Synthese von Benzocain

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Shark
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Synthese von Benzocain

Beitrag von Shark »

Hallo ich will hier heute den Synthese weg von Benzocain aufführen
Erstmal vorab was ist benzocain, benzocain ist ein lokales Anästhetikum was hauptsächlich Anwendung bei Zahnärzten zur Betäubung der Schleimhaut oder in lutschpastillen bei Erkältungskrankheiten wie zb rachenbeschwerden seine Anwendung findet, ich will hier heute aufzeigen wie ihr es selbst herstellen könnt.

Materialien

2 hals Rundkolben
Reflux Kühler (alternativ geht auch der normale liebigkühler als reflux Kühler)
500ml erlenmeyer kolben
Heitzplatte
Tropf Pipette
Oilbad

Chemikalien

-Paba (Para-Aminobenzoesäure) bei einem online Shop mit A am Anfang und das Produkt heißt greenfood paba pur hochdosiert ohne zusätze.
-Schwefelsäure 96%
-ethanol wasserfrei
-NaOH

Als erstes werden 20g Para-Aminobenzoesäure in den rundkolben gegeben
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Danach wird in den rundkolben 200ml Ethanol 99,99 gegeben und leicht umgeschwengt


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Danach wird in ganz langsamen Schritten über ein Zeitraum von 3 min. 25 ml Konzentrierte Schwefelsäure hinzu gegeben der Inhalt wird dickflüssig und erwärmt sich leicht.
Danach wird der kolben Inhalt für 90 min. Unter rückfluss bei 80 bis 90 C° erhitzt. Die Zeit zählt ab den Punkt wo es anfängs und blassen aufsteigen.
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Immer schön kühlen wird sehr schnell warm
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Hier wird jetzt die Para-Aminobenzoesäure mit schwefelsäure zu Para-aminobenzisäureethylester verestert.
Wenn die 90 min rum sind kommt der Glaskolben für 1 h in den Kühlschrank.
Nebenbei wird jetzt eine 10% ige NaOH Lösung mit dest. Wasser angesetzt (200 ml dest. Wasser und 23,8g NaOH werden gemischt) und kommt auch mit in den Kühlschrank weil das Wasser mit NaOH exotherm verläuft.
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Nach 1ner h ist alles abgekühlt jetzt wird alles wieder aus dem Kühlschrank raus genommen und vorsichtig mit einer Pipette die NaOH Lösung in den rundkolben gegeben bis sich der Ph Wert auf 7 - 8 einstellt.
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Das bebzocain fällt schon teilweise aus, dann gibt man den Inhalt in einen Erlenmeyer Kolben und füllt diesen mit dest. Wasser bis fast zum ran auf ein größeres gefähs wär hier von Vorteil :)
So ca. Die selbe Menge an dest. Wasser auffüllen wie im erlenmeyer kolben drinne ist. Das sieht dann so aus
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Da wird es auch gleich nochmal gewaschen bei diesem schritt
Danach nimmt man ein Trichter und ein kaffefilter und kippt den Inhalt im erlenmeyer kolben in den Filter wenn das Wasser durchgelaufen ist an einen trockenen sauberen und warmen Ort legen und ca. 1 tag trocknen lassen heizung geht auch!
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Fertig ist euer benzocain!!! Viel Spaß beim nachmachen wenn es noch was zu fragen gibt einfach schreiben.
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mgritsch
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Re: Synthese von Benzocain

Beitrag von mgritsch »

Na das ist ja schon mal ein super Anfang um bei deinen Versuchen genau zu sehen was/wie du gemacht hast und entsprechende Fragen / Tipps zu geben :)

Die Herausforderung bei Synthesen ist meist nicht das zusammenkippen und kochen, sondern das Isolieren, prüfen und Reinigen des Produkts.
Du hast nach Ablauf der 90 min gesagt "fertich" und mit Natronlauge neutralisiert, dabei fällt etwas weißes aus. Aber woher weißt du ob das nun wirklich das Produkt ist, ob die Reaktion geklappt hat oder ob das nur wieder unveränderte PABA ist oder eine Mischung aus beiden oder sogar ganz was anderes? Beides ist einfach nur weißes Pulver...

Dazu braucht es irgend eine Kontrolle, sonst ist man ganz schnell am falschen Dampfer und glaubt nur dass alles gut ist.
Kontrollmöglichkeiten:
- man misst den Schmelzpunkt. Normalerweise haben Edukt und Produkt unterschiedliche Schmelzpunkte, für die meisten Stoffe findet man dazu eine Angabe wo das schon mal jemand gemessen hat. PABA hat einen Schmelzpunkt von 187-189 °C, Benzocain von 88-90 °C, das ist weit auseinander. Wenn du irgendwas von (etwas beginnt flüssig zu werden) 170 bis 190 (alles ist geschmolzen) misst, dann hast du vor allem verunreinigte PABA wieder gewonnen (Verunreinigungen senken den Schmelzpunkt). Wenn du irgendwas von 80 - 90 misst, dann verunreinigtes Benzocain. Nur wenn es ziemlich "scharf" mehr oder weniger plötzlich bei 88-90 °C schmilzt ist das ein vernünftig reines Produkt. Schmelzpunkt macht man in einer kleinen Glaskapillare (so ca 1 mm Innendurchmesser) in der man ca 0,5 - 1 cm hoch Kriställchen aufpickt, nach unten klopft und im Ölbad mit Thermometer dran gaaaaanz langsam immer weiter erwärmt bis was passiert.

- man macht eine Dünnschichtchromatopgraphie (DC). Wie weit die Stoffe auf Kieselgel "laufen" ist typisch, wenn man das Produkt gegen Edukt vergleicht und unterschiedliche Laufstrecken bekommt, dann ist mal "etwas" passiert. Was man meist gleich sehen kann ist, ob Verunreinigungen drin sind. Ist es mehr als so 1-3%, dann sieht man auch mehrere Flecken. Hast du schon mal eine DC gemacht?

Dann deine Trocken-Methode: den Filter auf die Heizung stellen ist ja ganz praktisch aber eher - nunja. Sowohl technisch gesehen, als auch im Sinne von du willst dir nicht die Heizung und die Bude mit allem möglichen kontaminieren ist das nicht das gelbe vom Ei. Hast du das bei nilered mal gesehen? Na eben.

Beim Trocknen ist das erste mal dass du so viel Flüssigkeit wie möglich aus dem Kuchen raus haben willst. Sonst hängen in der Flüssigkeit diverse gelöste Verunreinigungen (hier zB zumindest das Natriumsulfat vn der Neutralisation) und trocknen in deinem Produkt ein. Wenn du etwas wäscht, dann bitte immer NACHDEM du es von der ersten "Mutterlauge" getrennt hast. Das Verdünnen vor dem Filtrieren bringt ziemlich wenig was die Reinheit betrifft, macht nur das Filtrieren unnötig lange und aufwändig und oft verlierst du in dem vielen Volumen auch noch jede Menge Ausbeute.

Richtig wäre: erst filtrieren, dann nochmal mit Wasser aufschlämmen und nochmal filtrieren. Wenn nötig auch ein drittes mal.
Beim Filtrieren will man immer so viel Flüssigkeit wie möglich raus (Verunreinigung). Ideal geht das mit einer Saug-Nutsche. Wenn du so etwas nicht hast gibt es einen anderen Trick: Schlag den Filter mitsamt Produkt dick in Küchenpapier ein, evtl ein bisschen drücken, das saugt dann viel Flüssigkeit raus. Und zum Trocknen dann bitte alles vom Filter runter und in eine Schale oder auf ein Tellerchen, gut und locker ausbreiten damit es vernünftig trocknen kann. So wird ein paar Schuhe draus :)

Sollte das rohe Produkt so wie es aus dem Kolben kommt noch nicht rein genug sein (das ist zu 90% der Fall... zu prüfen siehe oben) dann braucht es noch eine Reinigung. Schon mal umkristallisiert?

Shark
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Re: Synthese von Benzocain

Beitrag von Shark »

Was bedeutet DC?
Ich mach das so mit dem filtern weil ich beim 1 mal das genau so wie du grad beschrieben hast machen wollte ich hab alles in den Filter geschüttet und mit Wasser nachgespühlt da ist im unteren Gefäß aus der Flüssigkeit durch die wasserzugabe benzocain aus kristallisiert so hatte ich das filtrat im Filter und ausgefallenes benzocain unten in der Lösung gehabt darum mache ich das so ich geb gleich alles ins Wasser und filter dann erst.
Umkristalisiert habe ich noch nicht gemacht weiß aber für was es gut ist. Man löst das benzocain nochmal und lässt es nochmals ausfallen dann wird es noch reiner. Wie mache ich das bei benzocain?
Danke echt für den Tipp mit dem Schmelzpunkt gute Idee so mach ich das jetzt immer einfach Wikipedia den Schmelzpunkt ermitteln und dann prüfen ob es auch dort schmilzt wie es angegeben ist. Und um zu schneller dies passiert um zu reiner ist das Produkt?

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mgritsch
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Re: Synthese von Benzocain

Beitrag von mgritsch »

Shark hat geschrieben:
Dienstag 16. Februar 2021, 17:25
Was bedeutet DC?
https://de.wikipedia.org/wiki/D%C3%BCnn ... atographie
ausgefallenes benzocain unten in der Lösung gehabt darum mache ich das so ich geb gleich alles ins Wasser und filter dann erst.
mehr Wasser für eine vollständige Fällung zugeben ist das eine.
Nicht nachwaschen das andere.
Man löst das benzocain nochmal und lässt es nochmals ausfallen dann wird es noch reiner. Wie mache ich das bei benzocain?
google mal, du wirst zu dem Präparat viele Versuchsanleitungen finden :) Alles kann ich auch nicht vorkauen.
Und um zu schneller dies passiert um zu reiner ist das Produkt?
du meinst je kleiner der Temperaturbereich ist in dem es schmilzt - ja. "schnell" bezieht sich aber bitte bloß nicht auf "rasch aufheizen"! weil dann ist es einfach nur falsch gemessen.
Wenn etwas verunreinigt ist (auch: nicht anständig trocken) dann zieht sich das über mehrere °C hin von "wird weich" bis "alles ist klar". Ein idealer Reinstoff schmilzt bei genau einer Temperatur komplett und drunter gar nicht.

Shark
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Re: Synthese von Benzocain

Beitrag von Shark »

Das mit der Dünnschichtchromatographie klingt sehr interessant da muss ich mich mal mehr drüber informieren.
Ich hab was gefunden benzocain löst sich in 8 Teilen Ethanol wenn ich es dort fast löse ich sag fast extra, dann erhitzte auf ca 50 C° das es sich komplett löst und dann wieder abküholen lasse das das benzocain wieder auskrustalisiert. Dann nochmal ordentlich waschen und trocknen.

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mgritsch
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Re: Synthese von Benzocain

Beitrag von mgritsch »

Beim umkristallisieren immer in so wenig wie möglich und so heiß wie möglich lösen, dann langsam auskühlen und erst am Schluss kühlen. Sonst verlierst du sehr viel Produkt.

Shark
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Re: Synthese von Benzocain

Beitrag von Shark »

So mach ich das jetzt mal.
Das mit der Dünnschichtchromatographie ist aber auch sehr interessant hab jetzt mir mal ein paar Videos dazu angeschaut hab das Prinzip jetzt verstanden, in dem Video haben die es vereinfacht dargestellt mit einen schwarzen Stift und Wasser schwarz ist nicht gleich schwarz das wird in alle Farben wieder aufgeteilt weil sich die einzelnen Farben unterschiedlich lösen wirklich interessant und auch gut nutzbar vll kann ich das benzocain wo ich ja nicht weiß ob es ass uch nur das ist in etwas Ethanol lösen auf ein kaffefilter geben und dann als laufmitten in Ethanol stellen und dann unter UV Licht vll sehn ob sich 2 unterschiedliche Muster ergeben. Sofern man benzocain unter UV Licht erkennt ansonsten muss ich mir da mal was anderes ausdenken.

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mgritsch
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Re: Synthese von Benzocain

Beitrag von mgritsch »

nö, ganz so einfach ist das leider nicht.
mit einem Kaffeefilter und Filzstift kann man zwar das Prinzip zeigen, aber etwas praktisch brauchbares kommt dabei nicht raus, vor allem bei schlecht wasserlöslichen Substanzen.

Man benötigt dafür Kieselgel-Platten (DC PLatten) wo eine ca 0,2 mm Dicke Schicht eines sehr feinen Kieselgels auf einer Trägerplatte aufgetragen ist. Man muss es schaffen, sehr kleine Tröpfchen aufzutragen sodass ein Fleck von vielleicht maximal 2 oder 3 mm Größe entsteht. Man braucht ein passendes Lösemittel-Gemisch, nicht alles geht für alles. Und last but not least brauchst du etwas um es sichtbar zu machen. Käuflich erwerbbare Platten gibt es mit der Zusatz-Bezeichnung "F254", das bedeutet dass da ein Stoff beigemischt ist, der bei 254 nm (kurzwelliges UV) fluoresziert - alle Flecken die UV Licht schlucken erscheinen daher dunkel auf grün fluoreszierendem Hintergrund. Alternativ ist es eine sehr einfache Methode die Platte ein paar Minuten in ein Glas mit Iod-Dämpfen zu stellen, die Flecken werden aufgrund der besseren Löslichkeit des Iods dann mittelbraun vor hellbraunem Hintergrund. Und dann gibts noch 1000e Spezialreagenzien wenn man ganz spezielle Stoffe / Stoffgruppen damit nachweisen möchte...

Alles in allem ist die Methode zwar überhaupt keine Hexerei und in jedem Syntheselabor 08/15 Routine zur laufenden Kontrolle. Gefühlt fehlen dir dazu aber noch ein paar Geräte, passende Lösemittel, Platten und Fingerfertigkeit - also eher noch etwas zu "advanced". Wäre aber durchaus wert / wichtig sich damit vertraut zu machen.

Shark
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Re: Synthese von Benzocain

Beitrag von Shark »

Gehen diese dafür hab schon mit dem Händler gesprochen er liefert auch an private Personen.
https://www.analytics-shop.com/de/mn809 ... VMQAvD_BwE
Bevor ich soviel ausgeb will ich mich noch vergewissern ob das auch mit denen funktioniert.
https://www.analytics-shop.com/de/mn814018-de.html
Wenn das funktioniert ist das echt lohnenswert sowas hab ich immer gesucht.
Du hast ja recht wie oder woher soll ich wissen wie hoch die Reinheit ist bzw welcher Stoff das ist kann ja sein das es was ganz anderes ist da hab ich mir schon lange drüber gedanken gemacht das mit der gromotografie scheint mir der lange gesuchte lösungsweg dafür zu sein.
Hab ja gestern zum 1 mal davon gehört muss mich halt nochmal weiter darüber informieren ob es überhaupt umsetzbar ist aber wenn das geht wär das eine echt große Hilfe.

Xyrofl
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Re: Synthese von Benzocain

Beitrag von Xyrofl »

Die Kieselgelplatten in dem Link sind wohl die falschen, da sie keine F254nm Modifikation haben, d.h. du würdest nur solche Stoffe sehen, die von sich aus gefärbt sind oder unter Schwarzlicht leuchten. Mit der genannten Modifikation leuchtet die Platte unter UV-C Licht und da bei 254nm fast alle Stoffe stark absorbieren, sieht man dann fast jeden Stoff als schwarzen Fleck auf der leuchtenden Platte. Das ist oft sehr hilfreich, bzw. eigentlich sogar ein Muss. Im ganz normalen Routinebetrieb verwendet man eigentlich nur UV-Licht um die Stoffe sichtbar zu machen und vielleicht noch ganz wenige allgemeine Farbreagenzen wie Iod oder KMnO4.
https://www.analytics-shop.com/de/mn818131-de.html Die hier wären welche mit UV-Modifikation (sind billiger, aber nur weil die Packung kleiner ist, lol)
Es macht natürlich auch einen Unterschied, ob die Platten aus Alufolie, Glas oder Kunststoff bestehen. Alufolie kann man am besten mit einer Schere klein schneiden und Glas hat die präzisesten Laufeigenschaften, aber ist viel anspruchsvoller zu schneiden, bzw. ohne gutes Werkzeug und Übung eine Katastrophe.

Die DC-Kammer würde schon gehen, aber sie ist wirklich sehr teuer. Das geht auch mit einem sauberen Schraubdeckelglas. Ich würde nicht alles neu kaufen, außer für höchste Ansprüche, aber es ist deine Entscheidung und ein wirkliches Vermögen sind 100€ auch nicht. Die chromatografischen Medien altern zwar, aber auch ältere Platten können in der Regel noch ausreichend gut trennen, d.h. "gebrauchte" Platten, die man manchmal für einen Bruchteil des Preises bekommen kann, tun es auch. Man kriegt so sicher keine Akkreditierung für professionelle Analyse-Anwendungen, aber so ganz simple Reinheitsprüfung für Syntheseanwendungen, die hat viel niedrigere Ansprüche :-)

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mgritsch
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Re: Synthese von Benzocain

Beitrag von mgritsch »

Jo, die Dinger frisch vom Analytics-Shop sind schon ziemlich sauteuer, oft findet man deutlich günstigere Angebote in der e-Bucht.
Außerdem ist die Shopping-Liste damit ja nicht zu Ende. Bis du loslegen kannst brauchst du:
- Platten (Nimm am besten welche auf Alufolie oder Kunststoff die du selber zurecht schneiden kannst. Ein praktisches Format für den Routineeinsatz ist 5 x 10 cm)
- eine 254 nm UV Lampe
- feine Kapillaren zum Auftragen
- eine Kammer (okay, zur Not geht auch das Gurkenglas)
- eine Auswahl an Lösungsmitteln um für den jeweiligen Bedarf passende Laufmittel mischen zu können (Wundbenzin, Ethylacetat, Eisessig, Aceton, Toluol, DCM... damit geht schon einiges.)

Und dann sollte man mal gründlich einlesen und ein paar mehr videos schauen und ein paar typische Beispiele üben damit man Routine darin gewinnt :)

Shark
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Re: Synthese von Benzocain

Beitrag von Shark »

Echt ein großen Dank für die Antworten echt ein tolles forum man lernt hier mehr in 3 Sätzen als wie in 1 Woche videos schauen wo man sich selbst alles irgendwie zusammenbasteln muss und erklären muss da weiß ich jetzt womit ich mich als nächstes mal beschäftigen kann die Qualität des endproduktes und die Reinheit liegt mir schon sehr am Herzen. Wie sagt man so schön vertrauen ist gut Kontrolle ist besser echt ihr bringt ein echt weiter!!! LG :D

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