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阿司匹林的合成

摘 要:製備乙醯水楊酸一般以水楊酸(鄰羥基苯甲酸)和乙酸酐為原料,通過酯化反應進行。通過阿司匹林的合成實驗,掌握酯化反應和精製原理及基本操作,鞏固稱量、溶解、加熱、結晶、等基本操作,熟悉藥品合成實驗裝置的安裝與使用,並且掌握水楊酸的限量檢查方法。

關鍵詞:阿司匹林 水楊酸 乙醯化反應 乙醯水楊酸的合成

前言:乙醯水楊酸即阿司匹林(Aspirin),是19世紀末合成成功的一種具有解熱止痛、治療感冒作用的藥物,至今仍被廣泛使用。製備阿司匹林最常用的方法是將水楊酸與乙酸酐作用,生產中所用的水楊酸可以由從植物冬青樹中提取的冬青油(主要成分為水楊酸甲酯)水解得到。這兩種原料在製備出乙醯水楊酸的同時,水楊酸分子之間也可以發生縮合反應,生成少量的聚合物。它是一種具有雙官能團的化合物,一個是酚羥基,一個是羧基,羧基和羥基都可以發生酯化,而且還可以形成分子內氫鍵,阻礙醯化和酯化反應的發生。

實驗部分:

1、實驗儀器及藥品:

儀器:單口燒瓶、球形冷凝管、量筒、溫度計、燒杯、玻璃棒、 吸濾瓶、布氏漏斗、水浴鍋、電熱套。

藥品:水楊酸、乙酸酐、濃硫酸(98%)、鹽酸溶液(1:2)、飽和碳酸鈉溶液、1% FeCl3溶液。

2、實驗原理:

本實驗製備乙醯水楊酸的方法是將水楊酸與乙酸酐作用,通過乙醯化反應,使水楊酸分子中酚羥基上的氫原子被乙醯基取代,生成乙醯水楊酸,為了加速反應的進行,通常加入少量濃硫酸作催化劑。濃硫酸的作用是破壞水楊酸分子中羥基與羥基間形成的氫鍵,從而使醯化反應較易完成。

主反應:

在生成乙醯水楊酸的同時,水楊酸分子之間也可以發生縮合反應,生成少量的聚合物。

副反應:

3、實驗裝置圖:

普通迴流裝置

實驗步驟:

(1) 計算

N=m/M m(水楊酸)=4g M(水楊酸)=138

N(水楊酸)=4/138=0.029mol

N(阿司匹林)=N(水楊酸)=0.029mol

m(阿司匹林)=0.029*180=5.2g

(2)製備

(3)檢驗:

利用水楊酸屬於酚類物質可與FeCl3發生顏色反應的特點,用幾粒結晶加入盛有3mL水的試管中,加入1-2d 1%的FeCl3,觀察有無顏色反應。

純乙醯水楊酸為白色結晶性粉末,熔點136℃。

結果與討論:

(1)產品質量:2.0g

理論產量:5.2g

產率:(2.0/5.2)100%=38.46%

(2) 實驗成功的關鍵:

1控制溫度(80-85℃持續加熱20min)、2反應物的用量(乙酸酐要過量)、3質子酸的作用(加濃硫酸)

(3) 討論

產品的顏色不夠白,是因為在加入硫酸的時候加入的過快,使溶液碳化在加熱時溶液呈現淺黃色,溫度的控制也不夠好大部分的水楊酸沒有反應或者參與了副反應使產品的質量比較低,應該要控制好水浴的溫度。許多組同學的質量超過了理論產量,他們的產品沒有乾燥好。在最後的檢驗過程中溶液加入氯化鐵的時候顏色較深,說明有大量的水楊酸沒有參與反應,應是加熱時間太短,或者是溫度沒有達到。

(4)實驗操作注意事項:

① 硫酸在加入的時候一定要緩慢,等待其反應之後再繼續加入,不然溶液會被碳化在加熱的時候有顏色

② 反應溫度在80℃左右,太低不反應,太高乙醯水楊酸發生一系列副反應。

③ 反應結束第一次加水時要少量多次加入,醋酸酐分解放熱,蒸汽溢出,防止溶液濺出。

④ 加入飽和碳酸鈉時要一邊加一邊攪拌,會產生大量氣泡,少量多次加完。

⑤ 加鹽酸酸化時,也要少量多次加完,如果沒有固體析出,可測一下PH,最佳為2-2.4。

參考文獻

【1】有機化學實驗【M】有機化學課程組編

【2】阿司匹林的合成【OL】百度文庫.2011


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