乙酰水杨酸的制备及思考题

COOH O H +△ O —COCH 3

COOH COOH O —COCH 3

实验7-2 阿斯匹林的制备

一、 实验目的：

1．了解阿司匹林制备的反应原理和实验方法。

2．通过阿司匹林制备实验，初步熟悉有机化合物的分离、提纯等方法。

3．巩固称量、溶解、加热、结晶、洗涤、重结晶等基本操作。

二、实验原理

水杨酸分子中含羟基（—OH ）、羧基（—COOH ），具有双官能团。本实验采用以强酸为硫酸[1]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：

M=138.12 M=102.09 M=180.15

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 —COOH —C —O — + —OH OH OH

水杨酰水杨酸

—COOH HO — —COO — 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 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。杂质中有未反应完酚羟基，遇FeCl 3呈紫蓝色。如果在产品中加入一定量的FeCl 3，无颜色变化，则认为纯度基本达到要求。

利用阿斯匹林的钠盐溶于水来分离少量不溶性聚合物。

三、实验试剂

水杨酸2.00g(0.015mol)，乙酸酐5mL(0.053mol)，饱和NaHCO 3(aq)，4mol/L 盐酸，浓流酸，冰块，95%乙醇，蒸馏水，1%FeCl 3 。

四、实验仪器

150mL 锥形瓶，5mL 吸量管（干燥，附洗耳球），100mL 、250mL 、500mL 烧杯各一只，加热器，橡胶塞，温度计，玻棒，布氏漏斗，表面皿，药匙， 50mL 量筒，烘箱。

五、实验步骤及注意事项

O C OH O H 注释： 1、参考数据：

名 称

分子量 m.p.或b.p. 水 醇 醚 水杨酸

138 158(s) 微 易 易 醋酐 102.09 139.35(l) 易 溶

∞

乙酰水杨酸 180.17 135(s)

溶、热 溶 微 2、注意事项

1）、实验在通风橱中进行，因为乙酸酐具有强烈刺激性，并注意不要粘在皮肤上。 2）、仪器要全部干燥，药品也要实现经干燥处理。

3）、醋酐要使用新蒸馏的，收集139~140℃的馏分。长时间放置的乙酸酐遇空气中的水，

容易分解成乙酸。

4）、要按照书上的顺序加样。否则，如果先加水杨酸和浓硫酸，水杨酸就会被氧化。 5）、水杨酸和乙酸酐最好的比例为1：2或1：3

6）、本实验中要注意控制好温度(85－90℃),否则温度过高将增加副产物的生成，如水杨酰

水杨酸、乙酰水杨酰水杨酸、乙酰水杨酸酐等。

7）、 将反应液转移到水中时，要充分搅拌，将大的固体颗粒搅碎，以防重结晶时不易溶解。

3、思考题

1、反应容器为什么要干燥无水？

以防止乙酸酐水解转化成乙酸 2、为什么用乙酸酐而不用乙酸？

不可以。由于酚存在共轭体系，氧原子上的 电子云向苯环移动，使羟基氧上的电子云密度 降低，导致酚羟基亲核能力较弱，进攻乙酸羰基碳的能力较弱，所以反应很难发 生。

3、加入浓硫酸的目的是什么？

浓硫酸作为催化剂。 ①水杨酸形成分子内氢键，阻碍酚羟基酰化作用。

水杨酸与酸酐直接作用须加热至150～160℃才能生成乙酰水杨酸， 如果加入浓硫酸（或磷酸），氢键被破坏，酰化作用可在较低温度下进行，同时副产物大大减少。

4、本实验中可产生什么副产物？

本实验的副产物包括水杨酰水杨酸酯、乙酰水杨酰水杨酸酯、乙酰水杨酸酐和聚合物。

5、那么副产物中的高聚物如何出去呢？

用NaHCO3溶液。

副产物聚合物不能溶于NaHCO3溶液，而乙酰水杨酸中含羧基，能与NaHCO3 溶液反应生成可溶性盐。）

6、水杨酸可以在各步纯化过程和产物的重结晶过程中被除去，如何检验水杨酸已被除尽？

利用水杨酸属酚类物质可与三氯化铁发生颜色反应的特点，用几粒结晶加入盛有3mL 水的试管中，加入1～2滴1% FeCl3溶液，观察有无颜色反应（紫色）。

O OH OH 2OH C O O H O OCOCH O OH

实验改进的可能方法------碱催化实验原理

M=138.12 M=102.09 M=180.15

COOH

OH

COOH

OOCCH3

(CH3COO)2O CH3COOH ＋＋

（碱催化）

实验试剂

水杨酸1.00g(0.0072mol)，0.05gNa2CO3，乙酸酐0.9mL(0.0095mol)，浓盐酸，冰块。实验仪器

15×150mm试管， 100mL、 250mL烧杯各一只，布氏漏斗，

温度计，玻棒，药匙，加热器，烘箱。

实验原理

M=138.12 M=102.09 M=180.15

COOH

OH

COOH

OOCCH3

(CH3COO)2O CH3COOH ＋＋

（碱催化）

实验试剂

水杨酸1.00g(0.0072mol)，0.05gNa2CO3，乙酸酐0.9mL(0.0095mol)，浓盐酸，冰块。

实验仪器

15×150mm试管， 100mL、 250mL烧杯各一只，布氏漏斗，吸量管

温度计，玻棒，药匙，加热器，烘箱。

实验步骤

（1）在15×150mm干净、干燥试管中加入1.00g水杨酸，0.05gNa2CO3，在通风条件下用吸量管量取0.9mL乙酸酐，一并加入。（为使固体都进入试管底部，必须后加乙酸酐）（2）在250mL烧杯水浴加热，控制80℃-85℃，至溶解后再加热10min。达到既定温度后固体全部溶解，有气泡生成。事先于100mL烧杯准备12mL冷水，加入4滴盐酸（通风条件下操作，先加水，以免盐酸挥发）

（3）趁热将试管中反应物倒入上述烧杯(操作须迅速，以免固体残留试管，冷水无法洗出，影响产率) ，冰水浴10min，至晶体完全析出，抽滤，冷水(每次2-3mL) 洗两次，压干。（4）95℃干燥50min (干燥条件需改进)，称量产品m=1.04g

备注:碱催化方案乙酰水杨酸产率比酸催化方案高，理论产量1.3g，产率达80%。