阿司匹林合成

乙酰水杨酸的制备   一、实验目的 1.通过本实验了解乙酰水杨酸（阿斯匹林）的制备原理和方法； 2.进一步熟悉重结晶、熔点测定、抽滤等基本操作； 3.了解乙酰水杨酸的应用价值。 二、实验原理 早在18世纪，人们已从柳树皮中提取了水杨酸，并注意到它可以作为止痛，退热和抗炎药，不过对肠胃刺激较大。19世纪末，人们终于成功地合成了可以替代水杨酸的有效药物—乙酰水杨酸，直到目前，阿司匹林仍然是一个广泛使用的具有解热止痛作用治疗感冒的药物。有关报道表明，人们正在发现它的某些新功能。水杨酸可以止痛，常用于治疗风湿病和关节炎。它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。 乙酰水杨酸商品名为阿斯匹林，亦称醋柳酸，为常用的退热镇痛药。用于治疗感冒、发热、头痛、牙痛、关节痛和风湿病，且能抑制血小板凝集，预防术后血栓形成，心肌梗塞。副作用少。 制备乙酰水杨酸最常用的方法是将水杨酸与乙酸酐作用，通过乙酰化反应，使水杨酸分子中酚羟基上的氢原子被乙酰基取代，生成乙酰水杨酸。为了加速反应的进行，通常加入少量浓硫酸作催化剂，浓硫酸的作用是破坏水杨酸分子中羧基与酚羟基间形成的氢键，从而使酰化作用较易完成。在生成乙酰水杨酸的同时，水杨酸分子之间也可发生缩合反应，生成少量的聚合物。其反应式如下： 主反应： 副反应： 这样得到的是粗制乙酰水杨酸，混有反应副产物和尚未作用的原料，催化剂等，必须经过纯化处理才能得到纯品。 乙酰水杨酸能与碳酸氢钠反应生成水溶性钠盐，而副产物聚合物不能溶于碳酸氢钠，这种性质上的差别可用于乙酰水杨酸的纯化。 可能存在于最终产物中的杂质是水杨酸本身，这是由于乙酰化反应不完全或由于产物在分离步骤中发生分解造成的。它可以在各步纯化过程和产物的重结晶过程中被出去。与大多数酚类化合物一样，水杨酸可与三氯化铁形成深色络合物，乙酰水杨酸因酚羟基已被酰化，不再于三氯化铁发生颜色反应，因此杂质很容易被检出。 三、仪器与试剂 仪器：锥形瓶、普通蒸馏装置、抽滤装置、小烧杯等 试剂：水杨酸、乙酸酐、饱和碳酸氢钠、1％FeCl3、乙酸乙酯、浓硫酸、浓盐酸 四、实验内容 1.重蒸乙酸酐：量取乙酸酐30mL放入50mL的圆底烧瓶中进行普通蒸馏，收取137—140℃的馏分备用。 2.加料：在125mL锥形瓶中加入2g(0.014mol)水杨酸、5.4g(5mL，0.05mol)新蒸乙酸酐和5滴浓硫酸。 3.反应：旋摇锥形瓶使水杨酸全部溶解后，在水浴上加热5—10min，水浴温度85—90，冷却至室温后，即有乙酰水杨酸结晶析出(若不结晶，可用玻璃棒摩擦瓶壁或置于冰水中冷却)。然后加入50mL水，将混合物继续在冰水浴中继续冷却使结晶完全。抽滤，结晶用少量冷蒸馏水洗涤，抽干后将粗产物转移至表面皿上，自然晾干，产物约1.8g。 4.除杂得粗产品：将粗产物转移至100mL烧杯中，搅拌下加入25mL饱和碳酸氢钠溶液，加完后继续搅拌几分钟，直至无二氧化碳气泡产生，过滤，用5—10mL水冲洗漏斗，合并滤液，倒入预先盛有将4--5mL浓盐酸和10mL水配成的溶液的烧杯中，搅拌均匀，即有乙酰水杨酸沉淀析出。将烧杯置于冰水浴中冷却，使结晶完全。抽滤，用冷蒸馏水洗涤2—3次，抽干后，将结晶移至表面皿上，干燥后约1．5g。 5.检验纯度：用显微熔点仪测定该粗产物的为熔点133—135℃。取几粒结晶加入盛有5mL水的试管中，加入1--2滴1％三氯化铁溶液，观察有无颜色反应，确定是否需要进一步精制。若需精制，可将上述结晶溶于最少量的乙酸乙酯中(约4—6mL)，溶解时应在水浴上小心加热，若有不溶物出现，可用预热过的玻璃漏斗趁热过滤，将滤液冷至室温即有结晶析出。抽滤，可得纯产品。 纯乙酰水杨酸为白色针状结晶，熔点为135-136℃。 五、注意事项 1.由于分子内氢键的作用，水杨酸与醋酸酐直接反应需在150～160℃才能生成乙酰水杨酸。加入酸的目的主要是破坏氢键的存在，使反应在较低的温皮下(90℃)就可以进行，而且可以大大减少副产物，因此实验中要注意控制好温度。仪器要全部干燥，药品也要实现经干燥处理。乙酸酐必须是新蒸的，收集139~140℃的馏分，否则产率很低。 2.水浴加热温度不宜过高，时间不宜过长，否则副产物可能增加。 3.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）。 4.乙酰水杨酸受热后易发生分解，分解温度为126-135℃，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。 六、思考题 1.反应时加入浓硫酸的作用是什么？ 2.反应中有哪些副产物？如何除去