阿司匹林的制备.ppt

司马焱枫 同学们 大家好 医用阿司匹林的制备 一 信息收集 1 所用药品原料及产品阿司匹林的物理性质 化学性质 用途 2 合成或提取阿司匹林的传统规模生产 或分离提纯 的工艺有哪些 目前国内外先进的工艺是什么 在实训室进行小试生产有哪些方法 重点 3 阿司匹林如何合成反应的基本原理是什么 常用酰基试剂的活性顺序是 阿司匹林的制备方法有哪些 4 收集固液混合物的分离技术 本实训采用何种分离方法 为什么 5 重结晶纯化固体有机物的操作技术原理及方法 6 查阅鉴定产品纯度的方法 熔点仪的基本构造和使用方法 阿司匹林基本信息 中文名称 阿斯匹林 解热镇痛药 阿司匹林 退热药 中文俗名 醋柳酸 巴米尔 力爽 塞宁 东青等英文名称 Aspirin 中文 普通命名法 乙酰水杨酸 邻乙酰水杨酸 中文 系统命名法 2 乙酰氧基 苯甲酸 英文 普通命名法 acetylsalicylicacid 英文 IUPAC命名法 2 ethanoylhydroxybenzoicacid分子式 C9H8O4相对分子质量 180 16 阿司匹林的药品原料 原料水杨酸 邻乙酰苯酚 乙酸酐 浓硫酸催化 75 80摄氏度加热 发生酰基化反应 化学反应式 阿司匹林的物理性质和化学性质 白色针状或板状结晶或粉末 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而略带酸臭味 故贮藏时应置于密闭 干燥处 以防分解 能溶于乙醇 乙醚和氯仿 微溶于水 在氢氧化碱溶液或碳酸碱溶液中能溶解 但同时分解 该品1g能溶于300ml水5ml醇10 15ml醚或17ml氯仿 具有酸的通性 能够发生酯化反应 阿司匹林的用途 体内过程 本品口服后易吸收 在体内迅速分解为游离型水杨酸 并分布全身组织 其血浆有效抗炎浓度为每毫升150 300微克 而中毒浓度在每毫升200微克以上 因此要防止蓄积中毒 本品主要在肝脏代谢 由肾脏排泄 当与碳酸氢钠同服时 游离型药物排泄增加 血浆药物浓度降低 则药物作用时间缩短 药物作用 本品解热镇痛作用较强 能降低发热者的体温 对正常体温几乎无影响 且只能缓解症状 不能治疗病因 本品尚可减少炎症部位具有痛觉增敏作用的物质 前列腺素的生成 故有明显的镇痛作用 对慢性疼痛效果较好 对锐痛或一过性刺痛无效 本品抗炎抗风湿作用也较强 急性风湿热用药后24 48小时即可退热 关节红肿疼痛症状明显减轻 本品还具有抗血小板聚集作用 延长出血时间 防止血栓形成 适应症状 广泛用于各种原因引起的发热 头痛 以及牙痛 肌肉痛 关节痛 腰痛 月经痛 术后小伤口痛 对已确诊为风湿热 活动性类风湿性关节炎 幼年性关节炎 骨关节炎等病者 本品可用于维持治疗 小剂量药 每日40 50毫克 用于预防暂时性脑缺血发作 心肌梗死或其他手术后的血栓形成 合成或提取阿司匹林的传统规模生产 或分离提纯 的工艺 在实训室进行小试生产方法 方法一1 采用乙酸酐为乙酰化剂的工艺路线2 制备工艺混料投入带配有冷凝器的烧瓶中 在油浴上控温150 160 反应约3小时 于减压下蒸去过量之乙酸酐及反应中生成的乙酸 其蒸出物重约16份 余品重为31份 再用2倍重量的苯重结晶 可得18份纯品 若将余液浓度增高 还可收得10份纯品 方法二1 用乙酰氯及吡啶为乙酰化剂的工艺2 制备工艺将酚甲酸投入吡啶中 加温使溶 乃用冰冷剂使冷 次徐加乙酰氯 初滴入时其物料即变为浆体 次为液体 后又变浓 于水浴锅上加热10分钟 倾于上 并搅拌使粘稠液体变为固体 粉碎 水洗并于60 70 下干燥得粗制品约13份 在苯中重结晶可得纯品 目前国内外先进的工艺 在实训室进行小试生产方法 美国在水杨酸和醋酐反应中按一定比例加入氧化钙或氧化锌 得到一种乙酰水杨酸和醋酸钙或醋酸锌以及最大为2 游离水杨酸的混合物 此反应十分快速 属于放热反应 也是一锅反应 且无污染物 不需要排放残渣酸 也不需要任何有机溶剂 产物不需要再结晶 因产物是固体 合成完成后可以马上和普通药物制剂辅料混合压片 成阿司匹林片 水杨酸乙酸酐反应合成阿司匹林中 用一水硫酸氢钠为催化剂 反应时间约40分钟 反应温度80 90C 收率约为86 7 硫酸氢钠为一价廉易得 使用安全的物质 其催化合成阿司匹林效果较好 因其难溶于有机溶剂 易于分离回收重用 以三氯化铝为催化剂用于水杨酸和醋酐合成阿司匹林的反应中 反应时间为30分钟 回流温度为85C 产率为72 6 该催化剂效果好 不污染环境 且该方法简单 快速无污染 产品质量好 阿司匹林如何合成反应的基本原理 基本原理乙酰水杨酸是水杨酸 邻羟基苯甲酸 和乙酰酐 在少量浓硫酸催化下 脱水而制得的 常用酰基试剂的活性顺序 酰氯 酰溴 酸酐 羧酸 酯类 酰胺 腈 阿司匹林的制备方法 以水杨酸和乙酸酐为原料 采用无水碳酸钠作为催化剂经O 酰化反应合成了阿司匹林 比较了微波合成法与传统浓硫酸催化方法对目标化合物合成的影响 探讨了催化剂的结构特征及反应条件对合成产物的影响 结果表明 微波合成法具有操作简单 时间短 对环境和设备影响小 产品质量好 适合绿色化学合成的要求等优点 收集固液混合物的分离技术 本试验采用重结晶沉降技术 过滤分离技术 离心分离法 重结晶技术 重结晶纯化固体有机物的操作技术原理 重结晶是纯化固体有机化合物的重要方法之一 它是用适当的溶剂把含有杂质的晶体物质溶解 配制成接近沸腾的浓热溶液 趁热滤去不溶性杂质 使滤液冷却析出结晶 滤集晶体并作干燥处理的联合操作过程 一般固体有机物在溶剂中的溶解度随温度的变化而改变 温度升高溶解度增大 反之则溶解度降低 热的饱和溶液 降低温度 溶解度下降 溶液变成过饱和而析出结晶 利用溶剂对被提纯化合物及杂质的溶解度的不同 以达到分离纯化的目的 熔点仪的使用方法 开启电源开关 稳定20分钟 此时 保温灯 初熔灯亮 电表偏向右方 初始温度为50 左右 通过拨盘设定起始温度 通过起始温度按钮 输入此温度 此时预置灯亮 选择升温速率 将波段开关调至需要位置 预置灯熄灭时 起始温度设定完毕 可插入样品毛细管 此时电表基本指零 初熔灯熄灭 调零 使电表完全指零 按下升温钮 升温指示灯亮 注意 忘记插入带有样品的毛细管按升温钮 读数屏将出现随机数提示您纠正操作 数分钟后 初熔灯先闪亮 然后出现终熔读数显示 欲知初熔读数 按初熔钮即得 只要电源未切断 上述读数值将一直保留至测下一个样品 方案实施 药品 水杨酸浓硫酸 98 乙酸乙酯饱和碳酸氢钠1 饱和三氯化铁溶液浓盐酸 仪器 锥形瓶 100ml 温度计 100 水浴器 铁架台及附件 玻璃棒 吸滤瓶 布氏漏斗 漏斗滤纸 烧杯 200ml 100ml 天平及砝码结晶皿 量筒 10ml 25ml 药品的规格 浓度 用量及相关物理常数 实训过程流程图 1 粗产品的制备 加入水杨酸 乙酸酐和浓硫酸 继续摇动至有大量白色固体析出 加水抽滤 洗涤得粗产品 摇动至水杨酸完全溶解 2 粗产品的纯化 粗产品 加碳酸氢钠和水 搅拌至无气泡 抽滤得滤液 加盐酸析出晶体 抽滤 洗涤 干燥 称量 计算产率 实际产量产品收得率 100 理论产量 3 鉴定产品纯度的方法 水杨酸具有酚羟基 能与三氯化铁试剂呈现颜色反应 此性质可作为阿司匹林的纯度检验 具体步骤 1 在100ml锥形瓶中放置干燥的水杨酸6 5g及乙酸酐10ml 充分摇动后 滴加10滴浓硫酸 足量 注意 如不充分振摇 水杨酸在浓硫酸的作用下 将生成付产物水杨酸水杨酯 2 水浴上加热 水杨酸立即溶解 如不全溶解 则需补加浓硫酸和乙酰酐 保持锥形瓶内温度在70 左右 注意 用水浴温度控制反应温度 水浴温度控制在80 85 即可 维持反应20分钟 3 稍微冷却后 在不断搅拌下将其倒入100ml冷水中 冷却析出结晶 只要瓶内温度和冷却水温度一致即可 不一定需要15分钟 抽滤粗品 每次用10ml水洗涤两次 其作用是洗去反应生成的乙酸及反应中的硫酸 4 粗品重结晶纯化 用95 乙醇和水1 1的混合液约25ml左右 加冷凝管加热回流 以免乙醇挥发和着火 固体溶解即可 重结晶时无须加活性炭 加活性炭的作用是除去有色杂质 因粗产品没有颜色 加热煮沸即可 5 趁热过滤 冷却 抽滤 干燥 称重 抽滤操作 在干燥有机相时 可以准备抽滤装置 选择合适的抽滤瓶和布氏漏斗 剪好两张和布氏漏斗一样大小的干净滤纸 一般垫两张 防止抽破滤纸一般比漏斗口径稍微小一点为最好 用叠好的滤纸和布氏漏斗将溶液抽滤到抽滤瓶中 注意布氏漏斗抽滤口朝向以及倒吸等情况 七 存在的问题与注意事项 1 热过滤时 应该避免明火 以防着火 2 为了促使反应向右进行 通常采用增加酸或醇的浓度 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 常常是两者兼用来提高3 由于水杨酸中的羟基和羧基能形成分子内氢键 反应必须加热到150 160 不过 加入少量的浓硫酸或浓磷酸过氧酸等来破坏氢键