关于阿司匹林的小论文
阿司匹林的合成实验方案
一. 实验目的
1. 学习酰化反应的原理和方法,掌握阿司匹林的制备方法;
2. 掌握易氧化基团的保护方法;
3. 进一步掌握重结晶的操作技术,抽滤装置的安装与操作。
二. 实验原理
采用水杨酸和乙酸酐在催化剂的催化下发生酰基化反应来制取。反应式如下:
反应温度应控制在90℃以下,温度过高易发生下列副反应,同时水杨酸在酸性条件下受热,还可发生缩合反应,生成少量聚合物。
高聚物
三. 实验的药品与器材
水杨酸 10g 乙酸酐 25ml 10%碳酸氢钠溶液 125ml 8%盐酸 17.5ml 吡啶10滴
95%乙醇 三氯化铁试液
500mL和25mL干燥锥形瓶,150mL烧杯,玻棒,减压过滤装置,试管
四. 实验步骤
1、阿司匹林粗产品的制备
在干燥的500ml锥形瓶中放入称量好的水杨酸10.0g、醋酐25ml,并滴入吡啶,轻轻摇荡锥形瓶使固体溶解。在70℃~80℃水浴中加热约15分钟,从水浴中移出锥形瓶,冷却至室温。加入250ml水(少量多次),用冰水浴冷却,使结晶完全析出。抽滤,用少量冰水洗涤两次,得阿司匹林粗品。
2、阿司匹林粗产品的纯化
将阿司匹林的粗产物移至150ml烧杯中。加入约125ml饱和NaHCO3溶液,搅拌,直至无CO2气泡产生,抽滤,用少量水洗涤,将洗涤液与滤液合并,并弃去滤渣。
另取150ml烧杯中放入约17.5ml浓盐酸并加入50ml水,配好盐酸溶液,再将上述滤液缓缓分多次倒入烧杯中,边倒边搅拌,阿司匹林沉淀析出。冰水冷却令结晶完全析出,抽滤,冷水洗涤,压干,干燥。
3、乙酸乙酯重结晶
将所得阿司匹林放入25ml锥形瓶中,加入少量乙酸乙酯,蒸气浴上加热至固体溶解,冰浴冷却,结晶抽滤,得阿司匹林精品。
4、检查杂质
取适量产品用乙酸乙酯溶解于试管中,加三氯化铁溶液,观
察现象。
五. 注意事项
1、蒸气浴加热时注意不要让水蒸气进入锥形瓶中。
2、加水时要慢慢加入,并有放热现象和醋酸蒸气产生,注意安全。
3、NaHCO3溶液加入到阿司匹林中时,产生大量气泡,加入时遵循少量多次原则。
六.思考题
1、本实验中,所弃去的滤渣是什么?
2、本实验中,加吡啶的目的是什么?
3、重结晶技术的关键是什么?
七.选择该合成路线的理由
1.实验器材简单,对实验设备的要求不高;
2.操作方便,安全。
八.参考文献
[1] [美]福尔哈特(Vollhardt,K.P.),[美]肖尔(Schore,N.E.)
著;戴立信,席振峰,王梅祥等译.—北京。有机化学:
结构与功能(原著第四版):化学工业出版社,2006.5:
831-832
[2] 互动百科(词条):
http://www.hudong.com/wiki/%E9%98%BF%E5%8F%B8%E5%8C%B9
%E6%9E%97
[3] 李敏谊主编.有机化学实验.中国医药科技出版社,2007.3
阿司匹林的鉴别
1. 取本品约0.1g,置20mL试管中,加水约10mL,振摇。置于小火上煮沸(试管口朝外),放冷。加三氯化铁试液(取FeCl3 9g,加水溶至100mL)1滴,即呈紫堇色。
2. 取本品约0.5g,置20mL试管中,加碳酸钠试液10mL,微火煮沸 (试管口朝外) 2分钟后,放冷,加过量的稀硫酸,即析出白色沉淀,并发生醋酸的臭气。
阿司匹林合成路线现状
合成阿司匹林经典的化学反应的反应速度较慢,易产生副反应,经常对反合成新技术的应用 应设备有腐蚀。近年来,一些新的合成技术如微波辐射技术以其快速、无溶剂、绿色化等独特的优势受到人们的重视。新技术方法及优缺点比较如下表:
表1 各种催化剂优缺点的比较
催化剂 原理 较传统工艺的优点
具有用量少、催化效率高、反应条件温和、
产物易分离等特点,反应充分后可回收活
化再利用,不会对环境造成污染,具有较
大的工业应用价值,催化剂价格低廉、易
得、比表面积大、催化活性高。 不足 分子筛催化剂在回收利用时需在沸炉中高温活化,耗能,会使利用微波炉加热化学物反应体系的温度过质进行反应 高,形成黄色油状物,
给分离带来困难,且
收率大大降低
弱碱乙酸钠作催化剂比反应温度低,结晶易析出,产品纯度高,乙酸酐量控制不当,浓硫酸作为催化剂合成容易操作,产率高,减少了实验前试剂预会使产率下降。 阿司匹林有更高的收率,处理的麻烦。
反应重现性好。
膨润土具备二维通道和反应时间短,产物收率高反应体系温和,酸活化膨润土制备需大孔分子筛的性质被用不腐蚀设备,不污染环境,后处理方便,要一个过程。 作催化剂载体或用有关催化剂可反复使用,成本低。
试剂处理成固体催化剂
使用。 微波辐射分子筛催化 乙酸钠为催化剂 酸活化膨润土催化
对甲苯磺
酸催化
草酸催化 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 草酸是有机二元酸,酸性较强,用其来催化酯化反应,效果理想 反应时间短,产率高,反应条件温和,便于操作,污染少。 制备过程较为复杂,需要专用设备。
柠檬酸催
化
室温离子
液体作催
化剂 柠檬酸是有机酸,具有酸性和还原性,能溶于水和有机物中。 具有液态范围宽、溶解范围广、蒸气压为零、稳定性好、酸碱性可调、产品易分离和可循环利用等
一系列独特性质 具有不腐蚀设备、不氧化反应物、催化剂温度太低或太高都不用量少、产品易提纯等特点,产品质量好。 利于反应的进行,温度高时可能副反应多,或部分阿司匹林分解 具有不腐蚀设备,不氧化反应物,催化剂 用量少,易提纯、产品收率高等优点,适合工业化生产。 反应速度较快,反应条件温和,操作简单,不乙酸酐量控制不当都腐蚀仪器设备,对环境无污染,而且产物与会使收率下降 离子液体不互溶,易于分离,离子液体可以回收重复使用并且重复使用性能较好。
研究其合成新技术和新方法对进一步完善其生产工艺、降低生产成本有着重要的现实意义。阿司匹林生产的高效化、绿色化是其发展的最终目标。