吡啶合成阿司匹林
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吡啶催化合成阿司匹林
【摘要】在有机实验中,反应通常比较缓慢,常常要用加热,光照,加催化剂,加有机溶剂等手段。催化剂则能改变反应的速率,而不改变化学反应结果。在阿司匹林的制备反应中,酸碱催化剂起到很重要的作用。用吡啶催化剂,以水杨酸和乙酸酐为原料合成乙酰水杨酸.比较用不同的催化剂(浓硫酸,浓磷酸,吡啶,醋酸钠,碳酸钾)的催化作用,结果表明, 吡啶是合成乙酰水杨酸的优良催化剂。【关键词】阿司匹林吡啶催化剂水杨酸
【正文】
(一)前言:阿司匹林, 又名乙酰水杨酸, 化学名称:2-乙酰氧基- 苯甲酸,
化学结构式:相对分子质量:180.16
阿司匹林属于非甾体类抗炎药,即NSAIDs,具有较强的解热镇痛作用, 广泛用于抗炎、抗风湿,也是第一个用于临床的抗血小板聚集药。小剂量的阿司匹林可用于预防心脑血管病和短暂性缺血性疾病的发作,如脑血栓、冠心病、心肌梗死、人工心脏瓣膜或其他手术后的血栓形成及血栓闭塞性脉管炎等。【1】随着广大研究者对阿司匹林研究的不断深入,人们发现阿司匹林这100 年老药还有很多新的用途,比如治疗痛经,预防老年痴呆症,防癌作用,防治糖尿病眼底病变,降糖等作用【2】,因而阿司匹林又再次受到了人们的广泛关注。
(二)阿司匹林的制取(实验部分)
1、实验目的
(1)、学习酰化反应的原理和方法,掌握阿司匹林的制备方法。
(2)、掌握易氧化基团的保护方法。
(3)、进一步掌握重结晶的操作技术,抽滤装置的安装与操作。
安全需知:乙酸酐和浓磷酸,浓硫酸具有很强的腐蚀性,使用时须小心。如溅在皮肤上,应立即用大量的水冲洗
2、实验的反应原理
(1)实验反应方程式
:
(2)反应温度应控制在90℃以下,温度过高易发生副反应,同时水杨酸在酸性条件下受热,还可发生缩合反应,生成少量聚合物。 副反应:
O
OH
OH
2
OH
C O
O
O
O
H +O
H 2O
OH
OC OCH
3
O
OH
OH
+
OC OCH
3
C O
O
O O
H
缩合反应:
(3)反应机理:
①吡啶作为亲核试剂对乙酸酐的羰基碳进行加成,②酰氧基离去,生成N —酰基吡啶盐(此时N 带正电荷,吸电子能力比酰氧基强,进一步增加酰基碳的正电性,更有利于水杨酸的进攻,且是一个好的离去基团) 水杨酸酚羟基进攻N —酰基吡啶盐,吡啶离去,生成产物。
N
+加成
CH 3C O
O CH 3C
O
C O C O
CH 3O
N
CH 3COO 吡啶盐
CH 3O
O CH 3O
COOH
H +
O CH 3C COOH
O
N
3反应试剂与仪器:
仪器:锥形瓶,量筒,吸滤瓶,布氏漏斗,小烧杯,电子天平,玻璃棒,温度计,
表面皿
试剂:水杨酸2.76g (0.02mol ), 乙酸酐8mL(0.08mol),吡啶10滴,10%饱和碳酸氢钠溶液40ml ,8%盐酸20ml ,三氯化铁试液,95%乙醇
4、 实验装置
5、 实验步骤:
、
(10操作步骤现象备注
(2)注意事项:
①反应过程中应严格控制好温度,以减少副反应的发生,同时减少产物的消耗。
②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最后一步洗涤晶体的过程中,应用少量水洗涤,不可过多。
【阿司匹林制备结果讨论】
根据以上实验,结合其他同学实验所得的数据,实验结果如下表:
表一:原始数据
不同催化剂作用下乙酰水杨酸的产量
3、实验中除催化剂不同外,(浓磷酸10滴、浓硫酸10滴,吡啶10滴,醋酸钠0.4g,碳酸
钠0.4g)其他反应量相同。
4、由于试验中大家的实验水平不同,做出产品的产量有的数据有较大的偏差,导致实验的结果可能与实际的结果不同。
结论:在阿司匹林的制备反应中,酸碱催化剂起到很重要的作用。用不同的催化剂催化,
以水杨酸和乙酸酐为原料合成乙酰水杨酸.比较其不同的催化剂(浓硫酸,浓磷酸,吡啶,醋酸钠,碳酸钾)的催化作用,结果表明, 碱性催化剂的催化效果好。但是在碱性催化剂中,有机碱和无机碱在催化效率上又有大的区别,有机碱的催化时间远小于无机碱,即综合考虑,吡啶是合成乙酰水杨酸的优良催化剂。
【参考文献】
[1]肖鹏,王占军,杨悦,王晓丹,阿司匹林合成催化剂研究进展,当代化工2011 年6 月第40 卷第6 期
[2]阿司匹林的新用途,临床荟萃2010 年2 月20 日第25 卷第4 期