瑣，都將影響產(chǎn)品的產(chǎn)率和質量。在實驗過程 中，我邊加熱邊緩緩像溶液中加入高鈕酸鉀，使其溶解充分。由于加熱很久 都沒有是紫色退去，我加入了少量乙醇。由于下一步產(chǎn)物會融解于乙醇中所以下 一步要加熱煮沸使乙醇揮發(fā)出來，不然會影響產(chǎn)率。在抽濾除去MnO汨，顏色偏

9、 黃，可能含有較多雜質，但在重結晶之后產(chǎn)物為較細的純白色。2、在第三步階段中，以第二步中對氨基苯甲酸的合成是酰胺的水解， 即除去起保護作用 的乙?；?，此反應在稀酸溶液中容易進行。但此步反應，成功率最低，后處理時 往往析不出晶體，得不到產(chǎn)品。文獻資料表明，經(jīng)過大量的實驗后發(fā)現(xiàn)，后處理 時調(diào)酸堿性是此步反應成功與否的關鍵步驟。反應過程中，要求“用1O%t水中和，使反應混合物對石蕊試紙恰成堿性，切勿使氨水過量”。這一步的實 施有一定困難，因為每個人對試紙是否達到是要所要求的藍色的看法是不同的， 所以較難確定應加入的氨水的量。 由于我的實驗氨水放多了，堿性過強，所以加 入一定量酸調(diào)節(jié)，因為較難調(diào)節(jié)，可

10、能使產(chǎn)量降低。3、對氨基苯甲酸乙酯又名苯佐卡因，是合成的最終目標產(chǎn)物。它以對氨基苯甲酸與乙醇為原料，在 濃硫酸催化下經(jīng)酯化反應合成的。濃 硫酸有兩個作用，一、作催化劑， 加快反應速率，二 具有吸水 性強，可以除去反應中生成的部分水，使反 應向生成酯的方向進行，從而提高酯的產(chǎn)量。但是，因其具有較強的氧化性和脫 水性，反應過程中副產(chǎn)物多；酯化反應是可逆反應，在酸的催化下，能發(fā)生水解 反應，使其產(chǎn)率降低。因此濃硫酸的用量，對提高對氨基苯甲酸乙酯的產(chǎn)量是至 關重要的。因此，濃硫酸過多過少都會影響產(chǎn)物的產(chǎn)率，用量較難以掌握?？偨Y與展望這個實驗是目前為止我所做的最為綜合的化學實驗，實驗中對各個流程，步驟的把握也有較高的要求。實驗過程中，很多細節(jié)是預期不到的，還是要看操作者當時的操作，所以實 驗的目的并不僅僅是做出產(chǎn)品，還有培養(yǎng)在試驗中處理未知情況的能力。 就在這 樣的一次次學習積累中，理論結合實踐的過程中，實驗的水平才會慢慢提高，化 學的學科素養(yǎng)才會提高。通過此次實驗，我對基礎的化學實驗及對這個學科都有了更深刻的了解，對化學合成的實驗成功進行也有了更大把握， 但這只是一個開始，我才剛剛邁入化 學實驗世界的門檻，在大學日后