局部麻醉剂利多卡因的合成及纯化.doc

_综合实验论文题目：局部麻醉剂利多卡因的合成及纯化院系：化学化工学院专业年级：2014级学三班姓名：彭昕雨学号：41407172指导教师：李楠 二零一六年十月摘要 本实验先以2,6-二甲基苯胺和-氯乙酰氯为原料，在冰醋酸催化下反应得到中间体-氯乙酰-2,6-二甲基苯胺，进行熔点测定。然后通过中间体2,6-二甲基苯胺溶解在甲苯中和过量乙二胺反应得到目标产物利多卡因，用薄层色谱确定反应的结束，进行分离与检测。结果表明，纯化后的收集产率为35.69%；测量其熔点和1HNMR后，确定产物为利多卡因。关键词2,6-二甲基苯胺；-氯乙酰氯-2,6-二甲苯胺；利多卡因；萃取AbstractThe experiment with 2,6-dimethylaniline and alpha chloroacetyl chloride as raw materials, under the glacial acetic acid catalytic reaction gets the tintermediate Alpha acetyl chloride-2,6-dimethylaniline,and measures the melting point ,And then through the intermediate Alpha acetyl -chloride-2,6-dimethylaniline dissolved in toluene and then reacting with excessive ethylenediamine got lidocaine, by thin layer chromatography to ensure the end of the reaction , and do separation and detection. The results showed that the collect production rate is 35.69 % after be purified After measuring the melting point of the collection of production and 1HNMR, determining the product is lidocaine.Keywords2,6-Dimethylaniline; -Chloroacetyl Chloride-2,6-Dimethylaniline; Lidocaine ; Extraction.引言局部麻醉药具有阻滞神经冲动传导的作用，能够暂时阻断局部的痛觉传导，达无痛状态，利于手术和治疗1,2。利多卡因，又称西洛卡因3，学名：N-二乙氨基乙酰-2,6-二甲基苯胺4，分子式为C14H22N2O，白色晶体，属于酰胺类麻醉剂。本实验主要采用的方法是：以2,6-二甲基苯胺为原料，在冰醋酸环境下与-氯乙酰氯反应生成-氯乙酰氯-2,6-二甲苯胺，然后-氯乙酰氯-2,6-二甲苯胺与二乙胺在甲苯中缩合得到利多卡因5。但本次实验在此方法上进行了改进，加入了多次萃取与抽滤，通过对产物的进一步的分离与纯化和提高产物的纯度6。产物经上述操作后，测定熔点及1H NMR,确定其为利多卡因。实验部分实验原理利多卡因(lidocaine)，学名 N-二乙氨基乙酰-2,6-二甲基苯胺，分子式C14 H22N2O，分子量234.34，白色晶体，熔点 6869。是最早研究的酰胺类局部麻醉剂，因其作用较强而持久，常为临床所用。现常用的合成方法以 2,6-二甲基苯胺为原料，在酸性条件下与氯乙酰氯反应生成 氯乙酰-2,6-二甲基苯胺,再与二乙胺缩合得到利多卡因。仪器与试剂锥形瓶、电子天平、温度计、抽滤装置、旋转蒸发仪、显微熔点仪、回流装置、三口圆底烧瓶（须烘干）、薄层色谱板、量筒（一个10mL，两个个50mL，须烘干）、抽滤瓶（须烘干）等。2，6-二甲基苯胺5.0mL、-氯乙酰氯3.0mL、冰醋酸20ml、5% 醋酸钠、甲苯、二乙胺、二氯甲烷、乙醚、K2CO3、浓HCl（12mol/L）、-氯乙酰-2,6-二甲苯胺、KOH（6mol/L）。实验步骤1利多卡因中间体-氯乙酰-2,6-二甲基苯胺的合成在250mL的已干燥的锥形瓶中加入5.0mL 2,6-二甲基苯胺,加入20mL的冰醋酸溶解，搅拌下加入3.0mL-氯乙酰氯（大约在10-15分钟内滴加完）混合液臵于45的水浴上保温20min.加入100mL的5%醋酸钠水溶液，冰浴到10以下，保持30min,即有大量白色固体析出。抽滤，用水洗至和蒸馏水相同pH后抽干，转移至表面皿，在105下干燥80min,得白色固体，称重，算产率。测产品的熔点两次。2利多卡因的合成-氯乙酰-2,6-二甲基苯胺称重，转至干燥的三口烧瓶中（留0.5g做薄层色谱），加入50mL的甲苯溶解，摇匀。取10.00mL的乙二胺缓慢加入烧瓶，混匀，回流（大约在110）。设烧瓶混合液为b液，取少量(约0.5g) -氯乙酰-2,6-二甲基苯胺于洁净小烧杯中，适量CH2CL2 ，设该液为a液，每30min用薄层色谱板测反应进程，至-氯乙酰-2,6-二甲基苯胺至斑点消失，停止回流，冷却至5,抽滤,每次用5ml甲苯洗涤三开烧瓶及沉淀,将母液转移至250ml锥形瓶中备用。3利多卡因的纯化：取15ml浓盐酸与45ml水配成60ml 3mol/L的HCl，用配制好的盐酸萃取反应液b，取水相将其冷却到10待用。取16.8gKOH配制成100ml6.0mol/LKOH，缓慢加到水相，有白色固体析出，调节PH至8.5左右。冷却后用45ml乙醚分成三次萃取，以除去大部分水溶性杂质，合并有机层，再用水洗涤有机层三次，用无水K2CO3干燥有机层30min，再转移至圆底小烧瓶中。将其中的利多卡因溶液转移至旋转蒸发仪上蒸发掉大部分乙醚，减压抽干得白色粉末晶体，烘干并称重。测产品熔点一次及1 HNMR。实验数据记录及处理本实验所用2，6-二甲基苯胺为5.0mL，约为0.041mol, 所用-氯乙酰氯3.0mL，约为0.0377mol，因此2，6-二甲基苯胺相对过量。所以-氯乙酰-2，6-二甲基苯胺理论产量为7.446g。-氯乙酰-2，6-二甲基苯胺M（实际）=15.31gM (理论) =7.446g产率 =15.31/7.446*100% =205.61%利多卡因M (实际) =3.1479gM (理论) =8.82g产率 =3.1479/8.82*100% =35.69%熔程测量-氯乙酰-2，6-二甲基苯胺测定次数/次熔程/1151.4152.02151.9152.7利多卡因测定次数/次熔程/167.668.3结果讨论-氯乙酰-2，6-二甲基苯胺 整个实验室产率偏高，原因可能是（1）实验室电子天平出问题；（2）产品未完全风干；（3）含有较多杂质。理论熔点:150151.5所测值与文献值基本一致,略高于文献值的原因可能是(1)里面含有其他杂质；(2)观察与实际有差。利多卡因 产率偏低，原因可能是（1）用碱洗时未中和完成；（2）第一步值的产物不纯。 理论熔点：6869 所测值与文献基本一致，但实验测定的熔点稍低于文献值，可能原因是（1）仪器降温时间不够便进行测量，导致升温过快，未观察到准确的熔点；（2）得到产品不够纯，含有少量的杂质，使其熔点略偏低。1 HNMR分析（1.14）:二乙胺基上两个甲基上的6个氢原子；（2.23）:与苯环直接相连的两个甲基上的6个氢原子；（2.69）:二乙胺基上两个亚甲基基上的4个氢原子；（3.22）:二乙胺基和羰基之间的亚甲基上的2个氢原子；（7.09）:苯环上的3个氢原子；（8.92）:与苯环相连的N上的1个氢原子。结论：确定其结构为利多卡因，且较纯。参考文献1 冀高林.盐酸罗哌卡因在蛛网膜下腔阻滞中的临床应用.中国药物与临床，2007,7(2):108;2 武天龙.妇科手术麻醉探讨.山西医药杂志，2008,37(1):34-35;3 Thomas J. Reilly. The preparation of lidocaine. Journal of chemical