阿司匹林的合成

目录药物简介实验部分心得体会3药物简介阿司匹林是一种历史悠久的解热镇痛药，1898年，德国化学家霍夫曼用水杨酸与醋酐反应，合成了乙酰水杨酸。1899年，德国拜仁药厂正式生产这种药品，取商品名为Aspirin。阿司匹林为解热镇痛药，用于治疗伤风、感冒、头痛、发烧、神经痛、关节痛及风湿病等。近年来，又证明它具有抑制血小板凝聚的作用，其治疗范围又进一步扩大到预防血栓形成，治疗心血管疾患。分子式C9H8O4二、阿司匹林（乙酰水杨酸）官能团羧基、酯基白色针状晶体，熔点为135～136℃，难溶于水。水解酸性药物简介实验部分5一、目的要求：1、通过本实验掌握阿司匹林的形状、特点和化学性质。2、熟悉和掌握酯化反应的原理和实验操作。3、进一步巩固和熟悉重结晶的原理和实验方法。4、了解阿司匹林中杂质的来源和鉴别。6实验部分二、反应原理阿司匹林的合成是以水杨酸为原料，在硫酸催化下，用醋酐乙酰化得到。反应式如下：OCOCH3COOHOHCOOH(CH3CO)2OH2SO4CH3COOH++7反应过程的副产物：水杨酸会自身缩合，形成一种聚合物，利用阿司匹林和碱反应生成水溶性钠盐的性质，从而与聚合物分离。实验部分存在未反应的水杨酸，在最后重结晶过程中可被除去。水杨酸的存在还较易氧化生成一系列醌式有色物质（黄色及蓝至黑色物质），这也导致了阿司匹林不稳定变色。8实验部分三、实验方法1、原料规格及配比原料名称规格用量水杨酸药用16.0g醋酐CP25ml蒸馏水适量乙酸乙酯CP10-15ml浓硫酸CP25滴（约1.5ml）2、实验仪器量筒、锥形瓶、烧杯、滴管、水浴锅、循环真空水泵、布氏漏斗、滤纸等。9实验部分3、实验步骤在500ml的锥形瓶中，放入水杨酸16.0g，醋酐25.0ml，然后用滴管加入浓硫酸，摇晃锥形瓶使水杨酸溶解。将锥形瓶放在水浴锅上慢慢加热至85-95℃，维持温度10min。然后将锥形瓶从热源上取下，使其慢慢冷却至室温。在冷却的过程中，阿司匹林渐渐从溶液中析出。在冷却到室温，结晶形成后，加水250ml，并将该溶液放入冰浴中冷却。带充分冷却后，大量固体析出，抽滤得到固体，冰水洗涤，压紧抽干，得到阿司匹林粗品。10实验部分将阿司匹林粗品放在150ml烧杯中，加入饱和的碳酸氢钠水溶液125ml。搅拌到没有二氧化碳放出为止。有不溶的固体的存在，真空抽滤，除去不溶物并用少量水洗涤。另取150ml烧杯一只，放入浓盐酸17.5ml和水50ml，将得到的滤液慢慢地分多次倒入烧杯中，边倒边搅拌。阿司匹林从溶液中析出。用冰水冷却，令结晶完全析出后，抽滤，冷水洗涤，压干滤饼，干燥。阿司匹林的精制：将所得的阿司匹林放入25ml锥形瓶中，加入少量热的乙酸乙酯（不超过15ml），在水浴上加热至固体溶解，冷却至室温，阿司匹林渐渐析出。抽滤得到阿司匹林精品。11实验部分4、实验现象实验步骤现象原因水杨酸＋醋酸酐＋浓硫酸放入水浴锅中95℃，10分钟溶液从无色变为橙红色，有白色固体生成水杨酸被浓硫酸氧化生成醌式化合物冷却后加水250ml，冰浴，抽滤时用少量冰水洗涤两次，得阿司匹林粗品溶液先为乳黄色，加入冰水时呈现胶状物质，振荡后胶状消失。用冰水浴冷却时，有淡黄色晶体大量析出。阿司匹林产品微溶于水，结晶比较困难，故用冰水减小溶解度。胶状物质即为阿司匹林溶质与晶体之间的临界转换状态。当溶液过饱和时，则有大量晶体析出12实验部分实验步骤现象原因粗品加碳酸氢钠饱和溶液搅拌，得固体，抽滤，水洗涤。加入饱和NaHCO3后产生大量气泡，晶体溶解，剩余黄色物质浮于上层，抽滤后为黄色滤渣。NaHCO3既有利于除去醋酸，也能和阿司匹林和残余的水杨酸形成可溶性盐，而高聚物不溶于碱，利用这一性质除去高聚物，黄色色的物质即为高聚物；滤液加盐酸，搅拌，固体析出，抽滤，冷水洗涤，抽紧压干固体加入盐酸溶液后，产生气泡，泡沫浮于上层，下层产生晶体。用冰水冷却，析出晶体后，抽滤，冷水洗涤，得白色晶体。盐酸能中和NaHCO3，并且能将阿司匹林和水杨酸从盐中释放出来，从而析出晶体。冷水洗涤是为了洗去残余的盐酸。阿司匹林精制时结果不理想故最后没有进行精制。13实验部分５、阿司匹林的鉴别方法一：外观及熔点：纯乙酰水杨酸为白色针状或片状晶体，熔点为135～136℃，但由于它受热易分解，因此熔点难测准。方法二：各种谱图如：乙酰水杨酸的红外光谱图。方法三：水解反应阿司匹林与碳酸钠试液加热水解，得水杨酸钠,醋酸钠,加过量稀硫酸后，水杨酸白色沉淀析出,产生醋酸的臭气。14实验部分6、实验结果与分析最后得到阿司匹林粗品9.90g。阿司匹林的产率主要跟以下几个方面有关系：A、温度的控制：加冰水的过程温度的控制很关键，本次实验是采用分次振荡加入的方法（即加入后振摇锥形瓶），分次是为了防止一次性加入时温度升得太快且难以快速降温而导致乙酰水杨酸发生分解，致使产率过低。振摇一方面是为了散走热量，另一方面是使残留的醋酸酐分解反应进行的比较彻底点。为使温度不致上升过快，在加完一次冰水后触碰瓶壁时感觉不烫手再加入下一次，大致温度为40-50℃，我认为这个降温时间可以稍延长，但是不应过长，过长会导致冰水熔化的过多，达不到降低溶解度，从而使产品晶体析出来的效果。15实验部分B、反应物的用量：水杨酸是一个双官能团化合物（具有酚羟基与羧基），会发生两种酯化反应，其中一种就是自身缩合反应，为了使酰化反应进行的程度更大一些，醋酸酐的量应该大大过量，同时，它还起着有机溶剂的作用，且取用醋酸酐的过程会挥发造成部分损失。本实验醋酸酐的摩尔量为水杨酸的3.5倍。C、质子酸的作用：本来水杨酸分子内存在氢键，阻碍酚羟基的酰化反应，反应需加热至150-160℃才能进行，加入少量浓硫酸后，破坏氢键作用，使反应温度降低至80℃左右，从而减小副产物的产生。D、精制重结晶过程：置于50℃水浴中加热时加热时间不宜过长，温度不宜过高，否则阿司匹林会发生水解。16心得体会由于酚羟基的O原子与苯环之间存在着p-π共轭体系，使酚羟基的O原子电子云密度降低，因此其活性较醇羟基弱，所以酚的酰化一般采用酰氯、酸酐等较强的酰化剂。酸酐是一个强酰化剂，可对各种类型的羟基进行酰化，反应不可逆，反应中无水生成，一般需要加入质子酸、Lewis酸、有机碱等作催化剂。在本次实验中采用了硫酸这种质子酸作为催化剂。17