Benzobarbitalje dlouhodobě působící barbiturátová droga. Jeho úspěšný proces syntézy byl mnohokrát vylepšen a nyní byla vyvinuta řada účinných syntetických metod. Benzobarbital byl původně objeven německým lékárníkem Euichstangem. V roce 1904 připravil benzobarbital reakcí benzohydrazidu a dimethylkarbonátu.
1. Reakce acetofenonu a močoviny:
Tato metoda je nejstarší metodou syntézy benzobarbitalu, která generuje difenylmočovinu prostřednictvím reakce mezi acetofenonem a močovinou a reaguje s acetanhydridem v přítomnosti kyseliny octové za vzniku benzobarbitalu. Chemický vzorec reakce je:
Acetofenon plus močovina → Benzobarbital
Experimentální kroky:
(1) Připravte roztok acetofenonu a močoviny. V acetonu rozpusťte acetofenon a močovinu, zahřívejte a míchejte, dokud se oba úplně nerozpustí.
(2) Byl smíchán roztok acetofenonu a močoviny. Po smíchání obou roztoků dobře promíchejte míchadlem při pokojové teplotě. Všimněte si, že tento proces je třeba dlouho míchat, aby nedošlo k neúplné reakci močoviny.
(3) Zahřívání reakční směsi. Reakční směs byla vložena do kádinky, přikryta a zahřívána v olejové lázni, aby se reakční teplota udržela na 100-110 stupni.
(4) Na konci reakce se odstředí. Po ukončení reakce byla kádinka vyjmuta a odstředěna na odstředivce a po odstředění byla získána sraženina.
(5) KOLEKCE BENZOBAR BITAL. Sraženina byla extrahována acetonem. Extrakt se smíchá s malým množstvím aktivního uhlí, zahřeje se v kádince a přefiltruje. Ve filtrované kapalině, kterou je benzobarbital, se vytvoří bílé krystaly.
(6) Krystalové čištění. Promyje se vodným roztokem ledové kyseliny octové, v promývacím roztoku se rozpustí benzobarbital, přidá se koncentrovaná kyselina fosforečná nebo kyselina sírová, aby se vysrážela, potom se filtruje, promyje a suší.
Výhodou této metody je, že je jednoduchá na obsluhu, ale výtěžnost je nízká a hlavně se ztrácí suroviny, což vede ke zvýšení výrobních nákladů. Při této reakci acetofenon a močovina reagují za vzniku benzobarbitalu. Vzhledem k těkavosti acetonu může promytí ledovým vodným roztokem kyseliny octové do určité míry zlepšit čistotu produktu. Díky experimentální analýze má připravený benzobarbital vysokou kvalitu a může splňovat aplikační požadavky v oblasti farmacie a biochemie.
2. Reakce fenylaminoketonesteru a HCHO:
Tato metoda je jednou z nejběžněji používaných metod syntézy benzobarbitalu a vyrábí se při ní benzobarbital reakcí mezi anilaminoketoestery a formaldehydem. Tato metoda se snadno ovládá, ale čistota benzobarbitalu je nízká.
3. Reakce benzaldehydu a dimethylakrylamidu:
Tato metoda spočívá v syntéze benzobarbitalu reakcí benzaldehydu s dimethylakrylamidem, což je jednoduchá syntetická metoda. Tato metoda má výhody vysokého výtěžku a vysoké čistoty, ale cena dimethylakrylamidu je relativně vysoká.
4. Reakce benzaldehydu a močoviny:
Metodou syntézy je výroba difenylmočoviny reakcí benzaldehydu a močoviny a v přítomnosti aktivního uhlí jako katalyzátoru reaguje difenylmočovina s kyselinou methoxyoctovou za vzniku benzobarbitalu. Výrobní proces metody je jednoduchý, ale katalyzátor pravděpodobně způsobí znečištění životního prostředí.
Proces syntézy benzobarbitalu zahrnuje především následující kroky:
1. Přidejte benzaldehyd a močovinu do organického rozpouštědla (obvykle ethanolu) a rovnoměrně promíchejte. Během reakce se ke stanovení zbývajícího množství reaktantů obvykle používá plynová chromatografie. V prvním kroku se benzaldehyd obvykle přidává v množství mírně větším, než je teoreticky nutné k odstranění vlhkosti z rozpouštědla.
2. Zahřejte reakční směs na vhodnou reakční teplotu (obvykle 120-125 stupňů ) a po určitou dobu ji udržujte. V tomto kroku lze rychlost konverze reaktantů a čistotu produktu upravit podle teploty a doby reakce.
3. Po dlouhé době reakce se v reakční směsi vytvoří sraženina. Sraženina se odstraní a promyje vodou nebo alkoholem. Účelem promývání je obvykle odstranění nečistot a lyofilizace za účelem získání čistšího produktu.
4. Produkt se čistí krystalizací, aby se odstranily zbytkové nečistoty a léčiva. Konečným produktem tohoto procesu je benzobarbital.
Obecně řečeno, proces syntézy benzobarbitalu je relativně jednoduchý, ale stále potřebuje podporu určité technologie a zařízení. Kromě toho musí být v procesu přísně kontrolovány faktory, jako je teplota, reakční doba a reakční podmínky, aby byla zajištěna čistota a kvalita produktu.
V procesu syntézy benzobarbitalu je důležitou metodou reakční metoda benzaldehydu a močoviny. Touto metodou lze racionálním řízením reakčních podmínek a přidáním vhodného katalyzátoru v krátké době syntetizovat vysoce čistý benzobarbital, což poskytuje důležitou technickou podporu pro výrobu a aplikaci léčiva.
5. Reakce benzylalkoholu a močoviny:
Tato metoda produkuje difenylmočovinu prostřednictvím reakce mezi benzylalkoholem a močovinou a účinnost konverze benzobarbitalu je vyšší než u jiných metod v bezvodém prostředí.
C7H8O plus CH4N2O → benzamid diacetát
Benzamiddiacetát plus H plus → meziprodukt
Meziprodukt → C19H16N2O4
Experimentální kroky:
1) Připravte reakční substrát:
Nejprve si připravte benzylalkohol a močovinu. Diacetát benzamid může být extrahován z reakční směsi po reakci pro další separaci a čištění.
2) Postup reakce:
Benzylalkohol a močovina byly přidány do reakční baňky podle stechiometrického poměru, jak je znázorněno na obrázku 1. Bylo přidáno malé množství methanolového katalyzátoru. Reakční lahvičku promíchejte, aby se obě sloučeniny dobře promíchaly, aby vznikla reakční směs.
Přidejte molekulová síta: Přidejte molekulová síta do reakční lahvičky. Molekulární síta mohou absorbovat vodu a vyhnout se vedlejším reakcím reakce.
Zahřívání reakce: Reakční směs byla zahřívána v ohřívači. Doporučené podmínky zahřívání jsou: teplota reakční baňky je 90-100 stupňů a doba reakce je 2 hodiny.
Přidání HC1: Po dokončení reakce byla reakční směs přidána do nádoby obsahující kyselinu chlorovodíkovou. Kyselina chlorovodíková bude podporovat proces hydrolýzy produktu benzobarbitalu, čímž se zvýší výtěžek produktu. Filtrace přes filtrační papír: Směs se filtruje, aby se vysrážel vyčištěný benzobarbital.
3) Proces separace a čištění
Charakter produktu benzobarbitalu je skokový výkon a vyžaduje jemný proces čištění.
Odeberte produkt: Seberte benzobarbital na filtrační papír a vložte jej do exsikátoru, aby po dlouhou dobu absorboval vlhkost ze vzduchu.
Extrakce: Vysušený benzobarbital vložte do acetonu pro extrakci, poté koncentrujte a čistěte, abyste získali čistý benzobarbitalový produkt.
Chemický mechanismus:
Když se do reakčního systému močoviny přidá benzylalkohol, je benzylalkohol elektrofilnější než močovina, protože u benzylalkoholu je pravděpodobnější, že podstoupí esterifikační reakci, takže reakce benzylalkoholu vytvoří následující meziprodukt: benzamid diacetát (C9H10N2O3). To může být reprezentováno následující reakcí:
Benzylalkohol plus H2NCOC (NH2)2 → C9H10N2O3(benzamid diacetát) plus H2O
Dále, v přítomnosti kyselého katalyzátoru, bude hydroxylová skupina v diacetát-benzamidovém seznamu s dlouhým řetězcem odstraněna kyselinou. Karbonylová skupina, která ztrácí H plus, se stává elektrofilnější. jak následuje:
C9H10N2O3(benzamid diacetát) plus HPlus→ meziprodukt
Tento meziprodukt se poté podrobí kysele katalyzované vnitřní dehydratační reakci za získání benzobarbitalu. V této reakci primární alkohol reaguje dříve, než je získána vazba alkohol-ester. Kyselá katalýza je nezbytná pro zničení hydroxylových skupin a další změnu relativních poloh karbonylových a karbonylových skupin. Kyselá katalýza přibližuje karbonylové a esterové vazby k sobě, čímž urychluje chemickou reakci. jak následuje:
Meziprodukt → Benzobarbital
Proto je reakční metodou benzylalkoholu a močoviny benzobarbitalu výroba benzobarbitalu důkladným promícháním reakční směsi a provedením důležité chemické reakce za působení kyselé katalýzy.
6. Reakce anilinu a dimethylkarbonátu:
Metodou je výroba -fenyl- -(2,2-dimethyl-1-pyrazol)acetonu reakcí anilinonu a dimethylkarbonátu a jeho přeměna v přítomnosti kyseliny sírové na benzobarbital. Tato metoda je nenáročná na obsluhu, ale reakční doba je dlouhá, proto není vhodná pro hromadnou výrobu.
Obecně řečeno, existuje mnoho syntetických metod benzobarbitalu, ale zaměřují se především na reakci sloučenin, jako je benzaldehyd, anilaminoketon, acetofenon a močovina. Různé způsoby syntézy mají své výhody a nevýhody, které je třeba volit podle konkrétní situace.