利多卡因的合成.docx
局部麻醉剂利多卡因的合成综合实验报告 室温17°C利多卡因的合成一、实验目的 1、 通过利多卡因的制备实验了解胺的酰化、烷基化反应的原理及操2、学习萃取和薄层层析操作技术；熟悉显微熔点测定仪的使用；3、了解IR谱和NMR谱的测定和分析。二、实验原理结构药品名称：利多卡因化学名：N-二乙胺基乙酰-2,6-二甲基苯胺利多卡因是医用临床常用的局部麻药，是防治急性心肌梗死及各种心脏病并发快速室性心律失常药物。本体是白色晶状结晶。熔点68-69°C；沸点180-182°C（0.53KPa），159-160°C（0.267KPa），溶于乙醇、乙醚、苯、氯仿和油类，不溶于水。合成路线：三、实验仪器与试剂：球形冷凝管，两口烧瓶，电热套，长颈漏斗，分液漏斗，布氏漏斗，蒸发仪，B型管 ，显微熔点测定仪等（常用仪器省略）2,6-二甲基苯胺（相对密度0.984，分子量121.18）；冰醋酸；氯乙酰氯（相对密度(水=1)1.50，分子量112.95）；5%乙酸钠；甲苯；二乙胺；盐酸（3mol/L）；氢氧化钠（6mol/L）；石油醚；无水碳酸钾四、实验步骤氯乙酰2,6-二甲基苯胺的制备：在一个干燥锥形瓶中，将适量（5ml)的 2，6-二甲基苯胺（d=0.984）溶于冰乙酸（20ml)，搅拌下缓慢加入相应量(3ml)氯乙酰氯。加热至45，加入5乙酸钠溶液(100ml)。冰浴冷却到10以下，抽滤，水洗涤至滤液呈中性，抽滤至干。80100干燥1小时，称重并计算产率，用B型管测定熔点。薄层层析法 (TLC)是种用来分离混合物的技术。在覆有一层吸附剂薄片状的玻璃、塑胶或铝箔纸上进行的，材质通常为硅胶，三氧化二铝或纤维素。这层吸附剂被称为固定相。样本被点在薄片后，溶剂或溶剂混合物(称为流动相)会因为毛细现象而向上移动。由于不同的分析物会以不同的速度向TLC片上端爬升，因而达到分离。薄层层析法可以用来监测反应过程,分辨存在于混合物的化合物并测定其纯度。采用薄层色谱法监测利多卡因的合成过程。将50mg 氯乙酰2，6-二甲基苯胺样品溶于1mL二氯甲烷中，使用3cm×8cm硅胶G薄层板，二氯甲烷作流动相，广口瓶作色谱缸，碘蒸气显色。确定氯乙酰2，6-二甲基苯胺的Rf值。利多卡因的合成：称取一定量上次制备的氯乙酰2，6-二甲基苯胺（留0.5g做薄层色谱用）用甲苯溶解于干燥的圆底烧瓶中，加入相应量的二乙胺，回流12小时。反应进行20分钟后，做反应混合物和氯乙酰2，6-二甲基苯胺的薄层色谱，以监控反应进行的程度。每间隔一定时间重复上述薄层色谱实验，直到氯乙酰2，6-二甲基苯胺在反应混合物中消失。停止回流，冰浴冷却至5，抽滤，滤液用3 molL-1盐酸萃取(三次，每次10ml)（现象：第一次萃取时是澄清混合液，第二三次萃取时是浅绿色混合液）。将酸液冷却至10，搅拌下缓慢加入6molL-1KOH溶液，有沉淀析出，加至溶液呈碱性。冰浴冷却至20，然后用乙醚萃取碱液(三次，每次10ml)。水洗涤有机层。无水K2CO3干燥溶液。旋转蒸发仪蒸发乙醚得到固体产物，称重。计算产率。五、数据处理氯乙酰2，6-二甲基苯胺的实际产量：m(培养皿+样品) m（培养皿）=26.88-21.52=5.36g n(2，6-二甲基苯胺)=0.984g/mL×5mL÷121.18g/mol=0.04060moln(氯乙酰氯)= 1.50 g/mL×3mL÷112.95g/mol=0.03984mol经比较2，6-二甲基苯胺过量，按氯乙酰氯的量来计算理论值。理论产量：m=0.03984mol×197.63g/mol=7.87g产率=5.367.87×100%=68.1% 熔程：1、140-147°C；2、142-148°C；3、140-144°C 薄层色谱确定Rf值：如上图R1（2，6-二甲基苯胺）=1.154.95=0.23 R1（氯乙酰2，6-二甲基苯胺）=2.354.95=0.47 R2（2，6-二甲基苯胺）=1.25.4=0.22 R2（氯乙酰2，6-二甲基苯胺）=2.45.4=0.4反应中用薄层色谱分离技术监控利多卡因的合成反应进度 实验现象如下说明 氯乙酰2，6-二甲基苯胺（最左边）正在逐渐消失，中间是混合液，右边是反应体系。利多卡因的理论产量= 4.86g÷197.63g/mol×234.34g/mol=5.76g实际产量=m(瓶+样品)-m(瓶)=88,85-85.12=3.73g 产率=3.735.76×100%=64.8% 熔程：66.5-67.5°C六、注意事项1、酰化反应中所用的仪器要干燥。2、每块玻板上硅胶用量要适量，一定要铺均匀。3、活化好的薄层板上点样时点样量要快、细、稳，最多可点两次。4、用KOH中和时应控制pH值8.08.5为宜。七、思考题1、写出合成利多卡因的反应机理。2 比较利多卡因分子中两个氮原子的碱性强弱，为什么用KOH中和时pH值在11以上，白色结晶会减少甚至消失？ 答：前一个氮原子的碱性比后一个氮原子碱性小(即距离羰基碳较远的氮原子碱性大)，在强碱性条件下利多卡因水解生成2,6-二甲基苯胺和另一个羧酸盐，所以白色结晶减少甚至消失。八、实验反思通过本次实验重温胺的酰化、烷基化反应机理的知识，练习萃取和掌握了薄层层析操作技术，实验操作比较繁杂，但是总体做下来还算比较顺利，再次熟悉了显微熔点测定仪、旋转蒸发仪的操作，更加深刻认识到和搭档合作的重要性。 （注：可编辑下载，若有不当之处，请指正，谢谢!）
