阿司匹林的合成論文

1、設(shè)計性實驗三解熱止痛藥阿司匹林的合成和表征應(yīng)用化學(xué) 1002班 郭麗 摘要: 本文介紹阿司匹林的表征、鑒定方法以及應(yīng)用價值，了解了實驗過程中的個別重點步驟的作用和疑難的解答；并且介紹了阿司匹林的研究前景和發(fā)展趨勢。關(guān)鍵詞：阿司匹林 合成 表征 鑒定 1引言作為十九世紀末成功合成的可有效解熱止痛、治療感冒的藥物，阿司匹林至今仍應(yīng)用廣泛。阿司匹林可作為酸性催化劑;可與堿性化合物以及維生素c反應(yīng)有工業(yè)應(yīng)用前景；由于阿司匹林作為藥物是一種微利產(chǎn)品，發(fā)達國家生產(chǎn)量已大幅減少，故我國企業(yè)可生產(chǎn)并向國際市場出售獲得效益，是我國成為世界阿司匹林的主要生產(chǎn)國和出口國，發(fā)展前景看好。1.國內(nèi)發(fā)展形勢近三四年來,我

2、國一些大專院校、科研單位也對阿司匹林生產(chǎn)工藝進行了深入研究和探索,發(fā)表了不少研究論文。肖新榮等人在精細化工中間體雜志上發(fā)表文章認為,水楊酸乙酸酐反應(yīng)合成阿司匹林中,用一水硫酸氫鈉為催化劑,反應(yīng)時間約40分鐘,反應(yīng)溫度8090C,收率約為86.7%。硫酸氫鈉為一價廉易得,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)時間為30分鐘,回流溫度為85C,產(chǎn)率為72.6%,該催化劑效果好,不污染環(huán)境。且該方法簡單,快速無污染,產(chǎn)品質(zhì)量好。2.國外發(fā)展形勢美國專利局20

3、01年8月公開了Handal-Vega等人的“阿司匹林工業(yè)生產(chǎn)合成方法”的發(fā)明專利,該專利提出了一個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),且無污染物,不需要排放殘渣酸,也不需要任何有機溶劑,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,成阿司匹林片。2實驗部分【實驗?zāi)康摹苛私獍⑺酒チ值陌l(fā)展歷史、功能及合成方法；通過阿司匹林的合成了解藥物的合成方法；學(xué)習(xí)根據(jù)化合物性質(zhì)進行產(chǎn)物純化的方法；培養(yǎng)根據(jù)文獻設(shè)計實驗的

4、能力。【實驗原理】阿司匹林是具有酚羥基和羧基兩個官能團的化合物，且二者均可發(fā)生酯化，也可形成分子內(nèi)氫鍵。阿司匹林是有水楊酸（鄰羥基苯甲酸）和醋酸酐在維生素C催化下進行酯化反應(yīng)獲得。將維生素C作為催化劑用于阿司匹林的合成中,其催化劑用量、反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度對產(chǎn)品收率的影響.【實驗儀器】100 ml干燥錐形瓶 玻璃棒 天平 膠頭滴管 燒杯 量筒 布氏漏斗 抽濾瓶 溫度計【實驗藥品】 水楊酸 乙酸酐 無水乙醇 維生素C主要試劑和產(chǎn)品的物理常數(shù)名稱Mm.p./水醇醚水楊酸138158（s）微易易酸酐102.09139.35(I易溶乙酸水楊酸180.17135(s溶、熱溶微【實驗裝置】【實驗步驟】1制取

5、粗產(chǎn)品取5.0g水楊酸放入100 ml的錐形瓶中，慢慢加入7.5ml乙酸酐和0.2g維生素C搖動使水楊酸溶解，水浴加熱（溫度80）40min后冷至室溫，有乙酰水楊酸析出后（若無晶體析出，可用玻璃棒摩擦瓶壁促使結(jié)晶）加入75ml蒸餾水，再冷卻50min，抽濾，固體用15ml蒸餾水分3次洗滌，抽干，即得到阿司匹林粗產(chǎn)品。 2產(chǎn)品的精制將制得的粗產(chǎn)品移至100ml錐形瓶中，加無水乙醇15ml,60水浴中加熱溶解，然后倒入裝有40ml同溫熱蒸餾水的100ml錐形瓶中，自然冷卻120min，過濾，固體用50%乙醇4ml洗滌，50干燥1h，得阿司匹林精品。3. 純度檢驗用FeCl3檢驗產(chǎn)品的純度，雜質(zhì)中可

6、能有未反應(yīng)完的酚羥基，遇三氯化鐵呈紫藍色。如果在產(chǎn)品中加入一定量的三氯化鐵，無顏色變化，則認為純度基本達到要求。3結(jié)果與討論【實驗結(jié)果】產(chǎn)品狀態(tài)：片狀晶體 顏色：白色產(chǎn)量：5.5g 產(chǎn)率：84.3%【產(chǎn)品熔點測定】在對產(chǎn)品熔點進行測定時，由于產(chǎn)品烘干不充分而使產(chǎn)物中混有乙醇，隨著溫度的升高到60時，產(chǎn)物溶于乙醇，使得產(chǎn)品還未達到熔點就融化了?！炯t外光譜圖】波譜分析：純凈的產(chǎn)物是只具有酚羥基和羧基兩個官能團的化合物。酚羥基的紅外光譜有O-H和C-O的特征吸收，酚的O-H伸縮振動在36503200cm-1區(qū)域應(yīng)顯示強而寬的特征吸收峰，但在此該產(chǎn)物的波譜圖中該區(qū)域有較寬的較強的吸收峰，但寬度較大；酚

7、的C-O伸縮振動峰應(yīng)出現(xiàn)在1200cm-1處，為一寬而強的特征吸收峰，但在此產(chǎn)物的波譜圖中該區(qū)域是多個較窄的吸收峰。羧基在紅外光譜中有羰基（C=O）和羥基（O-H）的特征吸收，羰基在1760cm-1處應(yīng)有強而寬的吸收峰，而在此產(chǎn)物的波譜圖中該區(qū)域只有一個非常弱的窄的吸收峰；羥基在1400cm-1處和900cm-1處應(yīng)有寬而強的吸收，在此產(chǎn)物的波譜圖該區(qū)域中出現(xiàn)了特征吸收峰。在產(chǎn)物的波譜圖中在17501735cm-1區(qū)域有一定的吸收，且在13001000cm-1處有較強的吸收，有酯的特征吸收，說明有酯存在。根據(jù)在酚羥基和羧基的特征吸收，可以確定該物質(zhì)中含有乙酸水楊酸，而且有部分產(chǎn)物已經(jīng)和醇反應(yīng)生

8、成了酯?！咀⒁馐马棥咳艏訜岬慕橘|(zhì)是水，則不要讓水蒸汽進入錐形瓶中，以防止醋酸酐和生成的阿司匹林水解加水是要注意等結(jié)晶充分是形成后才能加入，并且要慢慢加，加入是有放熱現(xiàn)象，產(chǎn)生醋酸蒸汽，須小心。乙酰水楊酸受熱易分解（溫度為126-135°C），因此烘干、重結(jié)晶、熔點的測定均不宜時間過長。由于乙酸酐易水解，所以所用儀器必須干燥?！窘Y(jié)果討論】用維生素C為催化劑由水楊酸和乙酸酐合成乙酰水楊酸，結(jié)果表明維生素C的催化效果很好，達到了實驗的要求。此實驗反應(yīng)速度快、操作簡單、催化劑無需回收、不腐蝕儀器設(shè)備、環(huán)境無污染,且維生素C價廉易得。所得產(chǎn)品為白色片狀晶體，產(chǎn)率可達84.3%。乙酰水楊酸受熱易

9、分解（溫度為126-135°C），因此烘干、重結(jié)晶、熔點的測定均不宜時間過長?！緦嶒灤倪M之處】本次實驗雖然確認了維生素C對阿司匹林合成的催化作用,但是工藝還存在一定不足,尤其是在對產(chǎn)品進行烘干時，時間不僅長，而且溫度必須把握在50左右，溫度過高產(chǎn)物分解，溫度過低不利于烘干進行。此外，本實驗產(chǎn)物的副反應(yīng)較強，必須嚴格控制溫度才可減少副反應(yīng)的進行，因此有待改進。4結(jié)論【結(jié)論】實驗以維生素C為催化劑, 溫和、高效的合成了阿司匹林。產(chǎn)物經(jīng)顯微熔點測定儀對產(chǎn)物熔點的測定雖然失敗，但紅外光譜對產(chǎn)物進行了結(jié)構(gòu)表征, 確定為目標物?！緦嵁a(chǎn)率不高可能原因】由于加熱的介質(zhì)是水，可能水蒸汽進入錐形瓶中，使醋酸酐和生成的阿司匹林水解。在反應(yīng)過程中，反應(yīng)物未完全反應(yīng)。由于所用儀器可能干燥不充分，乙酸酐易水解造