实验十六 阿斯匹林的制备

实验十六实验十六 阿斯匹林的制备 阿斯匹林的制备 4 学时 学时 一 实验目的一 实验目的 1 学习用乙酸酐作酰基化试剂酰化水杨酸制乙酰水杨酸的酯化方法 2 巩固重结晶 熔点测定 抽滤等基本操作 3 了解乙酰水杨酸的应用价值 二 实验原理二 实验原理 阿斯匹林 Aspirin 学名为乙酰水杨酸 是一种广泛使用的具有解热 镇痛 治疗感冒 预防心血管疾病等多种疗效的药物 人工合成它已有百年 但由于 它价格低廉 疗效显著 且防治疾病范围广 因此至今仍被广泛使用 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 COOH OH OCH3H3C OO H COOH OCOCH3 CH3COOH 酚类化合物的酯化也称酰化 常用的酰基化试剂有酰卤 酸酐等 此反应 也是保护酚羟基的方法 本实验由于水杨酸在酸存在下会发生缩聚反应的副反应 因此有少量聚合 物产生 COOH OH H O OO OO OO 产物与副产物的分离 产物由于具有一个羧基 因此可以与碱反应成盐 从而溶于水 而副产物无羧基 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 盐水溶液通过盐酸酸化即可得到产物 相关知识介绍 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 CH2OH OHOH CHO OH COOH OH 1859 年 Kolbe 使用干燥的苯酚钠盐粉末和 CO2在 4 7atm 下进行反应 1 atm 101 325 KPa 制的廉价的水杨酸 atmNa COOH OH O CO2 47 S 水杨酸可以止痛 常用于治疗风湿病和关节炎 它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 羧基发生酯化 OH COOH OH EtOH conc H2SO4 CO2Et 羟基发生酯化 CH3CO 2O O HOH COOH COOH COCH3 乙酰水杨酸易形成分子内形成氢键 OH HO C O 三 试剂及器材三 试剂及器材 1 器材 器材 50 mL 非标准口锥形瓶 玻璃棒 一头带尖的 5 mL 量筒 滴 管 19 干燥蒸馏装置一套 100mL 圆底烧瓶 直型冷凝管 蒸馏头 温度计套 管 100 200 温度计 100 mL 尾接锥形瓶 尾接管 布氏漏斗 抽滤瓶 刮刀 水泵 滤纸 2 试剂 试剂 水杨酸 醋酐 浓硫酸 冰 四 主要试剂及产品的物理常数四 主要试剂及产品的物理常数 NameMm p 或 b p 水醇醚 水杨酸138158 s 微易易 醋酐102 09139 35 l 易溶 乙酰水杨酸180 17135 s 溶 热溶微 五 实验内容五 实验内容 在 50mL 干燥的圆底烧瓶中放置 2g 0 045mol 干燥的水杨酸和 5mL 0 053mol 的乙酸酐 1 然后加 5 滴浓硫酸 充分振摇使固体全部溶解 在水浴上加热回流 保持瓶内温度在 85 90 左右 维持 20min 同时振摇 2 慢慢滴入 3 5mL 冰水 此时反应放热 甚至沸腾 反应平稳后 再加入 40mL 水 用冰水浴冷却 15 min 并用玻棒不停搅拌 使结晶完全析出 抽滤 用少 量冰水洗涤两次 得阿斯匹林粗产物 干燥后约 1 5 g 将阿斯匹林的粗产物移至另一锥形瓶中 加入 25mL 饱和 NaHCO3溶液 搅拌 直至无 CO2气泡产生 抽滤 用少量水洗涤 将洗涤液与滤液合并 弃 去滤渣 先在烧杯中放大约 5mL 浓盐酸并加入 l0mL 水 配好盐酸溶液 再将上述 滤液倒入烧杯中 阿斯匹林复沉淀析出 冰水冷却令结晶完全析出 抽滤 冷 水洗涤 压干滤饼 干燥 此产品可用乙醇 水进行结晶 3 乙酰水杨酸为白色针状结晶 熔点 134 136 4 酚的重要性质与鉴定实验 1 酚的弱酸性试验 取 0 1g 水杨酸 加入 1mL 水 振荡 用 pH 试纸试其水溶液的酸性 逐滴 加入 10 NaOH 溶液使其全溶 再滴入 10 盐酸溶液 观察现象并解释原因 同样取 0 lg 乙酰水杨酸作此对比试验 观察并解释结果 2 三氯化铁试验 在两个试管中分别加入 1m1 的 1 水杨酸水溶液及 1 阿斯匹林稀乙醇溶液 分别滴入 2 滴 1 FeCl3溶液 摇动 观察现象并解释之 有颜色反应为正性反 应 3 溴水试验 在装有 l mL l 水杨酸水溶液的试管中逐滴加入 Br2 KBr H2O 观察现象并 解释之 溴水退色为正性反应 注释 注释 1 乙酸酐应当是新蒸的 收集 139 140 的馏份 2 反应温度不宜过高 也可采用控制浴温在 85 90 维持 10min 温 度过高将增加副产物的生成 如水杨酰水杨酸酯 乙酰水杨酰水杨酸酯 3 重结晶时 其溶液不应加热过久 亦不宜用高沸点溶剂 因为这样会 造成乙酰水杨酸的部分分解 4 乙酰水杨酸易受热分解 因此熔点不是很明显 其分解温度为 128 135 熔点为