阿司匹林合成工艺优化论文

1、摘要阿司匹林的传统合成方法是用醋酸酐和水杨酸为起始原料，以浓硫酸为催化 剂，经酯化反应而制得。这一生产方法已使用多年，其工艺较为成熟，但是收率 较低，一般在70%左右，容易发生副反应，产品成色较差，浓硫酸为催化剂对设 备有较强的腐蚀作用，更为严重的是采用该方法生产阿司匹林时会产生大量的废 酸液体，对环境的污染较大。本文介绍使用新型环境友好型催化剂维c对阿司匹 林生产的影响，以此来论证维c催化剂在阿司匹林制备过程中的优点，利用正交试 验找出最佳实验条件，以此达到最佳产率。关键词：阿司匹林 催化剂 合成 优化目录 TOC o 1-5 h z JLdtA. HYPERLINK l bookmark4

2、 o Current Document 第一章前言1 HYPERLINK l bookmark7 o Current Document 1. 1关于阿司匹林1 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 1.2阿司匹林的合成1 HYPERLINK l bookmark13 o Current Document 1.3阿司匹林的应用11.3.1镇痛、解热11.3.2消炎、抗风湿2 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 1.3.3关节炎2 HYPERLINK l bookmark19 o Current Docu

3、ment 1.3.4抗血栓21.3.5皮肤粘膜淋巴结综合症21.3.6预防消化道肿瘤21.3.7抑制血小板凝集2 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 第二章 方案设计3 HYPERLINK l bookmark25 o Current Document 2.1仪器和试剂3 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 2.2实验方法32.2.1实验步骤3 HYPERLINK l bookmark31 o Current Document 2.2.2 合成32.2.3定量鉴定3 HYPERLINK l book

4、mark34 o Current Document 2.2.4定性鉴定4 HYPERLINK l bookmark37 o Current Document 第三章结果与讨论53.1正交表5 HYPERLINK l bookmark40 o Current Document 3.2含量测定53.2.1实验的改进53.2.2如何得到漂亮的结晶53.2.3产量的影响6 HYPERLINK l bookmark43 o Current Document 3.3 定性鉴定6 HYPERLINK l bookmark46 o Current Document 第四章展望7 HYPERLINK l boo

5、kmark49 o Current Document 参考文献8第一章前言1. 1关于阿司匹林中文俗名：拜阿司匹灵、醋柳酸、巴米尔、力爽、塞宁、东青等。阿司匹林是一 种历史悠久的解热镇痛药，诞生于1899年3月6日。白色针状或板状结晶或粉 末。熔点135140C，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。在乙醇中易溶，在乙醚和氯仿溶解，微溶于水，在氢 氧化钠溶液或碳酸钠溶液中能溶解，但同时分解，该品1g能溶于300ml水5ml 醇10-15ml醚或17ml氯仿。1.2阿司匹林的合成1 2.1传统方法：用浓硫酸做催化制备：取20 g水杨酸、28 mL乙酸酐、10滴

6、浓 硫酸倒入三颈瓶内，将三颈瓶放入加热套中加热，加热到50 C,将温度控制在 5060 C之间，反应0. 5 h.加热的同时，开动搅拌器搅拌,待反应完全后，停止 搅拌，反应溶液于搅拌下倒入冷水中，自然冷却至室温，至乙酰水杨酸全部析出， 抽滤，即得粗品.精制2 将粗品置于烧杯中，加入乙醇，在水浴上加热溶解，在搅拌下倒入热水中。活性炭 放入盛有热水的烧杯中进行脱色，趁热过滤，滤液自然冷至室温，析出白色结晶。 将析出结晶用油滤，再用少量50 %乙醇洗涤，自然避光干燥，即得精品.2.2优化工艺：使用维生素c作为催化剂进行阿司匹林的合成，同时考察了反应 时间、反应温度、催化剂用量对产品收率的影响，最佳工

7、艺，这种方法中使用的 维生素 价格低廉，来源丰富，环境友好，应用前景乐观产品特性：稍溶于水，溶于乙醇、氯仿，针状结晶，干品无臭，湿品有乙酸臭.注：（1）通过比较可得出用NaHSO4 - H2O做催化剂时反应温度为75 C,水浴温 度为87 C,反应时间为30 min时产率最高且安全可靠，对设备腐蚀性小.（2）造成精品产率较低的原因是精制时乙醇（无水）加得太多.通过多次实验， 得出结论：1 g粗品溶于1. 25 mL乙醇（无水）较为适合.1.3阿司匹林的应用1.3.1镇痛、解热3阿司匹林通过血管扩张短期内可以起到缓解头痛的效果，该药对钝痛的作用优于 对锐痛的作用。故该药可缓解轻度或中度的钝疼痛，

8、如头痛、牙痛、神经痛、 肌肉痛及月经痛，也用于感冒、流感等退热。该品仅能缓解症状，不能治疗引起 疼痛、发热的病因，故需同时应用其他药物参与治疗。1.3.2消炎、抗风湿阿司匹林为治疗风湿热的首选药物，用药后可解热、减轻炎症，使关节症状好转， 血沉下降1.3.3关节炎除风湿性关节炎外，该品也用于治疗类风湿性关节炎，可改善症状，为进一步 治疗创造条件。此外，该品用于骨关节炎、强直性脊椎炎、幼年型关节炎以及其 他非风湿性炎症的骨骼肌肉疼痛，也能缓解症状。1.3.4抗血栓该品对血小板聚集有抑制作用，阻止血栓形成，临床可用于预防暂时性脑缺血 发作(TIA)、心肌梗塞、心房颤动、人工心脏瓣膜、动静脉痿或其他

9、手术后的血 栓形成。也可用于治疗不稳定型心绞痛。1.3.5皮肤粘膜淋巴结综合症(川崎病)患川崎病的患儿应用阿斯匹林，目的是减少炎症反应和预防血管内血栓的形成。1.3.6预防消化道肿瘤长期规律的使用阿司匹林可以大大降低胃肠道肿瘤的发生率。1.3.7抑制血小板凝集高海拔登山时使用4阿司匹林，它能抑制血小板的释放反应，抑制血小板的聚集第二章方案设计2.1仪器和试剂仪器：红外吸收光谱仪电热套试剂：水杨酸AR乙酸酐AR维c 100mg/片乙醇AR氢氧化钠AR2.2实验方法2.2.1实验步骤用维c做催化制备：取水杨酸乙酸酐一定比例，加入维c催化剂，将三颈瓶 放入加热套中加热，加热到60 C,将温度控制在6

10、080 C之间，反应1030min 加热的同时不断搅拌，待反应完全后，停止搅拌，反应溶液于搅拌下倒入冷水中， 自然冷却至室温，至乙酰水杨酸全部析出，抽滤，即得粗品.CODK0C0CH+ CHC0CCHs-QCCH3 + CH3COOH舄酸乙酸汗 王肮压每 己酸2.2.2合成因素表：位级时间/min催化剂/片原料比/摩尔比11511:222521:333531:4正交表:试验号1/min列号2/片3/摩尔比产率11 (15)11 (1:2)21 (15)22(1:3)31(15)33(1:4)42(25)23(1:4)52(25)31(1:2)62(25)12(1:3)73(35)32(1:3)

11、83(35)13(1:4)93 (35)21 (1:2)2.2.3定量鉴定取阿司匹林精密称定0.4g加中性乙醇20ml,振摇使阿司匹林溶解，加酚酞 指示液3d,滴加氢氧化钠滴定液(0.1mol/l )至溶液显粉红色。加定量过量的 氢氧化钠滴定液(0.1mol/l)40ml，置水浴上加热15min并时时振摇，迅速放冷 至室温，用硫酸滴定液(0.05mol/l)滴定剩余的碱。根据消耗的滴定液体积及 滴定度计算含量2.2.4定性鉴定取微量阿司匹林与大量漠化钠(1:300)来研磨，压片，进行红外测定第三章结果与讨论3.1正交表试验号1/min列号2/片3/摩尔比产率/%11（15）11 （1:2）36

12、.4221（15）22 （1:3）80.4931（15）33 （1:4）86.2942（25）23 （1:4）74.7452（25）31 （1:2）99.2562（25）12 （1:3）90.0873（35）32 （1:3）43.9183（35）13 （1:4）78.5893（35）21 （1:2）99.66I235.36203.2205.08II254.48264.1254.89III239.61272.15279.48i78.4567.7368.36ii88.1688.0384.96iii79.8790.7193.16R9.7122.9824.8由表可以看出阿司匹林合成反应时间（1）对实验

13、结果影响很大，三因素对实验 的影响大小依次是反应时间（1） 催化剂维c（2）原料比（3）3.2含量测定最佳工艺合成阿司匹林产率为112.2%，99.66%，82.41%。定量结果41.86%，64.86%，68.75%。3.2.1实验的改进摇动容易摇到上方，应等到均相时往上摇使溶液融掉。乙酸酐容易挥发，应装置搭好再投料。晶体不容易形成，改用冰水搅拌。3.2.2如何得到漂亮的结晶让溶液充分的反应。在加入50ml水时，将水换为冰水。用冰水冷却，让晶体慢慢长大。3.2.3产量的影响水杨酸与乙酸酐物质的量之比(水杨酸：乙酸酐)、催化剂维c用量，反应时 间及反应温度作为考察因素，通过正交实验的方法来探索

14、这些因素对阿司匹林合 成产量的影响，从而确定一个比较好的合成工艺条件。最佳工艺合成阿司匹林：样品序号产率含量123112.2%68.75%99.66%64.86%82.41%41.86%3.3定性鉴定B4DD3也出9IS 13r B4DD3也出9IS 13r 1 l14S7 75网 ID fflEM用红外光谱仪定性，得到以下谱图44QDH 皿LDQKEP圈既哩皿此攻互皿J 2ND皿迫成0钏此皿皿血刘皿工仙您或顽M烦归街8能( 皿 cn-L谱图解析：30002500cm-1有很宽的吸收峰，证明有羧基。13001000 cm-1处有很强的吸收峰，证明有酯带峰。(3)1755 cm-1处有较强的吸收峰，证明有酯基内的羰基，在1689 cm-1 处有强的吸收峰，是羰基的峰。1606 cm-1处有峰，证明有碳碳双键的存在。(5)770730 cm-1处有峰是1，2取代。初步分析该谱图可能是阿司匹林谱图。第四章展望水杨酸与乙酸酐物质的量之比（水杨酸：乙酸酐）、催化剂硫酸氢钠用量，反 应时间及反应温度作为考察因素，通过正交实验的方法5来探索这些因素对阿司 匹林合成产量的影响，从而确定一个比较好的合成工艺条件。正交实验是常用的 安排实验的方法，也是在不知道影响因素时最好的方法，在新工艺、新方法的研 究中，实验者为获得可靠的实验结果，就必须进行实验设计与优化。正交实验