Clorhidrato de procaína (hcl)es un polvo cristalino blanco, inodoro, de sabor ligeramente amargo, muy soluble en agua, poco soluble en etanol y cloroformo. El peso molecular del compuesto es de 272,77 g/mol, el punto de fusión es de 153-156 grados y el punto de ebullición es de 373,6 grados. También conocida como novocaína. Es un compuesto orgánico utilizado en medicina para reducir el dolor al bloquear las señales nerviosas. Debido a las propiedades químicas del clorhidrato de procaína, tiene una amplia gama de aplicaciones en medicina y farmacia, pero también tiene muchas propiedades reactivas.
Su pH suele estar entre 4.5-6. Este pH es muy importante tanto por su estabilidad como por su comportamiento en el organismo. Es una sustancia relativamente blanda, generalmente entre 1-2 dureza molar. Esto significa que su superficie es más susceptible a arañazos y daños. El contenido de humedad es muy crítico para su calidad. Un contenido de humedad demasiado alto o demasiado bajo afectará su estabilidad y actividad. Por lo general, su contenido de humedad debe estar entre el 1-2 por ciento.
El clorhidrato de procaína es un anestésico local que también se usa como medicamento de venta libre para aliviar el dolor leve, como el dolor de muelas. Es ampliamente utilizado en la industria médica porque es un anestésico local seguro y eficaz. Aquí se discutirán varios métodos para la síntesis de clorhidrato de procaína.
1. Reacción de ácido para-aminobenzoico (PABA) y dietilaminoetanol:
El primer método de preparación de clorhidrato de procaína es hacer reaccionar PABA y dietilaminoetanol en condiciones alcalinas para formar procaína. Este método fue descubierto en 1905 por Ernest Fourneau y Pierre Refrain.
Primero, el PABA se acidifica con ácido sulfúrico concentrado para formar la amida correspondiente, y luego se hace reaccionar con etilendiamina bajo la acción del hidróxido de sodio para formar la base de procaína. Finalmente, la base de procaína se neutraliza con solución de ácido clorhídrico para obtener clorhidrato de procaína.
2. Reacción de Procainamida y PABA:
La procainamida es un fármaco psicotrópico avanzado obtenido por sulfonación de la procaína. Por lo tanto, la procaína reacciona con el ácido p-toluenosulfónico y H2SO4 para generar 14-procainamida metilada y reacciona con PABA para generar sal HCL.
3. Reacción de procaína y ácido benzoico:
El clorhidrato de procaína se puede preparar calentando la reacción de procaína y ácido benzoico a 300 grados.
4. La reacción entre la procaína y el éster etílico del ácido p-amino benzoico:
Reaccione la procaína y el éster etílico del ácido p-amino benzoico en metanol, y luego use una solución acuosa de ácido clorhídrico para precipitar los iones para preparar directamente el clorhidrato de procaína.
5. Reacción de etilendiamina protegida con BOC:
La etilendiamina protegida con BOC puede reaccionar con PABA, llevar a cabo una reacción de diazotización en presencia de bicarbonato de sodio, luego reaccionar con procainamida para obtener procaína y finalmente convertirse en clorhidrato de procaína.
5.1. La etilendiamina protegida con OC es un compuesto a base de diamina con una fórmula química de C6H14N2O2. Se prepara haciendo reaccionar etilendiamina con BOC-OSu (cloruro de N-alcoxicalenilo). La ecuación de la reacción es la siguiente:
H2NCH2CH2NUEVA HAMPSHIRE2más BOC-OSu → H2N(CH2)2NHBoc más HCl más CO2
Entre ellos, HCl y CO2 son subproductos de reacción, y la etilendiamina protegida con BOC es el producto objetivo.
5.2. Reacciones con clorhidrato de procaína:
La etilendiamina protegida con BOC puede reaccionar con el clorhidrato de procaína para formar nuevos compuestos con mayor actividad biológica. La ecuación de la reacción es la siguiente:
H2N(CH2)2NHBoc más C13H20N2O2Cl → C19H30N4O3más HCl más Boc-NH2
Entre ellos, C.19H30N4O3es el producto objetivo y Boc-NH2 es el subproducto de reacción.
5.3. Pasos de reacción
(1) Disolver la etilendiamina protegida con BOC en 5 ml de cloroformo seco, agregar 2,2 mmol de AlMe3 y agitar suavemente a temperatura ambiente durante 2 h.
(2) Disuelva el clorhidrato de procaína en 5 ml de cloroformo seco, agregue N,N-dimetilformamida (DMF) y una solución de hidróxido de sodio (NaOH) al 30 % para ajustar el pH a 9-10.
(3) Los dos sistemas de reacción anteriores se mezclaron y calentaron a 60 ºC durante 4 h.
(4) Después de enfriar, la mezcla se lavó con agua y se transfirió a un embudo de decantación.
(5) Extraer la fase orgánica con cloroformo tres veces.
(6) Las fases orgánicas se combinaron y se secaron sobre Na2SO4 anhidro.
(7) El cloroformo se eliminó utilizando un evaporador rotatorio y el residuo se disolvió en una pequeña cantidad de cloroformo y se filtró.
(8) El producto se recogió y se extrajo en bruto con éter dietílico, luego se lavó con una mezcla de agua y metanol al 70 por ciento (v/v).
(9) El disolvente se eliminó utilizando un evaporador rotatorio y el residuo se secó al vacío.
(10) Determinar las propiedades físicas y químicas del producto y detectar sus picos de absorción con un espectrómetro UV-Vis.
5.4. Conclusión:
Al proteger el clorhidrato de procaína con un grupo N-alcoxicarbenilo y usar etilendiamina protegida con BOC para reaccionar, se pueden preparar nuevos compuestos con mayor actividad biológica. Durante el proceso de reacción, es necesario prestar atención al control de las condiciones de reacción, incluida la temperatura, el valor de pH, el tiempo de reacción, etc., para garantizar la pureza y el rendimiento del producto. El producto puede identificarse y analizarse midiendo las propiedades físicas y químicas del producto y detectando su pico de absorción con un espectrómetro ultravioleta-visible.
6. Método de esterificación:
El clorhidrato de procaína se puede preparar utilizando el método de esterificación. Primero, haga reaccionar PABA con anhídrido propanoico o cloruro de benzoílo para obtener éster metílico de procaína o éster bencílico de procaína. Posteriormente, se usa etilendiamina o propilenglicol para reaccionar con éster metílico de procaína o éster bencílico de procaína para obtener base de procaína. Finalmente, se neutraliza con solución de ácido clorhídrico para preparar clorhidrato de procaína. Este método sintético se puede realizar a través de los siguientes pasos.
6.1. Determinación de la selección de alcohol y ácido para la esterificación.
En primer lugar, debe seleccionarse un alcohol esterificado apropiado para la reacción con un ácido. Normalmente, el grupo hidroxilo del alcohol seleccionado es más activo y fácil de reaccionar con el ácido. En la síntesis de clorhidrato de procaína, el alcohol esterificado puede elegirse como procainamida, y el ácido puede elegirse como ácido dimetilcarbámico (DMAMC). El mecanismo de la reacción de esterificación es generar éster de ácido graso a través de la reacción catalizada por ácido de los grupos hidroxilo y carboxilo.
6.2. Determinar las condiciones de reacción.
Por lo general, la reacción de esterificación debe llevarse a cabo bajo cierta temperatura, presión y tiempo de reacción, y estas condiciones deben determinarse durante el experimento para obtener productos de alto rendimiento y alta pureza. En la síntesis de clorhidrato de procaína, la temperatura de reacción es de {{0}} grados, la presión de reacción es de 1.5-2.0 atm y el tiempo de reacción es de 16-24 horas.
6.3. Preparación de montaje experimental y reactivos.
Prepare el equipo y los materiales experimentales necesarios, incluidos el recipiente de reacción, el agitador magnético, la tapa del reactor, el tubo de vacío, el sellador, el instrumento de pesaje, etc. El alcohol esterificado y el ácido necesarios para la reacción se mezclan de acuerdo con una determinada proporción molar y se disuelven en un solvente.
6. 4. Reacción de esterificación
Vierta los reactivos mezclados en un recipiente de reacción, agregue un catalizador de esterificación a temperatura ambiente, luego caliente a la temperatura de reacción y revuelva. Por lo general, se produce una gran cantidad de gas al comienzo de la reacción y se usa un adsorbente ácido para absorber el ácido y el agua. Una vez completada la reacción, la solución de reacción se enfrió a temperatura ambiente y el producto de esterificación se separó mediante destilación al vacío.
6.5. Pasos de procesamiento de seguimiento
Después de separar el producto de esterificación, se requieren tratamientos posteriores que incluyen decoloración, cristalización y purificación. Por lo general, el producto de esterificación se disuelve en un solvente orgánico, se decolora con un adsorbente de carbón activado, luego se cristaliza y se purifica, y finalmente el producto se refina mediante cromatografía líquida de alta resolución (HPLC) y otras técnicas.
Después de completar los pasos anteriores, se pueden obtener compuestos de éster de clorhidrato de procaína con mayor pureza. Este método de síntesis puede aportar comodidad a la investigación del clorhidrato de procaína y también puede proporcionar una referencia para la síntesis de otros compuestos de éster.