2018年高中化学专题7物质的制备与合成7.2阿司匹林的合成课件苏教版.pptx

1、课题2阿司匹林的合成,一、阿司匹林的合成 水杨酸(邻羟基苯甲酸)的结构简式是 ,它是一种含有酚羟基和羧基的双官能团化合物,所以水杨酸既有酚的性质又具有羧酸的性质。阿司匹林又叫乙酰水杨酸。它是白色针状晶体,熔点为135136 ,难溶于水。乙酰水杨酸是由水杨酸和乙酸酐合成的,反应的化学方程式是:,阿司匹林合成过程中的副产物是什么?它是怎样形成的?如何除去? 提示在生成乙酰水杨酸的同时,水杨酸分子之间也能发生缩合反 应,生成少量聚合物: ,它是合成过程中的副产物。该副产物不溶于碳酸氢钠溶液,而乙酰水杨酸与碳酸氢钠溶液反应生成可溶性钠盐,所以可用这种性质上的差别来除去副产物。,二、水杨酸杂质的检出 由

2、于乙酰化反应不完全或由于产物在分离过程中发生水解的原因,产物中含有杂质水杨酸。与大多数酚类化合物一样,水杨酸可与三氯化铁形成深紫色配合物很容易被检出,而乙酰水杨酸因酚羟基已被酰化,不能与三氯化铁发生显色反应。,知识点一,知识点二,阿司匹林的合成 【例题1】 工业上合成阿司匹林的流程如下图所示:,知识点一,知识点二,请回答: (1)请写出反应釜中反应的化学方程式: ;其中,甲苯的作用是 ,为了保证水杨酸能较为彻底地反应,通常采用的措施是。 (2)粗品经提纯后才能作为药物使用。提纯可以分以下几步进行: 分批用少量饱和碳酸钠溶液溶解乙酰水杨酸(阿司匹林),化学方程式为; 过滤除去不溶物,将滤液缓慢加

3、入浓盐酸中,析出乙酰水杨酸,化学方程式为; 再经过、操作,将得到的乙酰水杨酸,用少量乙酸乙酯加热至完全溶解,冷却,乙酰水杨酸以针状晶体析出,将其加工成型后就可以使用了。 (3)为了充分利用原料,循环再利用的例子在化工生产中屡见不鲜,试直接在上图中用箭头标出未反应完的原料循环利用的过程。,知识点一,知识点二,解析(1)从流程图上不难看出,在甲苯作溶剂的条件下,醋酸酐与水杨酸发生反应生成了乙酰水杨酸(阿司匹林)和醋酸。工业上通常用加入过量的廉价原料的方法以提高另一种原料的利用率,为了保证水杨酸能较为彻底地反应,显然要加入过量的醋酸酐。 (2)阿司匹林分子中含有一个羧基,具有酸性,酸性比碳酸强,显然

4、可以与饱和碳酸钠溶液反应,生成相应的盐而溶解。但阿司匹林的酸性不如盐酸强,所以生成的盐加入到浓盐酸中后,又可重新生成阿司匹林。析出的阿司匹林通过过滤得到,但其表面有一些杂质,需要通过洗涤除去,这样就可得到较为纯净的阿司匹林了。 (3)在分离得到粗品后,母液中仍然有过量的醋酸酐、没有完全反应的水杨酸、没有完全分离出的产品以及溶剂、试剂等,可循环利用。,知识点一,知识点二,知识点一,知识点二,本题起点高,落点低。例如,第(2)问让我们写的两个反应实际上考查的是羧酸的弱酸性。注意不能用NaOH溶液,否则会使酯基水解。通过做题,我们还可得出阿司匹林、碳酸、盐酸酸性强弱顺序为:盐酸阿司匹林碳酸。而这恰好

5、是本题容易拓展考查的另外一个知识点。,知识点一,知识点二,【针对训练1】 乙酰水杨酸,又名邻乙酰氧基苯甲酸,是阿司匹林的主要成分。白色晶体或粉末,略有酸味,易溶于乙醇等有机溶剂,难溶于水,是常用的解热镇痛药。下面是某化学小组利用逆推法设计乙酰水杨酸合成路线的过程: (1)查阅资料。 通过查阅资料得知以水杨酸为原料合成乙酰水杨酸的反应为:,知识点一,知识点二,由苯酚制备水杨酸的途径: (2)实际合成路线的设计。 观察目标分子乙酰水杨酸的结构。 乙酰水杨酸分子中有2个典型的官能团,即、。 由目标分子逆推原料分子并设计合成路线。 首先,考虑酯基的引入:由水杨酸与乙酸酐反应制得;然后分头考虑水杨酸和乙

6、酸酐的合成路线。其中,乙酸酐的合成路线为。,知识点一,知识点二,根据信息和以前所学知识,水杨酸可以有以下几种不同的合成路线: (3)优选水杨酸的合成路线。 以上两种合成路线中较合理的为;理由是。,知识点一,知识点二,解析通过观察,乙酰水杨酸分子中有2个典型的官能团即羧基、酯基。根据所学知识逆推,乙酸酐可由乙酸合成,乙酸可由乙醛氧化得到,乙醛可由乙烯氧化得到,而乙烯是一种基本的原料。因此乙酸酐的合成路线为 水杨酸的两种合成路线中:邻甲基苯酚上的甲基氧化为羧基时,所用的氧化剂(如酸性高锰酸钾溶液)还会将酚羟基氧化。需要在氧化甲基前将酚羟基转化为不能被氧化剂氧化的基团,在氧化甲基后再把酚羟基还原出来

7、。由于此过程较为复杂,因此一般不采用此合成路线合成水杨酸。在工业上常由苯酚出发,采用由干燥苯酚钠与二氧化碳在加温、加压下生成邻羟基苯甲酸钠,邻羟基苯甲酸钠酸化得到水杨酸,进而合成乙酰水杨酸的合成方法。这种合成水杨酸的方法原料易得,工艺相对简单,适合大规模生产。,知识点一,知识点二,答案(2)羧基酯基 (3)途径1因为途径1原料易得,工艺相对简单,而途径2过程复杂,知识点一,知识点二,常见有机物的除杂 【例题2】 下列分离提纯物质的方法错误的是() A.用NaHCO3溶液可除去合成阿司匹林时产生的副产物 B.用分液的方法分离乙酸乙酯与饱和Na2CO3溶液的混合液 C.用盐析法提纯高级脂肪酸钠 D

8、.用溶解过滤的方法提纯含少量BaSO4的BaCO3 解析A项,合成阿司匹林时易产生水杨酸的聚合物,可通过NaHCO3溶液水洗,吸收乙酰水杨酸,从而除去聚合物,再经酸化可得乙酰水杨酸,A正确;B中乙酸乙酯与饱和Na2CO3溶液不互溶且密度不同,可用分液法分离;C中可用NaCl降低硬脂酸钠的溶解度使其析出;D中BaSO4和BaCO3都不溶于水且BaSO4不溶于一般的酸,故不能用溶解过滤的方法除杂。 答案D,知识点一,知识点二,有机物的分离和提纯的一般原则是:根据混合物中各成分的化学性质和物理性质的差异进行化学和物理处理,以达到处理和提纯的目的,其中化学处理往往是为物理处理作准备,最后均要用物理方法进行分离和提纯。如将有机物进行转化,再通过分液(萃取)、蒸馏和洗气等操作,将有机物进行分离。,知识点一,知识点二,【针对训练2】 某物质中可能有甲酸、乙酸、甲醇和甲酸乙酯4种物质中的一种或几种,