乙酰水楊酸阿司匹林的合成

1、乙酰水楊酸（阿司匹林）的合成一、教學(xué)要求：1、通過(guò)本實(shí)驗(yàn)了解乙酰水楊酸（阿斯匹林）的制備原理和方法。2、進(jìn)一步熟悉重結(jié)晶、熔點(diǎn)測(cè)定、抽濾等基本操作。3、了解乙酰水楊酸的應(yīng)用價(jià)值。二、預(yù)習(xí)內(nèi)容：1、 重結(jié)晶操作2、抽慮操作三、實(shí)驗(yàn)操作流程：三、實(shí)驗(yàn)原理：乙酰水楊酸即阿斯匹林（ aspirin ），是 19 世紀(jì)末合成成功的，作為一個(gè)有效的解熱止痛、治療感冒的藥物，至今仍廣泛使用，有關(guān)報(bào)道表明，人們正在發(fā)現(xiàn)它的某些新功能。水楊酸可以止痛，常用于治療風(fēng)濕病和關(guān)節(jié)炎。它是一種具有雙官能團(tuán)的化合物，一個(gè)是酚羥基，一個(gè)是羧基，羧基和羥基都可以發(fā)生酯化，而且還可以形成分子內(nèi)氫鍵，阻礙?；王セ磻?yīng)的發(fā)生。阿

2、斯匹林是由水楊酸（鄰羥基苯甲酸）與醋酸酐進(jìn)行酯化反應(yīng)而得的。水楊酸可由水楊酸甲酯，即冬青油（由冬青樹(shù)提取而得）水解制得。本實(shí)驗(yàn)就是用鄰羥基苯甲酸（水楊酸）與乙酸酐反應(yīng)制備乙酰水楊酸。反應(yīng)式為：副反應(yīng)：表 1 主要試劑和產(chǎn)品的物理常數(shù)名稱(chēng)分子量m.p. 或 b.p.水醇醚水楊酸138158(s)微易易醋酐102.09139.35(l)易溶乙酰水楊酸180.17135(s)溶、熱溶微四、實(shí)驗(yàn)步驟：在 50mL圓底燒瓶中，加入干燥的水楊酸7.0g （ 0.050mol ）和新蒸的乙酸酐10ml（ 0.100mol ）( 思考題 1) ，再加 10 滴濃硫酸，充分搖動(dòng)（思考題2）。水浴加熱，水楊酸全部

3、溶解，保持瓶?jī)?nèi)溫度在70左右（思考題3），維持 20min，并經(jīng)常搖動(dòng)。稍冷后，在不斷攪拌下倒入100ml 冷水中，并用冰水浴冷卻15min，抽濾，冰水洗滌（思考題4），得乙酰水楊酸粗產(chǎn)品。將粗產(chǎn)品轉(zhuǎn)至250ml 圓底燒瓶中，裝好回流裝置，向燒瓶?jī)?nèi)加入100ml 乙酸乙酯和2 粒沸石，加熱回流，進(jìn)行熱溶解（思考題5）。然后趁熱過(guò)濾，冷卻至室溫，抽濾，用少許乙酸乙酯洗滌，干燥，得無(wú)色晶體狀乙酰水楊酸，稱(chēng)重，計(jì)算產(chǎn)率。測(cè)熔點(diǎn)（思考題6）。乙酰水楊酸熔點(diǎn)：136。六、存在的問(wèn)題與注意事項(xiàng)：1、 熱過(guò)濾時(shí)，應(yīng)該避免明火，以防著火。2、為了檢驗(yàn)產(chǎn)品中是否還有水楊酸，利用水楊酸屬酚類(lèi)物質(zhì)可與三氯化鐵發(fā)生顏

4、色反應(yīng)的特點(diǎn)，用幾粒結(jié)晶加入盛有 3mL 水的試管中，加入 1 2 滴 1% FeCl3 溶液，觀察有無(wú)顏色反應(yīng)（紫色）。3、產(chǎn)品乙酰水楊酸易受熱分解，因此熔點(diǎn)不明顯，它的分解溫度為128135。因此重結(jié)晶時(shí)不宜長(zhǎng)時(shí)間加熱，控制水溫，產(chǎn)品采取自然晾干。用毛細(xì)管測(cè)熔點(diǎn)時(shí)宜先將溶液加熱至 120左右，再放入樣品管測(cè)定。4、儀器要全部干燥，藥品也要實(shí)現(xiàn)經(jīng)干燥處理，醋酐要使用新蒸餾的，收集139140的餾分。5、本實(shí)驗(yàn)中要注意控制好溫度（水溫90）6、產(chǎn)品用乙醇 - 水或苯 - 石油醚（ 6090）重結(jié)晶。七、深入討論：1、乙酰水楊酸的應(yīng)用價(jià)值阿司匹林英文名稱(chēng)：aspirin其他名稱(chēng)：乙酰水楊酸，醋柳

5、酸。適應(yīng)癥：阿司匹林是使用最多、使用時(shí)間長(zhǎng)的解熱、鎮(zhèn)痛和消炎藥物，能抑制體溫調(diào)節(jié)中樞的前列腺素合成酶，使前列腺素（ pge1）合成、釋放減少，從而恢復(fù)體溫中樞的正常反應(yīng)性，使外周血管擴(kuò)張并排汗，使體溫恢復(fù)正常。本品尚具抗炎、抗風(fēng)濕作用，并促進(jìn)人體內(nèi)所合成的尿酸的排泄，對(duì)抗血小板的聚集。適用于解熱，減輕中度疼痛如關(guān)節(jié)炎、神經(jīng)痛、肌肉痛、頭痛、偏頭痛、痛經(jīng)、牙痛、咽喉痛、感冒及流感癥狀。2、乙酰水楊酸其它制備方法在干燥的錐形瓶中放入稱(chēng)量好的水楊酸(2g 0.045mol)、乙酐 (5ml 5.4g 0.053mol)，滴入5 滴濃硫酸，輕輕搖蕩錐形瓶使溶解，在8090水浴中加熱約15min，從水浴

6、中移出錐形瓶，當(dāng)內(nèi)容物溫?zé)釙r(shí)慢慢滴入 35mL冰水，此時(shí)反應(yīng)放熱，甚至沸騰。反應(yīng)平穩(wěn)后，再加入40mL水，用冰水浴冷卻，并用玻棒不停攪拌，使結(jié)晶完全析出。抽濾，用少量冰水洗滌兩次，得阿斯匹林粗產(chǎn)物。將阿斯匹林的粗產(chǎn)物移至另一錐形瓶中，加入25mL飽和 NaHCO3溶液，攪拌，直至無(wú)CO2氣泡產(chǎn)生，抽濾，用少量水洗滌，將洗滌液與濾液合并，棄去濾渣(為何物 ?)。先在燒杯中放大約5mL濃鹽酸并加入l0mL 水，配好鹽酸溶液，再將上述濾液倒入燒杯中，阿斯匹林復(fù)沉淀析出，冰水冷卻令結(jié)晶完全析出，抽濾，冷水洗滌，壓干濾餅，干燥。3、 阿斯匹林的鑒定 外觀及熔點(diǎn)純乙酰水楊酸為白色針狀或片狀晶體， m.p

7、135 136，但由于它受熱易分解，因此熔點(diǎn)難測(cè)準(zhǔn)。各種譜圖乙酰水楊酸的紅外光譜圖乙酰水楊酸的核磁共振碳譜圖乙酰水楊酸的質(zhì)譜圖八、思考題和測(cè)試題思考題 1：為什么使用新蒸餾的乙酸酐？思考題 2：加入濃硫酸的目的是什么？思考題 3：為什么控制反應(yīng)溫度在70左右？思考題 4：怎樣洗滌產(chǎn)品？思考題 5：乙酰水楊酸還可以使用溶劑進(jìn)行重結(jié)晶？重結(jié)晶時(shí)需要注意什么？思考題 6：熔點(diǎn)測(cè)定時(shí)需要注意什么問(wèn)題？思考題1 答：長(zhǎng)時(shí)間放置的乙酸酐遇空氣中的水，容易分解成乙酸，所以在使用前必須重新蒸餾，收集139-140 餾分。思考題 2 答：濃硫酸作為催化劑。思考題 3 答：反應(yīng)溫度不宜過(guò)高，否則將增加副產(chǎn)物（如水

8、楊酰水楊酸酯、乙酰水楊酰水楊酸酯）的生成。思考題 4 答：洗滌時(shí)，應(yīng)先撥開(kāi)吸濾瓶上的橡皮管，加少量溶劑在濾餅上，溶劑用量以使晶體剛好濕潤(rùn)為宜，再接上橡皮管將溶劑抽干。思考題 5 答：還可以用乙醇 - 水、乙酸、苯、石油醚（ 30-60 ）等溶劑進(jìn)行重結(jié)晶。重結(jié)晶時(shí)，溶液不能加熱過(guò)久，以免乙酰水楊酸分解。當(dāng)用有機(jī)溶劑重結(jié)晶時(shí)，不能用燒杯等敞口容器進(jìn)行，而應(yīng)用回流裝置，以免溶劑的蒸氣的散發(fā)或火災(zāi)事故的發(fā)生。熱過(guò)濾時(shí)，應(yīng)避免明火，以防著火。思考題6 答：產(chǎn)品乙酰水楊酸易受熱分解，因此熔點(diǎn)不明顯，它的分解溫度為128135。因此重結(jié)晶時(shí)不宜長(zhǎng)時(shí)間加熱，控制水溫，產(chǎn)品采取自然晾干。用毛細(xì)管測(cè)熔點(diǎn)時(shí)宜先將

9、溶液加熱至120左右，再放入樣品管測(cè)定。測(cè)試題1、水楊酸與醋酐的反應(yīng)過(guò)程中，濃硫酸的作用是什么？測(cè)試題2、若在硫酸的存在下，水楊酸于乙醇作用將得到什么產(chǎn)物？寫(xiě)出反應(yīng)方程式。測(cè)試題3、本實(shí)驗(yàn)中可產(chǎn)生什么副產(chǎn)物？測(cè)試題4、通過(guò)什么樣的簡(jiǎn)便方法可以鑒定出阿斯匹林是否變質(zhì)？測(cè)試題5、混合溶劑重結(jié)晶的方法是什么？測(cè)試題6、本實(shí)驗(yàn)是否可以使用乙酸代替乙酸酐？測(cè)試題1 答：濃硫酸作為催化劑。測(cè)試題2 答：將得到水楊酸乙酯，反應(yīng)式如下：測(cè)試題 3 答：本實(shí)驗(yàn)的副產(chǎn)物包括水楊酰水楊酸酯、乙酰水楊酰水楊酸酯和聚合物。測(cè)試題4 答：為了檢驗(yàn)產(chǎn)品中是否還有水楊酸，利用水楊酸屬酚類(lèi)物質(zhì)可與三氯化鐵發(fā)生顏色反應(yīng)的特點(diǎn)，用

10、幾粒結(jié)晶加入盛有3mL 水的試管中，加入12 滴 1%FeCl3 溶液，觀察有無(wú)顏色反應(yīng)（紫色）。測(cè)試題5 答：當(dāng)一種物質(zhì)在一些溶劑中的溶解度太大，而在另一些溶劑中的溶劑度又太小，不能選擇到一種合適的溶劑時(shí)，?？墒褂没旌先軇┒玫綕M(mǎn)意的結(jié)果。所謂混合溶劑，就是把對(duì)此物質(zhì)溶解度很大的和溶解度很小的而又能互溶的兩種溶劑（例如水和乙醇）混合起來(lái)，這樣可以獲得新的良好的溶解性能。用混合溶劑重結(jié)晶時(shí)，可以先將待純化的物質(zhì)在接近良溶劑的沸點(diǎn)時(shí)溶于良溶劑中（在此溶劑中極易溶解）。不有不溶物，趁熱濾去；若有色，則用適量（如1-2%）活性炭煮沸脫色后趁熱過(guò)濾。于此熱溶液中小心地加入熱的不良溶劑（物質(zhì)在此溶劑中溶解度很?。?，直至所出現(xiàn)的渾濁不再消失為止，再加入少量溶劑或