Clorhidrat de procaïna (hcl)és una pols cristal·lina blanca, inodora, de gust lleugerament amarg, molt soluble en aigua, lleugerament soluble en etanol i cloroform. El pes molecular del compost és de 272,77 g/mol, el punt de fusió és de 153-156 graus i el punt d'ebullició és de 373,6 graus. També conegut com a novocaïna. És un compost orgànic utilitzat en medicina per reduir el dolor bloquejant els senyals nerviosos. A causa de les propietats químiques del clorhidrat de procaïna, té una àmplia gamma d'aplicacions en medicina i farmàcia, però també té moltes propietats reactives.
El seu pH sol estar entre 4.5-6. Aquest pH és molt important tant per la seva estabilitat com per com es comporta a l'organisme. És una substància relativament tova, normalment entre 1-2 duresa molar. Això significa que la seva superfície és més susceptible a rascades i danys. El contingut d'humitat és molt important per a la seva qualitat. Un contingut d'humitat massa alt i massa baix afectarà la seva estabilitat i activitat. Normalment, el seu contingut d'humitat ha d'estar entre el 1-2 per cent .
El clorhidrat de procaïna és un anestèsic local que també s'utilitza com a medicament sense recepta per alleujar el dolor lleu, com ara un mal de queixal. S'utilitza àmpliament a la indústria mèdica perquè és un anestèsic local segur i eficaç. Aquí es parlaran de diversos mètodes per a la síntesi de clorhidrat de procaïna.
1. Reacció àcid para-aminobenzoic (PABA) i dietilaminoetanol:
El primer mètode de preparació del clorhidrat de procaïna és fer reaccionar PABA i dietilaminoetanol en condicions alcalines per formar procaïna. Aquest mètode va ser descobert l'any 1905 per Ernest Fourneau i Pierre Refrain.
Primer, el PABA s'acidifica amb àcid sulfúric concentrat per formar l'amida corresponent, i després es fa reaccionar amb etilendiamina sota l'acció de l'hidròxid de sodi per formar una base de procaïna. Finalment, la base de procaïna es neutralitza amb una solució d'àcid clorhídric per obtenir clorhidrat de procaïna.
2. Reacció de Procainamida i PABA:
La procainamida és un fàrmac psicotròpic avançat obtingut per sulfonació de procaïna. Per tant, la procaïna reacciona amb l'àcid p-toluensulfònic i H2SO4 per generar 14-procainamida metilada, i reacciona amb PABA per generar sal HCL.
3. Reacció procaïna i àcid benzoic:
El clorhidrat de procaïna es pot preparar escalfant la reacció de procaïna i àcid benzoic a 300 graus.
4. La reacció entre la procaïna i l'èster etílic de l'àcid p-amino benzoic:
Feu reaccionar la procaïna i l'èster etílic de l'àcid p-amino benzoic en metanol i, a continuació, utilitzeu una solució aquosa d'àcid clorhídric per precipitar ions per preparar directament clorhidrat de procaïna.
5. Reacció de la etilendiamina protegida amb BOC:
La etilendiamina protegida amb BOC pot reaccionar amb PABA, dur a terme una reacció de diazotització en presència de bicarbonat de sodi, després reaccionar amb procainamida per obtenir procaïna i, finalment, convertir-se en clorhidrat de procaïna.
5.1. La etilendiamina protegida amb OC és un compost a base de diamina amb una fórmula química de C6H14N2O2. Es prepara fent reaccionar etilendiamina amb BOC-OSu (clorur de N-alcoxicalenil). L'equació de la reacció és la següent:
H2NCH2CH2NH2més BOC-OSu → H2N(CH2)2NHBoc més HCl més CO2
Entre ells, l'HCl i el CO2 són subproductes de la reacció, i la etilendiamina protegida amb BOC és el producte objectiu.
5.2. Reaccions amb clorhidrat de procaïna:
La etilendiamina protegida amb BOC pot reaccionar amb el clorhidrat de procaïna per formar nous compostos amb una activitat biològica més alta. L'equació de la reacció és la següent:
H2N(CH2)2NHBoc més C13H20N2O2Cl → C19H30N4O3més HCl més Boc-NH2
Entre ells, C19H30N4O3és el producte objectiu i Boc-NH2 és el subproducte de la reacció.
5.3. Etapes de reacció
(1) Dissoleu etilendiamina protegida amb BOC en 5 ml de cloroform sec, afegiu 2,2 mmol d'AlMe3 i remeneu suaument a temperatura ambient durant 2 h.
(2) Dissoleu el clorhidrat de procaïna en 5 ml de cloroform sec, afegiu N,N-dimetilformamida (DMF) i una solució d'hidròxid de sodi (NaOH) al 30 per cent per ajustar el pH a 9-10.
(3) Els dos sistemes de reacció anteriors es van barrejar i es van escalfar a 60 ºC durant 4 h.
(4) Després de refredar, la mescla es va rentar amb aigua i es va transferir a un embut separador.
(5) Extraieu la fase orgànica amb cloroform tres vegades.
(6) Les fases orgàniques es van combinar i es van assecar sobre Na2SO4 anhidre.
(7) El cloroform es va eliminar mitjançant un evaporador rotatiu i el residu es va dissoldre en una petita quantitat de cloroform i es va filtrar.
(8) El producte es va recollir i es va extreure cruament amb èter dietílic, després es va rentar amb una barreja d'aigua-metanol al 70% (v/v).
(9) El dissolvent es va eliminar mitjançant un evaporador rotatiu i el residu es va assecar al buit.
(10) Determineu les propietats físiques i químiques del producte i detecteu els seus pics d'absorció amb un espectròmetre UV-Vis.
5.4. Conclusió:
Protegint el clorhidrat de procaïna amb un grup N-alcoxicarbenil i utilitzant etilendiamina protegida amb BOC per reaccionar, es poden preparar nous compostos amb una activitat biològica més alta. Durant el procés de reacció, cal parar atenció al control de les condicions de reacció, inclosa la temperatura, el valor del pH, el temps de reacció, etc., per garantir la puresa i el rendiment del producte. El producte es pot identificar i analitzar mesurant les propietats físiques i químiques del producte i detectant-ne el pic d'absorció amb un espectròmetre ultraviolat-visible.
6. Mètode d'esterificació:
El clorhidrat de procaïna es pot preparar mitjançant el mètode d'esterificació. Primer, reaccioneu PABA amb anhídrid propanoic o clorur de benzoil per obtenir l'èster metílic de la procaïna o l'èster bencílic de la procaïna. Posteriorment, s'utilitza etilendiamina o propilenglicol per reaccionar amb l'èster metílic de la procaïna o l'èster bencílic de la procaïna per obtenir una base de procaïna. Finalment, es neutralitza amb una solució d'àcid clorhídric per preparar clorhidrat de procaïna. Aquest mètode sintètic es pot realitzar mitjançant els passos següents.
6.1. Determinació de la selecció d'alcohol i àcid per a l'esterificació
En primer lloc, s'ha de seleccionar un alcohol esterificat adequat per a la reacció amb un àcid. En general, el grup hidroxil de l'alcohol seleccionat és més actiu i fàcil de reaccionar amb l'àcid. En la síntesi de clorhidrat de procaïna, l'alcohol esterificat es pot triar com a procainamida i l'àcid es pot triar com àcid dimetilcarbàmic (DMAMC). El mecanisme de la reacció d'esterificació és generar èster d'àcids grassos mitjançant la reacció catalitzada per àcids de grups hidroxil i carboxil.
6.2. Determineu les condicions de reacció
En general, la reacció d'esterificació s'ha de dur a terme a una determinada temperatura, pressió i temps de reacció, i aquestes condicions s'han de determinar durant l'experiment per obtenir productes d'alt rendiment i alta puresa. En la síntesi de clorhidrat de procaïna, la temperatura de reacció és de {{0}} graus, la pressió de reacció és d'1,5-2,0 atm i el temps de reacció és de 16-24 hores.
6.3. Preparació del muntatge experimental i reactius
Prepareu l'equip i els materials experimentals necessaris, com ara bullidor de reacció, agitador magnètic, coberta del reactor, tub de buit, segellador, instrument de pesatge, etc. L'alcohol i l'àcid esterificats necessaris per a la reacció es barregen d'acord amb una determinada proporció molar i es dissolen en una proporció adequada. dissolvent.
6. 4. Reacció d'esterificació
Aboqueu els reactius barrejats en un bullidor de reacció, afegiu un catalitzador d'esterificació a temperatura ambient, escalfeu-lo fins a la temperatura de reacció i remeneu. Normalment, es produeix una gran quantitat de gas al començament de la reacció i s'utilitza un sorbent àcid per absorbir l'àcid i l'aigua. Un cop finalitzada la reacció, la solució de reacció es va refredar a temperatura ambient i el producte d'esterificació es va separar per destil·lació al buit.
6.5. Seguiment dels passos del processament
Després de separar el producte d'esterificació, es requereixen tractaments posteriors que inclouen la decoloració, la cristal·lització i la purificació. Normalment, el producte d'esterificació es dissol en un dissolvent orgànic, es decolora amb un adsorbent de carbó actiu, després es cristal·litza i es purifica, i finalment el producte es refina mitjançant cromatografia líquida d'alt rendiment (HPLC) i altres tècniques.
Després de completar els passos anteriors, es poden obtenir compostos d'èster de clorhidrat de procaïna amb una puresa més alta. Aquest mètode de síntesi pot aportar comoditat a la investigació del clorhidrat de procaïna i també pot proporcionar una referència per a la síntesi d'altres compostos èster.