乙酰水杨酸的合成75381

乙酰水杨酸的合成75381 阿司匹林的合成 摘要:乙酰水杨酸，通常称为阿司匹林，又称醋柳酸。是由水杨酸和乙酸酐酯化反应合成的。分子量180.16白色针状或板状结晶或结晶性粉末。无臭，微带酸味。微溶于水，溶于乙醇、乙醚、氯仿，也溶于碱溶液，同时分解。适用病症镇痛、解热、消炎、抗风湿、关节炎等疾病。本文概述了乙酰水杨酸的合成～本实验选择水杨酸与乙酸酐在浓硫酸催化进行缩合生成阿司匹林～并对产品进行重结晶提纯～并概述了阿司匹林的合成和应用价值。 关键词:乙酰水杨酸 酸催化 浓硫酸 合成 应用 引言:阿司匹林(Aspirin)作为一种解热镇痛药，问世于1899年，已有百余年历史。早在1853年，夏尔?弗雷德里克?热拉尔(Gerhardt)就用水杨酸与醋酐合成了乙酰水杨酸，但没能引起人们的重视;1898年，德国化学家菲霍夫曼又进行了合成，并为其父治疗风湿性关节炎，疗效极好;1899年由德莱塞介绍到临床，并命名为阿司匹林。迄今为止，阿司匹林已应用百年，成为医药史上三大经典药物之一，至今仍是临床上应用最广泛的解热、镇痛和抗炎药，也是作为比较和评价其他药物的制剂。 1.实验部分 1.1 酸催化合成阿司匹林 最早阿司匹林的合成是在浓硫酸催化下，由水杨酸和乙酸酐作用而成，浓硫酸严重腐蚀设备、污染环境，且易发生副反应，已引起化学工作者的广泛关注。 为此，吕亚娟等采用微波辐射，磷酸催化合成了阿司匹林，适宜反应条件为: 0.01 mol 水杨酸，0.02mol乙酸酐，2滴浓磷酸，在功率300W微波下辐射3.5min，阿司匹林产率达90,，反应速度和产率大大提高。隆金桥等利用草酸催化合成了阿司匹林， 当3.0g 水杨酸，6 mL乙酸酐，0.5g草酸为催化剂，80?反应50min ，阿 [1]司匹林收率达91.5 ,。 1.2 碱催化合成阿司匹林 水杨酸是较弱的有机酸，在碱作用下会形成酚氧负离子，是一种有利的亲核试剂，能进攻乙酰基的羰基碳，形成中问体而有利于阿司匹林的合成。张国升等 o利用0.2 g固体氢氧化钾为催化剂，2.5g水杨酸，3 m L乙酸酐，60,65C 反应 [2]20min ，阿司匹林产率达90%。宋小平等使用碳酸钠为催化剂是，优化反应条件为:4.0 g 水杨酸，5.5 m L乙酸酐，0.1 g 无水碳酸钠，在60,65?，反应30 min ， 阿司匹林产率达91,。 1.3 无机氧化物及盐类催化合成阿司匹林 [3]肖新荣等利用微波辐射制备的活性二氧化锡和普通二氧化锡为催化剂分别合成了阿司匹林，当13.8 g水杨酸，20mL乙酸酐，1.0g二氧化锡，85?反应45 min ， 利用活性二氧化锡时产品产率达 81.6 ,比普通二氧化锡( 产率78.2,) 高，且二氧化锡无毒、无腐蚀、无污染、无氧化性，是一种较好的催化剂 。 1.4 分子筛催化合成阿司匹林 分子筛是有机合成反应中研究得较早的一类固体酸催化剂。它不怕水，耐高温，制备简便，三废污染少，易从反应液中分离，能重复使用且活性几乎不发生 [4]变化，是一类具有工业应用价值的催化剂。为了加速反应刘鸣等直接采用微波 o辐射 3A分子筛催化合成了阿司匹林，当 5.0g (0.036 mo1) 水杨酸，6.8 mL ( 0.072mo1) 乙酸酐，分子筛为水杨酸质量的5 ,，200W功率的微波辐射 2.5 min ， 产品产率达95.1,，同时回收的分子筛重复催化的效果良好。 1.5 维生素C催化合成阿司匹林 维生素C(抗坏血酸)是一种带有一定酸性的维生素类药物，不存在腐蚀设备 [5]和污染环境的问题，且对化学试剂具有广泛的反应性能，陈洪等报道了其在合成阿司匹林中的应用:当6.3g水杨酸，13.5mL乙酸酐，2片维生素C药片，65?反应 20 min，阿司匹林收率90.1 ,，75?反应15min ，收率为 92.6,。反应温和，催化剂无毒。 本实验选择以浓硫酸为催化剂合成阿司匹林，操作简单，收率也高，适宜大规模生产。 2 实验材料及方法 2.1 主要仪器及试剂 3G玻璃砂芯漏斗1个;抽滤瓶250mL 1个;容量瓶250mL 1支;布氏漏斗、球形冷凝管、烧杯、温度计、量筒、水浴锅、面皿 水杨酸(AR，经干燥处理) ,乙酸酐(AR，经干燥并重新蒸馏)，浓硫酸(AR)，95%乙醇(AR)，冰蒸馏水，1%三氯化铁溶液，乙酸乙酯，中性乙醇。 2.2 实验方法 2.2.1 实验操作 冷却70度左右浓硫酸摇匀抽滤水杨酸，醋酸酐粗产物20min15min洗涤 乙酸乙酯加热趁热过滤冷却洗涤乙酰水杨酸沸石抽滤回流干燥 测熔点 2.2.2 实验步骤 在50mL圆底烧瓶中，加入干燥的水杨酸7.0g(0.050mol)和新蒸的乙酸酐10ml(0.100mol)，再加10滴浓硫酸，充分摇动。水浴加热，水杨酸全部溶解，保持瓶内温度在70?左右，维持20min，并经常摇动。稍冷后，在不断搅拌下倒入100ml冷水中，并用冰水浴冷却15min，抽滤，冰水洗涤，得乙酰水杨酸粗产品。将粗产品转至250ml圆底烧瓶中，装好回流装置，向烧瓶内加入100ml乙酸乙酯和2粒沸石，加热回流，进行热溶解。然后趁热过滤，冷却至室温，抽滤，用少许乙酸乙酯洗涤，干燥，得无色晶体状乙酰水杨酸，称重，计算产率，测熔点。 3 实验结果与讨论 反应式: OO 浓HSOOHOH24CHCOOH(CHCO)O3++32 OH3OCOCH 本次实验产率在55%-60%之间，经测定熔点也与纯晶体接近。反应温度不宜过高，否则将增加副产物(如水杨酰水杨酸酯、乙酰水杨酰水杨酸酯)的生成。产品乙酰水杨酸易受热分解，因此熔点不明显，它的分解温度为128135?。因此重-结晶时不宜长时间加热，控制水温，产品采取自然晾干。用毛细管测熔点时宜先将溶液加热至120?左右，再放入样品管测定。还可以用乙醇-水、乙酸、苯、石油醚(30-60?)等溶剂进行重结晶。重结晶时，溶液不能加热过久，以免乙酰水杨酸分解。 4 结论 阿司匹林的合成方法有很多，也有许多新的方法，但他们都有各自的局限性，本实验选择了浓硫酸催化合成法，此法操作简单，合成容易，适宜大规模生产。 同时料液比、反应时间及反应温度对产率影响很大，实验时要注意。 参考文献: 1. 吕亚娟～等(微波辐射快速合成乙酰水杨酸[J](甘肃 师学报～2002 ,7(5) 29-31 ( 2 .宋小平～等(固体碳酸钠催化合成阿司匹林[J](精细石油化工～1992(3):46-48 ( 3. ]肖新荣～等(微波辐射法制备活性二氧化锡并催化合成乙酰水杨酸[J] .南华大学学报 (理工版) ～2003 ,1(4) : 8-11 ( 4. 刘鸿～等(微波辐射分子筛催化合成乙酰水杨酸的研究[J](精细化工中间体～2007～3 7 (4) :27-28 ～55 ( 5.陈洪～等(维生素C催化合成阿司匹林的研究[J](化学世界 ～2004～45(12):642-643 6.张燕辉～等.阿司匹林的合成研究进展 .化学试剂～2008,9,:82-84