阿司匹林的制備.doc

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阿司匹林的制備 摘要：較全面地介紹阿司匹林，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)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(duì)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(jiǎn)介： 中文名稱(chēng)：阿斯匹林(解熱鎮(zhèn)痛藥)阿司匹林(退熱藥) 中文俗名：醋柳酸、巴米爾、力爽、塞寧、東青等 英文名稱(chēng)：Aspirin 拉丁名稱(chēng)：Aspirin 化學(xué)普通命名法：乙酰水楊酸，acetylsalicylic acid 化學(xué)系統(tǒng)命名法：2-(乙酰氧基)苯甲酸 IUPAC命名法：2-ethanoylhydroxybenzoic acid 分子結(jié)構(gòu)式為：C9H8O4 分子相對(duì)質(zhì)量：180.16 為白色結(jié)晶或結(jié)晶性粉末；無(wú)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(shí)應(yīng)置于密閉，干燥處，以防分解。 發(fā)展史： 阿司匹林是一種歷史悠久的解熱鎮(zhèn)痛藥，誕生于1899年3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(méi)能引起人們的重視；1898年德國(guó)化學(xué)家菲利克斯·霍夫曼又進(jìn)行了合成，并為他父親治療風(fēng)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(píng)價(jià)其他藥物的標(biāo)準(zhǔn)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。本品僅能緩解癥狀，不能治療引起疼痛、發(fā)熱的病因，故需同時(shí)應(yīng)用其他藥物參與治療。 （2）、消炎、抗風(fēng)濕 阿司匹林為治療風(fēng)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(fēng)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(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎外，本品也用于治療類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎，可改善癥狀，為進(jìn)一步治療創(chuàng)造條件，對(duì)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(duì)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(shí)性腦缺血發(fā)作、心肌梗塞、心房顫動(dòng)、人工心臟瓣膜、動(dòng)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?。浩つw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(guò)?；磻?yīng)，將水楊酸的酚羥基?；?，合成乙酰水楊酸。本論文通過(guò)四種催化劑合成阿司匹林，比較不同催化劑對(duì)阿司匹林的催化作用。 阿司匹林的合成 通常阿司匹林用乙酸酐作?；瘎⑺畻钏狨；?，而選用的催化劑不同，對(duì)其合成產(chǎn)品的后處理、質(zhì)量、產(chǎn)率、成本有著重要的影響。其反應(yīng)是如下： 1．濃硫酸催化合成 實(shí)驗(yàn)原理：在濃硫酸催化下由水楊酸與醋酸酐進(jìn)行酯化反應(yīng)得到。水楊酸可由水楊酸甲酯（即冬青油）水解制成。反應(yīng)式如下： 主要試劑：水楊酸（CP），醋酸酐（CP）,硫酸（AR）,飽和碳酸氫鈉溶液，冰蒸餾水。 實(shí)驗(yàn)步驟：(1)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80~90℃水浴中加熱約15min，從水浴中移出錐形瓶，當(dāng)內(nèi)容物溫?zé)釙r(shí)慢慢滴入3~5mL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。 (2)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。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。 注意事項(xiàng)：乙酰水楊酸受熱后已發(fā)生分解，分解溫度為128～135?C,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。 阿司匹林的傳統(tǒng)合成方法是用濃硫酸或濃磷酸作催化劑，以水楊酸和乙酸酐反應(yīng)合成。此法副產(chǎn)物多，設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，污染環(huán)境。 2．碳酸鉀催化合成 實(shí)驗(yàn)原理：用碳酸鉀代替濃硫酸或濃磷酸作催化劑合成阿司匹林。 實(shí)驗(yàn)步驟：(1)將0．029mol(2g)水楊酸．一定量的乙酸酐和無(wú)水K2CO 催化劑加到50mL干燥的錐形瓶中，水浴加熱攪拌 憊時(shí)間。反應(yīng)結(jié)束后，加入pH值為3～4的40mL冰水。然后將錐形瓶置于冰水中冷卻，使結(jié)晶完全，減壓過(guò)濾，用少量冰水洗滌結(jié)晶2次，即得粗產(chǎn)品阿司匹林。 (2)將粗產(chǎn)品轉(zhuǎn)移至燒杯中，在攪拌下加入飽和碳酸氫鈉溶液，直至無(wú)CO：氣體產(chǎn)生。減壓過(guò)濾，除去不溶白色聚合物，將濾液倒入盛有濃鹽酸的燒杯中，攪拌，有白色產(chǎn)物析出。將此燒杯置于冰水中冷卻，使結(jié)晶完全，過(guò)濾，少量冷水洗滌結(jié)晶2～3次，真空干燥，得阿司匹林產(chǎn)品。 分析及比較：（1）K2CO，作為催化劑合成阿司匹林具有較好的催化效果．克服了濃酸作催化劑時(shí)對(duì)設(shè)備的腐蝕，造成環(huán)境污染等缺點(diǎn)。 （2）本實(shí)驗(yàn)最佳條件是：水楊酸0．029mol，反應(yīng)物料的量比n(水楊酸)：n(乙酸酐)=1：1．75，反應(yīng)溫度60℃ ，反應(yīng)時(shí)間30min，催化劑用量為1．45mmol，產(chǎn)率達(dá)78．8％，實(shí)驗(yàn)重現(xiàn)性好， 產(chǎn)品質(zhì)量佳。 （3）在此合成實(shí)驗(yàn)中，乙酸酐量少，反應(yīng)速度慢，且不完全，產(chǎn)率低；乙酸酐量過(guò)大，可能會(huì)溶解阿司匹林和消耗催化劑。從而影響催化效果和降低產(chǎn)率。 3．三氯稀土催化合成 實(shí)驗(yàn)原理：以三氯稀土作為路易斯酸，可溶性強(qiáng)，對(duì)設(shè)備腐蝕性低，以它為催化劑，產(chǎn)率可高達(dá)90%。 實(shí)驗(yàn)步驟：加入25g水楊酸和35ml新蒸乙酸酐和0.4g的三氯稀土在三頸漏斗，瓶口分別裝溫度計(jì)，帶CaCl2 的干燥管的冷凝回流管。沸水浴上回流一段時(shí)間。加水200ml, 并置于冰水浴中冷卻，使結(jié)晶完全。用布氏漏斗抽濾析出產(chǎn)品， 用少量冷水洗滌數(shù)次。抽干，得到粗產(chǎn)品。然后純化，最后在恒溫箱中干燥。 方法分析及比較：此方法反應(yīng)的最佳條件是水楊酸與乙酸酐的物質(zhì)的量之比為1∶2.0.以三氯稀土作催化劑，其催化效果與濃硫酸作催化劑相當(dāng)，但是它克服了硫酸腐蝕設(shè)備的缺點(diǎn)，三氯稀土和水可以回收，在稀土三氯化物中，效果最好的是YCl3 。只是成本較高，且作為藥物合成對(duì)于其毒性要慎重考慮． 4.活性炭固載SnC1 ·5H：0催化劑合成 通過(guò)用活性炭固載SnCl ·5H：0作為催化劑催化合成阿司匹林，當(dāng)水楊酸2．5 g，乙酸酐5 mL，反應(yīng)時(shí)間16 min，反應(yīng)溫度8O一85℃ ，活性炭固載SnC1 ·5H：0的量為1．5 g時(shí)取得很好的催化合成效果，產(chǎn)率高達(dá)88．4％。該催化劑具有催化活性高、反應(yīng)時(shí)間短、易分離、無(wú)污染的特點(diǎn)，符合綠色生產(chǎn)的要求，且具有較高的實(shí)用價(jià)值，可代替其它催化劑。其催化效果良好，不僅改善了傳統(tǒng)用的催化劑硫酸帶來(lái)的腐蝕設(shè)備，環(huán)境污染等缺點(diǎn)，而且比活炭固載A1C1，催化的產(chǎn)率高[1引。該催化劑還可以通過(guò)簡(jiǎn)單的操作便可回收利用，符合綠色生產(chǎn)的要求，具有投入工業(yè)生產(chǎn)的價(jià)值。 還可以用強(qiáng)酸樹(shù)脂環(huán)境友好催化合成 2、 阿司匹林的制?。▽?shí)驗(yàn)部分一） 一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模? 1．了解阿司匹林制備的反應(yīng)原理和實(shí)驗(yàn)方法。 2．通過(guò)阿司匹林制備實(shí)驗(yàn)，初步熟悉有機(jī)化合物的分離、提純等方法。 3．鞏固稱(chēng)量、溶解、加熱、結(jié)晶、洗滌、重結(jié)晶等基本操作。 二、實(shí)驗(yàn)原理 水楊酸分子中含羥基（—OH）、羧基（—COOH），具有雙官能團(tuán)。本實(shí)驗(yàn)采用以強(qiáng)酸為硫酸[1]為催化劑，以乙酐為乙?；噭c水楊酸的酚羥基發(fā)生?；饔眯纬甚ァ? 反應(yīng)如下： 引入?；脑噭┙絮；噭?，常用的乙?；噭┯幸阴Ｂ?、乙酐、冰乙酸。本實(shí)驗(yàn)選用經(jīng)濟(jì)合理而反應(yīng)較快的乙酐作?；瘎? 副反應(yīng)有： 制備的粗產(chǎn)品不純，除上面兩副產(chǎn)品外，可能還有沒(méi)有反應(yīng)的水楊酸等雜質(zhì)。 本實(shí)驗(yàn)用FeCl3檢查產(chǎn)品的純度，此外還可采用測(cè)定熔點(diǎn)的方法檢測(cè)純度。雜質(zhì)中有未反應(yīng)完酚羥基，遇FeCl3呈紫藍(lán)色。如果在產(chǎn)品中加入一定量的FeCl3，無(wú)顏色變化，則認(rèn)為純度基本達(dá)到要求。 利用阿斯匹林的鈉鹽溶于水來(lái)分離少量不溶性聚合物。 三、實(shí)驗(yàn)試劑 水楊酸2.00g(0.015mol)，乙酸酐5mL(0.053mol)，飽和NaHCO3(aq)，4mol/L鹽酸，濃流酸，冰塊，95%乙醇，蒸餾水，1%FeCl3 。 四、實(shí)驗(yàn)儀器 150mL錐形瓶，5mL吸量管（干燥，附洗耳球），100mL、250mL、500mL燒杯各一只，加熱器，橡膠塞，溫度計(jì)，玻棒，布氏漏斗，表面皿，藥匙， 50mL量筒，烘箱。 五、實(shí)驗(yàn)步驟及注意事項(xiàng) 注釋?zhuān)? 1、參考數(shù)據(jù)： 2、注意事項(xiàng) 1）、實(shí)驗(yàn)在通風(fēng)櫥中進(jìn)行，因?yàn)橐宜狒哂袕?qiáng)烈刺激性，并注意不要粘在皮膚上。 2）、儀器要全部干燥，藥品也要實(shí)現(xiàn)經(jīng)干燥處理。 3）、醋酐要使用新蒸餾的，收集139~140℃的餾分。長(zhǎng)時(shí)間放置的乙酸酐遇空氣中的水， 容易分解成乙酸。 4）、要按照書(shū)上的順序加樣。否則，如果先加水楊酸和濃硫酸，水楊酸就會(huì)被氧化。 5）、水楊酸和乙酸酐最好的比例為1：2或1：3 6）、本實(shí)驗(yàn)中要注意控制好溫度(85－90℃),否則溫度過(guò)高將增加副產(chǎn)物的生成，如水楊酰水楊酸、乙酰水楊酰水楊酸、乙酰水楊酸酐等。 7）、 將反應(yīng)液轉(zhuǎn)移到水中時(shí)，要充分?jǐn)嚢?，將大的固體顆粒攪碎，以防重結(jié)晶時(shí)不易溶解。 3、思考題 1、反應(yīng)容器為什么要干燥無(wú)水？ 以防止乙酸酐水解轉(zhuǎn)化成乙酸 2、為什么用乙酸酐而不用乙酸？ 不可以。由于酚存在共軛體系，氧原子上的 電子云向苯環(huán)移動(dòng)，使羥基氧上的電子云密度 降低，導(dǎo)致酚羥基親核能力較弱，進(jìn)攻乙酸羰基碳的能力較弱，所以反應(yīng)很難發(fā) 生。 3、加入濃硫酸的目的是什么？ 濃硫酸作為催化劑。 ①水楊酸形成分子內(nèi)氫鍵，阻礙酚羥基?；饔?。 水楊酸與酸酐直接作用須加熱至150～160℃才能生成乙酰水楊酸， 如果加入濃硫酸（或磷酸），氫鍵被破壞，?；饔每稍谳^低溫度下進(jìn)行，同時(shí)副產(chǎn)物大大減少。 4、本實(shí)驗(yàn)中可產(chǎn)生什么副產(chǎn)物？ 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、乙酰水楊酸酐和聚合物。 5、那么副產(chǎn)物中的高聚物如何出去呢？ 用NaHCO3溶液。 副產(chǎn)物聚合物不能溶于NaHCO3溶液，而乙酰水楊酸中含羧基，能與NaHCO3 溶液反應(yīng)生成可溶性鹽。） 6、水楊酸可以在各步純化過(guò)程和產(chǎn)物的重結(jié)晶過(guò)程中被除去，如何檢驗(yàn)水楊酸已被除盡？ 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）。 O OH OH2OH CO O H OOHOCOCH3O OH OH + 第 4 頁(yè) 共 6 頁(yè) 實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的可能方法------堿催化 實(shí)驗(yàn)試劑 水楊酸1.00g(0.0072mol)，0.05gNa2CO3 ，乙酸酐0.9mL(0.0095mol)，濃鹽酸，冰塊。 實(shí)驗(yàn)儀器 15×150mm試管， 100mL、 250mL燒杯各一只，布氏漏斗， 溫度計(jì)，玻棒，藥匙，加熱器，烘箱。 實(shí)驗(yàn)試劑 水楊酸1.00g(0.0072mol)，0.05gNa2CO3 ，乙酸酐0.9mL(0.0095mol)，濃鹽酸，冰塊。 實(shí)驗(yàn)儀器 15×150mm試管， 100mL、 250mL燒杯各一只，布氏漏斗，吸量管 溫度計(jì)，玻棒，藥匙，加熱器，烘箱。 實(shí)驗(yàn)步驟 （1）在15×150mm干凈、干燥試管中加入1.00g水楊酸，0.05gNa2CO3 ，在通風(fēng)條件下用吸量管量取0.9mL乙酸酐，一并加入。（為使固體都進(jìn)入試管底部，必須后加乙酸酐） （2）在250mL燒杯水浴加熱，控制80℃-85℃，至溶解后再加熱10min。達(dá)到既定溫度后固體全部溶解，有氣泡生成。事先于100mL燒杯準(zhǔn)備12mL冷水，加入4滴鹽酸（通風(fēng)條件下操作，先加水，以免鹽酸揮發(fā)） （3）趁熱將試管中反應(yīng)物倒入上述燒杯(操作須迅速，以免固體殘留試管，冷水無(wú)法洗出，影響產(chǎn)率) ，冰水浴10min，至晶體完全析出，抽濾，冷水(每次2-3mL) 洗兩次，壓干。 （4）95℃干燥50min (干燥條件需改進(jìn))，稱(chēng)量產(chǎn)品m=1.04g 備注:堿催化方案乙酰水楊酸產(chǎn)率比酸催化方案高，理論產(chǎn)量1.3g，產(chǎn)率達(dá)80%。 1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? （1） 、學(xué)習(xí)?；磻?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(tuán)的保護(hù)方法。 （3） 、進(jìn)一步掌握重結(jié)晶的操作技術(shù)，抽濾裝置的安裝與操作。 （4） 通過(guò)阿司匹林制備實(shí)驗(yàn)，初步熟悉有機(jī)化合物的分離、提純等方法。 （5） 鞏固稱(chēng)量、溶解、加熱、結(jié)晶、洗滌、重結(jié)晶等基本操作。 2、 實(shí)驗(yàn)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(lái)制取。反應(yīng)式如下： 反應(yīng)溫度應(yīng)控制在90℃以下，溫度過(guò)高易發(fā)生下列副反應(yīng)，同時(shí)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 ②水楊酸的酚羥基（親核試劑）進(jìn)攻羰基碳，生成四面體正離子，然后經(jīng)過(guò)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）： ①吡啶作為親核試劑對(duì)乙酸酐的羰基碳進(jìn)行加成，②酰氧基離去，生成N—酰基吡啶鹽（此時(shí)N帶正電荷，吸電子能力比酰氧基強(qiáng)，進(jìn)一步增加?；嫉恼娦?，更有利于水楊酸的進(jìn)攻，且是一個(gè)好的離去基團(tuán)）?水楊酸酚羥基進(jìn)攻N—?；拎}，吡啶離去，生成產(chǎn)物。 3、實(shí)驗(yàn)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%乙醇 三氯化鐵試液 4、 實(shí)驗(yàn)裝置圖 5、實(shí)驗(yàn)步驟（以吡啶為例）： 時(shí)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(wú)色液體，味道類(lèi)似醋酸。 吡啶：無(wú)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(wú)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(shí)有大量白色晶體析出。 油狀物為高聚物，說(shuō)明乙酸酐水解不全。油狀物太多會(huì)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(jìn)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(guò)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100ml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(chēng)重。 得到產(chǎn)品1.4g。 減重法稱(chēng)重 6、 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與計(jì)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 1mol 0.02mol 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α=實(shí)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，說(shuō)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)過(guò)程中，反應(yīng)物未充分反應(yīng)。 ?將乙酸酐水解時(shí)，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(guò)高，導(dǎo)致部分產(chǎn)物水解。 ?實(shí)驗(yàn)經(jīng)過(guò)多次抽濾，可能由于操作不當(dāng)，導(dǎo)致產(chǎn)物損失。 （3） 、注意事項(xiàng)： ?乙酸酐具有強(qiáng)腐蝕性，使用時(shí)須小心。 ?反應(yīng)過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制好溫度，以減少副反應(yīng)的發(fā)生，同時(shí)減少產(chǎn)物的損耗。 ?將反應(yīng)液轉(zhuǎn)移到水中時(shí)，要充分?jǐn)嚢?，將大的固體顆粒攪碎，以防重結(jié)晶時(shí)不易溶解。 3、 阿司匹林制備結(jié)果討論 根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)，結(jié)合其他同學(xué)實(shí)驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表： 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 1.1g 1.0g 1.5g 1.8g 第二組 1.6g 0.9g 1.8g 0.9g 第三組 1.4g 1.1g 1.5g 1.7g 第四組 1.0g 1.2g 1.4g 1.75g 平均值 1.275g 1.05g 1.55g 1.5375g 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(duì)阿司匹林的合成(?；磻?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(jìn)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(shí)驗(yàn)結(jié)果偏差較大，可以認(rèn)為此組試驗(yàn)在操作過(guò)程中存在較大偏差或錯(cuò)誤，若將該組實(shí)驗(yàn)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。 總的來(lái)說(shuō)，對(duì)于阿司匹林的合成，四種催化劑中：乙酸鈉對(duì)的催化效果最好，吡啶次之，而濃磷酸的催化效果是最差的?；蚩烧J(rèn)為堿性催化劑比酸性催化劑的催化效果好。 阿司匹林含量分析測(cè)定 阿司匹林及阿司匹林制劑的含量測(cè)定有多種方法，其中包括藥典所載的酸、堿中和滴定法及紫外分光光度法，高效液相法，熒光法測(cè)定等。 1．阿司匹林酸堿滴定法測(cè)定 直接滴定方法：取本品0。4g，精密稱(chēng)定，加中性乙醇20ml，溶解，加酚酞指示3d，用氫氧化鈉滴定液（0.1mol/l）滴定。每1ml滴定液相當(dāng)于18。02mg?的C9H8O4水解后剩余滴定：方法：取本品1.5g，精密稱(chēng)定加氫氧化鈉滴定液（0.5mol/l）50.0ml，混合，緩緩煮沸10min，放冷，加酚酞指示液，用硫酸滴定液（0.25mol/l）滴定剩余的氫氧化鈉。 生產(chǎn)中相關(guān)的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)： 阿司匹林：老產(chǎn)品期待新工藝 ——新合成法集中于改進(jìn)水楊酸和醋酐的反應(yīng)過(guò)程 阿司匹林是最重要的解熱鎮(zhèn)痛藥之一。目前，全世界阿司匹林原料藥產(chǎn)量已達(dá)5萬(wàn)噸左右，年產(chǎn)片劑1000多億片。多年來(lái)，阿司匹林一直是我國(guó)解熱鎮(zhèn)痛藥的支柱產(chǎn)品之一，年產(chǎn)量達(dá)1萬(wàn)多噸；也是我國(guó)醫(yī)藥原料藥出口的大宗產(chǎn)品，2005年的出口量為7522噸，出口金額達(dá)到2055萬(wàn)美元。 經(jīng)過(guò)幾十年的生產(chǎn)實(shí)踐，阿司匹林的生產(chǎn)已經(jīng)形成了一套十分成熟的工藝：以苯酚為原料，經(jīng)過(guò)和二氧化碳的羧化反應(yīng)，生成水楊酸，升華后得到升華水楊酸，再采用醋酐－醋酸法，將水楊酸和醋酐進(jìn)行?；磻?yīng)，最終得到乙酰水楊酸，即阿司匹林。多年來(lái)，這條生產(chǎn)工藝基本沒(méi)有什么變化。由于該工藝不復(fù)雜，收率、成本等也較為理想，國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)企業(yè)幾十年來(lái)基本都按照這條工藝路線進(jìn)行生產(chǎn)，國(guó)內(nèi)外科研機(jī)構(gòu)、生產(chǎn)廠商對(duì)其進(jìn)一步深入研究的工作做得不多，這方面的專(zhuān)利以及研究論文也較為少見(jiàn)。 進(jìn)入21世紀(jì)后，在新的形勢(shì)下，由于對(duì)綠色、環(huán)保、節(jié)能等的重視程度提高，業(yè)界對(duì)阿司匹林幾十年來(lái)沿用的生產(chǎn)工藝進(jìn)行了重新審視。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外阿司匹林工藝研究漸趨活躍，相關(guān)的專(zhuān)利和研究論文經(jīng)常見(jiàn)到，老產(chǎn)品正在期待工藝創(chuàng)新。 在傳統(tǒng)的阿司匹林生產(chǎn)中，由水楊酸和醋酐反應(yīng)生成阿司匹林的過(guò)程需要加熱，使反應(yīng)在80℃～90℃溫度下進(jìn)行，反應(yīng)時(shí)間為兩小時(shí)左右，耗能較大，成本增加。因而，近幾年的研究將重點(diǎn)主要集中在水楊酸和醋酐的反應(yīng)過(guò)程，通過(guò)添加不同的催化劑，使得反應(yīng)更容易進(jìn)行，時(shí)間更短，耗能更少，產(chǎn)品質(zhì)量更好。對(duì)此，國(guó)內(nèi)外都有不少研究結(jié)果問(wèn)世。 美國(guó)專(zhuān)利局2001年8月公開(kāi)了Handal－Vega等人的“阿司匹林工業(yè)生產(chǎn)合成方法”的發(fā)明專(zhuān)利。該專(zhuān)利提出了一個(gè)水楊酸和醋酐合成阿司匹林的新方法：在水楊酸和醋酐反應(yīng)中按一定比例加入氧化鈣或氧化鋅，得到一種乙酰水楊酸和醋酸鈣或醋酸鋅以及最大為2％游離水楊酸的混合物。此反應(yīng)十分快速，屬于放熱反應(yīng)，也是一鍋反應(yīng)，且無(wú)污染物，不需要排放殘?jiān)幔膊恍枰魏斡袡C(jī)溶劑，產(chǎn)物不需要再結(jié)晶。因產(chǎn)物是固體，合成完成后可以馬上和普通藥物制劑輔料混合壓片，制成阿司匹林片。 近三四年來(lái)，我國(guó)一些大專(zhuān)院校、科研單位也對(duì)阿司匹林生產(chǎn)工藝進(jìn)行了深入研究和探索，發(fā)表了不少研究論文。 肖新榮等人在《精細(xì)化工中間體》雜志上發(fā)表文章認(rèn)為，在水楊酸乙酸 第 6 頁(yè) 共 6 頁(yè) 酐反應(yīng)合成阿司匹林中，用一水硫酸氫鈉為催化劑，反應(yīng)時(shí)間約為40分鐘，反應(yīng)溫度為80℃～90℃，收率約為86.7％。硫酸氫鈉為一種價(jià)廉易得、使用安全的物質(zhì)，其催化合成阿司匹林效果較好，因其難溶于有機(jī)溶劑，易于分離回收重用。 丁健樺等人在《東華理工學(xué)院學(xué)報(bào)》上撰文提出，以三氯化鋁為催化劑用于水楊酸和醋酐合成阿司匹林的反應(yīng)中，反應(yīng)時(shí)間為30分鐘，回流溫度為85℃，產(chǎn)率為72.6％。該催化劑效果好，不污染環(huán)境，且方法簡(jiǎn)單，快速無(wú)污染，產(chǎn)品質(zhì)量好。 隆金橋等人在《廣西右江民族師專(zhuān)學(xué)報(bào)》上撰文提出，采用磷酸二氫鈉為催化劑合成阿司匹林，其用量為反應(yīng)物總量的10.5％，反應(yīng)時(shí)間為30分鐘，反應(yīng)溫度為75℃，收率約達(dá)76％，產(chǎn)品純度好。催化劑在反應(yīng)過(guò)程中保持固狀，易與產(chǎn)物分離，易回收。 王貴全等人在《化學(xué)工程師》雜志上撰文提出，以酸活化膨潤(rùn)土為催化劑合成阿司匹林，反應(yīng)溫度為85℃～90℃，反應(yīng)時(shí)間為0.5～1小時(shí)，催化劑用量為5％水楊酸投料量，收率約為90.44％。該方法反應(yīng)體系溫和，不腐蝕設(shè)備，不污染環(huán)境，后處理方便。 陳洪等人在《化學(xué)世界》刊物上撰文提出，維生素C是合成阿司匹林有效的催化劑之一，具有反應(yīng)速度快、操作簡(jiǎn)單、無(wú)須回收、不腐蝕儀器設(shè)備、環(huán)境無(wú)污染等特點(diǎn)，且價(jià)廉易得。 唐寶華等人在《河北化工》雜志上撰文提出，以水楊酸和乙酸酐為原料，采用無(wú)水碳酸鈉作為催化劑，經(jīng)O-?；磻?yīng)合成阿司匹林，反應(yīng)中輔以微波輻射。在比較了微波合成法與傳統(tǒng)濃硫酸催化方法對(duì)目標(biāo)化合物合成的影響后，他們得出結(jié)論：微波合成法具有操作簡(jiǎn)單、時(shí)間短、對(duì)環(huán)境和設(shè)備影響小、產(chǎn)品質(zhì)量好、符合綠色化學(xué)合成的要求等優(yōu)點(diǎn)。 冉曉燕在《貴州教育學(xué)院學(xué)報(bào)》雜志上撰文提出，以水楊酸和乙酸酐為原料，無(wú)水乙酸鈉作為催化劑，微波輻射快速合成阿司匹林。并從實(shí)驗(yàn)中得出了最佳合成工藝條件:水楊酸與乙酸酐的摩爾比為1∶2.0，微波功率為200瓦，輻射時(shí)間為50秒，催化劑用量與水楊酸質(zhì)量比為1∶20，產(chǎn)率可達(dá)93.5%(重結(jié)晶后產(chǎn)品收率可達(dá)90.2%)。 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，阿司匹林的生產(chǎn)工藝也會(huì)不斷更新，將會(huì)變得更趨理想，更趨完美。當(dāng)然，一條工藝路線要能真正實(shí)現(xiàn)工業(yè)化大生產(chǎn)，還需經(jīng)過(guò)實(shí)踐的檢驗(yàn)。 參考文獻(xiàn)： [1] [美]福爾哈特（Vollhardt，K．P．），[美]肖爾（Schore，N．E．）著；戴立信，席振峰，王梅祥等譯．—北京。有機(jī)化學(xué)：結(jié)構(gòu)與功能（原著第四版）：化學(xué)工業(yè)出版社，2006．5：831-832 [2] 互動(dòng)百科（詞條）： http://www.hudong.com/wiki/%E9%98%BF%E5%8F%B8%E5%8C%B9%E6%9E%97 [3] 李敏誼主編.有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn).中國(guó)醫(yī)藥科技出版社，2007.3