阿司匹林的合成

摘 要:制备乙酰水杨酸一般以水杨酸(邻羟基苯甲酸)和乙酸酐为原料,通过酯化反应进行。通过阿司匹林的合成实验,掌握酯化反应和精制原理及基本操作,巩固称量、溶解、加热、结晶、等基本操作,熟悉药品合成实验装置的安装与使用,并且掌握水杨酸的限量检查方法。

关键词:阿司匹林 水杨酸 乙酰化反应 乙酰水杨酸的合成

前言:乙酰水杨酸即阿司匹林(Aspirin),是19世纪末合成成功的一种具有解热止痛、治疗感冒作用的药物,至今仍被广泛使用。制备阿司匹林最常用的方法是将水杨酸与乙酸酐作用,生产中所用的水杨酸可以由从植物冬青树中提取的冬青油(主要成分为水杨酸甲酯)水解得到。这两种原料在制备出乙酰水杨酸的同时,水杨酸分子之间也可以发生缩合反应,生成少量的聚合物。它是一种具有双官能团的化合物,一个是酚羟基,一个是羧基,羧基和羟基都可以发生酯化,而且还可以形成分子内氢键,阻碍酰化和酯化反应的发生。

实验部分:

1、实验仪器及药品:

仪器:单口烧瓶、球形冷凝管、量筒、温度计、烧杯、玻璃棒、 吸滤瓶、布氏漏斗、水浴锅、电热套。

药品:水杨酸、乙酸酐、浓硫酸(98%)、盐酸溶液(1:2)、饱和碳酸钠溶液、1% FeCl3溶液。

2、实验原理:

本实验制备乙酰水杨酸的方法是将水杨酸与乙酸酐作用,通过乙酰化反应,使水杨酸分子中酚羟基上的氢原子被乙酰基取代,生成乙酰水杨酸,为了加速反应的进行,通常加入少量浓硫酸作催化剂。浓硫酸的作用是破坏水杨酸分子中羟基与羟基间形成的氢键,从而使酰化反应较易完成。

主反应:


在生成乙酰水杨酸的同时,水杨酸分子之间也可以发生缩合反应,生成少量的聚合物。


副反应:


3、实验装置图:


普通回流装置

实验步骤:

(1) 计算

N=m/M m(水杨酸)=4g M(水杨酸)=138

N(水杨酸)=4/138=0.029mol

N(阿司匹林)=N(水杨酸)=0.029mol

m(阿司匹林)=0.029*180=5.2g

(2)制备


(3)检验:


利用水杨酸属于酚类物质可与FeCl3发生颜色反应的特点,用几粒结晶加入盛有3mL水的试管中,加入1-2d 1%的FeCl3,观察有无颜色反应。

纯乙酰水杨酸为白色结晶性粉末,熔点136℃。


结果与讨论:

(1)产品质量:2.0g

理论产量:5.2g

产率:(2.0/5.2)100%=38.46%

(2) 实验成功的关键:

1控制温度(80-85℃持续加热20min)、2反应物的用量(乙酸酐要过量)、3质子酸的作用(加浓硫酸)

(3) 讨论

产品的颜色不够白,是因为在加入硫酸的时候加入的过快,使溶液碳化在加热时溶液呈现浅黄色,温度的控制也不够好大部分的水杨酸没有反应或者参与了副反应使产品的质量比较低,应该要控制好水浴的温度。许多组同学的质量超过了理论产量,他们的产品没有干燥好。在最后的检验过程中溶液加入氯化铁的时候颜色较深,说明有大量的水杨酸没有参与反应,应是加热时间太短,或者是温度没有达到。

(4)实验操作注意事项:

① 硫酸在加入的时候一定要缓慢,等待其反应之后再继续加入,不然溶液会被碳化在加热的时候有颜色

② 反应温度在80℃左右,太低不反应,太高乙酰水杨酸发生一系列副反应。

③ 反应结束第一次加水时要少量多次加入,醋酸酐分解放热,蒸汽溢出,防止溶液溅出。

④ 加入饱和碳酸钠时要一边加一边搅拌,会产生大量气泡,少量多次加完。

⑤ 加盐酸酸化时,也要少量多次加完,如果没有固体析出,可测一下PH,最佳为2-2.4。


参考文献

【1】有机化学实验【M】有机化学课程组编

【2】阿司匹林的合成【OL】百度文库.2011

发布于 2018-01-12