实验9++乙酰水杨酸的合成.doc

实验9 乙酰水杨酸的制备一、实验目的1、了解酰化反应的原理和酰化剂的使用。2、掌握酰化反应的操作技能，掌握合成终点的控制。3、掌握重结晶、减压过滤、洗涤、干燥、熔点测定等基本实验操作。 二、实验原理水杨酸是1838年第一次由强碱作用于相应的醛后经酸化得到的一种化合物。1859年Kolbe使用干燥的苯酚钠盐粉末和二氧化碳在47atm下进行反应制得，现在工业上都用Kolbe合成法生产。水杨酸是一种具有双官能团的化合物，一个是酚羟基，个是酸酸基。羟基和羧酸基都会发生酯化，而且还可以形成分子内氢键，阻碍酰化和酯化反应的发生。乙酰水杨酸(acetyl salicylic acid)俗名阿司匹林(Aspirin)，又称醋柳酸。分子量180.16白色针状或板状结晶或结晶性粉末。微溶于水，溶于乙醇、乙醚、氯仿，也溶于碱溶液，同时分解。乙酰水杨酸可由水杨酸和醋酐作用制得，常用浓硫酸或浓磷酸作为催化剂。它是一种非常普遍的治疗感冒的药物，适用病症镇痛、解热、消炎、抗风湿、关节炎等疾病，同时还可软化血管。乙酰水杨酸能与碳酸钠反应生成水溶性盐，而副产物聚合物不溶于碳酸钠溶液，利用这种性质上的差异，可把聚合物从乙酰水杨酸中除去。粗产品中还有杂质水杨酸，这是由于乙酰化反应不完全或由于在分离步骤中发生水解造成的。它可以在各步纯化过程和产物的重结晶过程中被除去。与大多数酚类化合物一样，水杨酸可与三氯化铁形成深色络合物，而乙酰水杨酸因酚羟基已被酰化，不与三氯化铁显色，因此，产品中残余的水杨酸很容易被检验出来。三、实验药品及物理常数药品名称分子量(mol wt)用量(ml、g、mol)熔点()沸点()比重(d420)水溶解度(g/100ml)水杨酸138.122g（0.014mol）159211/2.66kpa1.443微溶于冷水易溶于热水乙酸酐102.095ml（5.4g,0.05mol）-731391.082在水中逐渐分解乙酰水杨酸180.161351381.350微溶于水浓硫酸985d1.84易溶于水浓盐酸36.4645ml1.187易溶于水乙酸乙酯88.1223ml-83.677.10.9005微溶于水其它药品饱和碳酸钠溶液、1%三氯化铁溶液四、实验装置图五、实验流程图 六、实验步骤1、乙酰水杨酸的制备 称取水杨酸5克，置于100ml锥形瓶，加入醋酸7.5克。滴加浓硫酸3滴，轻轻振摇（注意勿将固体沾到瓶壁上），至水杨酸溶解，再在5060度水浴锅上振摇10分，若已析出结晶，仍于5060度水浴内反应10分，冷却，待结晶析出后加蒸馏水75ml。用玻璃轻轻搅拌，继续冷却直至乙酰水杨酸结晶完全析出。将布氏漏斗安装在吸滤瓶上，在布氏纸上垫上大小合适的滤纸，先将滤纸湿润，打开减压泵，抽紧滤纸，然后将待滤结晶溶液慢慢倾于漏斗中，抽滤，滤饼用蒸馏水15ml分三次快速洗涤，洗涤时先停止减压，用刮刀轻轻将滤饼拨松，以5ml水浸湿结晶，打开减压阀抽滤，用刮刀或玻塞压结晶，抽干，得粗品。 2、精制：将乙酰水杨酸粗品移至50ml锥形瓶中，加入无水乙醇15ml，于水浴中加热溶解，另取40ml蒸馏水于100ml锥形瓶中预热至60度。将乙醇溶液倒入热蒸馏水中，这时如有固体析出则加热至澄清，放置，冷却，慢慢析出针状结晶，过滤，用1：1醇水液3-5ml洗涤抽干，50度干燥1小时，得精品约5.5克，mp135138。用少量水洗涤晶体，完全抽午后在红外灯下烘干。粗产品可用1的三氯化铁溶液检验是否有酚羟基存在。产率约80，熔点134136。文献值记载乙酰水杨酸熔点。七、注意事项1、要顺序加样。否则，如果先加水杨酸和浓硫酸，水杨酸就会被氧化。2、本实验的几次结晶都比较困难，要有耐心。在冰水冷却下，用玻棒充分磨擦器皿壁，才能结晶出来。3、由于产品微溶于水，所以水洗时，要用少量冷水洗涤，用水不能太多。4、第一次的粗产品不用干燥，即可进行下步纯化，第二步的产品可用蒸汽浴干燥。5、在最后重结晶操作中，可用微型玻璃漏斗过滤，以避免用大漏斗粘附的损失。6、最后的重结晶出可用乙醇溶解，并加水析晶。方法是：将晶体放入磨口锥形瓶中，加入10mL 95%乙醇及12颗沸石，接上球形冷凝管，在水浴中加热溶解后，移去火源，取下锥形瓶，滴入冷蒸馏水至沉淀析出，再加入2ml冷蒸馏水，析出完全后，抽滤，以少量冷蒸馏水洗涤晶体二次，抽干，取出晶体，用滤纸压干，再蒸汽浴干燥，称重。7、由于分子内氢键的作用，水杨酸与醋酸酐直接反应需在150160才能生成乙酰水杨酸。加入酸的目的主要是破坏氢键的存在，使反应在较低的温皮下(90)就可以进行，而且可以大大减少副产物，因此实验中要注意控制好温度。八、思考题：1、本实验为什么不能在