苯佐卡因的合成(3)

2.3实验器材

试剂：无水乙醇,对硝基苯甲酸,铁粉,5%碳酸钠溶液，氯化铵，氯仿，5% 盐酸，40% 氢氧化钠，氯化钙,浓硫酸,活性碳，50% 乙醇。所有试剂均为分析纯或化学纯.

仪器：HH-2 数显恒温水浴锅，DHG-9140A型电热恒温鼓风干燥箱，SHB-B95型循环水式多用真空泵，JB50-D型增力电动搅拌机，分析天平.

2.4实验步骤

2.4.1对硝基苯甲酸乙酯的制备（酯化）

在干燥的100 mL圆底瓶中加入对硝基苯甲酸6 g，无水乙醇24 mL，逐渐加入浓硫酸2 mL，振摇使混合均匀，装上附有氯化钙干燥管的球型冷凝器，油浴加热回流70 min（油浴温度控制在100-120℃）；稍冷，将反应液倾入到100 mL水中，抽滤；滤渣移至乳钵中，研细，加入5%碳酸钠溶液10 mL（由0.5 g碳酸钠和10 mL水配成），研磨5 min，测pH值（检查反应物是否呈碱性），抽滤，用少量水洗涤，干燥，计算收率。

2.4.2对氨基苯甲酸乙酯的制备（还原）

在装有搅拌器及球型冷凝器的100mL三颈瓶中，加入水25mL，氯化铵0.7g，铁粉4.3g直火加热至微沸，活化5min。稍冷，慢慢加入对硝基苯甲酸乙酯5克，充分激烈搅拌，回流反应70min。待反应液冷至40℃左右，加入少量碳酸钠饱和溶液调至pH=7-8，加入氯仿30mL，搅拌3-5分钟，抽滤；用10mL氯仿洗三颈瓶及滤渣，抽滤，合并滤液，倾入100mL分液漏斗中，静置分层，弃除水层，氯仿层用5%盐酸90mL分三次提取，合并萃取液（氯仿回收），用40%氢氧化钠调至pH=8析出结晶，抽滤，得苯佐卡因粗品，计算收率。

2.4.3精制

将粗品置于装有球形冷凝器的100 mL圆底瓶中，加入10~15倍（mL/g）50% 乙醇，在水浴上加热溶解。稍冷，加活性碳脱色（活性碳用量视粗品颜色而定），加热回流20 min，趁热抽滤（布氏漏斗、抽滤瓶应预热）。将滤液趁热转移至

烧杯中，自然冷却，待结晶完全析出后，抽滤，用少量50% 乙醇洗涤两次，压干，干燥，测熔点，计算收率。

2.4.4注释

1. 酯化反应须在无水条件下进行，如有水进入反应系统中，收率将降低。无水操作的要点是：原料干燥无水；所用仪器、量具干燥无水；反应期间避免水进入反应瓶。

2. 对硝基苯甲酸乙酯及少量未反应的对硝基苯甲酸均溶于乙醇，但均不溶于水。反应完毕，将反应液倾入水中，乙醇的浓度降低，对硝基苯甲酸乙酯及对硝基苯甲酸便会析出。这种分离产物的方法称为稀释法。

3. 还原反应中，因铁粉比重大，沉于瓶底，必须将其搅拌起来，才能使反应顺利进行，故充分激烈搅拌是铁酸还原反应的重要因素。A法中所用的铁粉需预处理，方法为：称取铁粉10 g置于烧杯中，加入2% 盐酸25 mL，在石棉网上加热至微沸，抽滤，水洗至pH 5~6，烘干，备用。

3结果与讨论 3.1结果

表一 因素水平表 水平 1 2 3 因素 A回流时间min 60 70 80 表二 正交试验结果表 B浓硫酸ml 1 2 3 C反应温度 80 90 100 本实验为三因素三水平试验，可以选择L9( 33) 正交表，得出实验方案如表二。

试验号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 均值1 均值2 均值3 A 1 1 1 2 2 2 3 3 3 0.703 0.768 0.715 B 1 2 3 1 2 3 1 2 3 0.710 0.740 0.736 C 1 2 3 2 3 1 3 1 2 0.702 0.733 0.705 产率（%） 64.4 73.3 73.3 75.4 78.6 76.3 73.2 70.0 71.2 极差 0.065 0.030 0.048 从表2 可以看出，反应的回流时间是对反应收率影响最大的因素，而由于我们希望收率越大越好，所以我们确定的最优方案应为:回流时间：70min,浓硫酸的量：2ml,温度：100℃。

在最优的反应条件下进行了还原反应与精制反应，其中还原反应的收率为：78.6% 。精制反应的收率为

3.2讨论

（1）本次实验的主要内容为对硝基苯甲酸的酯化和硝基的还原。酯化反应中要保证系统无水，否则会使收率降低；另外，酯化反应需要加浓硫酸作为催化剂，滴加时应缓慢逐滴加入，否则会使乙醇碳化。

（2）硝基还原反应以铁粉作为还原剂，铁粉为黑色且比重较大，加入后在瓶底形成黑色粘稠物，反应过程中要提供转子足够的功率将铁粉搅拌起来，以起到较好的还原作用。另外铁粉要活化，否则还原效果不佳。

（4）. 对硝基苯甲酸乙酯及少量未反应的对硝基苯甲酸均溶于乙醇，但均不溶于水。反应完毕，将反应液倾入水中，乙醇的浓度降低，对硝基苯甲酸乙酯及对硝基苯甲酸便会析出。这种分离产物的方法称为稀释法。

（5）向对硝基苯甲酸乙酯粗品中中加入碳酸钠调至碱性的目的，是使未反应的对硝基苯甲酸成盐，即可以溶于水，达到纯化产物的目的。

（6）用盐酸萃取苯佐卡因氯仿溶液三次的过程均取水层保留，因为盐酸与对氨基苯甲酸乙酯发生成盐反应而溶于水；氯仿层要进行反萃，以更多的提取其中的产物。

（7）析晶的过程最常用的是使溶液缓慢冷却，缓慢降温可以使得到的晶体较大，较密实，晶型和成色均较好；如果选择骤冷，得到的晶体较小，晶型差，并且容易结块。本实验中对硝基苯甲酸乙酯的反应液是倾入到50℃的水中，再降至室温缓慢析晶，避免了晶体结块，产物状态较好。有的教材是将反应液直接倾入冰水中，析出结晶，晶体太细，难以过滤。 （8）加入固体碳酸钠时要慢慢加入，以防止大量泡沫而溢出。

结论

合成苯佐卡因的实验需要实验前的严密准备，尤其要求

严谨，实验要求不能出错，牵一发而动全身，实验操作如不够规范。一些不规范的操作还导致了各步骤产物的损失和杂质的增多，如滴加试剂的速度过快，导致了反应产率下降。其次是不注重对实验思想的领会，导致不必要的错误。 实验有些情况是不可避免，只有平时细心学习，多加练习，充分准备，提高实验操作能力，结合理论与实践