乙酰水杨酸的制备 沈国栋

设计性实验报告

题目：乙酰水杨酸（阿司匹林）的制备课程名称：有机化学实验

*名：***

学号：**********

系别：化学系

专业：化学

班级：122班

实验学期：2014 至2015学年第一学期

乙酰水杨酸的制备

沈国栋

（化学系，化学，122班，学号 2012121213）

摘要本次设计实验的目的是使学生了解乙酰水杨酸（阿斯匹林）的制备原理，掌握制备的方法；了解乙酰水杨酸的应用价值。巩固重结晶、熔点测定、抽滤等基本操作，提高分析问题、解决问题的能力。乙酰水杨酸即阿斯匹林（aspirin），是19世纪末合成成功的，作为一个有效的解热止痛、治疗感冒的药物，至今仍广泛使用，常用于治疗风湿病和关节炎。它是一种具有双官能团的化合物，一个是酚羟基，一个是羧基，羧基和羟基都可以发生酯化，而且还可以形成分子内氢键，阻碍酰化和酯化反应的发生。本实验就是用邻羟基苯甲酸（水杨酸）与乙酸酐反应制备乙酰水杨酸。

关键词阿斯匹林，酰化反应，制备

1 引言

阿司匹林的英文名称：aspirin ，其他名称：乙酰水杨酸，醋柳酸。阿司匹林是使用最多、使用时间长的解热、镇痛和消炎药物，能抑制体温调节中枢的前列腺素合成酶，使前列腺素（pge1）合成、释放减少，从而恢复体温中枢的正常反应性，使外周血管扩张并排汗，使体温恢复正常。本品尚具抗炎、抗风湿作用，并促进人体内所合成的尿酸的排泄，对抗血小板的聚集。适用于解热，减轻中度疼痛如关节炎、神经痛、肌肉痛、头痛、偏头痛、痛经、牙痛、咽喉痛、感冒及流感症状。

乙酰水杨酸是一种具有双官能团的化合物，一个是酚羟基，一个是羧基，羧基和羟基都可以发生酯化，而且还可以形成分子内氢键，阻碍酰化和酯化反应的发生。

文献中报道的乙酰水杨酸的制备主要有以下方法：

1.1 室温离子液体催化阿司匹林的合成[1]

室温离子液体是近年来兴起的一类极具应用前景的新型环境友好催化剂,它是由特定的体积相对较大的结构不对称的有机阳离子和体积相对较小的无机阴离子构成的、在室温或接近室温下呈液态的熔融盐体系。以室温离子液体为催化剂来合成阿司匹林,当水杨酸与乙酸酐的摩尔比为1∶2,反应温度为80～85℃,反应时间为3h时,收率可达81%以上。产物和离子液体不互溶而分层,便于分离,且离子液体可以稳定地循环使用5次以上。

1.2 以酸活化膨润土催化合成阿司匹林[2]

膨润土(bentonite)是以蒙脱石为主要矿物成分的非金属矿产资源,由于蒙脱石晶胞带有负电荷,具有吸附阳离子的能力,所以在蒙脱石晶胞形成的层状结构间存在阳离子，使其具备二维通道和大孔分子筛的性质,常被用作催化剂载体或用有关试剂处理成固体催化剂使用。基于上述情况,我们选取信阳上天梯矿钙基膨润土为基质,通过盐酸酸化制得了酸化膨润土;并以此为催化剂催化合成了阿司匹林,而且催化剂重复使用数次之后其产品收率降低不显著,催化剂重复使用性能良好。

1.3 微波辐射条件下乙酰水杨酸的快速合成[3]

以水杨酸和乙酸酐为反应原料，采用不同的微波辐射功率、反应时间及原料摩尔配比等，以浓硫酸作催化剂合成乙酰水杨酸。使用140W的微波辐射功率，n（水杨酸）∶n（乙酸酐）=1∶2。5 g水杨酸中加0.36 g浓硫酸（为水杨酸质量的6%），反应时间为60s时，反应效果最佳，产品收率为90.8%。这种方法较传统方法有反应时间大大缩短、收率明显提高、减少能耗等优势。

1.4 酯化反应和重结晶原理合成方法[4]

水杨酸分子中含羟基（—OH）、羧基（—COOH），具有双官能团。采用以强

酸浓硫酸为催化剂，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。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。利用阿斯匹林的钠盐溶于水来分离少量不溶性聚合物。用FeCl 3检查产品的纯度，此外还可采用测定熔点的方法检测纯度。

2 实验原理

阿司匹林学名为乙酰水杨酸，是白色晶体，易溶于乙醇、氯仿和乙醚，微溶于水。因具有解热、镇痛和消炎作用，可用于治疗伤风、感冒、头痛、发烧、神经痛、关节痛及风湿病等，也用于预防心脑血管疾病。常用退热镇痛药APC 中，A 即为阿司匹林。

本实验用水杨酸和乙酸酐在浓硫酸的催化下发生酰基化反应来制取。反应式如下：

反应温度应控制在85～90℃左右，温度过高易发生下列副反应：

生成的阿司匹林粗品，用35％的乙醇溶液进行重结晶将其纯化

乙酰水杨酸的鉴定：乙酰水杨酸(阿司匹林)在FeCl 3溶液中加热水解，水解生成醋酸（CH 3COOH ）与水杨酸。因为水杨酸分子结构中有酚

H +

OH

COOH

HO

COOH

+

OH

C O O

COOH

+

H 2O

水杨酰水杨酸酯

OCOCH 3

COOH

+

HO COOH

+

OCOCH 3

C O

O

COOH

+

H 2O

乙酰水杨酰水杨酸酯

羟基，故遇到Fe3+显紫色，从而可以定性的证明乙酰水杨酸的存在。附：主要试剂及产物的物理常数

3 实验用品

3.1 仪器

烧杯（250ml）2个，玻璃棒，锥形瓶（100ml一个）,循环水真空泵，布氏漏斗，圆底烧瓶（50ml一个,250ml一个）胶头滴管，温度计一支，水冷凝管一支，电子天平，表面皿，铁架台及其附件，电热套，酒精灯，长颈漏斗

3.2 药品

水杨酸、新蒸乙酸酐（密度1.08g/ml）、95%乙醇、浓硫酸，冰水

4 实验步骤

4.1 实验装置图