阿司匹林的制備

1、阿司匹林的制備 摘要：較全面地介紹阿司匹林，并通過實驗分別用濃硫酸、濃磷酸，吡啶和乙酸鈉做催化劑， 由水楊酸與乙酸酐合成阿司匹林（乙酰水楊酸），比較四種催化劑對合成阿司匹林的催化作用，發(fā)現(xiàn)乙酸鈉的催化作用最好。 關(guān)鍵詞：阿司匹林、乙酰水楊酸、催化、吡啶。 一、阿司匹林簡介：阿司匹林，化學名稱為乙酰水楊酸，其中文俗名有：醋柳酸、巴米爾、力爽、塞寧、東青等。為白色結(jié)晶或結(jié)晶性粉末；無臭或微帶醋酸臭，味微酸，易溶于乙醇，溶于氯仿和乙醚，微溶于水，性質(zhì)不穩(wěn)定，在潮濕空氣中可緩緩分解成水楊酸和醋酸而略帶酸臭味，故貯藏時應(yīng)置于密閉，干燥處，以防分解。 阿司匹林是一種歷史悠久的解熱鎮(zhèn)痛藥，誕生于1899年3

2、月6日。早在1853年夏爾，弗雷德里克·熱拉爾(Gerhardt)就用水楊酸與醋酐合成了乙酰水楊酸，但沒能引起人們的重視；1898年德國化學家菲利克斯·霍夫曼又進行了合成，并為他父親治療風濕關(guān)節(jié)炎，療效極好；1899年由德萊塞介紹到臨床，并取名為阿司匹林(Aspirin)。到目前為止，阿司匹林已應(yīng)用百年，成為醫(yī)藥史上三大經(jīng)典藥物之一，至今它仍是世界上應(yīng)用最廣泛的解熱、鎮(zhèn)痛和抗炎藥，也是作為比較和評價其他藥物的標準制劑。目前阿司匹林在臨床上主要應(yīng)用于以下幾種情況：（1）、鎮(zhèn)痛、解熱 可緩解輕度或中度的疼痛，如頭痛、牙痛、神經(jīng)痛、肌肉痛及月經(jīng)痛，也用于感冒、流感等退熱。本品僅能

3、緩解癥狀，不能治療引起疼痛、發(fā)熱的病因，故需同時應(yīng)用其他藥物參與治療。（2）、消炎、抗風濕阿司匹林為治療風濕熱的首選藥物，用藥后可解熱、減輕炎癥，使關(guān)節(jié)癥狀好轉(zhuǎn)，血沉下降，但不能去除風濕的基本病理改變，也不能預(yù)防心臟損害及其他合并癥。（3）、關(guān)節(jié)炎除風濕性關(guān)節(jié)炎外，本品也用于治療類風濕性關(guān)節(jié)炎，可改善癥狀，為進一步治療創(chuàng)造條件，對于炎癥引起的骨骼肌肉疼痛有緩解作用。（4）、抗血栓阿司匹林在體內(nèi)能抑制血小板的釋放，對血小板聚集有抑制作用，阻止血栓形成，臨床可用于預(yù)防暫時性腦缺血發(fā)作、心肌梗塞、心房顫動、人工心臟瓣膜、動靜脈或其他術(shù)后的血栓形成。也可用于治療不穩(wěn)定型心絞痛。臨床上還應(yīng)用于（川崎?。?/p>

4、皮膚黏膜淋巴結(jié)綜合癥），減少炎癥反應(yīng)和預(yù)防血管內(nèi)血栓的形成。目前，合成阿司匹林的方法不是很多，雖然形式不同，但本質(zhì)上均是以水楊酸和乙酸酐為原料，通過?；磻?yīng)，將水楊酸的酚羥基?；?，合成乙酰水楊酸。本論文通過四種催化劑合成阿司匹林，比較不同催化劑對阿司匹林的催化作用。2、 阿司匹林的制?。▽嶒灢糠郑?、實驗?zāi)康模?） 、學習酰化反應(yīng)的原理和方法，掌握阿司匹林的制備方法。（2） 、掌握易氧化基團的保護方法。（3） 、進一步掌握重結(jié)晶的操作技術(shù)，抽濾裝置的安裝與操作。2、 實驗原理采用水楊酸和乙酸酐在催化劑的催化下發(fā)生?；磻?yīng)來制取。反應(yīng)式如下： 反應(yīng)溫度應(yīng)控制在90以下，溫度過高易發(fā)生下列副反應(yīng)

5、，同時水楊酸在酸性條件下受熱，還可發(fā)生縮合反應(yīng)，生成少量聚合物。 高聚物水楊酸的酚羥基（親核試劑）進攻羰基碳，生成四面體正離子，然后經(jīng)過質(zhì)子轉(zhuǎn)移，酰氧基離去而生成產(chǎn)物。（2）、在堿性條件下（以吡啶為例）：吡啶作為親核試劑對乙酸酐的羰基碳進行加成，酰氧基離去，生成N?；拎}（此時N帶正電荷，吸電子能力比酰氧基強，進一步增加?；嫉恼娦?，更有利于水楊酸的進攻，且是一個好的離去基團）水楊酸酚羥基進攻N?；拎}，吡啶離去，生成產(chǎn)物。3、實驗藥品水楊酸 2.76g 乙酸酐 8ml 10%碳酸氫鈉溶液 40ml 8%鹽酸 20ml吡啶10滴 （或濃磷酸10滴，或濃硫酸10滴，或乙酸鈉0.4g）95%

6、乙醇 三氯化鐵試液4、 實驗裝置圖 5、實驗步驟（以吡啶為例）：時間操作步驟現(xiàn)象備注1:20在100ml干燥的錐形瓶中放置2.76g水楊酸（0.02mol），8ml乙酸酐（0.08ml）和10滴吡啶。水楊酸：白色晶體乙酸酐：無色液體，味道類似醋酸。吡啶：無色液體，有特殊臭味。錐形瓶應(yīng)充分干燥，防止乙酸酐水解。1:47振搖，使固體溶解，然后在磁力攪拌器上用水浴加熱，控制浴溫在85-90，磁力攪拌維持10min。液體為無色透明溶液。液體快速旋轉(zhuǎn)。磁力攪拌應(yīng)盡可能快，讓反應(yīng)物充分反應(yīng)。2:01將反應(yīng)物冷卻至室溫，邊振搖邊慢慢加入26ml-28ml水。加入水后液體冒出白霧，錐形瓶變熱。將未反應(yīng)的乙酸酐

7、水解掉。反應(yīng)放熱。2:19在冰浴中冷卻后，抽濾收集產(chǎn)物，用50ml冰水洗滌晶體，抽干。溶液中有少數(shù)油狀物產(chǎn)生，同時有大量白色晶體析出。油狀物為高聚物，說明乙酸酐水解不全。油狀物太多會影響產(chǎn)品的析出?？稍偌尤脒m量水將未反應(yīng)的乙酸酐水解掉，在進行冷卻抽濾。2:47將粗產(chǎn)物轉(zhuǎn)移到100ml燒杯中，在攪拌下加入40ml 10%的碳酸氫鈉溶液。有大量氣體產(chǎn)生。溶液中可看到少數(shù)白色懸濁物。將產(chǎn)品轉(zhuǎn)化成鹽，使其完全溶于溶液中。而高聚物不溶。3:59再加入適量10%的碳酸氫鈉溶液。有少量氣體產(chǎn)生。3:06抽濾除去少量高聚物。濾紙上殘留一些白色固體抽濾過程中應(yīng)將高聚物搗碎，里面可能含有產(chǎn)物。3:12濾液倒至10

8、0ml燒杯中，在不斷攪拌下慢慢加入20ml 18%鹽酸。溶液中有少量白色晶體析出。酸化得到產(chǎn)物。3:17將混合物在冰浴中冷卻，使晶體析出完全。白色晶體析出。-3:44抽濾，用少量水洗滌晶體2-3次。-4：23干燥，稱重。得到產(chǎn)品1.4g。減重法稱重6、 實驗結(jié)果與計算以吡啶作為催化劑得產(chǎn)物乙酰水楊酸 1.4g有反應(yīng)式 1mol 1mol0.02mol 0.02mol理論上應(yīng)得產(chǎn)物的質(zhì)量為0.02mol*180g/mol =3.6g百分產(chǎn)率=實際產(chǎn)率/理論產(chǎn)率=1.4/3.6=38.9%7、 討論（1） 、取少量所得產(chǎn)物（綠豆大?。?，溶于乙醇（1ml），滴加適量三氯化鐵溶液，發(fā)現(xiàn)溶液呈淡淡的黃色

9、，說明產(chǎn)物中不存在或極少量存在水楊酸（雜質(zhì)），產(chǎn)品純度較高。（2） 、實驗產(chǎn)率僅為38.9%，明顯小于給定的產(chǎn)率67%，其原因可能為 實驗過程中，反應(yīng)物未充分反應(yīng)。 將乙酸酐水解時，由于其水解不充分，采用再加水加熱促使其水解的 方法，溫度過高，導(dǎo)致部分產(chǎn)物水解。 實驗經(jīng)過多次抽濾，可能由于操作不當，導(dǎo)致產(chǎn)物損失。（3） 、注意事項： 乙酸酐具有強腐蝕性，使用時須小心。 反應(yīng)過程中應(yīng)嚴格控制好溫度，以減少副反應(yīng)的發(fā)生，同時減少產(chǎn)物的損耗。 將反應(yīng)液轉(zhuǎn)移到水中時，要充分攪拌，將大的固體顆粒攪碎，以防重結(jié)晶時不易溶解。3、 阿司匹林制備結(jié)果討論根據(jù)以上實驗，結(jié)合其他同學實驗所得的數(shù)據(jù)，實驗結(jié)果如下表

10、：不同催化劑作用下乙酰水楊酸的產(chǎn)量 催化劑組別濃硫酸（10滴）濃磷酸（10滴）吡啶（10滴）乙酸鈉（0.4g）第一組1.1g1.0g1.5g1.8g第二組1.6g0.9g1.8g0.9g第三組1.4g1.1g1.5g1.7g第四組1.0g1.2g1.4g1.75g平均值1.275g1.05g1.55g1.5375g平均百分產(chǎn)率35.4%29.2%43.1%42.8%由表中數(shù)據(jù)可看出：（1） 不同催化劑對阿司匹林的合成(酰化反應(yīng))的催化作用不同。（2） 表面看吡啶的催化效果最好，乙酸鈉次之，濃硫酸催化效果相較而言較差，而濃磷酸催化所得產(chǎn)物是最低的。進一步觀察數(shù)據(jù)，則可發(fā)現(xiàn)以乙酸鈉作為催化劑的第二組數(shù)據(jù)與其他三組的實驗結(jié)果偏差較大，可以認為此組試驗在操作過程中存在較大偏差或錯誤，若將該組實驗數(shù)據(jù)舍去，則可重新得到乙酸鈉的平均百分產(chǎn)率為48.6%，催化效果比吡啶還好。（3） 堿性催化劑比酸性催化劑的催化效果好?？偟膩碚f，對于阿司匹林的合成，四種催化劑