prokain hidrohlorid (hcl)je bijeli kristalni prah, bez mirisa, blago gorkog okusa, vrlo rastvorljiv u vodi, slabo rastvorljiv u etanolu i hloroformu. Molekularna težina jedinjenja je 272,77 g/mol, tačka topljenja je 153-156 stepeni, a tačka ključanja je 373,6 stepeni. Poznat i kao Novocain. To je organski spoj koji se koristi u medicini za smanjenje boli blokiranjem nervnih signala. Zbog hemijskih svojstava prokain hidrohlorida ima široku primenu u medicini i farmaciji, ali ima i mnoga reaktivna svojstva.
Njegov pH je obično između 4.5-6. Ovaj pH je veoma važan i za njegovu stabilnost i za to kako se ponaša u telu. To je relativno meka tvar, obično između 1-2 molarne tvrdoće. To znači da je njegova površina osjetljivija na ogrebotine i oštećenja. Sadržaj vlage je vrlo kritičan za njegov kvalitet. Previsok i prenizak sadržaj vlage utječe na njegovu stabilnost i aktivnost. Obično bi njegov sadržaj vlage trebao biti između 1-2 posto.
Prokain hidrohlorid je lokalni anestetik koji se takođe koristi kao lek bez recepta za ublažavanje blage boli, kao što je zubobolja. Široko se koristi u medicinskoj industriji jer je siguran i efikasan lokalni anestetik. Ovdje će se raspravljati o nekoliko metoda za sintezu prokain hidrohlorida.
1. Reakcija para-aminobenzojeve kiseline (PABA) i dietilaminoetanola:
Najranija metoda pripreme prokain hidrohlorida je reakcija PABA i dietilaminoetanola u alkalnim uslovima da nastane prokain. Ovu metodu su 1905. otkrili Ernest Fourneau i Pierre Refrain.
Prvo se PABA zakiseli koncentrovanom sumpornom kiselinom da nastane odgovarajući amid, a zatim reaguje sa etilendiaminom pod dejstvom natrijum hidroksida da bi se formirala baza prokaina. Konačno, baza prokaina se neutrališe rastvorom hlorovodonične kiseline da bi se dobio prokain hidrohlorid.
2. Reakcija prokainamida i PABA:
Prokainamid je napredni psihotropni lijek koji se dobiva sulfonacijom prokaina. Stoga, prokain reaguje sa p-toluensulfonskom kiselinom i H2SO4 kako bi se stvorio 14-metilirani prokainamid, a reaguje sa PABA da bi se stvorila HCL so.
3. Reakcija prokaina i benzojeve kiseline:
Prokain hidrohlorid se može dobiti reakcijom zagrevanja prokaina i benzojeve kiseline na 300 stepeni.
4. Reakcija između prokaina i etil estera p-amino benzojeve kiseline:
Reagirajte prokain i etil ester p-amino benzojeve kiseline u metanolu, a zatim koristite vodeni rastvor hlorovodonične kiseline za taloženje jona kako biste direktno pripremili prokain hidrohlorid.
5. Reakcija BOC-zaštićenog etilen diamina:
Etilen diamin zaštićen sa BOC može reagirati sa PABA, provesti reakciju diazotizacije u prisustvu natrijum bikarbonata, zatim reagovati sa prokainamidom kako bi se dobio prokain i konačno pretvoriti u prokain hidrohlorid.
5.1. OC-zaštićeni etilen diamin je spoj na bazi diamina s hemijskom formulom C6H14N2O2. Priprema se reakcijom etilen diamina sa BOC-OSu (N-alkoksikalenil hlorid). Jednačina reakcije je sljedeća:
H2NCH2CH2NH2plus BOC-OSu → H2N(CH2)2NHBoc plus HCl plus CO2
Među njima, HCl i CO2 su nusproizvodi reakcije, a BOC-zaštićeni etilen diamin je ciljni proizvod.
5.2. Reakcije sa prokain hidrohloridom:
Etilen diamin zaštićen sa BOC može reagirati s prokain hidrohloridom i formirati nova jedinjenja sa većom biološkom aktivnošću. Jednačina reakcije je sljedeća:
H2N(CH2)2NHBoc plus C13H20N2O2Cl → C19H30N4O3plus HCl plus Boc-NH2
Među njima, C19H30N4O3je ciljni proizvod, a Boc-NH2 je nusproizvod reakcije.
5.3. Koraci reakcije
(1) Otopiti etilen diamin zaštićen BOC u 5 mL suvog hloroforma, dodati 2,2 mmol AlMe3 i lagano mešati na sobnoj temperaturi 2 h.
(2) Rastvorite prokain hidrohlorid u 5 mL suvog hloroforma, dodajte N,N-dimetilformamid (DMF) i 30-postotni rastvor natrijum hidroksida (NaOH) da podesite pH na 9-10.
(3) Gornja dva reakciona sistema su pomešana i zagrevana na 60 ºC 4 h.
(4) Nakon hlađenja, smjesa je isprana vodom i prebačena u lijevak za odvajanje.
(5) Ekstrahirajte organsku fazu hloroformom tri puta.
(6) Organske faze su spojene i sušene preko bezvodnog Na2SO4.
(7) Kloroform je uklonjen pomoću rotacionog isparivača, a ostatak je otopljen u maloj količini hloroforma i filtriran.
(8) Proizvod je sakupljen i grubo ekstrahovan dietil etrom, zatim ispran sa 70-postotnom mešavinom vode i metanola (v/v).
(9) Rastvarač je uklonjen pomoću rotacionog isparivača, a ostatak je osušen pod vakuumom.
(10) Odredite fizička i hemijska svojstva proizvoda i detektujte njegove apsorpcione vrhove pomoću UV-Vis spektrometra.
5.4. zaključak:
Zaštitom prokain hidrohlorida sa N-alkoksikarbenil grupom i upotrebom etilen diamina zaštićenog sa BOC za reakciju, mogu se pripremiti nova jedinjenja sa većom biološkom aktivnošću. Tokom procesa reakcije potrebno je obratiti pažnju na kontrolu uslova reakcije, uključujući temperaturu, pH vrijednost, vrijeme reakcije itd., kako bi se osigurala čistoća i prinos proizvoda. Proizvod se može identifikovati i analizirati merenjem fizičkih i hemijskih svojstava proizvoda i detekcijom njegovog apsorpcionog vrha ultraljubičastim vidljivim spektrometrom.
6. Metoda esterifikacije:
Prokain hidrohlorid se može dobiti metodom esterifikacije. Prvo, reagujte PABA sa anhidridom propanoične kiseline ili benzoil hloridom da biste dobili prokain metil ester ili prokain benzil ester. Nakon toga, etilendiamin ili propilen glikol se koristi za reakciju sa prokain metil esterom ili prokain benzil esterom da bi se dobila baza prokaina. Na kraju se neutrališe rastvorom hlorovodonične kiseline da bi se dobio prokain hidrohlorid. Ova sintetička metoda može se realizirati kroz sljedeće korake.
6.1. Određivanje izbora alkohola i kiseline za esterifikaciju
Prije svega, potrebno je odabrati odgovarajući esterifikovani alkohol za reakciju sa kiselinom. Obično je hidroksilna grupa odabranog alkohola aktivnija i lako reagira s kiselinom. U sintezi prokain hidrohlorida, esterifikovani alkohol se može izabrati kao prokainamid, a kiselina kao dimetilkarbaminska kiselina (DMAMC). Mehanizam reakcije esterifikacije je stvaranje estera masnih kiselina kroz reakciju hidroksilnih i karboksilnih grupa kataliziranu kiselinom.
6.2. Odrediti uslove reakcije
Obično, reakcija esterifikacije treba da se izvede pod određenim temperaturama, pritiskom i vremenom reakcije, a ti uslovi treba da se odrede tokom eksperimenta da bi se dobili proizvodi visokog prinosa i visoke čistoće. U sintezi prokain hidrohlorida, temperatura reakcije je {{0}} stepen, reakcioni pritisak je 1.5-2.0 atm, a vrijeme reakcije je 16-24 sati.
6.3. Priprema eksperimentalne postavke i reaktanata
Pripremiti neophodnu eksperimentalnu opremu i materijale, uključujući reakcioni kotlić, magnetnu mješalicu, poklopac reaktora, vakuumsku cijev, zaptivač, vagu, itd. Esterificirani alkohol i kiselina potrebni za reakciju miješaju se prema određenom molarnom omjeru i rastvaraju u odgovarajućem rastvarač.
6. 4. Reakcija esterifikacije
Pomiješane reaktante sipajte u reakcioni kotao, dodajte katalizator esterifikacije na sobnoj temperaturi, zatim zagrijte na temperaturu reakcije i promiješajte. Obično se na početku reakcije proizvodi velika količina plina, a kiseli sorbent se koristi za apsorpciju kiseline i vode. Nakon što je reakcija završena, reakcioni rastvor je ohlađen na sobnu temperaturu, a proizvod esterifikacije je odvojen vakuum destilacijom.
6.5. Naredni koraci obrade
Nakon što se proizvod esterifikacije odvoji, potrebni su naknadni tretmani uključujući dekolorizaciju, kristalizaciju i pročišćavanje. Obično se proizvod esterifikacije otapa u organskom rastvaraču, obezboji adsorbentom aktivnog ugljena, zatim kristališe i pročišćava, a na kraju se proizvod rafiniše tečnom hromatografijom visokih performansi (HPLC) i drugim tehnikama.
Nakon što su gore navedeni koraci završeni, mogu se dobiti jedinjenja estera prokain hidrohlorida veće čistoće. Ova metoda sinteze može olakšati istraživanje prokain hidrohlorida, a takođe može pružiti referencu za sintezu drugih estarskih jedinjenja.