Cloridrato de procaína (HCl)é um pó cristalino branco, inodoro, sabor ligeiramente amargo, muito solúvel em água, ligeiramente solúvel em etanol e clorofórmio. O peso molecular do composto é 272,77 g/mol, o ponto de fusão é 153-156 graus e o ponto de ebulição é 373,6 graus. Também conhecido como Novocaína. É um composto orgânico usado na medicina para reduzir a dor, bloqueando os sinais nervosos. Devido às propriedades químicas do cloridrato de procaína, ele possui uma ampla gama de aplicações em medicina e farmácia, mas também possui muitas propriedades reativas.
Seu pH costuma estar entre 4.5-6. Este pH é muito importante tanto para a sua estabilidade como para o seu comportamento no organismo. É uma substância relativamente macia, geralmente entre 1-2 dureza molar. Isso significa que sua superfície é mais suscetível a arranhões e danos. O teor de umidade é muito crítico para sua qualidade. Teor de umidade muito alto e muito baixo afetará sua estabilidade e atividade. Normalmente, seu teor de umidade deve estar entre 1-2 por cento .
O cloridrato de procaína é um anestésico local que também é usado como medicamento de venda livre para aliviar dores leves, como dor de dente. É amplamente utilizado na indústria médica porque é um anestésico local seguro e eficaz. Vários métodos para a síntese de cloridrato de procaína serão discutidos aqui.
1. Ácido para-aminobenzóico (PABA) e reação de dietilaminoetanol:
O método de preparação mais antigo do cloridrato de procaína é fazer reagir PABA e dietilaminoetanol em condições alcalinas para formar procaína. Este método foi descoberto em 1905 por Ernest Fourneau e Pierre Refrain.
Primeiro, o PABA é acidificado com ácido sulfúrico concentrado para formar a amida correspondente e, em seguida, é reagido com etilenodiamina sob a ação do hidróxido de sódio para formar a base procaína. Finalmente, a base de procaína é neutralizada com solução de ácido clorídrico para obter cloridrato de procaína.
2. Reação de Procainamida e PABA:
A procainamida é uma droga psicotrópica avançada obtida pela sulfonação da procaína. Portanto, a procaína reage com ácido p-toluenossulfônico e H2SO4 para gerar 14-procainamida metilada e reage com PABA para gerar sal HCL.
3. Reação de procaína e ácido benzóico:
O cloridrato de procaína pode ser preparado pela reação de aquecimento de procaína e ácido benzóico a 300 graus.
4. A reação entre a procaína e o éster etílico do ácido p-amino benzóico:
Reaja a procaína e o éster etílico do ácido p-amino benzóico em metanol e, em seguida, use uma solução aquosa de ácido clorídrico para precipitar íons para preparar diretamente o cloridrato de procaína.
5. Reação de etileno diamina protegida por BOC:
A etilenodiamina protegida por BOC pode reagir com PABA, realizar a reação de diazotização na presença de bicarbonato de sódio, depois reagir com procainamida para obter procaína e, finalmente, converter-se em cloridrato de procaína.
5.1. A etilenodiamina OC-protegida é um composto à base de diamina com uma fórmula química de C6H14N2O2. É preparado pela reação de etileno diamina com BOC-OSu (cloreto de N-alcoxicalenil). A equação da reação é a seguinte:
H2NCH2CH2NH2mais BOC-OSu → H2N(CH2)2NHBoc mais HCl mais CO2
Entre eles, HCl e CO2 são subprodutos da reação, e a etilenodiamina protegida por BOC é o produto alvo.
5.2. Reações com cloridrato de procaína:
A etilenodiamina protegida com BOC pode reagir com o cloridrato de procaína para formar novos compostos com maior atividade biológica. A equação da reação é a seguinte:
H2N(CH2)2NHBoc mais C13H20N2O2Cl → C19H30N4O3mais HCl mais Boc-NH2
Entre eles, C.19H30N4O3é o produto alvo e Boc-NH2 é o subproduto da reação.
5.3. Etapas de reação
(1) Dissolver etileno diamina protegida por BOC em 5 mL de clorofórmio seco, adicionar 2,2 mmol AlMe3 e agitar suavemente à temperatura ambiente por 2 h.
(2) Dissolva o cloridrato de procaína em 5 mL de clorofórmio seco, adicione N,N-dimetilformamida (DMF) e solução de hidróxido de sódio a 30 por cento (NaOH) para ajustar o pH para 9-10.
(3) Os dois sistemas de reação acima foram misturados e aquecidos a 60 ºC por 4 h.
(4) Após o resfriamento, a mistura foi lavada com água e transferida para um funil de separação.
(5) Extrair a fase orgânica com clorofórmio três vezes.
(6) As fases orgânicas foram combinadas e secas sobre Na2SO4 anidro.
(7) O clorofórmio foi removido usando um evaporador rotativo e o resíduo foi dissolvido em uma pequena quantidade de clorofórmio e filtrado.
(8) O produto foi coletado e extraído grosseiramente com éter dietílico, depois lavado com uma mistura de 70 por cento de água-metanol (v/v).
(9) O solvente foi removido usando um evaporador rotativo e o resíduo foi seco sob vácuo.
(10) Determinar as propriedades físicas e químicas do produto e detectar seus picos de absorção com um espectrômetro UV-Vis.
5.4. Conclusão:
Ao proteger o cloridrato de procaína com o grupo N-alcoxicarbenil e usar etilenodiamina protegida por BOC para reagir, novos compostos com maior atividade biológica podem ser preparados. Durante o processo de reação, é necessário estar atento ao controle das condições de reação, incluindo temperatura, valor de pH, tempo de reação, etc., para garantir a pureza e o rendimento do produto. O produto pode ser identificado e analisado medindo as propriedades físicas e químicas do produto e detectando seu pico de absorção com um espectrômetro ultravioleta-visível.
6. Método de esterificação:
O cloridrato de procaína pode ser preparado usando o método de esterificação. Primeiro, reaja o PABA com anidrido propanóico ou cloreto de benzoíla para obter éster metílico de procaína ou éster benzílico de procaína. Subsequentemente, etilenodiamina ou propileno glicol é usado para reagir com éster metílico de procaína ou éster benzílico de procaína para obter a base de procaína. Finalmente, é neutralizado com solução de ácido clorídrico para preparar cloridrato de procaína. Este método sintético pode ser realizado através das seguintes etapas.
6.1. Determinando a seleção de álcool e ácido para esterificação
Em primeiro lugar, um álcool esterificado apropriado deve ser selecionado para a reação com um ácido. Normalmente, o grupo hidroxila do álcool selecionado é mais ativo e fácil de reagir com o ácido. Na síntese do cloridrato de procaína, o álcool esterificado pode ser escolhido como procainamida, e o ácido pode ser escolhido como ácido dimetilcarbâmico (DMAMC). O mecanismo da reação de esterificação é gerar éster de ácido graxo através da reação catalisada por ácido dos grupos hidroxila e carboxila.
6.2. Determine as condições da reação
Normalmente, a reação de esterificação precisa ser realizada sob certa temperatura, pressão e tempo de reação, e essas condições devem ser determinadas durante o experimento para obter produtos de alto rendimento e alta pureza. Na síntese de cloridrato de procaína, a temperatura de reação é de {{0}} graus, a pressão de reação é de 1,5-2.0 atm e o tempo de reação é de 16-24 horas.
6.3. Preparação da configuração experimental e reagentes
Prepare os equipamentos e materiais experimentais necessários, incluindo chaleira de reação, agitador magnético, tampa do reator, tubo de vácuo, selador, instrumento de pesagem, etc. O álcool esterificado e o ácido necessários para a reação são misturados de acordo com uma certa proporção molar e dissolvidos em uma solvente.
6. 4. Reação de esterificação
Despeje os reagentes misturados em uma caldeira de reação, adicione um catalisador de esterificação à temperatura ambiente, depois aqueça até a temperatura de reação e agite. Normalmente, uma grande quantidade de gás é produzida no início da reação e um sorvente ácido é usado para absorver o ácido e a água. Depois que a reação foi concluída, a solução de reação foi resfriada à temperatura ambiente e o produto de esterificação foi separado por destilação a vácuo.
6.5. Etapas de processamento de acompanhamento
Após a separação do produto de esterificação, são necessários tratamentos subsequentes, incluindo descoloração, cristalização e purificação. Normalmente, o produto da esterificação é dissolvido em um solvente orgânico, descolorido por adsorvente de carvão ativado, depois cristalizado e purificado e, finalmente, o produto é refinado por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) e outras técnicas.
Depois de concluídas as etapas anteriores, podem ser obtidos compostos de éster de cloridrato de procaína com maior pureza. Este método de síntese pode trazer conveniência para a pesquisa de cloridrato de procaína e também pode fornecer uma referência para a síntese de outros compostos éster.