Chlorhydrate de procaïne (hcl)est une poudre cristalline blanche, inodore, au goût légèrement amer, très soluble dans l'eau, légèrement soluble dans l'éthanol et le chloroforme. Le poids moléculaire du composé est de 272,77 g/mol, le point de fusion est de 153-156 degrés et le point d'ébullition est de 373,6 degrés. Aussi connu sous le nom de novocaïne. C'est un composé organique utilisé en médecine pour réduire la douleur en bloquant les signaux nerveux. En raison des propriétés chimiques du chlorhydrate de procaïne, il a un large éventail d'applications en médecine et en pharmacie, mais il possède également de nombreuses propriétés réactives.
Son pH est généralement compris entre 4.5-6. Ce pH est très important tant pour sa stabilité que pour son comportement dans l'organisme. C'est une substance relativement molle, généralement entre 1-2 dureté molaire. Cela signifie que sa surface est plus sensible aux rayures et aux dommages. La teneur en humidité est très critique pour sa qualité. Une teneur en humidité trop élevée et trop faible affectera sa stabilité et son activité. Habituellement, sa teneur en humidité doit être comprise entre 1-2 pour cent .
Le chlorhydrate de procaïne est un anesthésique local qui est également utilisé comme médicament en vente libre pour soulager les douleurs légères, comme les maux de dents. Il est largement utilisé dans l'industrie médicale car il s'agit d'un anesthésique local sûr et efficace. Plusieurs méthodes de synthèse du chlorhydrate de procaïne seront discutées ici.
1. Réaction de l'acide para-aminobenzoïque (PABA) et du diéthylaminoéthanol :
La première méthode de préparation du chlorhydrate de procaïne consiste à faire réagir le PABA et le diéthylaminoéthanol dans des conditions alcalines pour former de la procaïne. Cette méthode a été découverte en 1905 par Ernest Fourneau et Pierre Refrain.
Tout d'abord, le PABA est acidifié avec de l'acide sulfurique concentré pour former l'amide correspondant, puis il est mis à réagir avec l'éthylènediamine sous l'action de l'hydroxyde de sodium pour former la procaïne base. Enfin, la procaïne base est neutralisée avec une solution d'acide chlorhydrique pour obtenir du chlorhydrate de procaïne.
2. Réaction du procaïnamide et du PABA :
Le procaïnamide est un médicament psychotrope avancé obtenu par sulfonation de la procaïne. Par conséquent, la procaïne réagit avec l'acide p-toluènesulfonique et H2SO4 pour générer du 14-procaïnamide méthylé, et réagit avec le PABA pour générer du sel HCL.
3. Réaction de la procaïne et de l'acide benzoïque :
Le chlorhydrate de procaïne peut être préparé en chauffant la réaction de la procaïne et de l'acide benzoïque à 300 degrés.
4. La réaction entre la procaïne et l'ester éthylique de l'acide p-aminobenzoïque :
Faites réagir la procaïne et l'ester éthylique de l'acide p-aminobenzoïque dans le méthanol, puis utilisez une solution aqueuse d'acide chlorhydrique pour précipiter les ions afin de préparer directement le chlorhydrate de procaïne.
5. Réaction de l'éthylène diamine protégée par le BOC :
L'éthylène diamine protégée par le BOC peut réagir avec le PABA, effectuer une réaction de diazotation en présence de bicarbonate de sodium, puis réagir avec le procaïnamide pour obtenir de la procaïne, et enfin se convertir en chlorhydrate de procaïne.
5.1. L'éthylène diamine protégée par OC est un composé à base de diamine dont la formule chimique est C6H14N2O2. Il est préparé en faisant réagir de l'éthylène diamine avec du BOC-OSu (chlorure de N-alcoxycalényle). L'équation de la réaction est la suivante :
H2NCH2CH2NH2plus BOC-OSu → H2N(CH2)2NHBoc plus HCl plus CO2
Parmi eux, HCl et CO2 sont des sous-produits de réaction, et l'éthylène diamine protégée par BOC est le produit cible.
5.2. Réactions avec le chlorhydrate de procaïne :
L'éthylène diamine protégée par le BOC peut réagir avec le chlorhydrate de procaïne pour former de nouveaux composés avec une activité biologique plus élevée. L'équation de la réaction est la suivante :
H2N(CH2)2NHBoc plus C13H20N2O2Cl → C19H30N4O3plus HCl plus Boc-NH2
Parmi eux, C19H30N4O3est le produit cible et Boc-NH2 est le sous-produit de la réaction.
5.3. Étapes de réaction
(1) Dissoudre l'éthylène diamine protégée par BOC dans 5 ml de chloroforme sec, ajouter 2,2 mmol d'AlMe3 et agiter doucement à température ambiante pendant 2 h.
(2) Dissolvez le chlorhydrate de procaïne dans 5 ml de chloroforme sec, ajoutez du N,N-diméthylformamide (DMF) et une solution d'hydroxyde de sodium (NaOH) à 30 % pour ajuster le pH à 9-10.
(3) Les deux systèmes réactionnels ci-dessus ont été mélangés et chauffés à 60 ºC pendant 4 h.
(4) Après refroidissement, le mélange a été lavé avec de l'eau et transféré dans une ampoule à décanter.
(5) Extraire trois fois la phase organique avec du chloroforme.
(6) Les phases organiques ont été combinées et séchées sur du Na2S04 anhydre.
(7) Le chloroforme a été éliminé à l'aide d'un évaporateur rotatif et le résidu a été dissous dans une petite quantité de chloroforme et filtré.
(8) Le produit a été recueilli et extrait grossièrement avec de l'éther diéthylique, puis lavé avec un mélange eau-méthanol à 70 % (v/v).
(9) Le solvant a été éliminé à l'aide d'un évaporateur rotatif et le résidu a été séché sous vide.
(10) Déterminer les propriétés physiques et chimiques du produit et détecter ses pics d'absorption avec un spectromètre UV-Vis.
5.4. Conclusion:
En protégeant le chlorhydrate de procaïne avec un groupe N-alcoxycarbényle et en utilisant de l'éthylène diamine protégée par BOC pour réagir, de nouveaux composés avec une activité biologique plus élevée peuvent être préparés. Pendant le processus de réaction, il est nécessaire de prêter attention au contrôle des conditions de réaction, y compris la température, la valeur du pH, le temps de réaction, etc., pour garantir la pureté et le rendement du produit. Le produit peut être identifié et analysé en mesurant les propriétés physiques et chimiques du produit et en détectant son pic d'absorption avec un spectromètre ultraviolet-visible.
6. Méthode d'estérification :
Le chlorhydrate de procaïne peut être préparé en utilisant la méthode d'estérification. Tout d'abord, faites réagir le PABA avec de l'anhydride propanoïque ou du chlorure de benzoyle pour obtenir de l'ester méthylique de procaïne ou de l'ester benzylique de procaïne. Ensuite, l'éthylènediamine ou le propylèneglycol est utilisé pour réagir avec l'ester méthylique de procaïne ou l'ester benzylique de procaïne pour obtenir la base de procaïne. Enfin, il est neutralisé avec une solution d'acide chlorhydrique pour préparer le chlorhydrate de procaïne. Cette méthode de synthèse peut être réalisée à travers les étapes suivantes.
6.1. Détermination de la sélection de l'alcool et de l'acide pour l'estérification
Tout d'abord, un alcool estérifié approprié doit être sélectionné pour la réaction avec un acide. Habituellement, le groupe hydroxyle de l'alcool sélectionné est plus actif et facile à réagir avec l'acide. Dans la synthèse du chlorhydrate de procaïne, l'alcool estérifié peut être choisi comme le procaïnamide et l'acide peut être choisi comme l'acide diméthylcarbamique (DMAMC). Le mécanisme de la réaction d'estérification consiste à générer un ester d'acide gras par la réaction catalysée par un acide des groupes hydroxyle et carboxyle.
6.2. Déterminer les conditions de réaction
Habituellement, la réaction d'estérification doit être effectuée sous certaines température, pression et temps de réaction, et ces conditions doivent être déterminées au cours de l'expérience pour obtenir des produits à haut rendement et à haute pureté. Dans la synthèse du chlorhydrate de procaïne, la température de réaction est de {{0}} degré, la pression de réaction est de 1,5-2.0 atm et le temps de réaction est de 16-24 heures.
6.3. Préparation du montage expérimental et des réactifs
Préparez l'équipement et le matériel expérimentaux nécessaires, y compris la cuve de réaction, l'agitateur magnétique, le couvercle du réacteur, le tube à vide, le scellant, l'instrument de pesage, etc. L'alcool et l'acide estérifiés nécessaires à la réaction sont mélangés selon un certain rapport molaire et dissous dans une solution appropriée. solvant.
6. 4. Réaction d'estérification
Verser les réactifs mélangés dans une bouilloire de réaction, ajouter un catalyseur d'estérification à température ambiante, puis chauffer à la température de réaction et agiter. Typiquement, une grande quantité de gaz est produite au début de la réaction, et un sorbant acide est utilisé pour absorber l'acide et l'eau. Une fois la réaction terminée, la solution réactionnelle a été refroidie à température ambiante et le produit d'estérification a été séparé par distillation sous vide.
6.5. Étapes de traitement de suivi
Une fois le produit d'estérification séparé, des traitements ultérieurs comprenant une décoloration, une cristallisation et une purification sont nécessaires. Habituellement, le produit d'estérification est dissous dans un solvant organique, décoloré par un adsorbant au charbon actif, puis cristallisé et purifié, et enfin le produit est raffiné par chromatographie liquide à haute performance (HPLC) et d'autres techniques.
Une fois les étapes ci-dessus terminées, des composés d'ester de chlorhydrate de procaïne avec une pureté plus élevée peuvent être obtenus. Cette méthode de synthèse peut faciliter la recherche du chlorhydrate de procaïne et peut également fournir une référence pour la synthèse d'autres composés esters.