阿司匹林的合成方法

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范文一:阿司匹林的合成方法作业

综 述

第三组 陈静 吉雅欣 杨丹 刘亚飞 金丹

摘要:医药上阿司匹林(aspirin)即乙酰水杨酸(acetylsalicylic acid),又称水杨酸乙酸脂(salicylic acid acetate.), 是一种非常普遍的治疗感冒的药物, 有解热止痛的作用,同时还可软化血管.

前 言

1、阿司匹林的简介

中文名称:阿司匹林 (俗名:醋柳酸、东青等 )

英文名称:Aspirin

化学名称:乙酰水杨酸( acetylsalicylic acid )、2-(乙酰氧基)苯 甲酸、(2-ethanoylhydroxybenzoic acid );

分子式为:C9H8O4;

分子相对质量:180.16;

结构式:

熔点: 135℃~138℃ ;

密度: 1.35g/cm ;

性质: 白色针状或结晶性粉末,无臭、略有酸味。在干燥空气中稳定,遇潮会缓缓水解为水杨酸和醋酸。微溶于水,溶于乙醇、乙醚、氯仿;在沸水中分解,在氢氧化钠和碳酸钠溶液中溶解并分解。 3

2、阿司匹林可治疗的病症和功能

镇痛、解热

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,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。本品仅能缓解症状,不能治疗引起疼痛、发热的病因,故需同时应用其他药物参因治疗。

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,但不能去除风湿的基本病理改变,也不能预防心脏损害及其他合并症。如已有明显心肌炎,一般都主张先用肾上腺皮质激素,在风湿症状控制之后、停用激素之前,加用本品治疗,以减少停用激素后引起的反跳现象。

关节炎

除风湿性关节炎外, 本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,本品用于骨关节炎、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。

抗血栓

本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、心肌梗塞、心房颤动、人工心脏瓣膜、动静脉瘘或其他手术后的血栓形成。也可用于治疗不稳定型心绞痛和皮肤粘膜淋巴结综合症(川崎病) 患川崎病的患儿应用阿司匹林,目的是减少炎症反应和预防血管内血栓的形成。

3、阿司匹林的常见合成方法及比较

通常阿司匹林用乙酸酐作酰化剂将水杨酸酰化而得,而选用的催化剂不同,对其合成产品的后处理、质量、产率、成本有着重要的影响。其反应是如下:

三氯稀土催化合成实验原理:

以三氯稀土作为路易斯酸,可溶性强,对设备腐蚀性低,以它为催化剂,产率可高达90%。 方法分析及比较:此方法反应的最佳条件是水杨酸与乙酸酐的物质的量之比为1∶2.0.以三氯稀土作催化剂,其催化效果与浓硫酸作催化剂相当,但是它克服了硫酸腐蚀设备的缺点,三氯稀土和水可以回收,在稀土三氯化物中,效果最好的是YCl3 。只是成本较高,且作为药物合成对于其毒性要慎重考虑.

碳酸钾催化合成

实验原理:用碳酸钾代替浓硫酸或浓磷酸作催化剂合成阿司匹林。

分析及比较:(1)K2CO3作为催化剂合成阿司匹林具有较好的催化效果,克服了浓酸作催化剂时对设备的腐蚀,造成环境污染等缺点。

(2)本实验最佳条件是:水杨酸0.029mol,反应物料的量比n(水杨酸):n(乙酸酐)=1:1.75

反应温度60℃ ,反应时间30min,催化剂用量为1.45mmol,产率达78.8%,实验重现性好,产品质量佳。

(3)在此合成实验中,乙酸酐量少,反应速度慢,且不完全,产率低;乙酸酐量过大,可能会溶解阿司匹林和消耗催化剂。从而影响催化效果和降低产率。

强酸树脂环境友好催化

强酸性阳离子交换树脂作为催化剂合成阿司匹林的实验室最好条件是:水杨酸用量为3。0g,乙酸酐用量为6ml,n (水杨酸): n(乙酸醉)= 1:3,强酸性阳离子交换树脂用量为反应物总量的3% 时,75℃,反应30min,产率达78.6%。用强酸性阳离子交换树脂作催化剂比传统的浓硫酸

作为催化剂合成阿司匹林有更高的收率,且无腐蚀性,不污染环境,反应重现性好强酸性阳离子交换树脂作为一种绿色催化剂催化活性高,后处理简单,可重复利用3次,所得产品结晶色择好。在工业生产中,可简化生产工艺,节省能源最主要的是它可以避免如浓硫酸催化时,对经基苯甲酸的破坏以及引起自身缩合等副反应。

参考文献

1) 袁华,尹传奇:《有机化学实验》,化学工业出版社,2008年8月;

2) 胡春:《有机化学实验》,中国医药科技出版社,2007年3月;

3) 万其进,喻德忠,冉国芳:《仪器分析实验》,化学工业出版社,2008年8月;

4) 马彧.韩璐:《 阿司匹林的快速鉴别法 》[期刊论文] -中国医药导报,2009(2);

5) 刘文英:《药物分析》第六版,人民卫生出版社,2007年8月;

6) 邓芹英,刘岚,邓惠敏:《波谱分析教程》第二版,科学出版社,2007年8月;

阿司匹林的合成

一、实验目的

1、通过阿司匹林的合成,掌握酯化反应和精制原理及基本操作;

2、熟悉药物合成实验装置的安装和使用;

二、实验原理

阿斯匹林是由水杨酸(邻羟基苯甲酸)和乙酐合成的。

OH+OOCOOHOCCH3

O+CH3OCH3COOH

水杨酸 乙酸酐 乙酰水杨酸 乙酸

水杨酸和醋酸酐反应完后,锥形瓶内混合物的成分为:乙酰水杨酸,醋酸,硫酸,未参与反应的水杨酸和醋酸酐。因此必须设法对产物提纯。

乙酰水杨酸和水杨酸在冰水浴中可结晶析出,利用这一性质可除去硫酸,醋酸和醋酸酐。乙酰水杨酸和水杨酸均含有一个羧基,可以与碱反应生成盐。又知乙酰水杨酸纳溶于水而水杨酸钠不溶于水。故可向乙酰水杨酸和水杨酸的混合物中加入饱和碳酸氢钠溶液,经过滤便可除去水杨酸。再向溶液中加入酸,在冰水浴中使乙酰水杨酸结晶析出。便可得到较为纯净的阿司匹林晶体。

为了对合成的产品进行表征,需要对其进行进一步纯化。可以将部分产物溶于最少量的乙酸乙酯,趁热过滤除去不溶物。滤液经冷却后便可析出纯净的乙酰水杨酸晶体。

三、实验仪器与试剂

试剂:水杨酸(CP),醋酸酐(CP),硫酸(AR),饱和NaHCO3溶液,乙酰水杨酸(AR),KBr(AR),HCl(AR),NaOH(AR),乙酸乙酯(AR),95%乙醇(AR),1%FeCl3 溶液,冰醋酸(AR),氯仿(AR),邻苯二甲酸氢钾(AR),0.1%酚酞乙醇溶液,冰。

仪器:磨口锥形瓶(125ml),锥形瓶(250ml),烧杯(250ml,20ml),移液管(2ml,5ml),量筒(100ml),碱式滴定管(50ml),移液管(25ml),布氏漏斗,

玻璃漏斗,吸滤瓶,,表面皿,定性滤纸,电炉,温度计(150℃),熔点仪,分析天平, 恒温水浴锅, 循环水式真空泵,烘干箱,红外分光度计

四、实验步骤

粗产品的合成

(1)称取水杨酸1.98g于锥形瓶(150mL);在通风条件下用吸量管取乙酸酐3mL,加入锥形瓶,滴入5滴浓流酸,摇动使固体全部溶解,盖上带玻璃管的胶塞,在事先预热的水浴中加热约10-15min(温度为85℃-90℃)。

(2)取出锥形瓶,将液体转移至250mL烧杯并冷却至室温(可能会没有晶析出)。加入50mL水,同时剧烈搅拌;冰水中冷却10min,晶体完全析出。

(3)抽滤。冷水洗涤几次,尽量抽干,固体转移至表面皿,风干。 [2]

乙酰水杨酸提纯

(1)粗产品置于100mL烧杯中缓慢加入饱和NaHCO3溶液,产生大量气体,固体大部分溶解。共加入约5mL 饱和NaHCO3(aq)搅拌至无气体产生。

(2)用干净的抽滤瓶抽滤,用5-10mL水洗(可先转移溶液,后洗)。将滤液和洗涤液合并并转移至100mL烧杯中,缓缓加入15mL 4mol/L的盐酸。边加边搅拌,有大量气泡产生。

(3)用冰水冷却10min后抽滤,2-3mL冷水洗涤几次,抽干。干燥。称量。

(4)产品纯度检验:取几粒结晶,加5mL水,滴加1%FeCl3溶液。检验纯度。

阿司匹林其他合成方法:

1.用乙酰氯及吡啶为乙酰化剂的工艺路线

制备工艺

混料投入带配有冷凝器的烧瓶中,在油浴上控温于150~160℃,反应约3小时,于减压下蒸去过量之乙酸酐及反应中生成的乙酸,其蒸出物重约16份,余品重为31份。再用2倍重量的苯重结晶,可得18份纯品。若将余液浓度增高,还可收得10份纯品。

2.用乙酰氯及吡啶为乙酰化剂的工艺路线

制备工艺

将酚甲酸投入吡啶中,加温使溶,乃用冰冷剂使冷,次徐加乙酰氯,初滴入时其物料即变为浆体,次为液体,后又变浓。于水浴锅上加热10分钟,倾于冰上,并搅拌使粘稠液体变为固体,粉碎→水洗并于60~70℃下干燥得粗制品约13份,在苯中重结晶可得纯品。

实验室通常采用水杨酸和乙酸酐在浓硫酸的催化作用下发生酰基反应来制取。

制备阿司匹林的其他催化剂:

阿司匹林的合成原理是在催化剂作用下,以醋酐为酰化剂,与水杨酸羟基酰化成酯。传统的合成阿司匹林的催化剂为浓硫酸,它存在如下缺点。1)收率较低(65%~70%),腐蚀设备,有排酸污染。2)操作条件要求严格。浓硫酸具有强氧化性,反应要严格控制其加入速度和搅拌速度,否则会导致反应物碳化。3)粗产品干燥时,由于硫酸分离不完全而导致部分产品氧化,引起产品成色不好。4)产品不能加热干燥,否则产品中残余的浓硫酸会催化乙酰水杨酸水解成水杨酸。因而寻找一类新的催化活性高、环保型的催化剂来代替质子酸催化合成乙酰水杨酸已成为人们研究的新课题。综合文献分析可知,改进后的催化剂大体可分为酸性催化剂、碱性催化剂和其他类型催化剂。

3.1酸性催化剂

酸性催化剂催化合成阿司匹林的机理如下:在酸作用下,乙酸酐中羰基碳原子的正电性增强,使乙酸酐中酰基容易向羟基转移形成酯基,即完成乙酰水杨酸的合成。催化剂酸性越强,氢质子流动性越好,越易于催化酯基的生成,但在乙酰水杨酸的合成中,催化剂酸性太强,也会造成水杨酸分子中羧基与另一水杨酸分子中的酚羟基脱水酯化,生成较多的酯聚合副产

物。因此,以浓硫酸为催化剂合成阿司匹林的反应为基础,人们对酸性化合物替代浓硫酸为催化剂合成阿司匹林进行了大量研究,取得了可喜成果。酸性催化剂包括路易斯酸、固体酸、有机酸、酸性无机盐、酸性膨润土等。

3.1.1酸性膨润土的催化效果

膨润土是以蒙脱石为主要矿物成分的非金属矿产资源,具备二维通道和大孔分子筛的性质,用酸处理后所得的酸性膨润土催化酯化反应最大优点是收率高,催化剂经热过滤与产品分离后,再经干燥、净化、活化处理,可反复使用,成本低,不污染环境,是一种绿色催化剂。但酸性膨润土需要用1.0mol/L盐酸浸泡一定量钙基膨润土,方可用于反应。,最佳反应条件是;温度85-90摄氏度;时间0.5-1.0小时。该方法消除了环境污染,产品质量但收率中等。

3.1.2对甲苯磺酸的催化效果

对甲苯磺酸为固体有机酸,经济易得,污染少,收率高,操作方便,具有较好的工业化前景。有实验得到最优配方:水杨酸:乙酸酐摩尔比为1:2,反应20 min,反应温度65~75℃,产率达84.2%。实验结果表明对甲苯磺酸具有催化活性高,选择性好,操作方便,污染少等显著优点。

3.1.3活性二氧化锡固体酸的催化效果

用微波辐射法制备的活性二氧化锡固体酸为催化剂,85℃下,反应45 min可使阿司匹林收率达到81.6%,产物中酯聚合物的含量较少,所得产品为纯白色,可在干燥箱中加热干燥而且乙酰水杨酸极少水解。活性二氧化锡性质稳定,操作安全,所得产品容易分离,回收的二氧化锡除去少量杂质可重复使用。

3.1.4 NaHSO4催化

通过正交实验确定了硫酸氢钾催化合成乙酰水杨酸最佳的合成条件为:原料物质的量比n(水杨酸)∶n(醋酸酐)=1∶2,温度为70℃,反应时间为40min,催化剂用量为反应物总量的7%,纯乙酰水杨酸产率为76.4%,产品质量好。其催化合成乙酰水杨酸的产率与浓硫酸相当。用硫酸氢钾催化合成乙酰水杨酸,具有催化剂在反应过程保持固态,反应完毕经热过滤即可与产品分离、不溶于反应体系、易回收等特点,克服了浓硫酸对设备的强腐蚀性、对环境的污染等缺点,符合绿色化学的发展方向,具有工业应用的前景。

3.2碱性化合物

碱性化合物为催化剂基于碱性化合物能与水杨酸反应、能破坏水杨酸分子内氢键、活化水杨酸的羟基机理,许多碱性化合物可以作为催化剂合成阿司匹林。常见的催化剂包括强碱、弱碱和弱酸强碱盐。

3.2.1吡啶催化效果

吡啶催化效果优良,收率高,适合工业化生产,但较易吸水形成共物,形成共沸物,使反应温度较难控制,且反应中产生难闻的气味。反应温度为80℃,反应时间为30min,催化剂用量为5%,试剂摩尔比为1:4.2时产率最高。吡啶作催化剂为水杨酸质量的5%时,产率为80.2%。弱碱性吡啶催化剂合成乙酰水杨酸产率高于浓硫酸催化剂产率。

3.2.2碳酸钠催化微波合成阿司匹林的效果

当水杨酸为20 g,醋酸酐28 mL,温度82℃,反应50 min时,采用无水碳酸钠作为催化剂比用浓硫酸产率稍低,但传统浓硫酸作催化剂,合成的产品颜色较深有杂质,以无水碳酸钠作催化剂虽然产率略低,但颜色洁白基本无杂质。我们认为以无水碳酸钠作催化剂对试验设备腐蚀小,操作风险小,不会造成环境污染,而且考虑纯度因素该方法效率较高,方法有优势。采用无水碳酸钠作为催化剂以微波合成法合成乙酰水杨酸的实验技术比用浓硫酸作催化剂的加热合成法速度快数10倍,产率和纯度均较高,不污染环境,避免浓硫酸存在造成的设备腐蚀和操作的不安全因素,适合21世纪绿色合成,经济环境可持续发展的要求。

3.3 维生素C为催化剂

维生素C是一种内酯类化合物,分子中有一双烯醇结构,呈酸性和还原性,对酯化反应有一定的催化作用,催化效率与温度有关。陈洪等用维生素C催化了水杨酸乙酰化合成阿司匹林的反应,在60~80℃下,反应10~25 min,收率大于87%[12]。用维生素C为催化剂催化的该反应,反应速度快,操作简单,催化剂无需回收,反应条件温和,不腐蚀仪器设备,对环境无污染。维生素C是一种常见的维生素类药,价廉易得,以其作为催化剂具有独特的优势,具有一定的工业应用前景。

3.4 以三氯稀土为催化剂

三氯稀土是一种简单、便宜和易得的Lewis酸,具有可溶性强、可回收再使用、对设备腐蚀轻、无污染等优点,是一种可望用来解决传统Lewis酸造成环境污染问题的环境友好催化剂,符合绿色化学的时代潮流。通过实验得知TbCl3,EuCl3, NdCl3,GdCl3,和CeCl3等三氯稀土催化阿司匹林的合成反应,在85~90℃下,反应40 min,收率分别为81.14%,88.44%,83.69%,85.13%,82.33%。用三氯稀土作催化剂与用浓硫酸作催化剂效果相当,但同时又克服了浓硫酸作催化剂所具有的腐蚀设备,污染化境的缺点。其中稀土中YCl3的催化效果较好。用三氯稀土作催化剂,其优点在于反应结束分离出产品后,将水溶液蒸干,剩余物可再次用于该反应的催化,采用相同的反应条件,重复利用3次,产率不变,但成本较高

原文地址:http://fanwen.wenku1.com/article/7267514.html
综 述

第三组 陈静 吉雅欣 杨丹 刘亚飞 金丹

摘要:医药上阿司匹林(aspirin)即乙酰水杨酸(acetylsalicylic acid),又称水杨酸乙酸脂(salicylic acid acetate.), 是一种非常普遍的治疗感冒的药物, 有解热止痛的作用,同时还可软化血管.

前 言

1、阿司匹林的简介

中文名称:阿司匹林 (俗名:醋柳酸、东青等 )

英文名称:Aspirin

化学名称:乙酰水杨酸( acetylsalicylic acid )、2-(乙酰氧基)苯 甲酸、(2-ethanoylhydroxybenzoic acid );

分子式为:C9H8O4;

分子相对质量:180.16;

结构式:

熔点: 135℃~138℃ ;

密度: 1.35g/cm ;

性质: 白色针状或结晶性粉末,无臭、略有酸味。在干燥空气中稳定,遇潮会缓缓水解为水杨酸和醋酸。微溶于水,溶于乙醇、乙醚、氯仿;在沸水中分解,在氢氧化钠和碳酸钠溶液中溶解并分解。 3

2、阿司匹林可治疗的病症和功能

镇痛、解热

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,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。本品仅能缓解症状,不能治疗引起疼痛、发热的病因,故需同时应用其他药物参因治疗。

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,但不能去除风湿的基本病理改变,也不能预防心脏损害及其他合并症。如已有明显心肌炎,一般都主张先用肾上腺皮质激素,在风湿症状控制之后、停用激素之前,加用本品治疗,以减少停用激素后引起的反跳现象。

关节炎

除风湿性关节炎外, 本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,本品用于骨关节炎、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。

抗血栓

本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、心肌梗塞、心房颤动、人工心脏瓣膜、动静脉瘘或其他手术后的血栓形成。也可用于治疗不稳定型心绞痛和皮肤粘膜淋巴结综合症(川崎病) 患川崎病的患儿应用阿司匹林,目的是减少炎症反应和预防血管内血栓的形成。

3、阿司匹林的常见合成方法及比较

通常阿司匹林用乙酸酐作酰化剂将水杨酸酰化而得,而选用的催化剂不同,对其合成产品的后处理、质量、产率、成本有着重要的影响。其反应是如下:

三氯稀土催化合成实验原理:

以三氯稀土作为路易斯酸,可溶性强,对设备腐蚀性低,以它为催化剂,产率可高达90%。 方法分析及比较:此方法反应的最佳条件是水杨酸与乙酸酐的物质的量之比为1∶2.0.以三氯稀土作催化剂,其催化效果与浓硫酸作催化剂相当,但是它克服了硫酸腐蚀设备的缺点,三氯稀土和水可以回收,在稀土三氯化物中,效果最好的是YCl3 。只是成本较高,且作为药物合成对于其毒性要慎重考虑.

碳酸钾催化合成

实验原理:用碳酸钾代替浓硫酸或浓磷酸作催化剂合成阿司匹林。

分析及比较:(1)K2CO3作为催化剂合成阿司匹林具有较好的催化效果,克服了浓酸作催化剂时对设备的腐蚀,造成环境污染等缺点。

(2)本实验最佳条件是:水杨酸0.029mol,反应物料的量比n(水杨酸):n(乙酸酐)=1:1.75

反应温度60℃ ,反应时间30min,催化剂用量为1.45mmol,产率达78.8%,实验重现性好,产品质量佳。

(3)在此合成实验中,乙酸酐量少,反应速度慢,且不完全,产率低;乙酸酐量过大,可能会溶解阿司匹林和消耗催化剂。从而影响催化效果和降低产率。

强酸树脂环境友好催化

强酸性阳离子交换树脂作为催化剂合成阿司匹林的实验室最好条件是:水杨酸用量为3。0g,乙酸酐用量为6ml,n (水杨酸): n(乙酸醉)= 1:3,强酸性阳离子交换树脂用量为反应物总量的3% 时,75℃,反应30min,产率达78.6%。用强酸性阳离子交换树脂作催化剂比传统的浓硫酸

作为催化剂合成阿司匹林有更高的收率,且无腐蚀性,不污染环境,反应重现性好强酸性阳离子交换树脂作为一种绿色催化剂催化活性高,后处理简单,可重复利用3次,所得产品结晶色择好。在工业生产中,可简化生产工艺,节省能源最主要的是它可以避免如浓硫酸催化时,对经基苯甲酸的破坏以及引起自身缩合等副反应。

参考文献

1) 袁华,尹传奇:《有机化学实验》,化学工业出版社,2008年8月;

2) 胡春:《有机化学实验》,中国医药科技出版社,2007年3月;

3) 万其进,喻德忠,冉国芳:《仪器分析实验》,化学工业出版社,2008年8月;

4) 马彧.韩璐:《 阿司匹林的快速鉴别法 》[期刊论文] -中国医药导报,2009(2);

5) 刘文英:《药物分析》第六版,人民卫生出版社,2007年8月;

6) 邓芹英,刘岚,邓惠敏:《波谱分析教程》第二版,科学出版社,2007年8月;

阿司匹林的合成

一、实验目的

1、通过阿司匹林的合成,掌握酯化反应和精制原理及基本操作;

2、熟悉药物合成实验装置的安装和使用;

二、实验原理

阿斯匹林是由水杨酸(邻羟基苯甲酸)和乙酐合成的。

OH+OOCOOHOCCH3

O+CH3OCH3COOH

水杨酸 乙酸酐 乙酰水杨酸 乙酸

水杨酸和醋酸酐反应完后,锥形瓶内混合物的成分为:乙酰水杨酸,醋酸,硫酸,未参与反应的水杨酸和醋酸酐。因此必须设法对产物提纯。

乙酰水杨酸和水杨酸在冰水浴中可结晶析出,利用这一性质可除去硫酸,醋酸和醋酸酐。乙酰水杨酸和水杨酸均含有一个羧基,可以与碱反应生成盐。又知乙酰水杨酸纳溶于水而水杨酸钠不溶于水。故可向乙酰水杨酸和水杨酸的混合物中加入饱和碳酸氢钠溶液,经过滤便可除去水杨酸。再向溶液中加入酸,在冰水浴中使乙酰水杨酸结晶析出。便可得到较为纯净的阿司匹林晶体。

为了对合成的产品进行表征,需要对其进行进一步纯化。可以将部分产物溶于最少量的乙酸乙酯,趁热过滤除去不溶物。滤液经冷却后便可析出纯净的乙酰水杨酸晶体。

三、实验仪器与试剂

试剂:水杨酸(CP),醋酸酐(CP),硫酸(AR),饱和NaHCO3溶液,乙酰水杨酸(AR),KBr(AR),HCl(AR),NaOH(AR),乙酸乙酯(AR),95%乙醇(AR),1%FeCl3 溶液,冰醋酸(AR),氯仿(AR),邻苯二甲酸氢钾(AR),0.1%酚酞乙醇溶液,冰。

仪器:磨口锥形瓶(125ml),锥形瓶(250ml),烧杯(250ml,20ml),移液管(2ml,5ml),量筒(100ml),碱式滴定管(50ml),移液管(25ml),布氏漏斗,

玻璃漏斗,吸滤瓶,,表面皿,定性滤纸,电炉,温度计(150℃),熔点仪,分析天平, 恒温水浴锅, 循环水式真空泵,烘干箱,红外分光度计

四、实验步骤

粗产品的合成

(1)称取水杨酸1.98g于锥形瓶(150mL);在通风条件下用吸量管取乙酸酐3mL,加入锥形瓶,滴入5滴浓流酸,摇动使固体全部溶解,盖上带玻璃管的胶塞,在事先预热的水浴中加热约10-15min(温度为85℃-90℃)。

(2)取出锥形瓶,将液体转移至250mL烧杯并冷却至室温(可能会没有晶析出)。加入50mL水,同时剧烈搅拌;冰水中冷却10min,晶体完全析出。

(3)抽滤。冷水洗涤几次,尽量抽干,固体转移至表面皿,风干。 [2]

乙酰水杨酸提纯

(1)粗产品置于100mL烧杯中缓慢加入饱和NaHCO3溶液,产生大量气体,固体大部分溶解。共加入约5mL 饱和NaHCO3(aq)搅拌至无气体产生。

(2)用干净的抽滤瓶抽滤,用5-10mL水洗(可先转移溶液,后洗)。将滤液和洗涤液合并并转移至100mL烧杯中,缓缓加入15mL 4mol/L的盐酸。边加边搅拌,有大量气泡产生。

(3)用冰水冷却10min后抽滤,2-3mL冷水洗涤几次,抽干。干燥。称量。

(4)产品纯度检验:取几粒结晶,加5mL水,滴加1%FeCl3溶液。检验纯度。

阿司匹林其他合成方法:

1.用乙酰氯及吡啶为乙酰化剂的工艺路线

制备工艺

混料投入带配有冷凝器的烧瓶中,在油浴上控温于150~160℃,反应约3小时,于减压下蒸去过量之乙酸酐及反应中生成的乙酸,其蒸出物重约16份,余品重为31份。再用2倍重量的苯重结晶,可得18份纯品。若将余液浓度增高,还可收得10份纯品。

2.用乙酰氯及吡啶为乙酰化剂的工艺路线

制备工艺

将酚甲酸投入吡啶中,加温使溶,乃用冰冷剂使冷,次徐加乙酰氯,初滴入时其物料即变为浆体,次为液体,后又变浓。于水浴锅上加热10分钟,倾于冰上,并搅拌使粘稠液体变为固体,粉碎→水洗并于60~70℃下干燥得粗制品约13份,在苯中重结晶可得纯品。

实验室通常采用水杨酸和乙酸酐在浓硫酸的催化作用下发生酰基反应来制取。

制备阿司匹林的其他催化剂:

阿司匹林的合成原理是在催化剂作用下,以醋酐为酰化剂,与水杨酸羟基酰化成酯。传统的合成阿司匹林的催化剂为浓硫酸,它存在如下缺点。1)收率较低(65%~70%),腐蚀设备,有排酸污染。2)操作条件要求严格。浓硫酸具有强氧化性,反应要严格控制其加入速度和搅拌速度,否则会导致反应物碳化。3)粗产品干燥时,由于硫酸分离不完全而导致部分产品氧化,引起产品成色不好。4)产品不能加热干燥,否则产品中残余的浓硫酸会催化乙酰水杨酸水解成水杨酸。因而寻找一类新的催化活性高、环保型的催化剂来代替质子酸催化合成乙酰水杨酸已成为人们研究的新课题。综合文献分析可知,改进后的催化剂大体可分为酸性催化剂、碱性催化剂和其他类型催化剂。

3.1酸性催化剂

酸性催化剂催化合成阿司匹林的机理如下:在酸作用下,乙酸酐中羰基碳原子的正电性增强,使乙酸酐中酰基容易向羟基转移形成酯基,即完成乙酰水杨酸的合成。催化剂酸性越强,氢质子流动性越好,越易于催化酯基的生成,但在乙酰水杨酸的合成中,催化剂酸性太强,也会造成水杨酸分子中羧基与另一水杨酸分子中的酚羟基脱水酯化,生成较多的酯聚合副产

物。因此,以浓硫酸为催化剂合成阿司匹林的反应为基础,人们对酸性化合物替代浓硫酸为催化剂合成阿司匹林进行了大量研究,取得了可喜成果。酸性催化剂包括路易斯酸、固体酸、有机酸、酸性无机盐、酸性膨润土等。

3.1.1酸性膨润土的催化效果

膨润土是以蒙脱石为主要矿物成分的非金属矿产资源,具备二维通道和大孔分子筛的性质,用酸处理后所得的酸性膨润土催化酯化反应最大优点是收率高,催化剂经热过滤与产品分离后,再经干燥、净化、活化处理,可反复使用,成本低,不污染环境,是一种绿色催化剂。但酸性膨润土需要用1.0mol/L盐酸浸泡一定量钙基膨润土,方可用于反应。,最佳反应条件是;温度85-90摄氏度;时间0.5-1.0小时。该方法消除了环境污染,产品质量但收率中等。

3.1.2对甲苯磺酸的催化效果

对甲苯磺酸为固体有机酸,经济易得,污染少,收率高,操作方便,具有较好的工业化前景。有实验得到最优配方:水杨酸:乙酸酐摩尔比为1:2,反应20 min,反应温度65~75℃,产率达84.2%。实验结果表明对甲苯磺酸具有催化活性高,选择性好,操作方便,污染少等显著优点。

3.1.3活性二氧化锡固体酸的催化效果

用微波辐射法制备的活性二氧化锡固体酸为催化剂,85℃下,反应45 min可使阿司匹林收率达到81.6%,产物中酯聚合物的含量较少,所得产品为纯白色,可在干燥箱中加热干燥而且乙酰水杨酸极少水解。活性二氧化锡性质稳定,操作安全,所得产品容易分离,回收的二氧化锡除去少量杂质可重复使用。

3.1.4 NaHSO4催化

通过正交实验确定了硫酸氢钾催化合成乙酰水杨酸最佳的合成条件为:原料物质的量比n(水杨酸)∶n(醋酸酐)=1∶2,温度为70℃,反应时间为40min,催化剂用量为反应物总量的7%,纯乙酰水杨酸产率为76.4%,产品质量好。其催化合成乙酰水杨酸的产率与浓硫酸相当。用硫酸氢钾催化合成乙酰水杨酸,具有催化剂在反应过程保持固态,反应完毕经热过滤即可与产品分离、不溶于反应体系、易回收等特点,克服了浓硫酸对设备的强腐蚀性、对环境的污染等缺点,符合绿色化学的发展方向,具有工业应用的前景。

3.2碱性化合物

碱性化合物为催化剂基于碱性化合物能与水杨酸反应、能破坏水杨酸分子内氢键、活化水杨酸的羟基机理,许多碱性化合物可以作为催化剂合成阿司匹林。常见的催化剂包括强碱、弱碱和弱酸强碱盐。

3.2.1吡啶催化效果

吡啶催化效果优良,收率高,适合工业化生产,但较易吸水形成共物,形成共沸物,使反应温度较难控制,且反应中产生难闻的气味。反应温度为80℃,反应时间为30min,催化剂用量为5%,试剂摩尔比为1:4.2时产率最高。吡啶作催化剂为水杨酸质量的5%时,产率为80.2%。弱碱性吡啶催化剂合成乙酰水杨酸产率高于浓硫酸催化剂产率。

3.2.2碳酸钠催化微波合成阿司匹林的效果

当水杨酸为20 g,醋酸酐28 mL,温度82℃,反应50 min时,采用无水碳酸钠作为催化剂比用浓硫酸产率稍低,但传统浓硫酸作催化剂,合成的产品颜色较深有杂质,以无水碳酸钠作催化剂虽然产率略低,但颜色洁白基本无杂质。我们认为以无水碳酸钠作催化剂对试验设备腐蚀小,操作风险小,不会造成环境污染,而且考虑纯度因素该方法效率较高,方法有优势。采用无水碳酸钠作为催化剂以微波合成法合成乙酰水杨酸的实验技术比用浓硫酸作催化剂的加热合成法速度快数10倍,产率和纯度均较高,不污染环境,避免浓硫酸存在造成的设备腐蚀和操作的不安全因素,适合21世纪绿色合成,经济环境可持续发展的要求。

3.3 维生素C为催化剂

维生素C是一种内酯类化合物,分子中有一双烯醇结构,呈酸性和还原性,对酯化反应有一定的催化作用,催化效率与温度有关。陈洪等用维生素C催化了水杨酸乙酰化合成阿司匹林的反应,在60~80℃下,反应10~25 min,收率大于87%[12]。用维生素C为催化剂催化的该反应,反应速度快,操作简单,催化剂无需回收,反应条件温和,不腐蚀仪器设备,对环境无污染。维生素C是一种常见的维生素类药,价廉易得,以其作为催化剂具有独特的优势,具有一定的工业应用前景。

3.4 以三氯稀土为催化剂

三氯稀土是一种简单、便宜和易得的Lewis酸,具有可溶性强、可回收再使用、对设备腐蚀轻、无污染等优点,是一种可望用来解决传统Lewis酸造成环境污染问题的环境友好催化剂,符合绿色化学的时代潮流。通过实验得知TbCl3,EuCl3, NdCl3,GdCl3,和CeCl3等三氯稀土催化阿司匹林的合成反应,在85~90℃下,反应40 min,收率分别为81.14%,88.44%,83.69%,85.13%,82.33%。用三氯稀土作催化剂与用浓硫酸作催化剂效果相当,但同时又克服了浓硫酸作催化剂所具有的腐蚀设备,污染化境的缺点。其中稀土中YCl3的催化效果较好。用三氯稀土作催化剂,其优点在于反应结束分离出产品后,将水溶液蒸干,剩余物可再次用于该反应的催化,采用相同的反应条件,重复利用3次,产率不变,但成本较高

范文二:阿司匹林的合成方案

1、浓硫酸催化法:

水杨酸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。乙酰水杨酸就是用水杨酸与乙 酸酐进行酯化,反应式:

(1)在50 mL 圆底烧瓶中,加入干燥的水杨酸7.0 g(0.050 mol)和新蒸的 乙酸酐10 mL(0.100 mol)。

(2)再加10 滴浓硫酸,充分摇动。

(3)水浴加热,水杨酸全部溶解,保持瓶内温度在70 ℃左右,维持20 min, 并经常摇动。

(4)稍冷后,在不断搅拌下倒入100mL 冷水中,并用冰水浴冷却15 min, 抽滤,冰水洗涤,得乙酰水杨酸粗产品。

(5)检验粗产品中是否还有水杨酸。

(6)用乙酸乙酯重结晶粗产品:将粗产品转至250 mL 圆底烧瓶中,装好回 流装置,向烧瓶内加入100 mL 乙酸乙酯和2 粒沸石,加热回流,进行热 溶解。

(7)然后趁热过滤,冷却至室温,抽滤,用少许乙酸乙酯洗涤,干燥,得无色 晶体状乙酰水杨酸,称重,计算产率。

特点:工艺成熟,产率60%左右。

2、维生素C催化法:(见附页)

3、一水硫酸氢钠催化法

以硫酸氢钠为催化剂合成阿司匹林的最佳反应条件是:n(水杨 酸)∶n(乙酸酐) =1∶1.5,即水杨酸 2.5g,乙酸酐2.6mL,硫酸氢 钠用量为反应物总量的 4.2%,反应温度75~80℃,反应时间40min, 产率达85.10%。 用硫酸氢钠代替传统的浓硫酸作催化剂,催化剂可 回收重复使用,实现了化学实验的绿色化,减少了酸性物质的排放, 减轻了对环境的污染,真正达到了绿色、低耗、环保的要求,符合当 前绿色化学发展的方向。

4、碳酸钠催化微波合成法

最佳工艺条件:水杨酸、醋酸酐、硫酸镍三者之比为1:2:0.1,微博辐射50s,辐射功率480w,收率87.7%

5、对苯磺酸催化法

酸酐物质的量之比为1:2 反应时间20min 温度65~75 产率84%

6、酸性膨润土催化法

膨润土的化学成分为A l2O3 和4SiO2和H2O. 陈志勇等将膨润土用酸处理制

成酸性膨润土并催化合成了阿司匹林, 将10 g水杨酸, 25mL乙酸酐(摩尔比1: 3.

6),1. 0 g酸性膨润土(为水杨酸的5% ),85~ 90摄氏度、 反应1 h, 阿司匹林收率达90. 44% , 同时回收的催化剂能够重复使用。该催化剂不腐蚀设备, 不污染环境, 毒, 是一种良好的环境友好催化剂。

7、草酸催化法

以草酸为催化剂合成阿司匹林, 具有不腐蚀设备、不氧化反应物、催化剂用量少、产品易提纯等特点。合成的最佳反应条件为酸酐物质的量比为1 :3, 草酸用量为0. 5 g, 反应时间为50 min, 反应温度为80 摄氏度, 催化后阿司匹林收率达91. 5%, 产品质量好。

8、固体超强酸催化法

以自制的S2O2 -/Sb2O3 - SnO2 - La3 + 固体超强酸催化合成阿司匹林的最佳条件是: n( 水杨酸) ∶n( 乙酸酐) = 1∶1. 2、反应时间为25 min、反应温度为70 ℃、催化剂用量为水杨酸的15%,得到乙酰水杨酸的产率为81. 33%。可见用固体超强酸代替传统硫酸作为催化剂催化合成阿司匹林,具有不腐蚀设 备、不污染环境、反应时间短、产品收率较高、后处理方便等

范文三:阿司匹林的合成

阿司匹林的合成

姓名:徐星,雷俊彬 年级:09级

专业:制药工程一班 指导老师:陈丹

摘要:本文利用合成路线:

O

OH

+(CH3CO2

)

+CH3COOH

,并采用浓硫酸为催化剂。

OH

3

通过该实验,我们可以掌握有机物质分离提纯的方法,深刻学习并了解乙酰水杨酸的化学性

质,乙酰水杨酸俗称阿司匹林,也称醋柳酸。同时学习掌握酯化反应和重结晶的原理及基本操作。阿司匹林为解镇痛药,用于治疗伤风、感冒、头痛、发烧、神经痛、关节痛及风湿病等。近年又证明它具有抑制血小板凝聚的作用,并进一步扩大到预防血栓形成,治疗心血管疾患。

关键词:反应式,水杨酸,乙酸酐,阿司匹林,浓硫酸,酯化,精制,活性炭,器材,检验 一、

相关反应式:

O

OH

+

(CH3CO)2

+CH3COOH

OH

3

副反应:

OH

OH

2

OH

+H2O

HO

OCOCH3

O

OH

+

OH

HO

O

OCOCH3

表1 主要试剂和产品的物理常数

1、阿司匹林的简介: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。

阿司匹林 英文名称: aspirin 其他名称: 乙酰水杨酸,醋柳酸。 适应症: 阿司匹林是使用最多、使用时间长的解热、镇痛和消炎药物,能抑制体温调节中枢的前列腺素合成酶,使前列腺素(pge1)合成、释放减少,从而恢复体温中枢的正常反应性,使外周血管扩张并排汗,使体温恢复正常。本品尚具抗炎、抗风湿作用,并促进人体内所合成的尿酸的排泄,对抗血小板的聚集。适用于解热,减轻中度疼痛如关节炎、神经痛、肌肉痛、头痛、偏头痛、痛经、牙痛、咽喉痛、感冒及流感症状。 阿斯匹林的鉴定: 外观及熔点

纯乙酰水杨酸为白色针状或片状晶体,m.p.135~136℃,但由于它受热易分解,因此熔点难测准。 2、水杨酸

水杨酸为白色结晶性粉末,无臭,味先微苦后转辛。熔点157-159℃,在光照下逐渐京变色。相对密度1.44。沸点约211℃/2.67kPa。76℃升华。水杨酸水溶液的pH值为2.4。水杨酸与三氯化铁水溶液生成特殊的紫色。 3、乙酸酐

在水中发生水解生成乙酸,在热水中立即反应。 与醇发生醇解反应生成酯和酸,乙酸酐不是氧化物。 有易燃性和腐蚀性。 三、

酯化过程:

在100ml三颈瓶中,加入搅拌仔,干燥的水杨酸10.0g。和新蒸的乙酸酐14ml,再加5滴浓硫酸,开动搅拌机。油浴加热,水杨酸全部溶解,控制温度在70℃左右,维持30min。停止搅拌,稍冷后,在不断搅拌下倒入150ml冰水中,继续搅拌,至阿司匹林全部析出。抽滤,用少量乙醇洗涤,烘干,得粗品。 精制过程:

将粗产品转至附有球型冷凝器的100ml圆底烧瓶中,加入30ml乙醇,于水浴上加热至阿司匹林全部溶解,稍冷,加入少量活性炭回流脱色10min,然后趁热抽滤,将滤液慢慢倾入75ml热水中,自然冷却至室温,析出白色晶体。待结晶析出完全后,抽滤,用少许乙醇洗涤,干燥,得无色晶体状乙酰水杨酸,称重,计算产率。测熔点。 四、

存在的问题与注意事项:

1、热过滤时,应该避免明火,以防着火。

2、为了检验产品中是否还有水杨酸,利用水杨酸属酚类物质可与三氯化铁发生颜色反应的特点,用几粒结晶加入盛有3mL 水的试管中,加入1~2滴1% FeCl3溶液,观察有无颜色反应(紫色)。

3、产品乙酰水杨酸易受热分解,因此熔点不明显,它的分解温度为128~135℃。因此重结晶时不宜长时间加热,控制水温,产品采取自然晾干。

4、仪器要全部干燥,药品也要实现经干燥处理,醋酐要使用新蒸馏的,收集139~140℃的馏分。

5、本实验中要注意控制好温度(水温90℃) 五、器材

三颈瓶,油浴锅,电子天平,量筒,烧杯,玻璃棒,圆底烧瓶,烘箱,球型冷凝器 六、

副产物:水杨酰水杨酸酯、乙酰水杨酰水杨酸酯和聚合物

参考文献:药物化学实验

范文四:阿司匹林的合成

阿司匹林的合成

姓名:徐星,雷俊彬 年级:09级

专业:制药工程一班 指导老师:程丹

摘要:本文利用合成路线:

O

OH

+

(CH)O

3CO2

H

+

CH3COOH

OH3

,并采用浓硫酸为催化剂。

通过该实验,我们可以掌握有机物质分离提纯的方法,深刻学习并了解乙酰水杨酸的化学性

质,乙酰水杨酸俗称阿司匹林,也称醋柳酸。同时学习掌握酯化反应和重结晶的原理及基本操作。阿司匹林为解镇痛药,用于治疗伤风、感冒、头痛、发烧、神经痛、关节痛及风湿病等。近年又证明它具有抑制血小板凝聚的作用,并进一步扩大到预防血栓形成,治疗心血管疾患。

关键词:反应式,水杨酸,乙酸酐,阿司匹林,浓硫酸,酯化,精制,活性炭,器材,检验 一、

相关反应式:

O

OH

+

(CH3CO)2O

H

+

CH3COOH

OH3

副反应:

O

OH

OH

2

OH

+

O

HO

O

O

H2O

OO

OCOCH

OH

3

+

OH

O

H

OCOCH

O

O

3

HOO

表1 主要试剂和产品的物理常数

1、阿司匹林的简介: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。

阿司匹林 英文名称: aspirin 其他名称: 乙酰水杨酸,醋柳酸。 适应症: 阿司匹林是使用最多、使用时间长的解热、镇痛和消炎药物,能抑制体温调节中枢的前列腺素合成酶,使前列腺素(pge1)合成、释放减少,从而恢复体温中枢的正常反应性,使外周血管扩张并排汗,使体温恢复正常。本品尚具抗炎、抗风湿作用,并促进人体内所合成的尿酸的排泄,对抗血小板的聚集。适用于解热,减轻中度疼痛如关节炎、神经痛、肌肉痛、头痛、偏头痛、痛经、牙痛、咽喉痛、感冒及流感症状。 阿斯匹林的鉴定: 外观及熔点

纯乙酰水杨酸为白色针状或片状晶体,m.p.135~136℃,但由于它受热易分解,因此熔点难测准。 2、水杨酸

水杨酸为白色结晶性粉末,无臭,味先微苦后转辛。熔点157-159℃,在光照下逐渐京变色。相对密度1.44。沸点约211℃/2.67kPa。76℃升华。水杨酸水溶液的pH值为2.4。水杨酸与三氯化铁水溶液生成特殊的紫色。 3、乙酸酐

在水中发生水解生成乙酸,在热水中立即反应。 与醇发生醇解反应生成酯和酸,乙酸酐不是氧化物。 有易燃性和腐蚀性。 三、

酯化过程:

在100ml三颈瓶中,加入搅拌仔,干燥的水杨酸10.0g。和新蒸的乙酸酐14ml,再加5滴浓硫酸,开动搅拌机。油浴加热,水杨酸全部溶解,控制温度在70℃左右,维持30min。停止搅拌,稍冷后,在不断搅拌下倒入150ml冰水中,继续搅拌,至阿司匹林全部析出。抽滤,用少量乙醇洗涤,烘干,得粗品。 精制过程:

将粗产品转至附有球型冷凝器的100ml圆底烧瓶中,加入30ml乙醇,于水浴上加热至阿司匹林全部溶解,稍冷,加入少量活性炭回流脱色10min,然后趁热抽滤,将滤液慢慢倾入75ml热水中,自然冷却至室温,析出白色晶体。待结晶析出完全后,抽滤,用少许乙醇洗涤,干燥,得无色晶体状乙酰水杨酸,称重,计算产率。测熔点。 四、

存在的问题与注意事项:

1、热过滤时,应该避免明火,以防着火。

2、为了检验产品中是否还有水杨酸,利用水杨酸属酚类物质可与三氯化铁发生颜色反应的特点,用几粒结晶加入盛有3mL 水的试管中,加入1~2滴1% FeCl3溶液,观察有无颜色反应(紫色)。

3、产品乙酰水杨酸易受热分解,因此熔点不明显,它的分解温度为128~135℃。因此重结晶时不宜长时间加热,控制水温,产品采取自然晾干。

4、仪器要全部干燥,药品也要实现经干燥处理,醋酐要使用新蒸馏的,收集139~140℃的馏分。

5、本实验中要注意控制好温度(水温90℃) 五、器材

三颈瓶,油浴锅,电子天平,量筒,烧杯,玻璃棒,圆底烧瓶,烘箱,球型冷凝器 六、

副产物:水杨酰水杨酸酯、乙酰水杨酰水杨酸酯和聚合物

参考文献:药物化学实验

范文五:阿司匹林合成

阿司匹林的合成

一 目的要求

掌握酯化反应的原理及其操作要求

二 反应原理

三 操作方法

1 酯化

在干燥的装有搅拌、温度计和球形冷凝器的150mL三颈瓶中,依次加入水杨酸20g、醋酐28mL、浓硫酸5滴,开动搅拌,在电热套上逐渐加热到50℃;在50-60℃反应0.5h。待反应完成后,停止搅拌,放冷,然后将反应液与搅拌下倾入100mL冷水中,继续缓缓搅拌,直至乙酰水杨酸全部析出,抽滤,用少量水洗涤,压干即得粗品。

2 精制

将上步所得粗品置250mL三角瓶中,加入60mL乙醇,在水浴上微热溶解,在搅拌下倾入到150mL热水中,加少量活性炭脱色,趁热过滤,滤液自然冷至室温,即析出白色结晶。过滤,用少量50%乙醇洗涤,压干,置红外灯下干燥(干燥室温度不超过60℃为宜),熔点135-138℃。称重并计算收率。

四 思考题

1 本实验中所使用的一起为何需干燥无水?反应液可否接触铁器?为什么? 2 向反应液中加入少量浓硫酸的目的是什么?不加是否可以?

3 在本反应中可能发生哪些副反应?产生哪些副产物?

4 阿司匹林在各种溶剂中的溶解度怎样?我为什么选用乙醇-水位溶剂将进行精制?在精制过程中,为何要使滤液温度自然下降?若下降太快会出现什么情况?

范文六:碳酸钠催化微波合成阿司匹林的方法探索

第29卷第6期2006年06月

河北化工

Vol.29No.6Jun.2006

碳酸钠催化微波合成阿司匹林的方法探索

唐宝华1,肖凤娟2,张

(1.廊坊武警学院基础部,河北[摘

廊坊

筠2

050043)

065000;2.石家庄铁道学院材料科学与工程分院,河北石家庄

采用无水碳酸钠作为催化剂经O-酰化反应合成了阿司匹林。比较了微波合成法与传要]以水杨酸和乙酸酐为原料,

统浓硫酸催化方法对目标化合物合成的影响,探讨了催化剂的结构特征及反应条件对合成产物的影响。结果表明,微波合成法具有操作简单、时间短、对环境和设备影响小、产品质量好、适合绿色化学合成的要求等优点。

[关键词]阿司匹林;微波合成;催化[中图分类号]TQ245.2+4

[文献标识码]A

[文章编号]1003-5095(2006)06-0024-02

阿司匹林(Apirin)即乙酰水杨酸(Aetylsalicylicacid),具有解热、镇痛、抗风湿作用[1]。近年来的研究表明:阿司匹林能有效防治动脉梗塞,抑制血小板聚集,有降压、降血脂,保护心脏,降低血液粘稠度的功能,是新世纪防治和对抗心血管疾病的优良药物,加之其价格较便宜,在医药卫生领域有着极其广泛的应用价值。但阿司匹林的传统制备方法是以浓硫酸作催化剂进行O-酰化反应,产率一般在70%左右,而浓硫酸对设备的腐蚀性较大,对环境污染较重,且易发生副反应而使产品色泽深,不利于提纯;以固体超强酸或杂多酸催化剂[2]的合成方法也存在制备过程复杂、成本高不利于规模生产的缺陷。本试验用无水碳酸钠作催化剂,采用微波合成法合成了乙酰水杨酸,并与传统的方法进行比较,研究了催化剂的种类和反应条件对成品产率、产品纯度和合成时间的影响。1仪器与试剂

乙酸酐(化学纯);水杨酸(分析纯);无水碳酸钠(优级纯);浓硫酸(分析纯)。

尼高力-VATAR-70DTGS红外分光光度计;Galanzwp700p21型微波炉X-6型显微熔点测定仪;有机合成成套仪器。2反应原理

在催化剂的作用下通过醋酐对水杨酸进行O-酰化反应。

实验步骤

反应瓶中加入20g水杨酸、28mL乙酸酐和一定量的催化剂无水碳酸钠,放入微波炉中,调整微波功率为540W,调整一定的辐射时间,取出反应瓶,待冷却至室温,有白色晶体析出,加20mL冷水于瓶中。继续将锥型瓶置于冰水浴中冷却,使结晶完全。抽滤,用少量冷水洗涤,抽干溶剂,即得到粗产品。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。再将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。将析出结晶用少量50%乙醇洗涤,自然避光干燥,即得精制产品。后采用浓硫酸作为催化剂[3],水浴加热搅拌一定时间后,维持水温80-90℃,冷却有白色晶体析出,其他分离提纯步骤同前,对比两种合成方法在产率,产品纯度,生产时间和操作条件的影响,研究制备阿司匹林的最佳实验条件。4实验结果

4.1产品质量与红外光谱分析

产品外观形貌(见图1),产品为白色针状晶体,颜色洁白纯净无杂质,晶体难溶于水,易溶于乙醇,经X-6型显微熔点仪测定其熔点为134-136℃(纯品为135℃),符合合成纯度要求。

[收稿日期]2006-04-03

[作者简介]唐宝华(1979-),男,硕士,助教,研究方向为有

机化学。

图1阿司匹林产品外观形貌

图2为产品的红外光谱,在1761.7cm-1处有CO的伸缩振动吸收峰,1191.49cm-1处有C-O-C

第6期唐宝华等:碳酸钠催化微波合成阿司匹林的方法探索・25・

的特征吸收峰,表明酯基已生成,O-酰化反应得到了乙酰水杨酸。无水碳酸钠作为催化剂的机理为它

首先进攻水杨酸,破坏分子间氢键的形成,使酚羟基活泼,加速与乙酸酐的酯化反应的进行,从而达到催化作用。

行实验,考察两种工艺对合成阿司匹林收率的影响。表2显示了当水杨酸为20g,醋酸酐28mL,无水碳

酸钠作为催化剂,分别采用微波合成法与普通方法进行实验对阿司匹林产率的影响。可以看出,微波合成法合成时间1min,产率70%,传统加热提纯的方法需要50min,产率为68%,微波合成法在同等条件下大大缩短了实验时间,产率有所提高,提高了合成效率。

表2采用不同合成方法的比较

项目

微波合成法

170

普通方法5068

反应时间/min

产率/%

图2乙酰水杨酸的红外光谱图

4.2催化剂种类对合成产率的影响

不同催化剂对合成产率的影响见表1,可以看出,当水杨酸为20g,醋酸酐28mL,温度82℃,反应50min时,采用无水碳酸钠作为催化剂比用浓硫酸产率稍低,但传统浓硫酸作催化剂,合成的产品颜色较深有杂质,以无水碳酸钠作催化剂虽然产率略低,但颜色洁白基本无杂质。我们认为以无水碳酸钠作催化剂对试验设备腐蚀小,操作风险小,不会造成环境污染,而且考虑纯度因素该方法效率较高,方法有优势。

表1采用不同催化剂的相关情况比较

项目用量产率/%纯度

浓硫酸1mL78

不纯有杂质

无水碳酸钠1.5g65很纯,基本无杂质

5结论

采用无水碳酸钠作为催化剂以微波合成法合成乙酰水杨酸的实验技术比用浓硫酸作催化剂的加热

合成法速度快数10倍,产率和纯度均较高,不污染环境,避免浓硫酸存在造成的设备腐蚀和操作的不安全因素,适合21世纪绿色合成,经济环境可持续发展的要求。

[参考文献]

[1]冯文学,任红心,郑子栋.HPLC测定阿司匹林肠溶片含量[J].国际医药卫生导报,2001,10(1):80-81.

[2]蒋登高,章亚东.精细有机合成反应及工艺[M].北京:化学工业出版杜,2001,198-225.[3]黄[4]张

宪,陈振初.有机合成化学[M].北京:化学工业出版社,武,李红喜,顾巍.三氯稀土催化合成乙酰水杨酸[J].化1983,93-95.

学世界,2002,(8):422-423.

4.3合成方法的影响

分别采用微波合成法与传统加热提纯的方法进

StudyontheMicrowaveSynthesisofAspirinbyNa2CO3Catalysts

TANGBao-hua1,XIAOFeng-juan2,ZHANGYun2

(1.FundamentDepartment,TheArmedPoliceAcademy,LangfangShjiazhuangRailwayInstitute,Shijiazhuang050043,China)

Abstract:AspirinissynthesizedthroughO-acylatingreactionfromsalicylicacidandanhydrideaceticacidwithanhydroussodiumcarbonateascatalyst.Wealsocomparedtheaspirinsynthesiseffectofmicrowavesynthesisandtraditionalmethodinexperiment,andprobedotherfactorwhicheffectedinmethod,

thesynthesisofaspirin,suchasstructure

characterandreactioncondition.Theresultshowsthatmicrowavesynthesishasmanyadvantagesincludingsimplification

time-saving,nopollutionandgoodqualityforthesample.Themethodissuitableforgreenchemicalsynthesis

inindustrialproducing.

Keywords:Aspirin;microwavesynthesis;catalyze

065000,China;2.MaterialScienceandEngineeringCollege,

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!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"第29卷第6期2006年06月

河北化工

Vol.29No.6Jun.2006

碳酸钠催化微波合成阿司匹林的方法探索

唐宝华1,肖凤娟2,张

(1.廊坊武警学院基础部,河北[摘

廊坊

筠2

050043)

065000;2.石家庄铁道学院材料科学与工程分院,河北石家庄

采用无水碳酸钠作为催化剂经O-酰化反应合成了阿司匹林。比较了微波合成法与传要]以水杨酸和乙酸酐为原料,

统浓硫酸催化方法对目标化合物合成的影响,探讨了催化剂的结构特征及反应条件对合成产物的影响。结果表明,微波合成法具有操作简单、时间短、对环境和设备影响小、产品质量好、适合绿色化学合成的要求等优点。

[关键词]阿司匹林;微波合成;催化[中图分类号]TQ245.2+4

[文献标识码]A

[文章编号]1003-5095(2006)06-0024-02

阿司匹林(Apirin)即乙酰水杨酸(Aetylsalicylicacid),具有解热、镇痛、抗风湿作用[1]。近年来的研究表明:阿司匹林能有效防治动脉梗塞,抑制血小板聚集,有降压、降血脂,保护心脏,降低血液粘稠度的功能,是新世纪防治和对抗心血管疾病的优良药物,加之其价格较便宜,在医药卫生领域有着极其广泛的应用价值。但阿司匹林的传统制备方法是以浓硫酸作催化剂进行O-酰化反应,产率一般在70%左右,而浓硫酸对设备的腐蚀性较大,对环境污染较重,且易发生副反应而使产品色泽深,不利于提纯;以固体超强酸或杂多酸催化剂[2]的合成方法也存在制备过程复杂、成本高不利于规模生产的缺陷。本试验用无水碳酸钠作催化剂,采用微波合成法合成了乙酰水杨酸,并与传统的方法进行比较,研究了催化剂的种类和反应条件对成品产率、产品纯度和合成时间的影响。1仪器与试剂

乙酸酐(化学纯);水杨酸(分析纯);无水碳酸钠(优级纯);浓硫酸(分析纯)。

尼高力-VATAR-70DTGS红外分光光度计;Galanzwp700p21型微波炉X-6型显微熔点测定仪;有机合成成套仪器。2反应原理

在催化剂的作用下通过醋酐对水杨酸进行O-酰化反应。

实验步骤

反应瓶中加入20g水杨酸、28mL乙酸酐和一定量的催化剂无水碳酸钠,放入微波炉中,调整微波功率为540W,调整一定的辐射时间,取出反应瓶,待冷却至室温,有白色晶体析出,加20mL冷水于瓶中。继续将锥型瓶置于冰水浴中冷却,使结晶完全。抽滤,用少量冷水洗涤,抽干溶剂,即得到粗产品。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。再将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。将析出结晶用少量50%乙醇洗涤,自然避光干燥,即得精制产品。后采用浓硫酸作为催化剂[3],水浴加热搅拌一定时间后,维持水温80-90℃,冷却有白色晶体析出,其他分离提纯步骤同前,对比两种合成方法在产率,产品纯度,生产时间和操作条件的影响,研究制备阿司匹林的最佳实验条件。4实验结果

4.1产品质量与红外光谱分析

产品外观形貌(见图1),产品为白色针状晶体,颜色洁白纯净无杂质,晶体难溶于水,易溶于乙醇,经X-6型显微熔点仪测定其熔点为134-136℃(纯品为135℃),符合合成纯度要求。

[收稿日期]2006-04-03

[作者简介]唐宝华(1979-),男,硕士,助教,研究方向为有

机化学。

图1阿司匹林产品外观形貌

图2为产品的红外光谱,在1761.7cm-1处有CO的伸缩振动吸收峰,1191.49cm-1处有C-O-C

第6期唐宝华等:碳酸钠催化微波合成阿司匹林的方法探索・25・

的特征吸收峰,表明酯基已生成,O-酰化反应得到了乙酰水杨酸。无水碳酸钠作为催化剂的机理为它

首先进攻水杨酸,破坏分子间氢键的形成,使酚羟基活泼,加速与乙酸酐的酯化反应的进行,从而达到催化作用。

行实验,考察两种工艺对合成阿司匹林收率的影响。表2显示了当水杨酸为20g,醋酸酐28mL,无水碳

酸钠作为催化剂,分别采用微波合成法与普通方法进行实验对阿司匹林产率的影响。可以看出,微波合成法合成时间1min,产率70%,传统加热提纯的方法需要50min,产率为68%,微波合成法在同等条件下大大缩短了实验时间,产率有所提高,提高了合成效率。

表2采用不同合成方法的比较

项目

微波合成法

170

普通方法5068

反应时间/min

产率/%

图2乙酰水杨酸的红外光谱图

4.2催化剂种类对合成产率的影响

不同催化剂对合成产率的影响见表1,可以看出,当水杨酸为20g,醋酸酐28mL,温度82℃,反应50min时,采用无水碳酸钠作为催化剂比用浓硫酸产率稍低,但传统浓硫酸作催化剂,合成的产品颜色较深有杂质,以无水碳酸钠作催化剂虽然产率略低,但颜色洁白基本无杂质。我们认为以无水碳酸钠作催化剂对试验设备腐蚀小,操作风险小,不会造成环境污染,而且考虑纯度因素该方法效率较高,方法有优势。

表1采用不同催化剂的相关情况比较

项目用量产率/%纯度

浓硫酸1mL78

不纯有杂质

无水碳酸钠1.5g65很纯,基本无杂质

5结论

采用无水碳酸钠作为催化剂以微波合成法合成乙酰水杨酸的实验技术比用浓硫酸作催化剂的加热

合成法速度快数10倍,产率和纯度均较高,不污染环境,避免浓硫酸存在造成的设备腐蚀和操作的不安全因素,适合21世纪绿色合成,经济环境可持续发展的要求。

[参考文献]

[1]冯文学,任红心,郑子栋.HPLC测定阿司匹林肠溶片含量[J].国际医药卫生导报,2001,10(1):80-81.

[2]蒋登高,章亚东.精细有机合成反应及工艺[M].北京:化学工业出版杜,2001,198-225.[3]黄[4]张

宪,陈振初.有机合成化学[M].北京:化学工业出版社,武,李红喜,顾巍.三氯稀土催化合成乙酰水杨酸[J].化1983,93-95.

学世界,2002,(8):422-423.

4.3合成方法的影响

分别采用微波合成法与传统加热提纯的方法进

StudyontheMicrowaveSynthesisofAspirinbyNa2CO3Catalysts

TANGBao-hua1,XIAOFeng-juan2,ZHANGYun2

(1.FundamentDepartment,TheArmedPoliceAcademy,LangfangShjiazhuangRailwayInstitute,Shijiazhuang050043,China)

Abstract:AspirinissynthesizedthroughO-acylatingreactionfromsalicylicacidandanhydrideaceticacidwithanhydroussodiumcarbonateascatalyst.Wealsocomparedtheaspirinsynthesiseffectofmicrowavesynthesisandtraditionalmethodinexperiment,andprobedotherfactorwhicheffectedinmethod,

thesynthesisofaspirin,suchasstructure

characterandreactioncondition.Theresultshowsthatmicrowavesynthesishasmanyadvantagesincludingsimplification

time-saving,nopollutionandgoodqualityforthesample.Themethodissuitableforgreenchemicalsynthesis

inindustrialproducing.

Keywords:Aspirin;microwavesynthesis;catalyze

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范文七:阿司匹林的合成论文

设计性试验一

解热止痛药阿司匹林的合成和表征

小组成员:郭丽 樊壮琴 宋佳蓉 李行

1引言

作为十九世纪末成功合成的可有效解热止痛、治疗感冒的药物,阿司匹林至今仍应用广泛①.阿司匹林可作为酸性催化剂;可与碱性化合物以及维生素c反应有工业应用前景;由于阿司匹林作为药物是一种微利产品,发达国家生产量已大幅减少,故我国企业可生产并向国际市场出售获得效益,是我国成为世界阿司匹林的主要生产国和出口国,发展前景看好②。 1.国内发展形势

近三四年来,我国一些大专院校、科研单位也对阿司匹林生产工艺进行了深入研究和探索,发表了不少研究论文。

肖新荣等人在《精细化工中间体》杂志上发表文章认为,水杨酸乙酸酐反应合成阿司匹林中,用一水硫酸氢钠为催化剂,反应时间约40分钟,反应温度80~90C,收率约为86.7%。硫酸氢钠为一价廉易得,使用安全的物质,其催化合成阿司匹林效果较好,因其难溶于有机溶剂,易于分离回收重用。

丁健桦等人在《东华理工学院学报》上撰文提出,以三氯化铝为

催化剂用于水杨酸和醋酐合成阿司匹林的反应中,反应时间为30分钟,回流温度为85C,产率为72.6%,该催化剂效果好,不污染环境。且该方法简单,快速无污染,产品质量好。 2.国外发展形势

美国专利局2001年8月公开了Handal-Vega等人的“阿司匹林工业生产合成方法”的发明专利,该专利提出了一个水杨酸和醋酐合成阿司匹林的新方法:在水杨酸和醋酐反应中按一定比例加入氧化钙或氧化锌,得到一种乙酰水杨酸和醋酸钙或醋酸锌以及最大为2%游离水杨酸的混合物。此反应十分快速,属于放热反应,也是一锅反应,且无污染物,不需要排放残渣酸,也不需要任何有机溶剂,产物不需要再结晶。因产物是固体,合成完成后可以马上和普通药物制剂辅料混合压片,成阿司匹林片。

2实验部分

【实验目的】

⑴了解阿司匹林的发展历史、功能及合成方法; ⑵通过阿司匹林的合成了解药物的合成方法; ⑶学习根据化合物性质进行产物纯化的方法; ⑷培养根据文献设计实验的能力。

【实验原理】

阿司匹林是具有酚羟基和羧基两个官能团的化合物,且二者均可发生酯化,也可形成分子内氢键。阿司匹林是有水杨酸(邻羟基苯甲 酸)和醋酸酐在维生素C催化下进行酯化反应获得。

将维生素C作为催化剂用于阿司匹林的合成中,其催化剂用量、反应时间、反应温度对产品收率的影响③.

【实验仪器】

100 ml干燥锥形瓶 玻璃棒 天平 胶头滴管 烧杯 量筒 布氏漏斗 抽滤瓶 温度计 【实验药品】

水杨酸 乙酸酐 无水乙醇 维生素C

主要试剂和产品的物理常数

【实验装置】

【实验流程图】

分3次洗涤

抽滤 蒸馏水无水乙醇 60℃水浴中

水浴80

℃ 冷却结晶

加热40min

15ml 加热溶解

自然冷却 过滤 120min

50℃ 干燥1h

【注意事项】

⑴若加热的介质是水,则不要让水蒸汽进入锥形瓶中,以防止醋酸酐和生成的阿司匹林水解

⑵加水是要注意等结晶充分是形成后才能加入,并且要慢慢加,加入是有放热现象,产生醋酸蒸汽,须小心④。

⑶乙酰水杨酸受热易分解(温度为126-135°C),因此烘干、重结晶、熔点的测定均不宜时间过长。

⑷由于乙酸酐易水解,所以所用仪器必须干燥⑤。

文献资料:

①中华人民共和国卫生部:《国家基本药物目录》2009-08-2第二章

②张宝华、史秋兰:《阿司匹林制备研究进展》《河北工业科技》2008年3月

③《高师理科学刊》2008年05期

④复旦大学 《有机化学实验》北京:高等教育出版社,1994.163 ⑤西南科技大学 国家精品课程网//www.jpkc.swust.edu.cn

http:

范文八:阿司匹林的合成练习

阿司匹林练习

1.(2009浙江)由乙酰水杨酸(ASS)制成的阿司匹林是德国一家制药公司于1899年合成出的止痛剂(Pain Reliefers)。长时间以来一直被广泛的使用,现在每年的需求量仍是很高。ASS可由下列反应序列合成制得:

(1)写出A与B的结构简式及B与乙酸酐反应的化学方程式

(2)B物质与乙酸酐反应时,还会生成一些副产品,其中有一种是高分子,其结构简式为 。为了除去此物质,可在产物中加入_______溶液,再经过滤、酸化等步骤可得较纯净的ASS。

(3)为了测定自制乙酰水杨酸的纯度,一般可采用以下步骤:准确称取自制的乙酰水杨酸三份,每份约0.25g,分别置于250mL锥形瓶中,加入25 mL 95%乙醇(已调至对酚酞指示剂显中性),摇动使其溶解,再向其中加入适量酚酞指示剂,用准确浓度的NaOH溶液滴定至出现微红色,30秒钟不变色为终点,分别记录所消耗NaOH溶液的体积,根据所消耗NaOH溶液的体积,分别计算乙酰水杨酸的质量分数。在上述测定过程中,为防止乙酰水杨酸在滴定过程中水解,应如何正确操作?并说明理由。

(4)为了测定阿司匹林片剂中乙酰水杨酸的含量,通常采用返滴定法。步骤为:称取10片药物(设总质量为w总/g),研细混匀后,准确称取一定量(G/g)药粉于锥形瓶中,加入V1/mL(过量)的NaOH标准溶液[浓度c(NaOH)/mol·L-1],于水浴上加热使乙酰基水解完全后,再用HCl标准溶液[浓度c(HCl)/mol·L-1]回滴,以酚酞为指示剂,耗去HCl溶液V2/mL。请列出求算每片药中含有乙酰水杨酸的质量(g/片)的计算式。

已知乙酰水杨酸可溶于NaOH溶液中,并生成水杨酸盐和乙酸盐。其溶解反应式可表示为:

乙酰水杨酸的摩尔质量为180.2g·mol,水杨酸的pKal=3.0,pKa2=13.1,乙酸的pKa=4.75

-1

COOH

2.(2012)阿司匹林(乙酰水杨酸,OOCCH3)是世界上应用最广泛的解热、镇

痛和抗炎药。乙酰水杨酸受热易分解,分解温度为128~135℃。某学习小组在实验室以水杨酸(邻羟基苯甲酸)与醋酸酐[(CH3CO)2O]为主要原料合成阿司匹林,制备基本

操作流程如下:

主要试剂和产品的物理常数

请根据以上信息回答下列问题:

⑴ 制备阿司匹林时,要使用干燥的仪器的原因是

⑵ 写出制备阿司匹林的化学方程式 。

⑶ ① 合成阿斯匹林时,最合适的加热方法是 。

② 抽滤所得粗产品要用少量冰水洗涤,则洗涤的具体操作是 。

⑷ 提纯粗产物中加入饱和NaHCO3溶液至没有CO2产生为止,再抽滤,则加饱和

NaHCO3溶液的目的是 。

另一种改进的提纯方法,称为重结晶提纯法。方法如下:

⑸ 改进的提纯方法中加热同流的装置如图所示,

① 使用温度计的目的是 。

冷凝水的流进方向是 。(填“b”或“c”)。

② 重结品提纯法所得产品的有机杂质要比原方案少的原因 。

⑹ 检验产品中是否含有水杨酸的化学方法是 。

⑺ 该学习小组在实验中原料用量:2.0 g水杨酸、5.0 mL醋酸酐(ρ=1.08 g/cm3),最终称得产品m=2.2 g,则所得乙酰水杨酸的产率为

20.(14分)

(1)

(A、B的结构简式各1分,化学方程式2分)

(2)

(2分) 碳酸氢钠溶液(1分)

(3)滴定需在不断振荡下且较快地进行(1分),理由是防止因NaOH局部过浓(1分) 和滴定时间过长而使产品水解(1分)

(4)由于水杨酸的pKal=3.0,pKa2=13.1,乙酸的pKa=4.75,而酚酞终点pH=9.0,可见终点时产物为:

,因此在测定中,每一摩尔的乙酰水杨酸消耗2mol的NaOH。

(4分)

23.⑴ 防止乙酸酐水解(1分)

⑵(2分) ⑶ ① 水浴加热(1分)

② 关小水龙头,向布氏漏斗中加洗涤剂(冰水)至浸没沉淀物,使洗涤剂缓慢通过沉淀物(2分)

⑷ 使乙酰水杨酸与NaHCO3溶液作用转化为易溶于水的乙酰水杨酸钠,便于与聚合物

分离(2分)

⑸ ① 控制反应温度,防止温度过高,乙酰水杨酸受热分解(1分);b(1分)

② 水杨酸易溶于乙酸乙酯,冷却结晶时大部分水杨酸仍溶解在乙酸乙酯中很少结晶出来(2分)

⑹ 取少量结晶于试管中,加蒸馏水溶解,滴加FeCl3溶液,若呈紫蓝色则含水杨酸(1

分)

⑺ 84.6%(2分)

范文九:阿司匹林合成实验

阿司匹林合成实验

摘要:通过本次试验,可以让我们掌握阿司匹林的合成原理和方法。了解乙酰水杨酸的化学性质,乙酰水杨酸苏明阿司匹林,白色针状或板状结晶,无臭,微带酸味,微溶于水,溶于乙醇、乙醚、氯仿等有机溶剂。反应涉及到浓磷酸作催化剂的乙酰化反应,通过乙酸酐和水杨酸进行反应制的,让我们进一步的了解了抽滤的方法和阿司匹林的合成方法。通过实验知道,用碳酸钾和浓磷酸催化效果都有不错的效果,得到的产物为白色结晶。

关键词:阿司匹林 浓磷酸 酰化反应 碳酸钾

一:前言

用途:阿斯匹林是一种解热止痛药物,具有解热、镇痛、抗炎、抗风湿作用。主要用于治疗感冒、发热、头痛、肌病、神经痛、牙痛、痛经以及风湿热、急性风湿性关节炎等 还能抑制血小板聚集,用于预防和治疗缺血性心脏病、心绞痛、心肺梗塞、脑血栓形成,应用于血管形成术及旁路移植术也有效

合成:实验室中,以水杨酸和乙酸酐为反应物,浓磷酸或浓硫酸为催化剂,控制反应温度在85℃~95℃之间制的粗产品,再进一步分离提纯获得纯净的乙酸水杨酸,即阿司匹林。工业中,在反应罐中加乙酐(加料量为水杨酸总量的0.7889倍),再加入三分之二量的水杨酸,搅拌升温,在81-82℃反应40-60min。降温至81-82℃保温反应2h。检查游离水杨酸合格后,降温至13℃,析出结晶,甩滤,水洗甩干,于65-70℃气流干燥,得乙酰水杨酸。

二:实验原理

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。本实验就是用邻羟基苯甲酸(水杨酸)与乙酸酐反应制备乙酰水杨酸。反应式为: OOH+(CH3CO)2

+CH3COOH

OH3

副反应:

OH

OH2OH+H2OHOOCOCH3OOH+

HOOCOCH3

三:实验仪器和药品

仪器:锥形瓶 玻璃棒 温度计 布氏漏斗 抽滤瓶 烧杯 电热套 量筒

药品:2.76g水杨酸 8ml(0.08mol)乙酸酐 浓磷酸10滴 10%碳酸氢钠溶液(40ml) 18%盐酸20ml

四:实验装置图

五:实验步骤

1)2g水杨酸+5ml乙酸酐+10滴浓磷酸于锥形瓶中,振摇溶解

2)控制温度85~90摄氏度水浴加热10min ,冷却

3)加水50ml析出晶体,抽滤,洗涤得粗品

4)粗品加40ml饱和碳酸氢钠,搅拌至无二氧化碳放出

5)布氏漏斗过滤,用少量水冲洗2到3次

6)不断搅拌缓慢加入20ml 18%盐酸至滤液中,冰水浴,析出晶体

7)吸滤,冷水洗2次,干燥得精品

8)称量,计算产率

9)以碳酸钾为催化剂继续以同样的步骤做一次

六:实验结果

1、以浓磷酸作催化剂

产量:1.4g 形状:片状晶体

颜色:白色 产率:38.89%

2、以碳酸钾为催化剂

产量:1.5g 形状:片状晶体

颜色:白色 产率:41.67%

3、全班以浓磷酸作催化剂的平均产率为52.08% 相对自己的实验结果,自 己的实验产率偏低。全班以碳酸钾作催化剂的平均产率为43.06%,相对

来说自己的实验产率偏低。

七:实验讨论

1、通过实践阿司匹林的合成,基本掌握了阿司匹林的合成方法及其反应原理,进一步掌握了抽滤的操作及反应条件的控制,是一次很好的学习过程。

2、水杨酸形成分子内氢键,会阻碍酚羟基酰化作用,水杨酸与酸酐直接作用需加热至150~160摄氏度,才能生成乙酰水杨酸,如果加入浓磷酸,则可破坏

氢键,使酰化作用在较低温度下即可进行,同时大大减少副产物!以浓磷酸催化产率38.89% 但是浓磷酸是一种强腐蚀性药品,对于仪器有一定的腐蚀作用,污染环境,不宜大量使用。

3、以碳酸钾为催化剂获得产品产率为41.67% 此催化剂相对前面说到的浓磷酸催化效果好,且对设备腐蚀小,不污染环境,是值得提倡的催化剂。

八:结论

1、两种催化剂的产率都偏低,造成原因可能是:

1)乙酸酐的量过大,溶解了少量的阿司匹林和消耗催化剂,从而使得催 化剂效果降低和产率降低。

2)实验过程中,水杨酸和乙酸酐的反应温度过高,形成了过多的高聚物。

3)在水解过量的乙酸酐的时候,可能温度过高,使得产物部分分解。

4)在过滤步骤中,由于操作的失误,使得产品外泄,从而使产率降低。 5 )在称量药品时,由于天平的的仪器误差,可能使得产品称得偏低。

2、每一种催化都有不一样的催化效果,催化效果受催化剂的用量及种类的 影响,以浓磷酸和碳酸钾做催化剂催化水杨酸和乙酸酐的反应,碳酸钾 的催化效果比浓磷酸的催化效果要好,且比较环保实用。

九:参考文献

吴汉福.六盘水示范高等专科学校学报.第21卷.第3期(碳酸钾催化合 成阿司匹林的研究)

李敏谊.有机化学实验.中国医药科技出版社

姓名:黄剑锋

班级:11应用化学(精细化工方向)【1】班 学号:1115511124

范文十:阿司匹林合成论文

阿司匹林的合成实验

冯梓明

医药化工学院 10应用化学(化妆品方向)2班 1015512217

摘要:乙酰水杨酸,通常称为阿司匹林,是由水杨酸和乙酸酐酯化反应合成的。这反应涉及到水杨酸的酚基在浓磷酸为催化剂条件下的乙酰化。通过本实验学习醋酐和水杨酸在酸催化下制备乙酰水杨酸(阿司匹林)的原理和方法,并进一步重结晶、抽滤等基本操作,进而了解乙酰水杨酸的应用价值。实验结果表明,浓硫酸的催化效果良好,且操作安全,所得产品为纯白结晶。

关键词:乙酰水杨酸、阿司匹林、浓磷酸、酰化反应、重结晶

一.前言

用途:阿司匹林是使用最多、使用时间最长的解热、镇痛和消炎药物,能抑制体温调节中枢的前列腺素合成酶,使前列腺素的合成、释放减少,从而恢复体温中枢的正常反应性,使外周血管扩张并排汗,从而使体温恢复正常。适用于解热、减轻中度疼痛,如关节痛、神经痛、肌肉痛、头痛、偏头痛、痛经、牙痛、咽喉痛、感冒及流感症状。

同时,阿司匹林也可以抑制血小板聚集,用于预防和治疗缺血性心脏病、心绞痛、心肺梗塞、脑血栓形成,应用于血管形成术及旁路移植术也有效。

近年来,随着医学科学的发展,阿司匹林越来越多的新用途被逐渐发现,主要的新用途有治疗急性心肌梗死和急性缺血性中风、增强机体免疫力和抗衰老作用、预防和降低癌症危险等。

合成方法:

二.实验部分

1.实验仪器:100mL锥形瓶、磁力搅拌器、100mL烧杯、量筒、玻璃棒、布氏漏斗、抽滤瓶、电热套、表面皿

2.实验药品:水杨酸2.76g(0.02mol)、10%碳酸氢钠溶液40mL、乙酸酐8mL(0.08mol)、8%盐酸20mL、浓磷酸10滴、三氯化铁试液

3.实验装置:

4.实验步骤:

在100mL干燥的锥形瓶中放置2.76g水杨酸,8mL乙酸酐和10滴浓磷酸。振摇使固体溶解,然后在磁力搅拌器上用水浴加热,控制浴温在85℃~90℃,磁力搅拌维持10min。待反应物冷却到室温后,在振摇下慢慢加入26Ml~28mL水。在冰浴中冷却后,抽滤收集产物,用50mL冰水洗涤晶体,抽干。将粗产物转移到100mL烧杯中,在搅拌下加入40mL10%的碳酸氢钠溶液,当不再有二氧化碳放出后,抽滤除去少量高聚物固体。滤液倒至100mL烧杯中,在不断搅拌下慢慢加入20mL18%盐酸,这时析出大量晶体。

将混合物在冰浴中冷却,使晶体析出完全。抽滤,用少量水洗涤晶体2~3次。干燥后称重,计算产率。

纯度检验:用FeCl3检查产品的纯度,杂质中可能有未反应完酚羟基,遇FeCl3呈紫蓝

色。如果在产品中加入一定量的FeCl3,无颜色变化,则认为纯度基本达到要求。

三.结果与讨论

1.实验结果

产物状态:片状晶体 颜色:白色

产量:2.5g 产率:69.4%

2.实验讨论

①用硫酸氢钠为催化剂由水杨酸和乙酸酐合成乙酰水杨酸。结果表明硫酸氢钠的催化效果可以达到实验要求,而且操作安全,可回收,无污染,所得产品呈纯白结晶,产率可达84.7%。

②用浓硫酸为催化剂,以水杨酸和乙酸酐为原料合成乙酰水杨酸,产率在60%左右,但浓硫酸具有强氧化性、脱水性,对设备腐蚀性较大,对环境污染较重,不能回收利用,且易发生副反应,不利于提纯。

③用磷酸二氢钠为催化剂合成阿司匹林,在最佳反应条件下阿司匹林产率为76%,且安全、环保,催化剂可回收利用,产品质量好。

3.结果讨论

通过比较可得出用硫酸氢钠为催化剂时反应温度为75℃,水浴温度为87℃,反应时间为30min时产率最高且安全可靠,对设备腐蚀性小。

四.结论

1.实验产率不高,其原因可能为:

①实验过程中,反应物未充分反应。

②将乙酸酐水解时,温度过高,导致部分产物水解。

③实验经过多次抽滤,可能由于操作不当,导致产物损失。

2.用化学方法快速检测产品中夹杂的为反应的水杨酸:

利用水杨酸属酚类物质可与三氯化铁发生颜色反应的特点,用几粒结晶加入盛有3mL水的试管中,加入1~2滴1%的三氯化铁溶液,观察有无颜色反应(紫色)。

五.参考文献

李敏谊.有机化学实验[M].中国医药科技出版社.2007,3

倪沛洲.有机化学[M].人民卫生出版社.2007,9