阿司匹林合成工藝和應(yīng)用研究

1、阿司匹林合成工藝和應(yīng)用研究阿司匹林合成工藝和應(yīng)用研究 指導(dǎo)教師：李建生指導(dǎo)教師：李建生 年 級(jí)：13級(jí)生物制藥技術(shù)2班院 系：生物與環(huán)境工程學(xué)院學(xué)生姓名：李建楠 時(shí)間：2016年6月摘要： 宗述了阿司匹林合成的諸種方法,濃硫酸催化法,維生素c催化法,一水硫酸氫鈉催化法,碳酸鈉微波催化法,對(duì)甲苯磺酸催化法,酸性膨潤(rùn)土催化法,草酸催化,固體超強(qiáng)酸催化,硫酸銘鉀催化等多種方法,并對(duì)其特點(diǎn)進(jìn)行了介紹，總結(jié)出理想的阿司匹林合成工藝應(yīng)滿(mǎn)足的要求。關(guān)鍵詞：阿司匹林合成工藝催化研究背景與意義 阿司匹林,又名乙酞水楊酸,它于1899年3月6日問(wèn)世,是一種具有近百年臨床應(yīng)用歷史的經(jīng)典解熱鎮(zhèn)痛藥?？芍委燁^痛、牙痛、

2、關(guān)節(jié)痛、發(fā)熱、感冒、風(fēng)濕病等。 現(xiàn)也有文獻(xiàn)報(bào)道阿司匹林能夠抑制血小板中血栓素AZ的合成,具有抗血小板凝聚的作用,可作為不可逆花生烯酸環(huán)氧醚抑制劑,對(duì)于缺血性心臟病、心絞痛、心肌梗塞、腦血栓等具有很好的預(yù)防和治療作用。 到目前為止,阿司匹林已經(jīng)和青霉素、安定一起被稱(chēng)為醫(yī)藥史上三大經(jīng)典藥物。此外,阿司匹林對(duì)于皮膚勃膜淋巴結(jié)合癥及消化道腫瘤等疾病的預(yù)防和治療都有一定得作用。同時(shí),由于阿司匹林的合成原料來(lái)源豐富,制備工藝簡(jiǎn)便,毒副作用少,價(jià)格低廉,應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn),使其具有廣闊的發(fā)展前景。1 1、濃硫酸催化法濃硫酸催化法酸性催化劑-NaHSO4堿性化合物 碘為催化劑 三氯稀土為催化劑堿性化合物2 2、

3、維生素、維生素C催化法催化法3 3、一水硫酸氫鈉催化法、一水硫酸氫鈉催化法4 4、碳酸鈉催化微波合成法、碳酸鈉催化微波合成法5 5、對(duì)甲苯磺酸催化法、對(duì)甲苯磺酸催化法6 6、酸性膨潤(rùn)土催化法、酸性膨潤(rùn)土催化法研究?jī)?nèi)容概述研究?jī)?nèi)容概述7 7、草酸催化法、草酸催化法8 8、固體超強(qiáng)酸催化法催化性能、固體超強(qiáng)酸催化法催化性能 9 9、催化劑新技術(shù)、催化劑新技術(shù)催化性能催化性能 氧化反應(yīng)氧化反應(yīng) 陰離子聚合反應(yīng)陰離子聚合反應(yīng) 烷基化反應(yīng)烷基化反應(yīng)酯化反應(yīng)酯化反應(yīng)研究?jī)?nèi)容概述研究?jī)?nèi)容概述反應(yīng)開(kāi)始,攪拌使其散熱均勻,待反應(yīng)結(jié)束,將反應(yīng)混合物邊攪拌邊加入冷水中,冷至室溫,析出產(chǎn)物乙酞水楊酸,抽濾,重結(jié)晶純化

4、反應(yīng)容器：三口燒瓶反應(yīng)條件：加熱反應(yīng)物：水楊酸、乙酸醉、催化劑濃硫酸1、濃硫酸催化法2、維生素C催化法該反應(yīng)速度快,操作簡(jiǎn)單,催化劑無(wú)需回收, 反應(yīng)條件溫和,不腐蝕儀器設(shè)備,對(duì)環(huán)境無(wú)污染，具有一定的工業(yè)應(yīng)用前景反應(yīng)10一25min溫度為60一SOC原料：水楊酸4.09,乙酸醉8.5ml,維生素co.1一0.29收率為80.5%原料：水楊酸與乙酸配一水硫酸氫鈉 反應(yīng)溫度為82C左右,反應(yīng)時(shí)間為3Omin濃硫酸反應(yīng)溫度為50一60C,反應(yīng)時(shí)間為o.sh兩種方法工藝操作均很安全,產(chǎn)品為白色結(jié)晶,催化效果相當(dāng)。其中一水硫酸氫鈉易于分離回收,可以循環(huán)重復(fù)使用。3、一水硫酸氫鈉催化法4、碳酸鈉催化微波合成

5、法傳統(tǒng)加熱法反應(yīng)時(shí)間需要SOmin左右傳統(tǒng)方法傳統(tǒng)方法反應(yīng)時(shí)間僅需lmin最佳工藝條件為:水楊酸、醋酸醉、硫酸鎳三者的配比為1:2:0.1,微波輻射時(shí)間為505,輻射功率為480w,收率為87.7%微波法微波法 同傳統(tǒng)方法相比較,微波輻射催化法不僅節(jié)省了反應(yīng)時(shí)間,而且收率有所提高,同時(shí)該工藝還滿(mǎn)足了綠色化學(xué)可持續(xù)發(fā)展的要求對(duì)甲苯磺酸催化法利用正交實(shí)驗(yàn)法進(jìn)行反應(yīng)條件的優(yōu)化選擇,結(jié)果表明最佳反應(yīng)條件為:酸醉物質(zhì)的量比為1:2,反應(yīng)時(shí)間為ZOmin,反應(yīng)溫度為65一75C,產(chǎn)率為84%。甲苯磺酸對(duì)甲苯磺酸為固體有機(jī)酸,經(jīng)濟(jì)易得、污染少、收率高、操作方便,具有較好的工業(yè)化前景。對(duì)甲苯磺酸具有催化活性高

6、，選擇性好，操作方便，污染少等顯著優(yōu)點(diǎn)。 5、對(duì)甲苯磺酸催化法酸性膨潤(rùn)土催化法最佳反應(yīng)條件為:反應(yīng)溫度為80一90C,反應(yīng)時(shí)間為0.5一lh,酸醉物質(zhì)的量比為1:3.6,催化劑用量為水楊酸用量的5%,產(chǎn)率90%。該方法消除了環(huán)境污染,但收率中等膨潤(rùn)土以蒙脫石為主要礦物成分的非金屬礦產(chǎn)資源，具備二維通道和大孔分子篩的性質(zhì),用酸處理后所得的酸性膨潤(rùn)土催化酯化反應(yīng)最大優(yōu)點(diǎn)是收率高,催化劑經(jīng)熱過(guò)濾與產(chǎn)品分離后,再經(jīng)干燥、凈化、活化處理,可反復(fù)使用,成本低,不污染環(huán)境,是一種綠色催化劑6、酸性膨潤(rùn)土催化法利用草酸催化的合成，確定最佳工藝條件為催化劑草酸的用量為0.59,酸醉物質(zhì)的量比為1:3,反應(yīng)時(shí)間為

7、50min,最佳反應(yīng)溫度為80C。7、草酸催化法固體超強(qiáng)酸 超強(qiáng)酸是比100%的硫酸還要強(qiáng)的酸，其Hammett函數(shù)H0-11.93(100%硫酸的H0為-11.93)，可分為固態(tài)和液態(tài)。固體超強(qiáng)酸和液體超強(qiáng)酸相比，有容易與反應(yīng)物分離，可重復(fù)使用，不腐蝕反應(yīng)器，減少催化劑公害，催化劑有良好的選擇性等優(yōu)點(diǎn)。 在催化反應(yīng)中，固體超強(qiáng)酸對(duì)烯烴雙鍵異構(gòu)化、醇脫水、烯烴烷基化、酸化、醋化等都顯示出較高的活性。這種催化劑不腐蝕設(shè)備，不污染環(huán)境，催化反應(yīng)溫度低，制備簡(jiǎn)便，有廣泛的應(yīng)用前景。8、固體超強(qiáng)酸催化法烷基乙烯基醚的聚合反應(yīng)SO42-Fe2O3丁烷異構(gòu)化飽和烴的異構(gòu)化反應(yīng)100%硫酸作催化劑，室溫下不

8、反應(yīng)，用SbF5SiO2-Al2O3固體超強(qiáng)酸卻能使丁烷發(fā)生反應(yīng)，主要產(chǎn)物為異丁烷。室溫下反應(yīng)。在100以上用脈沖法進(jìn)行反應(yīng)，只發(fā)生氧化反應(yīng)。若單用Fe2O3作催化劑，反應(yīng)溫度為300丁烷也不發(fā)生反應(yīng)用烷基金屬化合物或Ziegler型催化。SO42-Fe2O3對(duì)此反應(yīng)有極高的反應(yīng)活性。甲基乙烯基醚和乙基乙烯基醚在該催化劑存在下以甲苯作稀釋劑也能在低溫下高速聚合。 催化性能氧化反應(yīng) 陰離子聚合反應(yīng)氧化反應(yīng) 乳酸+正丁醇 乳酸正丁酯苯吸附型催化劑-+乙烯石墨負(fù)載BF3-+氟代丁烷吸附BF3的離子交換樹(shù)脂-異構(gòu)烷烴+烯烴。 烷基化反應(yīng) 酯化反應(yīng)15%收率高達(dá)97%，催化性能遠(yuǎn)高于分子載體FeCl3路易斯酸。 離子液體作為一種新型介質(zhì)和軟功能材料 ,具有穩(wěn)定性高 ,溶解性和導(dǎo)電性好 ,不燃燒等 優(yōu)點(diǎn) ,在化學(xué)反應(yīng)910 領(lǐng)域顯示出良好的應(yīng)用前景。液體在催化有機(jī)反應(yīng)方面也顯示出良好的應(yīng)用前景。研究者發(fā)現(xiàn)，離子液體作為催化劑不僅表現(xiàn)出環(huán)保方面的優(yōu)勢(shì)，而且可以增強(qiáng)催化效率，提高產(chǎn)品質(zhì)量。因此，利用離子液體催化合成阿司匹林值得嘗試。9、催化劑新技術(shù)結(jié)論：阿司匹林是一種臨床應(yīng)用非常廣泛的藥物,上述方法均成功制備了目的產(chǎn)物。但是筆者認(rèn)為在該藥物的合成方法選擇中應(yīng)該考慮到其實(shí)用性與經(jīng)濟(jì)性的問(wèn)題,理想的藥物工藝路線應(yīng)該滿(mǎn)足以下