阿司匹林的合成

實(shí)驗(yàn)一阿司匹林（Aspirin）的合成純化與分析一、 目的要求掌握酯化反應(yīng)和重結(jié)品的原理及基本操作。熟悉攪拌機(jī)的安裝及使用方法。學(xué)習(xí)返滴定方法。自行設(shè)計(jì)酸堿標(biāo)定步驟與酸堿對(duì)滴比的步驟。二、 實(shí)驗(yàn)原理阿司匹林為解鎮(zhèn)痛藥，用于治療傷風(fēng)、感冒、頭痛、發(fā)燒、神經(jīng)痛、關(guān)節(jié)痛及風(fēng)濕病等。近年來，又證明它有抑制血小板凝聚的作用，其治療范圍又進(jìn)一步擴(kuò)大到預(yù)防血栓形成，治療心血管疾患。阿司酰林楊酸，化學(xué)名為2-乙酰氧基苯甲酸，化學(xué)結(jié)構(gòu)式為：^^OCOCH^"COOH阿司匹林為白色針狀或板狀結(jié)品，mp.135?140°C，易溶乙醇，可溶于氯仿、乙醚，微溶于水。合成路線如下：0：OH+(CH^CO)2OH2SO4?0〔OCOCH3+chcoohCOOH COOH3用乙醇和水析晶，并進(jìn)行重結(jié)晶。乙酰水楊酸含量可用酸堿滴定法測(cè)定，乙酰水楊酸的pK=3.0，摩爾質(zhì)量為180.16g/mol。由于它的pK較大，按理可進(jìn)行直接滴定，但隨著被滴定溶液的pH增大，它的乙酰基會(huì)緩慢發(fā)生水解，為防止它的乙酰基水解，可在中性的乙醇中進(jìn)行滴定。但從經(jīng)濟(jì)角度上而言，乙醇遠(yuǎn)遠(yuǎn)地比蒸餾水貴，常改用返滴定方式進(jìn)行：rAvcooHI-COO4 42H2rAvcooHI-COO4 42H2O■+3QH-IxzJ-ococh3然后再以酚酞作指示劑，用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液返滴定全粉紅變無色為終點(diǎn)。由于酚酞無色時(shí)的pH=8.0，而水楊酸的pKa1=2.6,pKa2=11.6,乙酸的pKa=4.74，請(qǐng)同學(xué)們自行考慮返滴定時(shí)發(fā)生了什么反應(yīng)。三、試劑：水楊酸（固體），乙酸酐（密度1.08g/mL）,碳酸氫鈉，濃鹽酸，NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液0.5mol/L,HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液0.1mol/L,,酚酞指示劑0.2%乙醇液，H3PO4,H2C2O4O四、實(shí)驗(yàn)方法（一） 酯化稱取2.67g水楊酸置于50mL磨口錐形瓶中，加入5.10g乙酸酐，5?7滴濃磷酸，小心振搖混勻，加入1?2粒沸石，裝上球型冷凝管在80°C左右的水浴中加熱并保溫15分鐘。取出錐形瓶，邊搖邊滴加1mL冷蒸餾水，然后快速加入20mL冷蒸餾水，立即進(jìn)入冰浴冷卻。（二） 精制將粗品結(jié)品放入150毫升燒杯中，邊攪拌加入25毫升飽和碳酸氫鈉溶液，加完后繼續(xù)攪拌幾分鐘直到無二氧化碳?xì)馀莓a(chǎn)生為止。用布氏漏斗將濾液過濾，用5-10毫升水沖洗漏斗，將濾液合并并把濾液傾入預(yù)先盛有3-5毫升濃鹽酸和10毫升水的燒杯中，攪拌均勻，于是即有乙酰基水楊酸沉淀開始析出。在冰浴中冷卻使結(jié)晶析出完全后，抽氣過濾，結(jié)品用玻璃鏟或干凈玻塞壓緊，盡量抽去濾液，再用冷水洗滌結(jié)品2-3次，抽去水分，將結(jié)品移至移入十的小燒杯中，于80C干燥箱中干燥40分鐘后，冷卻，稱重。測(cè)熔點(diǎn)，計(jì)算收率。（三） 水楊酸限量檢查取阿司匹林0.1g，加1mL乙醇溶解后，加冷水定適量，制成50mL溶液。立即加入1mL新配制的稀硫酸鐵銨溶液，搖勻；30秒內(nèi)顯色，與對(duì)于照液比較，不得更深（0.1%）。對(duì)照液的制備：精密稱取水楊酸0.1g，加少量水溶解后，加入1mL冰醋酸，搖勻；加冷水定適量，制成1000mL溶液，搖勻。精密吸取1mL,加入1mL乙醇，48mL水，及1mL新配制的稀硫酸鐵銨溶液，搖勻。稀硫酸鐵銨溶液的制備：取鹽酸（1mol/L）1mL,硫酸鐵銨指示液2mL,加冷水適量，制成1000mL溶液，搖勻。或（為了檢驗(yàn)產(chǎn)品中是否還有水楊酸，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)品加入盛有3mL水的試管中，加入1?2滴1%FeCl3溶液，觀察有無顏色反應(yīng)（紫色）。）含量測(cè)定（1） 自行設(shè)計(jì)以酚酞作指示劑，用H2C2O4-2H2O標(biāo)定0.5mol/LNaOH溶液的實(shí)驗(yàn)步驟。（2） 自行設(shè)計(jì)HCl與NaOH對(duì)滴比的實(shí)驗(yàn)步驟。3.乙酰水楊酸含量測(cè)定:稱取水楊酸適量（要求返滴定的鹽酸用量為10mL左右），置于250mL錐形瓶中，準(zhǔn)確加入50.00mlNaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液，放入數(shù)粒沸石加熱煮沸15分鐘，冷卻，移入250mL容量瓶中，以水稀全刻度，搖勻。移取20.00mL上液于250mL錐形瓶中，加入蒸餾水50mL，酚酞指示劑2滴，以鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴至酚酞變無色為終點(diǎn)，記錄體積。重復(fù)二次（要求極差不超過0.10mL）。（四）結(jié)構(gòu)確證1.紅外吸收光譜法、標(biāo)準(zhǔn)物TLC對(duì)照法?！?.核磁共振光譜法。思考題：向反應(yīng)液中加入少量濃硫酸的目的是什么？是否可以不加？為什么？本反應(yīng)可能發(fā)生那些副反應(yīng)？產(chǎn)生哪些副產(chǎn)物？阿司匹林精制選擇溶媒依據(jù)什么原理？為何濾液要自然冷卻？在乙酰水楊酸重結(jié)品時(shí)，滴加水的標(biāo)準(zhǔn)是什么？為什么這樣做？計(jì)算乙酰水楊酸含量的表達(dá)式。用返滴定法測(cè)定乙酰水楊酸含量時(shí)，1mol乙酰水楊酸實(shí)際消耗是幾摩爾氫氧化鈉？以計(jì)算結(jié)果說明原因。進(jìn)行測(cè)定鹽酸與氫氧化鈉對(duì)滴比時(shí)，是否可以甲基橙作指示劑？將會(huì)對(duì)測(cè)定引入什么不利因素？如用甲基橙作指示劑，則NaOH溶液應(yīng)該怎樣處理？若測(cè)定水楊酸含量，用直接滴定法就可以了，為什么？磁流體的制備要求：制備四氧化三鐵1g，粒徑＜100nm取50nm平均值設(shè)計(jì)：計(jì)算需要FeCl3-6H2O和FeCl2-4H2O的量油酸的量查表油酸為0.225m2需要過量100%的量且油酸把四氧化三鐵包圍起來；煤油的用量試劑和儀器：氨水，F(xiàn)eCl3?6H2O,FeCl2?4H2O，油酸