乙酰水杨酸的制备
4.1 乙酰水杨酸的制备
乙酰水杨酸又称阿司匹灵~具有镇痛、退热和抗
风湿病等作用。广泛应用于临床治疗和预防心脑血管疾
病~近年来还不断发现它的新用途~它可由水杨酸和乙
酸酐反应得到。
一、目的要求
、通过乙酰水杨酸制备~初步了解有机合成中乙酰化反应原理及方法。 1
2、进一步熟悉减压过滤、重结晶操作技术。
二、基本原理
乙酰水杨酸,阿斯匹林,不仅是用的退热止痛药~而且亦可用于予防老年
[1]人心血管系统疾病。从药物学角度来看~它是水杨酸的前体药物。早在十八世纪~人们从柳树皮中提取出具有止痛、退热抗炎的一种化合物——水杨酸~但由于水杨酸严重剌激口腔、食道及胃壁粘膜而病人不原使用~为克服这一缺点~在水杨酸中引进乙酰基~获得了副作用小而疗效不减的乙酰水杨酸。
水杨酸分子中含羟基,—OH,、羧基,—COOH,~具有双官能团。本实验
[2]采用以强酸为硫酸为催化剂~以乙酐为乙酰化试剂~与水杨酸的酚羟基发生酰化作用形成酯。反应如下:
+ —COOH —COOH H + ,CHCO,O + HO 322? —OH —O—COCH3
引入酰基的试剂叫酰化试剂~常用的乙酰化试剂有乙酰氯、乙酐、冰乙酸。本实验选用经济合理而反应较快的乙酐作酰化剂。
副反应有:
COOH O
—COOH —COOH —C—O—
+
—OH —OH —OH
水杨酰水杨酸
COOH COOH O—COCHO—COCH3 3
+ —COOH HO— —COO— H + ?
乙酰水杨酰水杨酸
制备的粗产品不纯~除上面两副产品外~可能还有没有反应的水杨酸等杂质。
本实验用FeCl检查产品的纯度~此外还可采用测定熔点的方法检测纯度。3
杂质中有未反应完酚羟基~遇FeCl呈紫蓝色。如果在产品中加入一定量的3
FeCl~无颜色变化~则认为纯度基本达到要求。 3
三、仪器药品
仪器:水浴锅、布氏漏斗、抽气瓶、水泵、滤纸、烧杯、温度计,150?,、冰浴、熔点测定仪、试管、玻棒、台称、量筒
药品:水杨酸、乙酐、浓HSO、95%乙醇、1%FeCl。 243
四、实验步骤
,一,酰化反应,实验装置:普通回流装置 ,
1、称取2.0克,约0.015mol,固体水杨酸~放入150ml锥形瓶中~加入5ml乙酐~用滴管加入5滴浓HSO~摇匀~待水杨酸溶解后将锥形瓶放在60~85?水24[3]浴中30分钟~常常摇动锥形瓶~使乙酰化反应尽可能完全。
2、取出锥形瓶~让其自然降温至室温。观察有无晶体出现。如果无晶体出现~用玻棒磨擦锥形瓶内侧,注意别用劲磨擦否则会把锥形瓶擦破,。当有晶体出现时~置冰水浴中冷却~并加入50ml冷水~出不规则大量白色晶体~继续冷却5分钟~让结晶完全。
3、将锥形瓶中所有物质倒入布氏漏斗中抽气过滤。锥形瓶中用5ml冷水洗涤三次~洗涤液倒入布氏漏斗中。继续抽气至干。
,实验装置, 减压过滤装置 ,
4、按实验步骤,三,检测方法~检测产品纯度。
,二,、重结晶,实验装置, 普通回流装置 、减压过滤装置, 1、将粗产品转入150ml锥形瓶中~加入5ml 95%乙醇~置水浴中加热溶解~然后冷却~用玻棒磨擦锥形瓶内壁~当有晶体出现时~加入25ml冷水~并置冰水浴中冷却5分钟~使结晶完全。
2、再次抽气过滤。用冷水5ml洗涤锥形瓶二次~洗涤液倒入漏斗中。继续抽滤至干。
3、将精产品转入表面皿中~干燥~称重~计算产率,以水杨酸为
,。
,三,、产品纯度检验
1、取少量,约火柴头大小,晶体装入试管中~加10滴95%乙醇~溶解后滴
入1滴1%FeCl液。观察颜色变化。如果颜色出现变化,红——紫蓝,~说3
明产吕不纯~需再次重结晶。若无颜色变化~说明产品比较纯。
2、测定熔点~乙酰水杨酸熔点文献记载为:135~136?
思考题:
1、什么是酰化反应,什么是酰化试剂,进行酰化反应的容器是否需要燥,
2、重结晶的目的是什么,
3、前后两次用FeCl液检测~其结果说明什么, 3
注释:
[1]、前体药物是指将有生物活性的药物分子与前体基团键合~形成在体外性化
合物。在体内经酶或非酶作用~重新释放出母体药物的一类药物。
[2]、硫酸还可破坏水杨酸公子中羧基与酚羟基形成的分子内氢键~从而使酰化
反应顺利进行。
[3]、温度高反应速度快~但温度不宜过高~否则副反应增多。
主要试剂的理化性质
名称 分子量 形态 比重 熔点 沸点 溶解性
白色晶体或211 微溶于水,易溶于热水,乙醇,水杨酸 138.12 1.443 159 粉末 升华 乙醚,丙酮
乙酐 102.09 无色液体 1.082 -73.1 139.55 易溶于水,乙醇,乙醚,苯 乙酰水180.17 乙酰水杨酸 1.35 135 溶于热水,乙醇,微溶于丙酮 杨酸
四、实验产率的计算:
从反应方程式中各物材料的摩尔比~可看出乙酰酐是过量的~故理论产量应根据水杨酸来计算。0.045mol水杨酸理论上应产生0.045mol乙酰水杨酸。乙酰水杨酸的相对分子质量为180g/mol~则其理论产量为:
0.045,mol,×180,g/mol,,8.1g