1、第 1 页 共 4 页COOHOH+OCOCH3COOH COOHOCOCH3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
2、剂。副反应有：COOH COOH CO+ 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 FeCl3 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 FeCl3 呈紫蓝色。如果在产品中加入一定量的 FeCl3，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 NaHCO3(aq)，4mol/L 盐酸，浓流酸，冰块，95%乙醇，蒸馏水，1%
3、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。第 2 页 共 4 页五、实验步骤及注意事项实验步骤 实验注意事项、实验改进一乙酰水杨酸制备（1）称取水杨酸 1.98g 于锥形瓶（150mL）；在通风条件下用吸量管取乙酸酐 5mL，加入锥形瓶，滴入 5 滴浓流酸，摇动使固体全部溶解，盖上带玻璃管的胶塞，在事先预热的水浴中加热约 10-15min2水浴装置：500mL 烧杯中加 100mL 水、沸石，用温度计控制 85-90。（2）取出锥
4、形瓶，将液体转移至 250mL 烧杯并冷却至室温（可能会没有晶析出）。加入 50mL 水，同时剧烈搅拌；冰水中冷却10min，晶体完全析出。（3）抽滤。冷水洗涤几次，尽量抽干，固体转移至表面皿，风干。（1）若用3mL可减少副反应发生，易于晶体析出，提高产率。n(水杨酸 ) :n(乙酸酐)=1:23较为合适。浓硫酸作用在于破坏水杨酸分子内氢键，降低反应温度（150-160）到8590发生，避免高温副反应发生，提高产品纯度、产率。浓硫酸用量要控制（V0.2mL）。附乙酰水杨酸分解温度：126-135水杨酸与乙酐混合后没有及时加硫酸并加热，会发生较多副反应。（2）该步搅拌要激烈，否则会析出块状物体，
5、影响后续实验。（3）准备干燥、干净的抽滤瓶，用母液洗烧杯二至三次，尽量将固体都转移至漏斗。二乙酰水杨酸提纯（1）粗产品置于 100mL 烧杯中缓慢加入饱和NaHCO3溶液，产生大量气体，固体大部分溶解。共加入约 5mL 饱和 NaHCO3(aq)搅拌至无气体产生。（2）用干净的抽滤瓶抽滤，用 5-10mL 水洗（可先转移溶液，后洗）。将滤液和洗涤液合并并转移至 100mL 烧杯中，缓缓加入 15mL 4mol/L 的盐酸。边加边搅拌，有大量气泡产生。（3）用冰水冷却 10min 后抽滤，2-3mL 冷水洗涤几次，抽干。干燥。称量。（4）产品纯度检验：取几粒结晶，加 5mL 水，滴加 1%FeC
6、l3溶液。检验纯度。（1）饱和 NaHCO3溶液溶解乙酰水杨酸，不溶解水杨酸聚合物，以此提纯乙酰水杨酸。（2）加入盐酸要滴加，加入过快会导致析出过大的晶粒影响干燥。（3）干燥步骤未取得较好方法，烘箱中801h 以上会烧焦，本次用 55min。产品秤量：1.57g，理论：2.58g。产率60.85%（4）为增加水杨酸和乙酰水杨酸在水中溶解度，可加入乙醇少许。第 3 页 共 4 页OCOHH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
7、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 139140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 1：36） 、本实验中要注意控制好温度(8590),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
8、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。 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 150160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
9、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？OOHOH2OHCOOOOH+OH2OOHOCOCH3OOHOH+ OCOCH3COO OOH第 4 页 共 4 页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 12 滴 1% FeCl3 溶液，观察有无颜色反应（紫色） 。实验改进的可能方法-碱催化实验原理M=138.12 M=102.09 M=180.1
10、5COH COHC3(CH3O)2 CH3O （碱催化）实验试剂水杨酸 1.00g(0.0072mol)，0.05gNa 2CO3 ，乙酸酐 0.9mL(0.0095mol)，浓盐酸，冰块。实验仪器15150mm 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=180.15COH COHCH3(CH3O)2 C3OH （碱催化）实验试剂水杨酸 1.00g(0.0072mol)，0.05gNa 2CO3 ，乙酸酐 0.9mL(0.0095mol)，浓盐酸，冰块。实验仪器15150mm 试管， 100mL、
11、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 15150mm 干净、干燥试管中加入 1.00g 水杨酸，0.05gNa 2CO3 ，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%。
