阿司匹林的合成.doc

(完整版)阿司匹林的合成
实验24 阿司匹林的合成
一。 实验目的
1。了解酰化反应的原理和操作方法；
2。进一步掌握重结晶、抽滤等基本操作；
3.了解乙酰水杨酸的应用价值.
二.背景知识及实验原理
阿司匹林是现代生活中最常用的药物之一。它的历史开始于1763年，当时一位名叫Edward Stone 的牧师发现柳树皮可以“治疗”疾病，并发表了一篇论文。几乎一个世纪后，一位苏格兰医生想证实这种柳树皮提取物是否也能缓和急性风湿病.最终发现这种提取物是一种强效的止痛、退热和抗炎（消肿）药.
此后不久，从事研究柳树皮提取物和绣线菊属植物的花(它含有同样的要素）的有机化学家分离和鉴定了其中的活性成分，称之为水杨酸。随后，此化合物便能用化学方法大规模生产，以供医学上的使用。但是，水杨酸作为一种有机酸，严重刺激口腔、食道和胃壁的黏膜.设法克服这个问题的第一个尝试是改用酸性较小的钠盐(水杨酸钠），但这个办法仅仅取得部分成功。水杨酸钠的刺激性虽然小些,但却有令人极不愉快的甜味，以致大多数病人不愿服用。直到19世纪末期（1893年）才出现一个突破，当时在拜尔（Bayer）公司德国分部工作的化学师Felix Hoffman发明了一条实际可行的合成乙酰水杨酸的路线。乙酰水杨酸被证明具有与水杨酸钠相同的所有医学上的性质,但没有令人不愉快的味道或对黏膜的高度刺激性.拜尔公司把这个新产品成称为阿司匹林（Aspirin）.

阿司匹林的作用方式在最近几年才逐渐得到阐明.一组崭新的称为前列腺素的化合物已被证明与身体的免疫反应有关联。当身体功能的正常运行受到外来物质或受到不习惯的刺激时,会激发前列腺素的合成。这类物质与范围广泛的生理过程有关联，并被认为是引起疼痛、发烧和局部发炎的。最近，已经证明阿司匹林能阻碍体内合成前列腺素，因而能减弱身体的免疫反应的症状（例如发烧、疼痛、发炎等)。
阿司匹林药片通常由约0.32g乙酰水杨酸与少量淀粉混合压片而成。淀粉的作用在于使其粘合成片。因为乙酰化后的产物并非毫无刺激性，所以阿司匹林药片通常含有一种碱性缓冲剂，以减少对胃壁黏膜的酸性刺激作用。例如，某种阿司匹林药片含70％阿司匹林、10%二羟胺基乙酸铝和20%碳酸镁.
现在单纯的阿司匹林药片似乎少见了,但很多解热止痛药中都含有阿司匹林。例如，一种典型的复合解痛片APC含阿司匹林0。233g、非那西汀0。166g、咖啡因0。030g。
水杨酸（邻羟基苯甲酸）是个双官能团化合物，既是酚(苯环上带有一个羟基），又是羧酸，因此它可以进行两种类型的化学反应。在浓硫酸催化下，水杨酸中的羟基可与乙酸酐发生酯化反应，生成乙酰水杨酸（阿司匹林）。乙酸酐在反应中既作为酰化剂又作为反应溶剂。水杨酸能缔合形成分子内氢键，浓硫酸的作用是破坏水杨酸分子中的氢键,使乙酰化反应易于进行。乙酰化反应完成后，加水使乙酸酐分解为水溶性乙酸。

有机反应通常进行得不完全，且伴有副反应,双官能团的水杨酸在生成乙酰水杨酸的同时，水杨酸分子间可以发生缩合生成少量聚合物，因此必须经过纯化处理。另外,由于反应不完全，或者在分离过程中产物发生水解,水杨酸也是主要的杂质之一。

结晶出来的乙酰水杨酸粗产品可以用碳酸氢钠溶液纯化，乙酰水杨酸可以溶解在碳酸氢钠溶液中，而聚合物副产品不溶解,可用过滤的办法除去。水杨酸也会溶解在碳酸氢钠溶液中，但在随后的重结晶过程中，可以将水杨酸与产物分离。

水杨酸分子含有酚官能团，与大多数其它酚一样，可以与三氯化铁形成深色络合物.阿司匹林的酚基已经被乙酰化，不再发生颜色反应.可以通过这一特点检验阿司匹林中水杨酸的存在.
三。实验仪器及药品
1.仪器:锥形瓶(125mL）、烧杯、温度计、量筒、减压过滤装置、试管、滤纸、冰水浴.
2。药品：水杨酸,乙酸酐、H2SO4（浓）、盐酸、碳酸氢钠、苯酚、FeCl3（1%)。
四。实验内容及操作
1.阿司匹林的制备
称取2.0g（0.015mol）水杨酸晶体，置于125mL锥形瓶中，加入5mL（0.05mol)乙酸酐,接着用滴管加入5滴浓硫酸。缓缓旋摇直至水杨酸溶解，置于沸水浴上加热5~10min。取出锥形瓶冷却至室温，乙酰水杨酸在此期间开始从反应混合物中结晶析出。如不结晶，用玻璃棒摩擦瓶壁并置混合物于冰水浴中稍加冷却，直至开始结晶为止。加水50mL，并置混合物于冰水浴中冷却，以使结晶完全。
产物通过真空抽滤收集于布氏漏斗上，用少量冷水洗涤晶体数次，继续抽吸，直至晶体不再带有溶剂。称量粗产品，计算产量和产率。
2.产品的纯化及纯度检验
首先在四个试管中各加入5mL水，前三个试管中分别溶入几粒苯酚、水杨酸和粗产品晶体。向每一试管中加入1~2滴质量分数为1%的氯化铁溶液，观察颜色变化,可由此鉴定产品中是否含有水杨酸等杂质.提纯后的产品用第四个试管同上检验,以确定提纯的效果.
将粗产品移入150mL烧杯中，加入25mL饱和碳酸氢钠溶液,搅拌至反应完全，用布氏漏斗抽滤,保留滤液，高聚物等不溶杂质留在滤纸上。另在一150mL烧杯中加入约15mL的1：3盐酸溶液（1份盐酸与三份水的混合物，体积比),在搅拌下小心地将滤液倒入烧杯中，阿司匹林即沉淀而出。置混合物于冰浴中冷却，抽滤，并用冰冷却的水充分洗涤晶体，将晶体转移至表面皿上，待其干燥,称量产物，计算产率，检验纯度。
3.用熔点测定仪测定乙酰水杨酸的熔点,文献记载为135～136oC。
五.注意事项
1。乙酸酐刺激眼睛,于通风橱内倒试剂，小心操作。
2。水杨酸是一个双官能团化合物,反应温度应控制在70oC左右，以防下述副产物的生成。

六。实验结果与讨论
1。实验现象及数据记录及计算.
乙酰水杨酸质量= g
乙酰水杨酸产率= %
乙酰水杨酸颜色、状态 。
乙酰水杨酸熔点 。
2。实验结果分析与讨论（）
七.思考题
1。计算实验中乙酰水杨酸的理论产量.
2.在水杨酸的乙酰化反应中，加入硫酸的作用是什么？
3。反应后加水的目的是什么？
4.阿司匹林在热水中会发生水解，产物在FeCl3试验中呈阳性(有显色反应)，试说明水解后生成了什么物质？

大学化学实验 实验报告
实验名称 阿司匹林的合成
姓名 同组人 日期
班号 学号 学期周 课节

成
绩
预习
（7分）
操作
(5分）
卫生纪律(2分）
报告
(6分）
总分
（20分）
教师编号
教师签字

一、 实验目的

二、 实验原理

三、 预习思考题
1、 计算实验中乙酰水杨酸的理论产量。
2、 在水杨酸的乙酰化反应中，加入硫酸的作用是什么?
3、 反应后加水的目的是什么?
4、 阿司匹林在热水中会发生水解，产物在FeCl3试验中呈阳性（有显色反应），试说明水解后生成了什么物质?
四、 实验内容
实验过程设计
实验现象及原始纪录
1、 合成

2、 纯化

3、 计算产率

4、产品纯度

五、实验结果与讨论