Prokaino hidrochloridas (hcl)yra balti kristaliniai milteliai, bekvapiai, šiek tiek kartaus skonio, labai gerai tirpsta vandenyje, mažai tirpsta etanolyje ir chloroforme. Junginio molekulinė masė yra 272,77 g/mol, lydymosi temperatūra yra 153-156 laipsnis, o virimo temperatūra yra 373,6 laipsnio. Taip pat žinomas kaip Novocain. Tai organinis junginys, naudojamas medicinoje skausmui mažinti blokuodamas nervinius signalus. Dėl cheminių prokaino hidrochlorido savybių jis plačiai naudojamas medicinoje ir farmacijoje, tačiau turi ir daug reaktyvių savybių.
Jo pH paprastai yra tarp 4.5-6. Šis pH yra labai svarbus tiek jo stabilumui, tiek jo elgesiui organizme. Tai gana minkšta medžiaga, paprastai tarp 1-2 molinio kietumo. Tai reiškia, kad jo paviršius yra jautresnis įbrėžimams ir pažeidimams. Drėgmės kiekis yra labai svarbus jo kokybei. Per didelis ir per mažas drėgmės kiekis turės įtakos jo stabilumui ir aktyvumui. Paprastai jo drėgmės kiekis turi būti nuo 1-2 proc.
Prokaino hidrochloridas yra vietinis anestetikas, kuris taip pat naudojamas kaip nereceptinis vaistas, mažinantis nedidelį skausmą, pvz., dantų skausmą. Jis plačiai naudojamas medicinos pramonėje, nes yra saugus ir veiksmingas vietinis anestetikas. Čia bus aptariami keli prokaino hidrochlorido sintezės metodai.
1. Para-aminobenzenkarboksirūgšties (PABA) ir dietilaminoetanolio reakcija:
Ankstyviausias prokaino hidrochlorido paruošimo būdas yra PABA ir dietilaminoetanolio reakcija šarminėmis sąlygomis, kad susidarytų prokainas. Šį metodą 1905 m. atrado Ernestas Fourneau ir Pierre'as Refrainas.
Pirmiausia PABA parūgštinama koncentruota sieros rūgštimi, kad susidarytų atitinkamas amidas, o po to, veikiant natrio hidroksidui, jis reaguoja su etilendiaminu, kad susidarytų prokaino bazė. Galiausiai prokaino bazė neutralizuojama druskos rūgšties tirpalu, kad būtų gautas prokaino hidrochloridas.
2. Prokainamido ir PABA reakcija:
Prokainamidas yra pažangus psichotropinis vaistas, gaunamas sulfonuojant prokainą. Todėl prokainas reaguoja su p-toluensulfonrūgštimi ir H2SO4, kad susidarytų 14-metilintas prokainamidas, o reaguoja su PABA, kad susidarytų HCL druska.
3. Prokaino ir benzenkarboksirūgšties reakcija:
Prokaino hidrochloridas gali būti pagamintas kaitinant prokaino ir benzenkarboksirūgšties reakciją 300 laipsnių temperatūroje.
4. Prokaino ir p-aminobenzenkarboksirūgšties etilo esterio reakcija:
Reaguokite prokainą ir p-aminobenzenkarboksirūgšties etilo esterį metanolyje, tada naudokite vandenilio chlorido rūgšties vandeninį tirpalą jonams nusodinti, kad tiesiogiai gautumėte prokaino hidrochloridą.
5. BOC apsaugoto etileno diamino reakcija:
BOC apsaugotas etileno diaminas gali reaguoti su PABA, atlikti diazotizacijos reakciją esant natrio bikarbonatui, tada reaguoti su prokainamidu, kad gautų prokainą ir galiausiai virstų prokaino hidrochloridu.
5.1. OC apsaugotas etileno diaminas yra diamino pagrindu pagamintas junginys, kurio cheminė formulė yra C6H14N2O2. Jis gaunamas reaguojant etileno diaminą su BOC-OSu (N-alkoksikalenilchloridu). Reakcijos lygtis yra tokia:
H2NCH2CH2NH2plius BOC-OSu → H2N(CH2)2NHBoc plius HCl plius CO2
Tarp jų HCl ir CO2 yra šalutiniai reakcijos produktai, o BOC apsaugotas etileno diaminas yra tikslinis produktas.
5.2. Reakcijos su prokaino hidrochloridu:
BOC apsaugotas etileno diaminas gali reaguoti su prokaino hidrochloridu, sudarydamas naujus junginius, turinčius didesnį biologinį aktyvumą. Reakcijos lygtis yra tokia:
H2N(CH2)2NHBoc plius C13H20N2O2Cl → C19H30N4O3plius HCl plius Boc-NH2
Tarp jų C19H30N4O3yra tikslinis produktas, o Boc-NH2 yra šalutinis reakcijos produktas.
5.3. Reakcijos žingsniai
(1) Ištirpinkite BOC apsaugotą etileno diaminą 5 ml sauso chloroformo, įpilkite 2,2 mmol AlMe3 ir švelniai maišykite kambario temperatūroje 2 valandas.
(2) Ištirpinkite prokaino hidrochloridą 5 ml sauso chloroformo, įpilkite N,N-dimetilformamido (DMF) ir 30 procentų natrio hidroksido (NaOH) tirpalo, kad pH sureguliuotų iki 9-10.
(3) Pirmiau minėtos dvi reakcijos sistemos buvo sumaišytos ir kaitinamos 60 °C temperatūroje 4 valandas.
(4) Po aušinimo mišinys nuplaunamas vandeniu ir perkeliamas į dalijamąjį piltuvą.
(5) Tris kartus ekstrahuokite organinę fazę chloroformu.
(6) Organinės fazės buvo sujungtos ir išdžiovintos bevandeniu Na2SO4.
(7) Chloroformas buvo pašalintas naudojant sukamąjį garintuvą, o likutis ištirpintas nedideliame kiekyje chloroformo ir filtruojamas.
(8) Produktas buvo surinktas ir neapdorotai ekstrahuotas dietilo eteriu, po to išplautas 70 procentų vandens ir metanolio mišiniu (t/v).
(9) Tirpiklis buvo pašalintas naudojant sukamąjį garintuvą, o liekana išdžiovinta vakuume.
(10) Nustatykite gaminio fizines ir chemines savybes ir aptikkite jo absorbcijos smailes UV-Vis spektrometru.
5.4. Išvada:
Apsaugant prokaino hidrochloridą N-alkoksikarbenilo grupe ir naudojant BOC apsaugotą etileno diaminą, galima gauti naujus junginius, pasižyminčius didesniu biologiniu aktyvumu. Reakcijos proceso metu būtina atkreipti dėmesį į reakcijos sąlygų kontrolę, įskaitant temperatūrą, pH vertę, reakcijos laiką ir kt., kad būtų užtikrintas produkto grynumas ir išeiga. Produktą galima atpažinti ir išanalizuoti matuojant produkto fizines ir chemines savybes bei aptinkant jo absorbcijos smailę ultravioletinių spindulių matomu spektrometru.
6. Esterifikavimo metodas:
Prokaino hidrochloridas gali būti pagamintas naudojant esterifikavimo metodą. Pirmiausia sureaguokite PABA su propano anhidridu arba benzoilo chloridu, kad gautumėte prokaino metilo esterį arba prokaino benzilo esterį. Vėliau etilendiaminas arba propilenglikolis naudojamas reaguojant su prokaino metilo esteriu arba prokaino benzilo esteriu, kad būtų gauta prokaino bazė. Galiausiai jis neutralizuojamas druskos rūgšties tirpalu, kad būtų gautas prokaino hidrochloridas. Šis sintetinis metodas gali būti įgyvendintas atliekant šiuos veiksmus.
6.1. Alkoholio ir rūgšties parinkimo esterinimui nustatymas
Visų pirma, reakcijai su rūgštimi reikia parinkti tinkamą esterintą alkoholį. Paprastai pasirinkto alkoholio hidroksilo grupė yra aktyvesnė ir lengvai reaguoja su rūgštimi. Prokaino hidrochlorido sintezėje esterintas alkoholis gali būti pasirinktas kaip prokainamidas, o rūgštis gali būti pasirinkta kaip dimetilkarbamo rūgštis (DMAMC). Esterifikavimo reakcijos mechanizmas yra riebalų rūgščių esterio susidarymas per rūgštimi katalizuojamą hidroksilo ir karboksilo grupių reakciją.
6.2. Nustatykite reakcijos sąlygas
Paprastai esterifikavimo reakcija turi būti atliekama esant tam tikrai temperatūrai, slėgiui ir reakcijos laikui, o šios sąlygos turi būti nustatytos eksperimento metu, kad būtų gauti didelės išeigos ir didelio grynumo produktai. Prokaino hidrochlorido sintezėje reakcijos temperatūra yra {{0}} laipsnis, reakcijos slėgis yra 1.5-2,0 atm, o reakcijos laikas yra 16-24 val.
6.3. Eksperimentinės sąrankos ir reagentų paruošimas
Paruoškite reikiamą eksperimentinę įrangą ir medžiagas, įskaitant reakcijos virdulį, magnetinę maišyklę, reaktoriaus dangtį, vakuuminį vamzdelį, sandariklį, svėrimo prietaisą ir kt. Reakcijai reikalingas esterifikuotas alkoholis ir rūgštis sumaišomi pagal tam tikrą molinį santykį ir ištirpinami atitinkamu kiekiu. tirpiklis.
6. 4. Esterifikavimo reakcija
Supilkite sumaišytus reagentus į reakcijos virdulį, kambario temperatūroje įpilkite esterinimo katalizatoriaus, tada kaitinkite iki reakcijos temperatūros ir išmaišykite. Paprastai reakcijos pradžioje susidaro didelis kiekis dujų, o rūgščiai ir vandeniui sugerti naudojamas rūgštus sorbentas. Reakcijai pasibaigus, reakcijos tirpalas atšaldomas iki kambario temperatūros, o esterinimo produktas atskiriamas vakuuminiu distiliavimu.
6.5. Tolesni apdorojimo veiksmai
Atskyrus esterinimo produktą, reikia atlikti tolesnį apdorojimą, įskaitant spalvos pašalinimą, kristalizavimą ir gryninimą. Paprastai esterifikavimo produktas ištirpinamas organiniame tirpiklyje, nuspalvinamas aktyvintosios anglies adsorbentu, po to kristalizuojamas ir išgryninamas, o galiausiai produktas rafinuojamas didelio efektyvumo skysčių chromatografija (HPLC) ir kitais metodais.
Atlikus aukščiau nurodytus veiksmus, galima gauti didesnio grynumo prokaino hidrochlorido esterio junginius. Šis sintezės metodas gali būti patogus prokaino hidrochlorido tyrimams, taip pat gali būti nuoroda į kitų esterių junginių sintezę.