阿司匹林的制備與純化

乙酰水楊酸的制備與純化當(dāng)前1頁，總共26頁。主要內(nèi)容第一節(jié)實(shí)訓(xùn)目的第二節(jié)阿司匹林的特性和用途第三節(jié)制備原理第四節(jié)主要儀器與試劑第五節(jié)操作步驟第六節(jié)思考題當(dāng)前2頁，總共26頁。一、學(xué)習(xí)利用酚類的?；磻?yīng)制備乙酰水楊酸（acetylsalicylicacid）的原理和制備方法二、掌握重結(jié)晶、減壓過濾、洗滌、干燥、熔點(diǎn)測定等基本實(shí)驗(yàn)操作1

實(shí)訓(xùn)目的當(dāng)前3頁，總共26頁。2阿司匹林的特性與用途乙酰水楊酸俗稱阿司匹林（Aspirin），為重要的醫(yī)藥。具有退熱、鎮(zhèn)痛、抗風(fēng)濕等作用當(dāng)前4頁，總共26頁。Aspirin一經(jīng)問世就風(fēng)靡世界，成為最常用的藥物之一，據(jù)稱全世界每年要消耗45000噸Aspirin

近年來，隨著醫(yī)學(xué)科學(xué)的發(fā)展，Aspirin越來越多的新用途被逐步發(fā)現(xiàn)，但是被發(fā)現(xiàn)的副作用也越來越多Aspirin為白色結(jié)晶或結(jié)晶性粉末。臭或微帶醋酸臭，味微酸，退濕氣即緩緩水解。在乙醇中易溶，乙醚或氯仿中溶解，水、無水乙醚中微溶，氫氧化鈉溶液或碳酸鈉溶液中溶解當(dāng)前5頁，總共26頁。阿斯匹林起源于柳樹。在中國文人絞盡腦汁為折柳餞別寫下汗牛充棟卻毫無用處的文學(xué)作品時，西方人一直鍥而不舍地研究柳樹解熱鎮(zhèn)痛的功效，終于在1800年，西方人從柳樹皮中提煉出了具有解熱鎮(zhèn)痛作用的有效成分―水楊酸。1898年，德國著名化學(xué)家霍夫曼用水楊酸與醋酐反應(yīng)，合成了乙酰水楊酸，1899年，德國拜耳藥廠正式生產(chǎn)這種藥品，取商品名為Aspirin—阿斯匹林當(dāng)前6頁，總共26頁。3.1主反應(yīng)乙酰水楊酸是水楊酸（鄰羥基苯甲酸）和乙酰酐，在少量濃硫酸催化下，脫水而制得的當(dāng)前7頁，總共26頁。第九章第一節(jié)吸附分離操作的基本概念3.2副反應(yīng)水楊酸一個官能團(tuán)為酚羥基，另一個是羧基，因此水楊酸之間可以發(fā)生縮合反應(yīng)，形成少量的高聚物當(dāng)前8頁，總共26頁。3.3除去副產(chǎn)物的原理水楊酸縮合反應(yīng)得到的副產(chǎn)物，是引起哮喘、等麻疹等的過敏源物質(zhì)。為了除去這部分雜質(zhì)，可先將乙酰水楊酸變?yōu)殁c鹽，再利用高聚物不溶于水的性質(zhì)將它們分開已知水楊酸縮合反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，反應(yīng)溫度應(yīng)該控制在什么水平？解答：反應(yīng)溫度不宜過高，否則將增加副產(chǎn)物的生成當(dāng)前9頁，總共26頁。4.1主要藥品與儀器水楊酸2.00g，0.015mol濃流酸乙酸酐5mL，0.053mol飽和NaHCO3溶液4mol/L鹽酸加熱器溫度計布氏漏斗表面皿量筒烘箱當(dāng)前10頁，總共26頁。4.2實(shí)驗(yàn)裝置圖當(dāng)前11頁，總共26頁。5操作步驟（1）在250ml的錐形瓶中，依次加入水楊酸2.0g，乙酸酐5.0ml乙酸酐強(qiáng)刺激性，需要在通風(fēng)櫥中量取注意：必須按照上述順序加料，否則實(shí)訓(xùn)必失敗必須緩慢旋搖錐形瓶，否則水楊酸會在濃硫酸的作用下，將生成另外一種副產(chǎn)物水楊酸水楊酯（根據(jù)有機(jī)化學(xué)知識，寫出反應(yīng)方程式）（2）然后用滴管加入5滴濃硫酸，緩緩地旋搖錐形瓶，直至水楊酸完全溶解當(dāng)前12頁，總共26頁。小心緩慢旋搖數(shù)分鐘，水楊酸逐漸地完全溶解；不要劇烈振蕩，防止樣品粘附在錐形瓶壁上在85~90℃下水浴5~10min當(dāng)前13頁，總共26頁。水浴完畢，取出錐形瓶，邊搖邊滴加1mL冷水，然后迅速加入50mL冷水，之后立即冰水浴如果沒有結(jié)晶析出或結(jié)晶不多，可用玻璃棒摩擦瓶的內(nèi)壁，晶體便會大量析出注意：這些操作全部在冰水浴中進(jìn)行當(dāng)前14頁，總共26頁。冰水浴中靜置十多分鐘，抽濾，并用少量冷水兩次洗滌錐形瓶，再用這些水洗滌晶體，抽干如果靜置后得到的不是乳白色懸濁液，比如右圖所示的土紅色懸濁液，表明實(shí)訓(xùn)已經(jīng)徹底失敗注意：只有最不認(rèn)真的學(xué)生以最不負(fù)責(zé)的態(tài)度胡亂操作，才能得不到乳白色懸濁液當(dāng)前15頁，總共26頁。粗產(chǎn)品加碳酸鈉溶液攪拌至無氣泡抽濾得濾液加鹽酸析出晶體抽濾洗滌、干燥、稱量計算產(chǎn)率飽和碳酸鈉溶液需要緩慢加入需要攪拌5min至無氣泡當(dāng)前16頁，總共26頁。注意：將濾液倒入鹽酸溶液中時，必須緩慢又緩慢地加入如果乙酰水楊酸沒有結(jié)晶析出，那么用滴管逐滴加入濃鹽酸（必須在通風(fēng)櫥中進(jìn)行），當(dāng)出現(xiàn)結(jié)晶物時，立即停加（為什么？）正常人以正常操作方式，不出意外地得到白度很高產(chǎn)品當(dāng)前17頁，總共26頁。產(chǎn)品干燥后的形態(tài)配溶液滴加FeCl3溶液無色產(chǎn)品較純紫色含水楊酸產(chǎn)品產(chǎn)品純度檢測純不純？當(dāng)前18頁，總共26頁。6思考題1、濃硫酸存在下，水楊酸與乙醇反應(yīng)會得到什么？根據(jù)剛學(xué)的有機(jī)化學(xué)知識，寫出反應(yīng)方程式當(dāng)前19頁，總共26頁。解答：由于酚存在共軛體系，氧原子上的電子云向苯環(huán)移動，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2、為什么用乙酸酐而不用乙酸？3、反應(yīng)容器為什么要干燥無水？提示：乙酸酐容易與水反應(yīng)解答：防止乙酸酐水解轉(zhuǎn)化成乙酸當(dāng)前20頁，總共26頁。解答：水楊酸形成分子內(nèi)氫鍵，阻礙酚羥基?；饔?，導(dǎo)致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，酰化作用可在較低溫度下進(jìn)行，同時副產(chǎn)物大大減少4、加入濃硫酸的目的是什么？請問哪個是氫鍵？氫鍵有什么特性？當(dāng)前21頁，總共26頁。5、本實(shí)驗(yàn)中可產(chǎn)生什么副產(chǎn)物？解答：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能寫出相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式嗎？當(dāng)前22頁，總共26頁。6、副產(chǎn)物中的高聚物如何除去？解答：用飽和碳酸鈉溶液。副產(chǎn)物聚合物不能溶于飽和碳酸鈉溶液，而乙酰水楊酸中含羧基，能與碳酸鈉反應(yīng)生成可溶性鹽思考：生成可溶性鹽后，通過什么方式除去高聚物？當(dāng)前23頁，總共26頁。7、水楊酸可以在各步純化過程和產(chǎn)物的重結(jié)晶過程中被除去，如何檢驗(yàn)水楊酸已被除盡？解答：利用水楊酸屬酚類物質(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，觀察有無顏色反應(yīng)當(dāng)前24頁，總共26頁。8、請自行思考以下問題（1）本實(shí)驗(yàn)為什么不能在回流下長時間反應(yīng)？（2）反應(yīng)后加水的目的是什么？（3）第一步的結(jié)晶的粗產(chǎn)品中可能含有哪些雜質(zhì)？（4）當(dāng)結(jié)晶困難時