实验分析报告-阿司匹林的合成

实验报告-阿司匹林的合成

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阿司匹林的合成

一、 实验目的

通过阿司匹林的合成，掌握酯化反应和精制原理及基本操作； 熟悉药物合成实验装置的安装和使用；

掌握水杨酸的限量检查方法。

二、 实验原理

阿司匹林的合成是以水杨酸为原料，在硫酸催化下，用醋酐乙酰化得到。反应式如下:

OH

COOH + (CH 3COM

OCOCH 3 COOH + CH 3COOH H 2SO 4

反应过程的副产物：

水杨酸会自身缩合，形成一种聚合物，利用阿司匹林和碱反应生成水溶性钠盐的 性质，从而与聚合物分离。

存在未反应的水杨酸，在最后重结晶过程中可被除去。水杨酸的存在还较易氧化 生成一系列醌式有色物质（黄色及蓝至黑色物质），这也导致了阿司匹林不稳定 变色。

三、实验材料与设备

表1 玻璃仪器及规格

名称

规格 数量 量筒

100ml 1 锥形瓶

500ml 1 烧杯

250ml 2 量筒

5ml 1

表2设备型号及规格 0 t C-0

设备名称

型号 厂家 集热式恒温加热

DF-101S 郑州长城科工贸 磁力搅拌器

有限公司 电子天平

e=10d 塞多丽斯科学仪 器有限公司 循环水真空泵

SHB-川 郑州长城科工贸 有限公司 真空干燥箱

DZF-6020 上海精宏实验设 备有限公司 显微熔点仪 SGW X-4

上海精密科学仪 器有限公司

表3 试剂及规格 名称 厂家 规格 用量 水杨酸 天津市福晨 化学试剂厂

分析纯 10g 无水醋酸酐 广东汕头市 西陇化工厂

分析纯AR 25ml 碳酸氢钠

上海联诚化 工试剂有限 公

司

分析纯AR 10g 无水乙醇 浙江三鹰化 学试剂有限 司出

品

分析纯 适量 浓硫酸 上海成海化 学

工业有限 公司

分析纯AR 1.5ml 浓盐酸 上海成海化 分析纯

15ml 学工业有限 公司

四、实验操作步骤

1、向干燥的500ml锥形瓶中放入称量好的水杨酸（10g, 0.075mol）、乙酐（25ml、27g、

0.265mol）,滴入1.5ml浓硫酸，以保鲜膜封口后，轻轻振荡锥形瓶使完全溶解，在

77r水浴中加热约20min;（温度过高则使气泡产生，很有可能是由于乙酐发生了分解）

2、移出锥形瓶后，待内容物温热时（手摸瓶壁没有烫感时即可，差不多30-

40C），慢慢加入20~25ml冰水（此时反应放热，甚至沸腾）；平稳后再加入200ml水，用冰水浴冷却1.5h,使结晶析出；抽滤，用少量冰水洗涤两次，得阿司匹林的粗品；

3、将阿斯匹林的粗产物移至另一250ml烧杯中，加入125mL饱和NaHCO（ 150ml水加

10g碳酸氢钠）溶液，搅拌，直至无CO气泡产生。然后抽滤，用少量水洗涤，将洗涤液与滤液合并，弃去滤渣。

4、将上述滤液倒入烧杯中（慢慢地分多次倒入），加盐酸溶液（大约15mL浓盐酸加入

40mL水配置）调pH为2左右，阿斯匹林复沉淀析出。用冰水冷却，令结晶完全析出后，抽滤，冷水洗涤，压干滤饼，干燥。

5、阿司匹林的精制：取250ml烧杯，将所得粗品用35%酒精（按95%乙醇：水=1:2 配

置）水浴50 E溶解，酒精分多次加入，搅拌下加入的酒精的量直到刚好溶解为

止，冷却析晶；抽滤得粗品，测熔点，计算得率。

五、实验操作注意事项：

1、酯化反应温度在80度左右，太高乙酰水杨酸易发生分解,分解温度为128~135C

2、反应结束第一次加冰水时需小心少量多次加入，醋酸酐分解，放热，蒸汽溢出，最好在通

风橱中操作。

3、加入饱和碳酸氢钠溶液时要一边加一边搅拌，会产生大量气泡，少量多次加完。

4、用盐酸酸化后，如果没有固体析出，可测一下pH,最佳为2~2.4.

5、当用有机溶剂重结晶时，以免溶剂的蒸气的散发或火灾事故的发生，应避免明火,

以防着火。

六、实验现象记录和处理

七、实验结果与分析

经熔点测定仪测得熔点为130C，精制后的阿司匹林称重为 5.373g,得率为5.373/10=53.73%;

阿司匹林的产率主要跟以下几个方面有关系:

a. 温度的控制：

加冰水的过程温度的控制很关键，本次实验是采用分次振荡加入的方法（即加入后振摇锥形瓶），分次是为了防止一次性加入时温度升得太快且难以快速降温而导致乙酰水杨酸发生分解，致使产率过低。振摇一方面是为了散走热量，另一方面是使残留的醋酸酐分解反应进行的比较彻底点。

为使温度不致上升过快，在加完一次冰水后触碰瓶壁时感觉不烫手再加入下一

次，大致温度为40-50C，我认为这个降温时间可以稍延长，但是不应过长，过长会导致冰水熔化的过多，达不到降低溶解度，从而使产品晶体析出来的效果。

b. 反应物的用量：

水杨酸是一个双官能团化合物（具有酚羟基与羧基），会发生两种酯化反应，其中一种就是自身缩合反应，为了使酰化反应进行的程度更大一些，醋酸酐的量应该大大过量，同时，它还起着有机溶剂的作用，且取用醋酸酐的过程会挥发造成部分损失。本实验醋酸酐的摩尔量为水杨酸的 3.5倍。

c. 质子酸的作用：

本来水杨酸分子内存在氢键，阻碍酚羟基的酰化反应，反应需加热至150-160C

才能进行，加入少量浓硫酸后，破坏氢键作用，使反应温度降低至80C左右，

从而减小副产物的产生。

d. 精制重结晶过程：

置于50r水浴中加热时加热时间不宜过长，温度不宜过高，否则阿司匹林会发生水解

八、讨论、心得

由于酚羟基的O原子与苯环之间存在着p-n共轭体系，使酚羟基的O原子电子云密度降低，因此其活性较醇羟基弱，所以酚的酰化一般采用酰氯、酸酐等较强的酰化剂。酸酐是一个强酰化剂，可对各种类型的羟基进行酰化，反应不可逆，反应中无水生成，一般需要加入质子酸、Lewis酸、有机碱等作催化剂。在本次实验中采用了硫酸这种质子酸作为催化剂。