阿司匹林的制备.doc

乙酰水杨酸（阿司匹林）的合成摘要：英文名称：aspirin 其他名称：乙酰水杨酸，醋柳酸。阿司匹林是使用最多、使用时间长的解热、镇痛和消炎药物，能抑制体温调节中枢的前列腺素合成酶，使前列腺素（pge1）合成、释放减少，从而恢复体温中枢的正常反应性，使外周血管扩张并排汗，使体温恢复正常。本品尚具抗炎、抗风湿作用，并促进人体内所合成的尿酸的排泄，对抗血小板的聚集。适用于解热，减轻中度疼痛如关节炎、神经痛、肌肉痛、头痛、偏头痛、痛经、牙痛、咽喉痛、感冒及流感症状。关键词：乙酰水杨酸、阿司匹林、制备、催化 一.前言阿司匹林，学名为“乙酰水杨酸”或“醋柳酸”白色针状或板结状晶体或粉末。熔点135.无气味，微带酸味。在干燥空气中稳定，在潮湿空气中缓缓水解成水杨酸和乙酸。能溶于乙醇，乙醚和氯仿，微溶于水，在氢氧化钠碱溶液或碳酸钠碱溶液中能溶解，但同时分解。它被用于治疗感冒、发热、头痛、关节病、风湿病和心脑血管等病症，相对于吗啡等镇痛药物，阿司匹林具有副作用小、价格便宜等好处。今天，阿司匹林已经成为最常见的特效药，为世界上成百万的人所使用。每年全球阿司匹林的产量多达5万吨。阿司匹林发明不过100年，然而，它的历史实际上可以追溯到公元前约300年前。古希腊人发现柳树皮有止痛功效，咀嚼柳树皮可治疗分娩疼痛和产后发热。当时，被称为医学之父的古希腊医生希波克拉底用柳树皮配制一种止痛液。这种液体中含有大量的水杨酸，它是阿司匹林的化学成份之一。1853年，法国化学家弗雷德里克热拉尔，使水杨酸和乙酰基氯发生化学反应合成了乙酰水杨酸。到1897年，德国化学家费利克斯霍夫曼对其进行合成，并为他父亲治疗风湿关节炎，疗效极好，次年，拜尔公司改进了生产手段，并开始在临床使用，取名为阿司匹林（aspirin）。阿司匹林因更多药效的发现被一直沿用至今，且堪称为防止心脑血管疾病老药新用的“楷模”。随着研究的深入，其用武之地越来越宽广。而它也将会长期伴随我们的日常生活，并且在日后的学习使用中有待我们对其进行更加深入的研究和探索，使其更好的用于生活。二.实验部分1、实验目的：(1).学习酰化反应的原理和方法，掌握阿司匹林的制备方法。(2).进一步掌握重结晶的操作技术，抽滤装置的安装与操作(3).了解乙酰水杨酸的应用价值。2、实验原理：乙酰水杨酸即阿斯匹林，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。阿斯匹林是由水杨酸（邻羟基苯甲酸）与醋酸酐进行酯化反应而得的。水杨酸可由水杨酸甲酯，即冬青油（由冬青树提取而得）水解制得。本实验就是用邻羟基苯甲酸（水杨酸）与乙酸酐反应制备乙酰水杨酸。反应式为： COOH H3PO4 COOH + (CH3CO)2O + CH3COOH OH OCOCH3 反应温度应控制在90以下，温度过高易发生下列副反应，同时水杨酸在酸性条件下受热，还可发生缩合反应，生成少量聚合物。产物与副产物分离：产物由于具有一个羧酸，因此可以与碱反应成盐，从而溶于水；而副产物无羧酸，因此本实验后处理时用饱和碳酸氢钠水溶液进行处理。副产物由于不溶解，因此通过过滤即可分离。分离后的乙酰水杨酸钠水溶液通过盐酸酸化即可得到产物。3、试剂及仪器试剂：水杨酸，乙酸酐，碳酸氢钠，三氯化铁，乙醇-水，浓磷酸，浓盐酸等仪器：100ml锥形瓶，玻璃棒，100ml烧杯，量筒，布氏漏斗4.实验装置图： 5实验步骤： 流程图： 实验名称实验步骤实验现象原因解释1.粗产品制备：（1）.在50mL圆底烧瓶中，加入干燥的水杨酸7.0g（0.050mol）和新蒸的乙酸酐10ml（0.100mol），再加10滴浓磷酸，充分摇动。（2）.水浴加热，水杨酸全部溶解，保持瓶内温度在70左右，维持20min，并经常摇动。（3）.稍微冷却后，在不断搅拌下倒入100ml冷水中，并用冰水浴冷却15min，抽滤，冰水洗涤两次，每次10ml，得乙酰水杨酸粗产品；（4）.将粗产品转至250ml圆底烧瓶中，装好回流装置，向烧瓶内加入用95%乙醇37ml和63ml水配成的混合液100ml和2粒沸石，加热回流，进行热溶解；（5）.趁热过滤，冷却至室温，抽滤，用少许冰水洗涤，干燥；a.随着温度升高，反应器中的固体不断溶解；b.冰水冷却下很快有晶体析出；c.加热回流过程中，看到蒸汽不断上升，经回流柱液滴回流a.一是因为溶解度增大，二是因为固体与醋酐发生反应。b.冰水洗涤粗产品作用是洗去反应生成的乙酸及反应中的硫酸；加快晶体析出效果；c.回流使得反应物接触更充分，另外为避免有机溶剂的蒸气的散发或火灾事故的发生。2.产品精制：（1）.将阿司匹林粗产品放在烧杯中，加入饱和NaHCO3 125ml,搅拌至没有CO2放出，其不溶物不再减少，如有不溶的固体存在，抽滤，除去不溶物，并用少量冰水洗涤，取母液。（2）.另取一只烧杯，放入浓HCl 17.5ml和水50ml，将得到的滤液慢慢分多次倒入烧杯中，边加边搅拌，此时阿司匹林析出。（3）. 将烧杯放在冰水浴中冷却，尽可能多地析出晶体，然后抽滤固体，并用冷水洗涤。加入碳酸氢钠溶液后，有气体冒出，并有不溶物；加入盐酸后，看到气体放出；因为酸等杂质与碱溶液发生反应，放出二氧化碳气体；瓶底有不溶的杂质存在；加入盐酸，由于有过量的碱存在，故有气体释放；3.重结晶将最后得到的阿司匹林粗产品放如反应瓶中，加入适量之前配好的乙醇和水混合液，在水浴中缓缓不断加热之固体溶解，自然冷却至室温，或接近室温后用冰水冷却，然后产品渐渐析出，抽滤。干燥，得无色晶体状乙酰水杨酸。抽滤过程中，看到布什漏斗上有白色晶体析出抽滤，下瓶中气压不断减小，使得液体流下，固体留在滤纸上4.产物分析产量： 1.2g 熔点:129.3132.5产率：三.结果及讨论：1.实验结果： 外观及熔点产物状态：片状晶体 颜色：白色 产量：1.2g 产率：熔点：129.3132.5 2.结果讨论：（1）实验产率不高，其原因可能为： 实验过程中，反应物未充分反应。 将乙酸酐水解时，由于其水解不充分，采用再加热回流促使其水解的方法，温度过高，导致部分产物水解。 实验经过多次抽滤，可能由于操作不当，导致产物损失。（2）取少量所得产物（绿豆大小），溶于乙醇（1ml），滴加适量三氯化铁溶液，发现溶液呈淡淡的黄色，说明产物中不存在或极少量存在水杨酸（杂质），产品纯度较高。（3）由于产率偏低，提出以下改进方法：经查阅资料，不同催化剂（如：浓H2SO4、浓H3PO4、吡啶、乙酸钠等）对阿司匹林的合成(酰化反应)的催化作用不同。乙酸钠的的催化效果最好，吡啶次之，浓硫酸、浓磷酸催化效果相较而言较差，所以，碱性催化剂比酸性催化剂的催化效果好。为改进实验方案，提高实验产率，我们可以改用吡啶作为催化剂来制备。磷酸催化剂下，为了促使反应向右进行，通常采用增加酸与醇的浓度， 或连续的移去产物酯和水（通常是借形成共沸混合物来进行）的方式来达到。至于是否醇过量和酸过量，则取决于原料来源的难易及操作上是否方便等因素。在实验过程中，可以两者兼用来提高产率。尽量规范操作，以避免造成产物不必要的流失。四.参考文献：1. 黄小红，李碧峰. 阿司匹林抵抗的临床意义J. 使用药物与临床 2009, (01) :50-522. 李继忠. 对甲苯磺酸催化合成乙酰水杨酸的研究J.