阿司匹林的制备总结PPT参考幻灯片

阿司匹林的制备,王飞3009213048杨卡3009213049,ThesynthesisofAspirin,1,阿司匹林的制备,预实验,2,阿司匹林的制备,一、预实验,3,阿司匹林的制备,预实验重点：对合成工艺的熟悉与掌握合成工艺改变的尝试精制产品其他方式的尝试,4,阿司匹林的制备,对合成工艺的熟悉与掌握,本实验组实验图片：#1，#2，#3,#1,#2,#3,5,阿司匹林的制备,精制产品其他方式的尝试,方法：将粗产品用饱和NAHCO3溶液溶解，至不产生气泡为止，减压过滤，取滤液。向滤液中滴加稀盐酸使结晶析出。现象：过滤后，滤纸上的物质为粘稠固体；精制产品过少。推测：粘稠固体为副反应的脂类，但量过多，作为有机相，对阿司匹林与水杨酸有一定溶解能力。,6,阿司匹林的制备,合成工艺改变的尝试,方法：在向加入合成原料后，为保证反应均匀，防止局部发生副反应，将反应混合物（水杨酸+乙酸酐+浓硫酸）在超声清洗仪内超声搅拌（常温），使混匀溶解。现象：不容物质不消反增，白色粉末逐渐转变为白色晶体。推测：一定频率的超声波，搅拌混匀反应原料，增大固液两相的反应表面积，使充分接触，从而推动反应进行。,7,阿司匹林的制备,二、带实验,8,阿司匹林的制备,出勤率：100%，无迟到早退现象。障碍：抽滤机只有一台，抽滤胶皮管一个连接旋蒸仪，只有一个能用，导致减压抽滤一步同学聚集，实验缓慢。移液管未干燥完毕，导致酸酐的移取步骤滞后。,9,阿司匹林的制备,实验中遇到的问题与解决方案:1、阿司匹林与水杨酸反应结束后，将产品倒入装有30ml水小烧杯中，有浓重异味，开始我们并没有提醒大家，后来发现后及时告诉大家此操作在通风橱下进行2、重结晶操作的加水量此步骤不易控制，因为是在水浴中进行，滴入少量水后，可能会有浑浊，但是稍加摇晃浑浊会消失。有的组可能并没有摇晃就认为已经浑浊了，导致加水过少，最后的产物很少。关于加水量我们之后创新部分有探讨3、黄色油状物的出现关于此现象我们遇见了很多次了，尤其是重结晶之后冷水浴后出现。而实验中发现黄色油状物出现的很少，比较带实验与我们实验的不同，应该是重结晶之后不应直接放去冰水混合物中，而是待其冷却至室温后在放去冰水中。4、同学们所制得粗产品普遍检查水杨酸，未出现显色反应，见创新部分。,10,阿司匹林的制备,二、报告批改,11,阿司匹林的制备,实验报告是两人分别批改总数的一半，之后由王东华老师批改的。在实验报告中大家一般都对实验现象就行了比较深入与细致的讨论，至于创新部分的讨论则略显不足。总体来说女生的实验报告水平是高于男生的。实验报告中大家提出的一些创新：柳静和冯鹤静提出了准确测量反应液的温度耿殊和杨爽提出在圆底烧杯和冷凝管的连接处放一纸片贾诗阳提出加保鲜膜.,12,阿司匹林的制备,一、创新实验,13,阿司匹林的制备,1、关于反应机理的探究酯化？酰化？,14,阿司匹林的制备,阿司匹林（乙酰水杨酸）,15,阿司匹林的制备,O乙酰化,李远军、陈丽，乙酰水杨酸合成方法改进，西昌学院学报，2010,24（4），3841,16,阿司匹林的制备,什么是酯化？,酯化反应定义：在醇或酚的羟基氧原子上引入酰基制取酯的化学过程，称为酯化反应，也可称为氧酰化反应。ROHR1COZR1+COOR+HZ式中：ROH可以是醇或酚，R1COZ是酰化剂。阿司匹林的合成工艺改进之理论知识，百度文库,17,阿司匹林的制备,羧酸法：该法羧酸和醇直接酯化，是合成酯的最重要的方法。工业上己生产甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸甲酸、乙酸乙酯等。直接酯化法是双分子的可逆反应。首先氢质子加到羧酸中羧基的氧原子上，然后，醇分子对羰基碳原子发生亲核进攻，这一步是整个反应中速度最慢的,18,阿司匹林的制备,酸酐法：酸酐为较强的酰化剂，适用于直接酯化法难以反应的酚羟基或空间位阻较大的羟基化合物。其反应通式为：反应生成的羧酸不会使酯发生水解，所以这种酯化反应可以进行很完全。,此点与书中有差别，孰对孰错？,19,阿司匹林的制备,对直接酯化法合成阿司匹林的探究,1.5g水杨酸+5ml冰乙酸+3滴浓硫酸80水浴反应20min减压抽滤得粗产品不做重结晶等精制,结果：使用TLC法检验，未能检视处阿司匹林的斑点。（TLC照片遗失）结论：直接酯化法，在此反应条件下几乎不反应。,20,阿司匹林的制备,对乙酸酐酰化水杨酸合成阿司匹林进行“逆反应”探究,2g阿司匹林+5ml冰乙酸+3滴浓硫酸80水浴反应20min减压抽滤得粗产品不做重结晶等精制,21,阿司匹林的制备,三氯化铁检验,22,阿司匹林的制备,#14,#15,#16,23,阿司匹林的制备,TLC法：左：水杨酸中：产品右：阿司匹林紫外检视后，滴以0.1%FeCL3溶液未检出产品中有水杨酸,#17,初步结论：阿司匹林合成“逆反应”在此条件下几乎不进行。,24,阿司匹林的制备,一些其他想法：可参考贝诺酯及其类似物的制备，改变酰化反应路径先制备乙酰氯，再用酰氯对水杨酸进行O-乙酰化但考虑到脂肪酰氯活泼型较大，其合成方法的实验安全性未知，故未实行,25,阿司匹林的制备,2、关于FeCL3检验水杨酸的探究,26,阿司匹林的制备,起因：正式实验过程时，许多组检测粗产品时，均无紫色反应。猜测FeCL3溶液出现了问题，当场使用水杨酸的乙醇溶液进行检验，显紫色反应。于是在创新实验阶段，将水杨酸的检查作为第一个探究项目。,27,阿司匹林的制备,三氯化铁检测法,0.1%的FeCl3溶液怎么配？刚开始我们存在一定的误区，认为：0.1%=0.001mol/L后来查询药典：m/V100%=0.1%,中国药典2005版，凡例，XV,28,阿司匹林的制备,配置0.1%水杨酸乙醇溶液做待检标准溶液,配置1%、0.1%、0.01%、0.001%FeCl3显色液,0.1%已有较好的显色效果1%显色过浓，未知其影响0.01%与0.001%显色较差其中0.001%几乎不显色,29,阿司匹林的制备,颜色深度随浓度升高而变深但使用0.1%已较为合适，若浓度降低恐影响显色质量。,30,阿司匹林的制备,方法灵敏，可检出1g水杨酸。刘文英，药物分析，北京：人民卫生出版社,31,阿司匹林的制备,配置0.0103g/100ml的水杨酸乙醇溶液，即103g/ml。,水杨酸与FeCL3溶液显色法可以检测“g级”的水杨酸但易受溶液本身颜色影响需设立对照,32,阿司匹林的制备,配置1.0285g/100ml的阿司匹林溶液，即10285g/ml。,阿司匹林对水杨酸的检测无明显影响0.1%限量的水杨酸未能明显见出使用0.1%FeCL3溶液其水杨酸检出范围为限量0.5%,33,阿司匹林的制备,紫外可见分光光度法,起因：在后文的关于“逆反应”的研究中，希望能找到准确测量出极少量阿司匹林的方法，所以开始将分光光度仪引入实验中。,34,阿司匹林的制备,寻求比薄层色谱更准确能检测出阿司匹林的方法,叶晓镭等使用紫外分光光度法根据水杨酸在276nm和322nm处吸收度相等，用于消除水杨酸的干扰。直接测定混合物在此两波长处的吸收度差值，即可测出阿司匹林的浓度。叶晓镭，郁建，紫外分光光度法测定阿司匹林及水杨酸含量教学实验的设计，实验室科学，2004，（5），6264,但我们使用实验室中的水杨酸，在276nm和322nm测得的吸光度并不相等。于是我们对实验室中的阿司匹林和水杨酸进行了200400nm波长的紫外全扫描。分别配置乙醇溶液，并以乙醇为空白对照。,35,阿司匹林的制备,阿司匹林,水杨酸,我们放弃了对阿司匹林的定量测定，转而使用分光光度法测定水杨酸含量。,#9,#10,36,阿司匹林的制备,配置0.0103g/100ml的水杨酸乙醇溶液，即103g/ml。继而配置一定梯度范围内的水杨酸溶液。在测量各浓度下的水杨酸溶液在303nm处的吸光度，以乙醇做空白对照。,绘制散点图，并进行线性拟合。,37,阿司匹林的制备,#11,#12,38,阿司匹林的制备,#12,39,阿司匹林的制备,得出公式：Y（吸光度）=0.008+0.03078X（水杨酸浓度，g/ml）X（水杨酸浓度，g/ml）=（Y（吸光度）-0.008）/0.03078百分吸收系数E=307.808可用此公式检测阿司匹林产品中水杨酸的含量。,40,阿司匹林的制备,应用：使用实验室中棕色瓶中的阿司匹林“纯品”配置1.0285g/100ml阿司匹林乙醇溶液以乙醇为空白对照，在303nm处测其吸光度实验结果约为0.3220.326Abs带入公式计算得水杨酸含量为10.210.3g/ml“纯品”水杨酸杂质含量约为0.099%0.1%，符合药典规定。,41,阿司匹林的制备,思考：本方法建立在产品（待侧品）仅有阿司匹林与水杨酸的前提下进行的同学们所制得的产品可能含有一定量的聚酯类副产物由于未尝试提纯副产物的适宜方法，因此未测定副产物在此波长下的吸光度曲线若用以检查同学们的产品未知可否但不可否认的是该法确实可以用来检测极微量的水杨酸（“g”级）,设计思路：仅取水杨酸与阿司匹林，或只有阿司匹林，加入适量蒸馏水与几滴浓硫酸，高温下（120）反应，制得产品，减压过滤，并使用NaHCO3溶液洗涤产品，将滤纸上的物质溶于乙醇，使用色谱分离技术精制聚酯类产物，使用紫外分光光度计扫描最大吸收波长，并考察其可定量测定性。,42,阿司匹林的制备,3、研磨法,43,阿司匹林的制备,08级助教张楠、周晨婷、周正昌，贝诺酯类似物的合成总结报告,44,阿司匹林的制备,思路：水杨酸与乙酸酐为固液两相反应，通过研磨法，利用其机械力破坏分子的内聚力，使两相中的分子充分接触，从而促使反应发生，进行。改进：由于酸酐及其产物易挥发易腐蚀，使用保鲜膜将反应体系密闭，在通风橱内进行研磨。方法：1.5g水杨酸+3ml乙酸酐+3滴浓硫酸置于研钵中，用保鲜膜密封体系（连同钵棒），研磨10min，减压抽滤得粗产品。,45,阿司匹林的制备,#18,#19,使用0.1%三氯化铁溶液检查粗产品，仅出现极微的颜色反应可见此法具有一定可行性。,#5,46,阿司匹林的制备,4、超声波合成阿司匹林正交试验,47,阿司匹林的制备,背景及原理：声化学是20世纪80年代后期发展起来的超声与化学的交叉学科，主要是利用超声空化效应所产生的瞬间内爆时强烈的振动波，产生短暂的高能环境(据计算在毫微秒的时间间隔内可达20003000和几百个大气压)。这些能量可以用来打开化学键，促使反应的进行，同时也可通过声的吸收，介质和容器的共振性质引起的二级效应，促进化学反应的进行。作为一种新的能量形式用于有机合成，不仅可以改善反应条件、加快反应速度和提高反应产率，还可以使一些常规不能进行或很难进行的反应得以顺利进行。史兵方，吴启琳等用水杨酸、乙酸酐，辅以固体氢氧化钠做催化剂，超声合成阿司匹林。史兵方，吴启琳等，超声辐射固体氢氧化钠催化合成阿司匹林的研究，应用化工，2010,39（2），,230232,48,阿司匹林的制备,我们根据传统工艺与文献设计正交试验：本实验过程上可分为反应和重结晶两部分，影响因素众多，仅反应这一步就有反应方式、反应时间、催化剂种类、催化剂用量、原料用量、加料顺序、结晶方式等众多影响因素。而本实验以乙酰水杨酸的质量作为判断实验条件的优劣，这就意味着每进行一次探究就要从头做到尾，十分费时间。正交法的规划需要满足一下条件:1.具有定量的实验考查指标。本实验的指标为精品阿司匹林产物的质量。2、定性指标转化为定量指标。3、只列入可控因素，不可控因素尽量保持一致。4.列入的不同因素之间相互不影响。,49,阿司匹林的制备,本实验被估测的潜力较大的影响因素有反应温度、反应时间、反应物的物质的量比。以下为本实验可供参考的研究因素及因素是的水平范围：反应温度：506070反应时间：5min10min15min反应物物质的量比：2:13:14:1,50,阿司匹林的制备,序号123产率1111a2122b3133c4212d5223e6231f7313g8321h9332i,反应温度参考文献与超声实验的特点，反应时间参考文献，反应物质的量比参考文献与往届助教报告。该表格可依据需要改变水平的细分程度或增加研究因素。正交表中每一纵列代表同一因素，每横排代表一组水平。,51,阿司匹林的制备,结果分析方法把因素1水平1所有方案试验结果相加；因素1水平2结果相加；因素1水平3方案试验结果相加。这实际上是把每个因素的试验结果分成了3组。分别用K1、K2、k3来表示，如因素1水平1方案试验结果即是因素1的K1，记在因素1下方。因素2、因素3同理处理。如下图所示。,序号123K1a+b+ca+d+ga+f+hK2d+e+fb+e+hb+d+iK3g+h+ic+f+ic+e+g,52,阿司匹林的制备,然后计算表中各项算术平均值，可列在K1、K2、K3行之下。如下。,序号123eK1(a+b+c)/3(a+d+g)/3(a+f+h)/3eK2(d+e+f)/3(b+e+h)/3(b+d+i)/3eK3(g+h+i)/3(c+f+i)/3(c+e+g)/3,继而算各因素的级差R，即各因素eK最大值减去最小值。级差越大，因素的重要程度越高。为了直观起见，可将因素的水平变化为横坐标，指标的平均值为纵坐标，画出水平与指标关系图。每个因素中指标平均值最大的水平即为最佳水平。,53,阿司匹林的制备,实验结果：a=0.742b=0.766c=0.012d=0.661e=0.003f=0.687g=0h=0.883i=0.495,序号123eK10.5070.4680.771eK20.4500.5510.641eK30.4590.3980.005,54,阿司匹林的制备,横坐标为反应温度（)纵坐标为产率,#20,55,阿司匹林的制备,横坐标为反应时间（min）纵坐标为产率,#21,56,阿司匹林的制备,横坐标为无聊物质的量比纵坐标为产率,#22,57,阿司匹林的制备,虽说根据最后一个图得出的结论是物料比2:1时产率最高，但是这里还有个问题就是阿司匹林纯度。当物料比为2:1时，乙酸酐是偏少的，最终的产物会有大量的水杨酸，使得产率很高。而我们实验中发现物料比为3:1时产率较高，且水杨酸含量很少。故而在超声的条件下，最佳反应条件是：阿司匹林:水杨酸=1:3（物质的量之比），反应温度为