苯佐卡因合成实验设计
一、 实验目的
了解对氨基苯甲酸乙酯的合成工艺，熟悉基本实验操作。
二、 实验原理 苯佐卡因(Benzocaine),学名对氨基苯甲酸乙酯, 一种白色针状晶体, 分子量为153, 熔点为92℃, 易溶于水、乙醇, 不溶于乙醚, 化学结构式为：。甲苯硝化
制得对硝基甲苯, 然后再将对硝基甲苯中的甲基氧化得对硝基苯甲酸
, 再用还原剂将对硝基甲苯中的硝基还原
, 得对氨基苯甲酸,
最后将对氨基苯甲酸酯化以制得对氨基苯甲酸乙酯。
（a ）
(b)
(c)
(d)
该路线的主要特点是, 不仅保持了路线(一) 的优点, 而且将第2步中的用Na2Cr2O7等氧化剂氧化改用了通入空气进行催化氧化, 不仅成本低廉, 并且可以使反应连续进行, 适用于现代化工业生产。将第3步中用锡粉还原改成了用铁还原。若仍用铁和盐酸做还原剂, 则会使反应时间延长, 用乙酸代替盐酸可以使反应时间显著缩短, 用铁作还原剂的最大优点是原料易得, 生产成本低。同时为了提高产品质量和收率, 在工艺条件上也做了改进, 如在硝化过程中, 由于硝酸的氧化作用会产生一些低价的氮氧化物, 对此采取加入少量尿素的方法加以除去。在配制硫酸和硝酸的混酸时, 加入少量水, 以减少邻硝基甲苯的生成。在酯化反应结束时, 采用加入苯的方法, 使苯、乙醇和水形成三元共沸物(沸点64.6℃) 以除去反应中生成的水和未反应的乙醇。
三、 实验试剂及仪器
对硝基甲苯、浓硫酸、浓硝酸、浓氨水、冰醋酸、铁屑、无水乙醇、碳酸钠等。
有电动搅拌器, 装有温度计和回流冷凝管的三口烧瓶等。
四、 实验步骤
一、 对硝基苯甲酸的制备
在装有机械搅拌及球型冷凝管的250mL 三颈瓶中, 加入水(35mL) ,氯化胺(1.3g ,0.0245mol) ,升温至95 ℃, 搅拌下加入铁粉(4.3g ,0.075 mol) ,加热至95～98 ℃反应30 min ,稍冷后分次加入对硝基苯甲酸(3g ,0.015 mol) ,搅拌回流反应40min 。
二、对氨基苯甲酸的制备
在100 m l 三颈瓶中加入4 g 对硝基苯甲酸、8 g 锡粉和20 m l 浓盐酸,
用磁力搅拌器搅拌并进行加热回流, 大约半小时后, 对硝基苯甲酸和大部分锡粉都反应掉, 溶液基本上呈透明状, 稍冷后, 把反应液倒入烧杯中, 慢慢滴加浓氨水, 直到pH 值至8, 这时有氢氧化锡沉淀产生, 抽滤, 沉淀用少量蒸馏水进行洗涤。在得到的滤液中慢慢滴加冰醋酸, 至pH 值到6, 这时有白色晶体产生, 用冰水浴进行冷却, 抽滤, 即得白色的对氨基苯甲酸晶体, 量大约在2. 5 g 左右。产率约为76%。熔点(mp ) 为184 ℃(文献值mp 为186 ℃) 。
三、苯佐卡因的合成
在干燥的100ml 三颈瓶中放入2g AlCl3, 20ml无水乙醇, 先用小火加热
回流10 分钟, 然后加入2g 对氨基苯甲酸, 在水浴上加热回流1. 5 小时。将反应液倒入盛有冷水的150ml 烧杯中，边搅拌边用氢氧化钠调节pH 至8左右，抽滤即可得到浅白色苯佐卡因，称量，计算产率。
五、 问题思考
1、 苯佐卡因的产率与哪些因素有关？
2、 实验中应注意哪些操作？