Prokaīna hidrohlorīds (hcl)ir balts kristālisks pulveris, bez smaržas, nedaudz rūgta garša, ļoti labi šķīst ūdenī, nedaudz šķīst etanolā un hloroformā. Savienojuma molekulmasa ir 272,77 g/mol, kušanas temperatūra ir 153-156 grādi un viršanas temperatūra ir 373,6 grādi. Zināms arī kā Novocain. Tas ir organisks savienojums, ko izmanto medicīnā sāpju mazināšanai, bloķējot nervu signālus. Prokaīna hidrohlorīda ķīmisko īpašību dēļ tam ir plašs pielietojums medicīnā un farmācijā, taču tam ir arī daudzas reaktīvas īpašības.
Tā pH parasti ir starp 4.5-6. Šis pH ir ļoti svarīgs gan tā stabilitātei, gan tam, kā tas uzvedas organismā. Tā ir samērā mīksta viela, parasti starp 1-2 molāro cietību. Tas nozīmē, ka tā virsma ir jutīgāka pret skrāpējumiem un bojājumiem. Mitruma saturs ir ļoti svarīgs tā kvalitātei. Pārāk augsts un pārāk zems mitruma saturs ietekmēs tā stabilitāti un aktivitāti. Parasti tā mitruma saturam jābūt starp 1-2 procentiem.
Prokaīna hidrohlorīds ir lokāls anestēzijas līdzeklis, ko lieto arī kā bezrecepšu zāles, lai mazinātu vieglas sāpes, piemēram, zobu sāpes. To plaši izmanto medicīnas nozarē, jo tas ir drošs un efektīvs vietējais anestēzijas līdzeklis. Šeit tiks aplūkotas vairākas prokaīna hidrohlorīda sintēzes metodes.
1. Para-aminobenzoskābes (PABA) un dietilaminoetanola reakcija:
Agrākā prokaīna hidrohlorīda sagatavošanas metode ir PABA un dietilaminoetanola reakcija sārmainos apstākļos, veidojot prokaīnu. Šo metodi 1905. gadā atklāja Ernests Furno un Pjērs Refrēns.
Pirmkārt, PABA paskābina ar koncentrētu sērskābi, veidojot atbilstošo amīdu, un pēc tam nātrija hidroksīda iedarbībā to reaģē ar etilēndiamīnu, veidojot prokaīna bāzi. Visbeidzot, prokaīna bāzi neitralizē ar sālsskābes šķīdumu, lai iegūtu prokaīna hidrohlorīdu.
2. Prokainamīda un PABA reakcija:
Prokainamīds ir uzlabotas psihotropās zāles, ko iegūst, sulfonējot prokaīnu. Tāpēc prokaīns reaģē ar p-toluolsulfonskābi un H2SO4, veidojot 14-metilētu prokainamīdu, un reaģē ar PABA, veidojot HCL sāli.
3. Prokaīna un benzoskābes reakcija:
Prokaīna hidrohlorīdu var pagatavot, karsējot prokaīna un benzoskābes reakciju 300 grādu temperatūrā.
4. Reakcija starp prokaīnu un p-aminobenzoskābes etilesteri:
Reaģējiet ar prokaīnu un p-aminobenzoskābes etilesteri metanolā un pēc tam izmantojiet sālsskābes ūdens šķīdumu, lai nogulsnētu jonus, lai tieši sagatavotu prokaīna hidrohlorīdu.
5. BOC aizsargāta etilēndiamīna reakcija:
BOC aizsargātais etilēndiamīns var reaģēt ar PABA, veikt diazotizācijas reakciju nātrija bikarbonāta klātbūtnē, pēc tam reaģēt ar prokainamīdu, lai iegūtu prokaīnu, un visbeidzot pārvērsties par prokaīna hidrohlorīdu.
5.1. Ar OC aizsargāts etilēndiamīns ir savienojums uz diamīna bāzes ar ķīmisko formulu C6H14N2O2. To iegūst, reaģējot etilēndiamīnam ar BOC-OSu (N-alkoksikalenilhlorīdu). Reakcijas vienādojums ir šāds:
H2NCH2CH2NH2plus BOC-OSu → H2N(CH2)2NHBoc plus HCl plus CO2
Tostarp HCl un CO2 ir reakcijas blakusprodukti, un ar BOC aizsargāts etilēndiamīns ir mērķa produkts.
5.2. Reakcijas ar prokaīna hidrohlorīdu:
Ar BOC aizsargātais etilēndiamīns var reaģēt ar prokaīna hidrohlorīdu, veidojot jaunus savienojumus ar augstāku bioloģisko aktivitāti. Reakcijas vienādojums ir šāds:
H2N(CH2)2NHBoc plus C13H20N2O2Cl → C19H30N4O3plus HCl plus Boc-NH2
Viņu vidū C19H30N4O3ir mērķa produkts, un Boc-NH2 ir reakcijas blakusprodukts.
5.3. Reakcijas soļi
(1) Izšķīdiniet ar BOC aizsargāto etilēndiamīnu 5 ml sausā hloroformā, pievienojiet 2,2 mmol AlMe3 un viegli maisiet istabas temperatūrā 2 stundas.
(2) Izšķīdiniet prokaīna hidrohlorīdu 5 ml sausā hloroformā, pievienojiet N,N-dimetilformamīda (DMF) un 30 procentu nātrija hidroksīda (NaOH) šķīdumu, lai noregulētu pH uz 9-10.
(3) Iepriekš minētās divas reakcijas sistēmas tika sajauktas un karsētas 60 °C temperatūrā 4 stundas.
(4) Pēc atdzesēšanas maisījumu mazgā ar ūdeni un pārnesa uz dalāmo piltuvi.
(5) Trīs reizes ekstrahējiet organisko fāzi ar hloroformu.
(6) Organiskās fāzes tika apvienotas un žāvētas virs bezūdens Na2SO4.
(7) Hloroforms tika noņemts, izmantojot rotācijas iztvaicētāju, un atlikums tika izšķīdināts nelielā hloroforma daudzumā un filtrēts.
(8) Produkts tika savākts un rupji ekstrahēts ar dietilēteri, pēc tam mazgāts ar 70% ūdens-metanola maisījumu (v/v).
(9) Šķīdinātājs tika noņemts, izmantojot rotācijas iztvaicētāju, un atlikumu žāvēja vakuumā.
(10) Nosaka produkta fizikālās un ķīmiskās īpašības un nosaka tā absorbcijas maksimumus ar UV-Vis spektrometru.
5.4. Secinājums:
Aizsargājot prokaīna hidrohlorīdu ar N-alkoksikarbenilgrupu un reakcijai izmantojot ar BOC aizsargātu etilēndiamīnu, var iegūt jaunus savienojumus ar augstāku bioloģisko aktivitāti. Reakcijas procesā ir jāpievērš uzmanība reakcijas apstākļu kontrolei, tai skaitā temperatūrai, pH vērtībai, reakcijas laikam utt., lai nodrošinātu produkta tīrību un iznākumu. Produktu var identificēt un analizēt, izmērot produkta fizikālās un ķīmiskās īpašības un nosakot tā absorbcijas maksimumu ar ultravioletā starojuma spektrometru.
6. Esterifikācijas metode:
Prokaīna hidrohlorīdu var pagatavot, izmantojot esterifikācijas metodi. Vispirms reaģējiet PABA ar propāna anhidrīdu vai benzoilhlorīdu, lai iegūtu prokaīna metilesteri vai prokaīna benzilesteri. Pēc tam etilēndiamīnu vai propilēnglikolu izmanto, lai reaģētu ar prokaīna metilesteri vai prokaīna benzilesteri, lai iegūtu prokaīna bāzi. Visbeidzot, to neitralizē ar sālsskābes šķīdumu, lai iegūtu prokaīna hidrohlorīdu. Šo sintētisko metodi var realizēt, veicot šādas darbības.
6.1. Spirta un skābes izvēles noteikšana esterifikācijai
Pirmkārt, reakcijai ar skābi jāizvēlas atbilstošs esterificēts spirts. Parasti izvēlētā spirta hidroksilgrupa ir aktīvāka un viegli reaģē ar skābi. Prokaīna hidrohlorīda sintēzē esterificēto spirtu var izvēlēties kā prokainamīdu, un skābi var izvēlēties kā dimetilkarbamskābi (DMAMC). Esterifikācijas reakcijas mehānisms ir radīt taukskābju esteru, izmantojot skābes katalizētu hidroksilgrupu un karboksilgrupu reakciju.
6.2. Nosakiet reakcijas apstākļus
Parasti esterifikācijas reakcija ir jāveic noteiktā temperatūrā, spiedienā un reakcijas laikā, un šie apstākļi ir jānosaka eksperimenta laikā, lai iegūtu augstas iznākuma un augstas tīrības pakāpes produktus. Prokaīna hidrohlorīda sintēzē reakcijas temperatūra ir {{0}} grādi, reakcijas spiediens ir 1.5-2,0 atm, reakcijas laiks ir 16-24 stundas.
6.3. Eksperimentālās iekārtas un reaģentu sagatavošana
Sagatavojiet nepieciešamo eksperimentālo aprīkojumu un materiālus, tostarp reakcijas tējkannu, magnētisko maisītāju, reaktora vāku, vakuuma cauruli, blīvētāju, svaru instrumentu utt. Reakcijai nepieciešamo esterificēto spirtu un skābi sajauc atbilstoši noteiktai molārajai attiecībai un izšķīdina atbilstošā veidā. šķīdinātājs.
6. 4. Esterifikācijas reakcija
Ielejiet sajauktos reaģentus reakcijas tējkannā, pievienojiet esterifikācijas katalizatoru istabas temperatūrā, pēc tam uzkarsējiet līdz reakcijas temperatūrai un samaisiet. Parasti reakcijas sākumā rodas liels daudzums gāzes, un skābes un ūdens absorbēšanai izmanto skābu sorbentu. Kad reakcija bija pabeigta, reakcijas šķīdumu atdzesēja līdz istabas temperatūrai, un esterifikācijas produkts tika atdalīts ar vakuumdestilāciju.
6.5. Turpmākās apstrādes darbības
Pēc esterifikācijas produkta atdalīšanas ir nepieciešama turpmāka apstrāde, tostarp atkrāsošana, kristalizācija un attīrīšana. Parasti esterifikācijas produktu izšķīdina organiskā šķīdinātājā, atkrāso ar aktīvās ogles adsorbentu, pēc tam kristalizē un attīra, un visbeidzot produktu attīra ar augstas izšķirtspējas šķidruma hromatogrāfiju (HPLC) un citām metodēm.
Pēc iepriekšminēto darbību pabeigšanas var iegūt augstākas tīrības pakāpes prokaīna hidrohlorīda estera savienojumus. Šī sintēzes metode var atvieglot prokaīna hidrohlorīda izpēti, kā arī sniegt atsauci citu esteru savienojumu sintēzei.