乙酸钠催化合成阿司匹林合成工艺的研究

乙酸钠催化合成阿司匹林合成工艺的研究作者:何建祥（黄河水利职业职业学院环化系河南开封475004）摘要：以水杨酸和乙酸酐为原料、无水乙酸钠为催化剂合成阿司匹林。分别研究了时间和温度对阿司匹林合成的影响。结果表明,在时间为5—10分钟内，用2g水杨酸、0.4g无水乙酸钠、3ml乙酸酐，80℃反应8分钟,纯化阿司匹林产率最多可达81.9%。在时间一定时，在70—90℃反应，纯化阿司匹林产率最多可达81.9%。关键词：阿司匹林;乙酸钠;催化剂中图分类号：TQ457.2文献标识码：ASodiumaceticacidcatalyticsynthesisofaspirinsynthesisprocessresearchTheAuthor：jianxiang(YellowRiverConservancyVocationalCollege,HenanKaifeng475004)Abstract:withsalicylicacidandaceticanhydrideasrawmaterials,anhydroussodiumacetateascatalystinsynthesisofaspirin.Respectivelytostudythetimeandtemperatureontheeffectsofaspirinsynthesis.Resultsshowthatthetimeis5to10minutes,salicylicacidin2gand0.4g3mlanhydroussodiumacetate,aceticanhydride,80℃8minutesreaction,purifiedaspirinyieldupto81.9%.Inacertaintime,in70-90℃,purifiedaspirinyieldupto81.9%.Keywords:aspirinSodiumacetateThecatalytic阿司匹林，即2一乙酰氧基苯甲酸，是一种常用的解热镇痛药。近年来的研究表明，阿司匹林能有效地抑制血小板聚集，在防治心脑血管疾病方面有较好的疗效，作为治疗和预防心脑血管疾病的药物已广泛应用于临床，而且随着研究的不断深入，其应用领域在不断扩大，如防治癌症等[1]，阿司匹林的市场需求也在不断增长。阿司匹林经典的合成方法是以水杨酸和醋酸酐为原料，以浓硫酸作催化剂合成，但是浓硫酸具有强氧化性、强脱水性，对设备腐蚀严重，严重污染环境，并且不能回收利用[2]。因此，选择新型性能优异的催化剂已成为阿司匹林合成的关键，也是近年来研究的热点。已报道的合成阿司匹林的催化剂有：硫酸氢钠[3]、氨基磺酸[4]、磷酸二氢钾[5]、分子碘[6]酸性离子液体[7]、维生素[8]、氧化锌、氧化钙[9]等。虽然这些催化剂不同程度上克服了浓硫酸催化剂[10]的缺点，但是仍然需要大大过量的醋酐反应[11]，使用过量的醋酐[12]不仅造成浪费，而且使分离纯化过程变得复杂，反应温度高，副反应多，产品收率低[13]。本实验改进的是用乙酸钠代替了浓硫酸或磷酸等催化剂，反应温度低，结晶易析出，产品纯度高，容易操作，产率远高于文献值,反应方程式为:OOH+OH(CH3CO)2OTfOH50℃OOOHCH3O60(60Ps19.923=0.622=0.622=0.1548Kg100Ps6010019.923H（℃）℃）水汽/Kg干气（℃）1实验部分1.1试剂与仪器水杨酸、乙酸酐、无水乙酸钾、草酸钾、碳酸钠、吡啶、六氢吡啶、碳酸氢钠、三乙胺、脯氨酸海尔家用微波炉(800W，2450MHz，经专业人士加工改造)；旋转蒸发器RE一52A(上海亚荣生化仪器厂)；X4数字显示显微熔点测定仪(北京泰克仪器有限公司)；傅里叶红外光谱仪FT_IR200(The瑚oNicolet公司)．1.2合成步骤(1)圆底烧瓶中加入一定物质的量的比为l：1．5的水杨酸和乙酸酐，适量的乙酸钾作催化剂，回流冷凝。(2)在550W微波辐射下，反应5min。(3)取出反应瓶，待冷却至室温，有白色结晶析出，加一定量的冷水于烧瓶中。(4)在冰水浴中继续冷却，使结晶完全，抽滤，得粗产品。(5)用乙醇一水作混合溶剂重结晶，即得纯品。(6)干燥后测其熔点为134—136．5℃(文献值为135～136℃)，其红外图谱和乙酰水杨酸的标准图谱一致。2结果与讨论2.1合成产品的熔点测定测定产物熔点，熔点133-135℃(温度计未校正)。2.2反应时间对收率的影响固定2g水杨酸、0.4g无水乙酸钠、3ml乙酸酐，反应温度80℃，考察反应时间对阿司匹林收率的影响，结果如图所示。图1反应时间对阿司匹林产率的影响由图1中可以看出：阿司匹林在4到8分钟内是正反应产率，反应物充分的反应，8分钟以后由于副反应物的产生使阿司匹林的反应产率下降。2.3反应温度对收率的影响固定2g水杨酸、0.4g无水乙酸钠、3ml乙酸酐，反应时间8分钟，考察反应温度对阿司匹林收率的影响，结果如图所示。图2反应温度对阿司匹林产率的影响由图2可以看出：温度在70℃至80℃时阿司匹林产率均匀增加，80℃以后由于副反应物的产生使阿司匹林的反应产率下降。3结论本文以乙酸钠为催化剂合成阿司匹林，研究了反应温度和反应时间对阿司匹林合成收率的影响。得出以下结论：（1）在温度一定的情况下，产率随反应时间的增长出现先增长后降低的趋势并且在8分钟左右达到最大值。（2）在时间一定的情况下，产率随温度的升高而出现先正增长后降低的趋势且在80℃时出现最大值。（3）通过时间、温度对反应产率的影响，可以得知反应条件对反应的重要性。73.0073.5074.0074.5075.0075.5076.0076.5077.0077.5078.0078.5079.0079.5080.0080.5081.0046810t/min73.3173.0073.5074.0074.5075.0075.5076.0076.5077.0077.5078.0078.5079.0079.5080.0080.5081.0065707580859095T/℃产率(%)参考文献：[1]吴孝好,韩新利,陈洪全等.阿司匹林细结晶的制备方法[P].中国专利：CN103613500A,2014.03.05[2]沈祥春,陶玲,朱娅芳等.阿司匹林脂微球制剂及其制备方法[P].中国专利：CN103845296A,[3]张黎.阿司匹林淀粉微球的制备及其在兔体内药代动力学的研究[D].湖北:湖北医科大学,2000.[4]高新昌.生物样品中阿司匹林及其代谢物水杨酸的定量分析方法的建立及方法验证[D].华东:华东理工大学,2010.[5]王建国.葡萄糖-阿司匹林共价复合物的合成及体外释放研究[D].赣南:赣南师范学院,2008.[6]程新德.复合辅料用于阿司匹林分散片制备的研究[D].山东:山东大学,2013.[7]王桂梅.AOTF近红外光谱技术测定阿司匹林及制剂中的水杨酸含量及其在线设计[D].山东:山东大学,2008.[8]袁春平,黄掌欣,贺建春等.含有阿司匹林、对乙酰氨基酚和咖啡因的药物组合物及其制备方法[P].中国专利：CN102861040A,2013年1月9日