阿司匹林的制备.doc

阿司匹林的制备
默认分类 2009-05-04 10:25:27 阅读517 评论0 ??字号:大中小?订阅
一、目的要求
1、熟悉酚羟基酰化反应的原理,掌握阿司匹林的制备方法。
2、掌握抽滤装置的安装与操作。
3、学会利用重结晶纯化固体有机物的操作技术。
二、实验原理
阿司匹林学名为乙酰水杨酸,是白色晶体,易溶于乙醇、氯仿和乙醚,微溶于水。因具有解热、镇痛和消炎作用,可用于治疗伤风、感冒、头痛、发烧、神经痛、关节痛及风湿病等,也用于预防心脑血管疾病。常用退热镇痛药APC中A即为阿司匹林。实验室通常采用水杨酸和乙酸酐在浓硫酸的催化下发生酰基化反应来制取。反应式如下:
生成的阿司匹林粗品,用35%的乙醇溶液进行重结晶将其纯化。
三、仪器与药品
锥形瓶(100 mL)、量筒(10mL,25mL)、温度计(100℃)、烧杯(200mL,100mL)、吸滤瓶、布氏漏斗、水泵、水浴锅、电炉
水杨酸、乙酸酐、硫酸(98%)、乙醇水溶液(35%)
四、实验步骤
1、酰化
在干燥的锥形瓶(若制备阿司匹林的量较大,可采用带电动搅拌器的回流装置,三颈瓶中口安装电动搅拌器,一侧口安装球形冷凝管,另一侧口安装温度计)中加入4.3 g水杨酸和6mL乙酸酐,再滴入7滴浓硫酸(水杨酸分子内存在氢键,阻碍酚羟基的酰基化反应。反应需加热至150~160℃才能进行。若加入少量浓硫酸,可破坏水杨酸分子内氢键,使反应温度降低到80℃左右,从而减少副产物的生成),立即配上带有100 ℃温度计的塞子(温度计插入物料之中)。混匀后置于水浴中加热,在充分振摇下缓慢升温至75 ℃。保持此温度反应15 min,期间仍不断振摇。最后提高反应温度至80℃,再反应5min,使反应进行完全。
2、结晶抽滤
稍冷后拆下温度计。在充分搅拌下将反应液倒入盛有100 mL水的烧杯中,然后冰水冷却,待结晶完全析出后,进行抽滤。用少量冷水洗涤滤饼两次,压紧抽干后转移到100 mL烧杯中。
3、重结晶
在盛有粗产品的烧杯中加入25 mL35 %乙醇,置于45~50 ℃水浴中加热,使其迅速溶解(溶解时,加热时间不宜太长,温度不宜过高,否则阿司匹林发生水解)。若产品不能完全溶解,可酌情补加35%的乙醇溶液。然后静置到室温,冰水冷却,待结晶完全析出后,进行抽滤。用少量冷水洗涤滤饼两次,压紧抽干。将结晶转移至表面皿中,自然晾干后称量,计算产率。
五、注意事项
1、酰化反应时,要用手压住瓶塞,以防反应蒸气冲出。并不断振摇,确保反应进行完全。
2、控制好酰化反应温度,否则将增加副产物的生成。
3、将反应液转移到水中时,要充分搅拌,将大的固体颗粒搅碎,以防重结晶时不易溶解。
4、乙酸酐具有强烈刺激性,要在通风橱内取用,并注意不要粘在皮肤上。
实验八?阿司匹林的制备
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【目的要求】
⑴ 熟悉酚羟基酰化反应的原理,掌握阿司匹林的制备方法;
⑵ 掌握抽滤装置的安装与操作;
⑶ 学会利用重结晶纯化固体有机物的操作技术。
【预习指导】
⑴ 预习实验原理,了解阿司匹林的性质及制备方法。
⑵ 认真阅读重结晶的原理、意义及操作方法,抽滤装置的安装与操作要点。
⑶ 通过查阅资料填写下表:
名 称
M
/g.mol-1
m.p.
/℃
b.p.
/℃
ρ/g.cm-3
水溶性
投料量
理论
产量
质量(体积)/g(mL)
n/mol
水杨酸
乙酸酐
硫酸
乙醇(35%)
阿司匹林
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【实验原理】
阿司匹林学名为乙酰水杨酸,是白色晶体,易溶于乙醇、氯仿和乙醚,微溶于水。因具有解热、镇痛和消炎作用,可用于治疗伤风、感冒、头痛、发烧、神经痛、关节痛及风湿病等,也用于预防心脑血管疾病。常用退热镇痛药APC中A即为阿司匹林。实验室通常采用水杨酸和乙酸酐在浓硫酸的催化下发生酰基化反应来制取。反应式如下:
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水杨酸乙酸酐乙酰水杨酸乙酸
反应温度应控制在75~80℃左右,温度过高易发生下列副反应:
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生成的阿司匹林粗品,用35%的乙醇溶液进行重结晶将其纯化。其操作流程如下:
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【仪器药品】
锥形瓶(100mL)量筒(10mL,25mL) 温度计(100℃)烧杯(200mL,100mL) 吸滤瓶布氏漏斗小水泵水浴锅电炉
水杨酸乙酸酐硫酸(98%)乙醇水溶液(35%)
【实验步骤】
⑴酰化在干燥的锥形瓶[1]中加入4.3g水杨酸和6mL乙酸酐,再滴入7滴浓硫酸[2],立即配上带有100℃温度计的塞子(温度计插入物料之中)。混匀后置于水浴中加热,在充分振摇下缓慢升温至75℃。保持此温度反应15min,期间仍不断振摇。最后提高反应温度至80℃,再反应5min,使反应进行完全。
⑵结晶抽滤稍冷后拆下温度计。在充分搅拌下将反应液倒入盛有100mL水的烧杯中,然后冰水冷却,待结晶完全析出后,进行抽滤。用少量冷水洗涤滤饼两次,压紧抽干后转移到100mL烧杯中。
⑶重结晶在盛有粗产品的烧杯中加入25mL35%乙醇,置于45~50℃水浴中加热,使其迅速溶解[3]。若产品不能完全溶解,可酌情补加35%的乙醇溶液。然后静置到室温,冰水冷却,待结晶完全析出后,进行抽滤。用少量冷水洗涤滤饼两次,压紧抽干。将结晶转移至表面皿中,自然晾干后称量,计算产率。
【注意事项】
⑴酰化反应时,要用手压住瓶塞,以防反应蒸气冲出。并不断振摇,确保反应进行完全。
⑵控制好酰化反应温度,否则将增加副产物的生成。
⑶ 将反应液转移到水中时,要充分搅拌,将大的固体颗粒搅碎,以防重结晶时不易溶解。
⑷ 乙酸酐具有强烈刺激性,要在通风橱内取用,并注意不要粘在皮肤上。
注释
【1】若制备阿司匹林的量较大,可采用带电动搅拌器的回流装置。三颈瓶中口安装电动搅拌器,一侧口安装球形冷凝管,另一侧口安装温度计。
【2】水杨酸分子内存在氢键,阻碍酚羟基的酰基化反应。反应需加热至150~160℃才能进行。若加入少量浓硫酸,可破坏水杨酸分子内氢键,使反应温度降低到80℃左右,从而减少副产物的生成。
【3】溶解时,加热时间不宜太长,温度不宜过高,否则阿司匹林发生水解。
实验:乙酰水杨酸(阿司匹林)的制备
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教学方案
教学目的:
1、通过乙酰水杨酸的合成,初步了解有机合成中的乙酰化学反应原理及方法。
2、巩固减压过滤的操作。
3、进一步掌握用重结晶的方法来提纯固体有机化合物。
基本原理:
水杨酸是一个双官能团的化合物(具有酚羟基和羧基)。因此,有两种不同的酯化反应。为了合成乙酰水杨酸,采用在强酸存在下,水杨酸和过量乙酸酐反应,水杨酸的酚羟基发生酯化。
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反应结果可以看成是在水杨酸分子中引入个乙酰基。这种在有机分子中引入酰基的反应称为酰基化反应。若引入乙酰基就称为乙酰化反应。提供酰基的试剂称为酰化剂,本实验中乙酸酐就是乙酰化试