塩酸プロカイン(hcl)白色の結晶性粉末で、無臭、わずかに苦い味があり、水によく溶け、エタノールとクロロホルムにわずかに溶けます。 この化合物の分子量は272.77g/mol、融点は153-156度、沸点は373.6度です。 ノボカインとも呼ばれます。 これは、神経信号をブロックすることで痛みを軽減するために医学で使用される有機化合物です。 塩酸プロカインの化学的特性により、医学および薬学において幅広い用途がありますが、多くの反応特性も備えています。
そのpHは通常4.5-6の間です。 この pH は、その安定性と体内での挙動の両方にとって非常に重要です。 これは比較的柔らかい物質で、通常は1-2モル硬度の間です。 つまり、表面が傷や損傷を受けやすくなります。 水分含有量は品質にとって非常に重要です。 水分含有量が高すぎたり低すぎたりすると、その安定性と活性に影響します。 通常、その水分含有量は 1-2 パーセントの間にある必要があります。
塩酸プロカインは、歯痛などの軽度の痛みを和らげる市販薬としても使用される局所麻酔薬です。 安全で効果的な局所麻酔薬であるため、医療業界で広く使用されています。 ここでは、塩酸プロカインを合成するためのいくつかの方法について説明します。
1. パラアミノ安息香酸 (PABA) とジエチルアミノエタノールの反応:
プロカイン塩酸塩の最も初期の調製方法は、アルカリ条件下で PABA とジエチルアミノエタノールを反応させてプロカインを形成することです。 この方法は、1905 年に Ernest Fourneau と Pierre Refrain によって発見されました。
まず、PABA を濃硫酸で酸性にして対応するアミドを形成し、次に水酸化ナトリウムの作用下でエチレンジアミンと反応させてプロカイン塩基を形成します。 最後に、プロカイン塩基を塩酸溶液で中和して、塩酸プロカインを得る。
2. プロカインアミドと PABA の反応:
プロカインアミドは、プロカインのスルホン化によって得られる先進的な向精神薬です。 したがって、プロカインは p-トルエンスルホン酸および H2SO4 と反応して 14- メチル化プロカインアミドを生成し、PABA と反応して HCL 塩を生成します。
3. プロカインと安息香酸の反応:
プロカイン塩酸塩は、プロカインと安息香酸を300度で加熱反応させることにより調製できます。
4. プロカインと p-アミノ安息香酸エチルエステルの反応:
プロカインとp-アミノ安息香酸エチルエステルをメタノール中で反応させ、塩酸水溶液を用いてイオンを沈殿させ、塩酸プロカインを直接調製します。
5. BOC 保護エチレンジアミンの反応:
BOC 保護エチレンジアミンは PABA と反応し、重炭酸ナトリウムの存在下でジアゾ化反応を実行し、次にプロカインアミドと反応してプロカインを取得し、最終的に塩酸プロカインに変換します。
5.1. OC 保護エチレンジアミンは、化学式 C を持つジアミンベースの化合物です。6H14N2O2。 エチレンジアミンとBOC-OSu（N-アルコキシカレニルクロリド）を反応させることによって製造されます。 反応式は次のとおりです。
H2NCH2CH2NH2プラスBOC-OSu→H2N(CH2)2NHBoc プラス HCl プラス CO2
このうち、HCl と CO2 は反応副生成物であり、BOC で保護されたエチレンジアミンが目的生成物です。
5.2. 塩酸プロカインとの反応:
BOC で保護されたエチレンジアミンは塩酸プロカインと反応して、より高い生物学的活性を持つ新しい化合物を形成します。 反応式は次のとおりです。
H2N(CH2)2NHBocプラスC13H20N2O2Cl→C19H30N4O3プラス HCl プラス Boc-NH2
その中で、Cさんは19H30N4O3は目的生成物であり、Boc-NH2 は反応副生成物です。
5.3. 反応ステップ
(1) BOC 保護エチレンジアミンを 5 mL の乾燥クロロホルムに溶解し、2.2 mmol の AlMe3 を加え、室温で 2 時間穏やかに撹拌します。
(2) 塩酸プロカインを 5 mL の乾燥クロロホルムに溶解し、N,N-ジメチルホルムアミド (DMF) と 30% 水酸化ナトリウム (NaOH) 溶液を加えて pH を 9-10 に調整します。
(3) 上記 2 つの反応系を混合し、60 ℃で 4 時間加熱しました。
（４）冷却後、混合物を水で洗浄し、分液ロートに移した。
（５）有機相をクロロホルムで３回抽出する。
(6) 有機相を合わせて、無水Na2SO4で乾燥させた。
（７）ロータリーエバポレーターを用いてクロロホルムを除去し、残渣を少量のクロロホルムに溶解し、濾過した。
（８）生成物を収集し、ジエチルエーテルで粗抽出し、次いで７０パーセントの水－メタノール混合物（ｖ／ｖ）で洗浄した。
（９）ロータリーエバポレーターを使用して溶媒を除去し、残渣を真空下で乾燥させた。
(10) 製品の物理的および化学的特性を測定し、UV-Vis 分光計でその吸収ピークを検出します。
5.4. 結論：
塩酸プロカインをN-アルコキシカルベニル基で保護し、BOC保護エチレンジアミンを反応させることで、より高い生物学的活性を有する新規化合物を調製できます。 反応プロセス中は、生成物の純度や収率を確保するために、温度、pH値、反応時間などの反応条件の制御に注意を払う必要があります。 製品の物理的・化学的性質を測定し、紫外可視分光計で吸収ピークを検出することで、製品の同定・分析が可能です。
6. エステル化法：
塩酸プロカインはエステル化法を使用して調製できます。 まず、PABA を無水プロパン酸または塩化ベンゾイルと反応させて、プロカイン メチル エステルまたはプロカイン ベンジル エステルを取得します。 続いて、エチレンジアミンまたはプロピレングリコールを使用して、プロカインメチルエステルまたはプロカインベンジルエステルと反応させて、プロカイン塩基を得る。 最後に塩酸溶液で中和して塩酸プロカインを調製する。 この合成方法は以下の手順で実現できる。
6.1. エステル化に使用するアルコールと酸の選択の決定
まず、酸との反応に適したエステル化アルコールを選択する必要があります。 通常、選択したアルコールの水酸基は活性が高く、酸と反応しやすくなります。 プロカイン塩酸塩の合成では、エステル化アルコールはプロカインアミドとして選択でき、酸はジメチルカルバミン酸 (DMAMC) として選択できます。 エステル化反応のメカニズムは、水酸基とカルボキシル基の酸触媒反応により脂肪酸エステルを生成することです。
6.2. 反応条件を決定する
通常、エステル化反応は特定の温度、圧力、反応時間で行う必要があり、高収率で高純度の生成物を得るには、これらの条件を実験中に決定する必要があります。 プロカイン塩酸塩の合成では、反応温度は{{0}}度、反応圧力は1.5-2.0 atm、反応時間は16-24時間です。
6.3. 実験装置と反応物の準備
反応釜、マグネティックスターラー、反応器カバー、真空管、シーラー、秤量器など、必要な実験器具や材料を準備します。反応に必要なエステル化アルコールと酸を一定のモル比で混合し、適切な溶液に溶解します。溶媒。
6. 4. エステル化反応
混合した反応物を反応釜に注ぎ、室温でエステル化触媒を加え、反応温度まで加熱して撹拌します。 通常、反応の開始時に大量のガスが生成され、酸と水を吸収するために酸性吸着剤が使用されます。 反応終了後、反応溶液を室温まで冷却し、減圧蒸留によりエステル化生成物を分離した。
6.5. フォローアップの処理手順
エステル化生成物を分離した後は、脱色、結晶化、精製などの後続処理が必要です。 通常、エステル化物は有機溶媒に溶解し、活性炭吸着剤で脱色し、結晶化精製し、最後に高速液体クロマトグラフィー（HPLC）などで精製します。
以上の工程を経ることにより、より純度の高いプロカイン塩酸エステル化合物を得ることができる。 この合成法は塩酸プロカインの研究に利便性をもたらし、他のエステル化合物の合成の参考にもなります。