Benzhexol hydrochlorid (benzhexol hc)(odkaz:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/benzhexol-hydrochloride-cas-52-49-3.html), s chemickým vzorcom C20H25NO · HCl, je biely až takmer biely kryštalický prášok a organická zlúčenina. V polárnych rozpúšťadlách, ako je metanol a etanol, sa môže rozpúšťať rýchlo, zatiaľ čo v nepolárnych rozpúšťadlách, ako je benzén a éter, je rýchlosť rozpúšťania pomalšia. Vo vode je rozpustný v horúcej vode, ale jeho rozpustnosť v studenej vode je relatívne nízka. Pri teplote miestnosti je hydrochlorid fenylhexanolu stabilnou pevnou látkou, ktorá nie je ľahko ovplyvnená vlhkosťou alebo degradáciou. Zvyčajne sa používa ako chemické činidlo a je to anticholinergný liek v klinickej praxi, ktorý sa používa najmä na liečbu Parkinsonovej choroby a statického tremoru vyvolaného liekmi.
Existuje hlavne niekoľko metód chemickej syntézy hydrochloridu benzhexolu:
1. O-nitrotoluénová metóda
Metóda o-nitrotoluénu je bežne používaná metóda na prípravu benzhexol hydrochloridu a reakčný proces tejto metódy zahŕňa tri kroky: nitrifikáciu, chloráciu a hydrolýzu. Po prvé, 2-nitrotoluén sa získa nitráciou o-nitrotoluénu v koncentrovanej kyseline sírovej. Potom sa v prítomnosti práškového železa používa plynný chlór na chloračné a metylačné reakcie, aby sa získal 4-metyl-3-nitrotoluén. Nakoniec sa vo vodnom roztoku hydroxidu sodného uskutočnila hydrolytická reakcia, aby sa získal benzhexol hydrochlorid. Táto metóda má výhody ľahkého prístupu k surovinám a ľahkej kontroly reakčného procesu, ale má veľa reakčných krokov a nízky výťažok.
Nitrifikácia: C6H5CH3+HNO3 → CH3C6H4NO2+H2O
Chlorácia a metylácia: CH3C6H4NO2+Cl2+Fe → CH3C6H3 (NO2) CHCl+FeCl3
Hydrolýza: CH3C6H3 (NO2) CHCl+2NaOH → Benzhexol hydrochlorid+NaCl+NaNO2+H2O
Konkrétne kroky sú nasledovné:
1.1 Nitrifikácia:
Dusičnujte o-nitrotoluén v koncentrovanej kyseline sírovej, aby ste získali 2-nitrotoluén. Táto reakcia je typická elektrofilná substitučná reakcia s koncentrovanou kyselinou sírovou ako katalyzátorom a akceptorom protónov, čo pomáha vytvárať elektrofilné látky a podporuje reakciu.
1.2 Chlorácia:
V prítomnosti práškového železa sa 2-nitrotoluén chlóruje a metyluje plynným chlórom, čím sa získa 4-metyl-3-nitrotoluén. V tomto kroku železný prášok slúži ako katalyzátor na podporu reakcie medzi plynným chlórom a 2-nitrotoluénom.
1.3 Hydrolýza:
Vo vodnom roztoku hydroxidu sodného podlieha 4-metyl-3-nitrotoluén hydrolytickej reakcii, čím sa získa hydrochlorid benzhexolu. Tento krok je typickou nukleofilnou substitučnou reakciou, kde hydroxid sodný slúži ako zásada poskytujúca negatívne nabité nukleofilné činidlo na atakovanie karbokácie 4-metyl-3-nitrotoluénu, čím sa nitroskupina redukuje na aminoskupinu, a nakoniec generuje benzhexol hydrochlorid.
2. Metóda ortochlórtoluénu
Spôsob o-chlórtoluénu je tiež spôsob prípravy hydrochloridu benzhexolu. Touto metódou sa získa 3-chlórmetyl-1-metyletylbenzén alkyláciou o-chlórtoluénu chloroformom v prítomnosti chloridu železitého. Následne sa uskutočnila hydrolytická reakcia za alkalických podmienok, čím sa získal benzhexol hydrochlorid. Tento spôsob má výhody krátkych reakčných krokov a vysokého výťažku, ale surovina o-chlórtoluén sa nedá ľahko získať a cena je vysoká.
Chlorácia a metylácia: C6H4CH2Cl+CHCl3+Fe → Cl3CCH2C6H3ClCH3+FeCl3
Hydrolýza: Cl3CCH2C6H3ClCH3+2NaOH → Benzhexol hydrochlorid+NaCl+NaNO2+H2O
Konkrétne kroky sú nasledovné:
2.1 Chlorácia a metylácia:
V prítomnosti práškového železa sa o-chlórtoluén chlóruje a metyluje chloroformom, čím sa získa 4-metyl-3-nitrotoluén. V tomto kroku železný prášok slúži ako katalyzátor na podporu metylačnej reakcie chloroformu.
2.2 Hydrolýza:
Vo vodnom roztoku hydroxidu sodného podlieha 4-metyl-3-nitrotoluén hydrolytickej reakcii, čím sa získa hydrochlorid benzhexolu. Tento krok je typickou nukleofilnou substitučnou reakciou, kde hydroxid sodný slúži ako zásada poskytujúca negatívne nabité nukleofilné činidlo na atakovanie karbokácie 4-metyl-3-nitrotoluénu, čím sa nitroskupina redukuje na aminoskupinu, a nakoniec generuje benzhexol hydrochlorid.
3. Allylchloridová metóda
Alylchloridová metóda je nová metóda na syntézu benzhexol hydrochloridu. Táto metóda reaguje alylchloridom s fenolom sodným v dimetylsulfoxidovom rozpúšťadle, čím sa získa 4-fenyl-3-chlórmetylakroleín. Potom sa uskutočnila hydrolytická reakcia za alkalických podmienok, čím sa získal hydrochlorid benzhexolu. Tento spôsob má výhody krátkych reakčných krokov a vysokého výťažku, ale surový alylchlorid sa nedá ľahko získať a náklady sú vysoké.
Reakcia: CH2=CHCH2Cl+PhOH → CH2=CHCH2Cl2Ph
Hydrolýza: CH2=CHCH2Cl2Ph+NaOH → Benzhexol hydrochlorid+NaCl+H2O
Podrobné kroky sú nasledovné:
3.1 Reakcia:
4-fenyl-3-chlórmetylakroleín sa získal reakciou alylchloridu a fenolu sodného v dimetylsulfoxidovom rozpúšťadle. Tento krok je adičnou reakciou, kde alylchlorid pôsobí ako elektrofilné činidlo na atakovanie fenolovej hydroxylovej skupiny fenolátu sodného, čím sa získa 4-fenyl-3-chlórmetylakroleín.
3.2 Hydrolýza:
Hydrolytická reakcia sa uskutočnila za alkalických podmienok, čím sa získal benzhexol hydrochlorid. Tento krok je typickou nukleofilnou substitučnou reakciou, v ktorej voda pôsobí ako nukleofilné činidlo na atakovanie aldehydovej karbokácie 4-fenyl-3-chlórmetylakroleínu, čo vedie k tvorbe hydrochloridu benzhexolu.
4. Benzylchloridová metóda
Metóda benzylchloridu je nová metóda na syntézu hydrochloridu benzhexolu. Táto metóda reaguje benzylchloridom s fenolom sodným v dimetylsulfoxidovom rozpúšťadle, čím sa získa 4-fenyl-3-chlórmetylakroleín. Potom sa uskutočnila hydrolytická reakcia za alkalických podmienok, čím sa získal hydrochlorid benzhexolu. Tento spôsob má výhody krátkych reakčných krokov a vysokého výťažku.
Reakcia: ClCH2Ph+PhOH -> ClCH2Ph2Ph
Hydrolýza: ClCH2Ph2Ph+NaOH → Benzhexol hydrochlorid+NaCl+H2O
Podrobné kroky:
4.1 Reakcia:
4-fenyl-3-chlórmetylakroleín sa získal reakciou benzylchloridu a fenolu sodného v dimetylsulfoxidovom rozpúšťadle. Tento krok je adičnou reakciou, kde benzylchlorid pôsobí ako elektrofilné činidlo na atakovanie fenolovej hydroxylovej skupiny fenolátu sodného, čím sa získa 4-fenyl-3-chlórmetylakroleín.
4.2 Hydrolýza:
Hydrolytická reakcia sa uskutočnila za alkalických podmienok, čím sa získal benzhexol hydrochlorid. Tento krok je typickou nukleofilnou substitučnou reakciou, v ktorej voda pôsobí ako nukleofilné činidlo na atakovanie aldehydovej karbokácie 4-fenyl-3-chlórmetylakroleínu, čo vedie k tvorbe hydrochloridu benzhexolu.
5. Allylalkoholová metóda
Metóda alylalkoholu je nová metóda na syntézu benzhexol hydrochloridu. Táto metóda reaguje alylalkoholom s p-toluénsulfonylchloridom v trietylamíne, čím sa získa 4-fenyl-3-chlórmetylpropenol. Potom sa uskutočnila hydrolytická reakcia za alkalických podmienok, čím sa získal hydrochlorid benzhexolu. Tento spôsob má výhody krátkych reakčných krokov a vysokého výťažku.
Reakcia: CH2=CHCH2OH+PhOH → CH2=CHCH2Cl2Ph
Hydrolýza: CH2=CHCH2Cl2Ph+NaOH → Benzhexol hydrochlorid+NaCl+H2O
Podrobné kroky:
5.1 Reakcia:
4-fenyl-3-chlórmetylakroleín sa získal reakciou alylalkoholu a fenolu sodného v dimetylsulfoxidovom rozpúšťadle. Tento krok je adičnou reakciou, kde alylalkohol pôsobí ako elektrofilné činidlo na atakovanie fenolovej hydroxylovej skupiny fenolátu sodného, čím sa získa 4-fenyl-3-chlórmetylakroleín.
5.2 Hydrolýza:
Hydrolytická reakcia sa uskutočnila za alkalických podmienok, čím sa získal benzhexol hydrochlorid. Tento krok je typickou nukleofilnou substitučnou reakciou, v ktorej voda pôsobí ako nukleofilné činidlo na atakovanie aldehydovej karbokácie 4-fenyl-3-chlórmetylakroleínu, čo vedie k tvorbe hydrochloridu benzhexolu.
6. Metóda katalytickej oxidácie vodného roztoku hydroxidu sodného
Metóda katalytickej oxidácie vodného roztoku hydroxidu sodného je metóda zelenej syntézy na prípravu hydrochloridu benzhexolu. Táto metóda využíva chloroform ako surovinu a podlieha katalytickej dehydrogenácii, oxidácii, kondenzácii, hydrolýze a ďalším krokom na získanie cieľového produktu benzhexol hydrochloridu. Výhodou tejto metódy je jednoduchá obsluha a nízke znečistenie životného prostredia. Je však potrebné zvoliť vhodné katalyzátory a oxidanty, aby sa zabezpečil hladký priebeh reakcie a výťažok cieľového produktu.
Oxidácia: ClCH2CH2Cl -> ClCH=CHCl
Kondenzácia: ClCH=CHCl+PhOH → Benzhexol hydrochlorid+NaCl+H2O
Podrobné kroky:
6.1 Oxidácia:
Pod pôsobením katalyzátora sa chloroform používa ako surovina pre oxidačnú reakciu na získanie 4-fenyl-3-chlórmetylakroleínu. Tento krok je reakcia voľných radikálov, kde katalyzátor podporuje dehydrogenačnú reakciu chloroformu za vzniku 4-fenyl-3-chlórmetylakroleínu.
6.2 Kondenzácia:
V alkalických podmienkach podlieha 4-fenyl-3-chlórmetylakroleín kondenzačnej reakcii s fenolom sodným, čím sa získa hydrochlorid benzhexolu. Tento krok predstavuje kondenzačnú reakciu, kde sa ako surovina používa 4-fenyl-3-chlórmetylakroleín, ktorý podlieha substitučnej reakcii s fenolom sodným za alkalických podmienok, čím sa získa hydrochlorid benzhexolu.
Vyššie uvedené je niekoľko bežných metód chemickej syntézy hydrochloridu benzhexolu. Rôzne metódy syntézy vyžadujú rôzne suroviny, činidlá a reakčné podmienky. Aby sa zlepšil výťažok a čistota cieľového produktu, je potrebné zvoliť vhodné spôsoby a podmienky syntézy pre špecifické úlohy syntézy. Okrem toho je potrebné venovať pozornosť otázkam bezpečnosti počas procesu chemickej syntézy, aby sa zabezpečili štandardizované experimentálne operácie a správne použitie činidiel.