乙酰水杨酸的制备-思考题.pdf

1、乙 酰 水 杨 酸 （ 阿 司 匹 林 ） 的 合 成一、教学要求： 1、 通过 本实 验了 解乙 酰水 杨酸 （阿 斯匹 林） 的制 备原 理和 方法 。2、 进一 步熟 悉重 结晶 、熔 点测 定、 抽滤 等基 本操 作。3、 了解 乙酰 水杨 酸的 应用 价值 。二、预习内容：1、 重 结晶 操作2、 抽 虑操 作三、实验操作流程： , 70 2min 15min 三、实验原理： 乙 酰水 杨酸 即阿 斯匹 林（ aspirn） ， 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 ， 有 关报 道表 明 ， 人 们正

2、在发 现它 的某 些新 功能 。 水 杨酸 可以止 痛 ， 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。 阿 斯匹 林是 由水 杨酸 （ 邻 羟基 苯甲 酸 ） 与 醋酸 酐进 行酯 化反 应而 得的 。 水 杨酸 可由 水杨 酸甲酯 ， 即 冬青 油 （ 由 冬青 树提 取而 得 ） 水 解制 得 。 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

3、杨酸 。反 应式 为：OOHOH+(CH3O)2浓 H2SO4 OOHOCH3+CH3OH副 反应 ： OOHOH2 OHCOO OOH +OH2OOHOCH3 OOHOH+ OCH3COOOOH表 1主 要试 剂和 产品 的物 理常 数名 称 分 子量 m.p或 b.p 水 醇 醚水 杨酸 138 158(s) 微 易 易醋 酐 102.09139.35(l) 易 溶 乙 酰水 杨酸 180.17 135(s) 溶 、热 溶 微四、实验步骤： 在 50mL圆 底烧 瓶中 ， 加 入干 燥的 水杨 酸 7.0g（ 0.50mol） 和 新蒸 的乙 酸酐 10ml（ 0.10mol）(思 考题

4、1)， 再加 10滴 浓硫 酸， 充分 摇动 （思 考题 2） 。 水浴 加热 ，水 杨酸 全部 溶解 ，保 持瓶 内温 度 在 70 左 右 （ 思 考 题 3） ， 维 持 20min， 并 经 常 摇 动 。 稍 冷 后 ， 在 不 断 搅 拌 下 倒 入 10ml冷水 中， 并用 冰水 浴冷 却 15min， 抽滤 ，冰 水洗 涤（ 思考 题 4） ， 得乙 酰水 杨酸 粗产 品。将 粗产 品转 至 250ml圆 底烧 瓶中 ， 装 好回 流装 置 ， 向 烧瓶 内加 入 10ml乙 酸乙 酯和 2粒 沸石 ，加 热回 流 ， 进 行热 溶解 （ 思 考题 5） 。 然 后趁 热过 滤

5、 ， 冷 却至 室温 ， 抽 滤 ， 用 少许 乙酸 乙酯 洗涤 ，干 燥， 得无 色晶 体状 乙酰 水杨 酸， 称重 ，计 算产 率。 测熔 点（ 思考 题 6） 。乙 酰水 杨酸 熔点 ： 136 。六、存在的问题与注意事项： 1、 热 过滤 时， 应该 避免 明火 ，以 防着 火。2、 为 了检 验产 品中 是否 还有 水杨 酸 ， 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 ） 。3、 产 品 乙 酰 水 杨 酸 易

6、受 热 分 解 ， 因 此 熔 点 不 明 显 ， 它 的 分 解 温 度 为 128135 。 因 此 重 结 晶 时 不 宜长 时间 加热 ，控 制水 温， 产品 采取 自然 晾干 。用 毛细 管测 熔点 时宜 先将 溶液 加热 至 120 左 右 ，再 放入 样品 管测 定。 4、 仪 器要 全部 干燥 ， 药 品也 要实 现经 干燥 处理 ， 醋 酐要 使用 新蒸 馏的 ， 收 集 139140 的 馏分 。5、 本实 验中 要注 意控 制好 温度 （水 温 90 ）6、 产 品用 乙醇 -水 或苯 -石 油醚 （ 609 ） 重结 晶。七、深入讨论： 1、 乙 酰水 杨酸 的应 用价

7、 值 阿 司匹 林 英 文名 称： aspirn其 他名 称： 乙 酰水 杨酸 ，醋 柳酸 。 适 应症 ： 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 、

8、肌 肉痛 、头 痛、 偏头 痛、 痛经 、牙 痛 、 咽喉 痛、 感冒 及流 感症 状。 2、 乙酰 水杨 酸其 它制 备方 法在 干燥 的锥 形瓶 中放 入称 量好 的水 杨酸 (2g0.45mol)、 乙 酐 (5ml5.4g0.53mol)， 滴 入5滴 浓 硫 酸 ， 轻 轻 摇 荡 锥 形 瓶 使 溶 解 ， 在 8090 水 浴 中 加 热 约 15min， 从 水 浴 中 移 出 锥 形 瓶 ，当 内容 物温 热时 慢慢 滴入 35mL冰 水 ， 此 时反 应放 热 ， 甚 至沸 腾 。 反 应平 稳后 ， 再 加入 40mL水 ，用 冰水 浴冷 却 ， 并 用玻 棒不 停搅 拌

9、 ， 使 结晶 完全 析出 。 抽 滤 ， 用 少量 冰水 洗涤 两次 ， 得 阿斯 匹林粗 产物 。 将 阿 斯 匹 林 的 粗 产 物 移 至 另 一 锥 形 瓶 中 ， 加 入 25mL饱 和 NaHCO3溶 液 ， 搅 拌 ， 直 至 无 CO2气泡 产生 ，抽 滤， 用少 量水 洗涤 ，将 洗涤 液与 滤液 合并 ，弃 去滤 渣 (为 何物 ?)。先 在烧 杯中 放大 约 5mL浓 盐酸 并加 入 l0mL水 ，配 好盐 酸溶 液， 再将 上述 滤液 倒入 烧杯 中，阿 斯匹 林复 沉淀 析出 ，冰 水冷 却令 结晶 完全 析出 ，抽 滤， 冷水 洗涤 ，压 干滤 饼， 干燥 。3、

10、 阿 斯匹 林的 鉴定 外 观及 熔点纯 乙酰 水杨 酸为 白色 针状 或片 状晶 体 ， m.p 135136 ， 但 由于 它受 热易 分解 ， 因 此熔 点难测 准。 各 种谱 图乙 酰水 杨酸 的红 外光 谱图乙 酰水 杨酸 的核 磁共 振碳 谱图 乙 酰水 杨酸 的质 谱图八、思考题和测试题 思 考题 1： 为什 么使 用新 蒸馏 的乙 酸酐 ？思 考题 2： 加入 浓硫 酸的 目的 是什 么？思 考题 3： 为什 么控 制反 应温 度在 70 左 右？思 考题 4： 怎样 洗涤 产品 ？思 考题 5： 乙酰 水杨 酸还 可以 使用 溶剂 进行 重结 晶？ 重结 晶时 需要 注意 什

11、么 ？思 考题 6： 熔点 测定 时需 要注 意什 么问 题？思 考题 1答 ： 长 时间 放置 的乙 酸酐 遇空 气中 的水 ， 容 易分 解成 乙酸 ， 所 以在 使用 前必 须重 新蒸 馏 ，收 集 39-40 馏 分。思 考题 2答 ：浓 硫酸 作为 催化 剂。思 考题 3答 ： 反 应温 度不 宜过 高 ， 否 则将 增加 副产 物 （ 如 水杨 酰水 杨酸 酯 、 乙 酰水 杨酰 水杨 酸酯 ）的 生成 。 思 考题 4答 ： 洗 涤时 ， 应 先拨 开吸 滤瓶 上的 橡皮 管 ， 加 少量 溶剂 在滤 饼上 ， 溶 剂用 量以 使晶 体刚好 湿润 为宜 ，再 接上 橡皮 管将 溶

12、剂 抽干 。 思 考题 5答 ：还 可以 用乙 醇 -水 、乙 酸、 苯、 石油 醚（ 30-60 ） 等溶 剂进 行重 结晶 。重 结晶 时 ，溶 液不 能加 热过 久， 以免 乙酰 水杨 酸分 解。 当 用有 机溶 剂重 结晶 时 ， 不 能用 烧杯 等敞 口容 器进 行 ， 而 应用 回流 装置 ， 以 免溶 剂的 蒸气 的散 发或 火灾 事故 的发 生。 热过 滤时 ，应 避免 明火 ，以 防着 火。 思 考题 6答 ： 产 品乙 酰水 杨酸 易受 热分 解 ， 因 此熔 点不 明显 ， 它 的 分 解 温 度 为 128135 。 因 此重 结晶 时不 宜长 时间 加热 ， 控 制水

13、 温 ， 产 品采 取自 然晾 干 。 用 毛细 管测 熔点 时宜 先将 溶液 加热 至 120 左 右， 再放 入样 品管 测定 。测 试题 1、 水杨 酸与 醋酐 的反 应过 程中 ，浓 硫酸 的作 用是 什么 ？测 试题 2、 若在 硫酸 的存 在下 ，水 杨酸 于乙 醇作 用将 得到 什么 产物 ？写 出反 应方 程式 。测 试题 3、 本实 验中 可产 生什 么副 产物 ？测 试题 4、 通过 什么 样的 简便 方法 可以 鉴定 出阿 斯匹 林是 否变 质？测 试题 5、 混合 溶剂 重结 晶的 方法 是什 么？测 试题 6、 本实 验是 否可 以使 用乙 酸代 替乙 酸酐 ？测 试

14、题 1答 ：浓 硫酸 作为 催化 剂。测 试题 2答 ：将 得到 水杨 酸乙 酯， 反应 式如 下：OOHOH+浓 H2SO4 OOC2H5OH +H2OCH32OH测 试题 3答 ：本 实验 的副 产物 包括 水杨 酰水 杨酸 酯、 乙酰 水杨 酰水 杨酸 酯和 聚合 物。测 试题 4答 ： 为 了检 验产 品中 是否 还有 水杨 酸 ， 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 ） 。测 试题 5答 ： 当 一种 物质 在

15、一 些溶 剂中 的溶 解度 太大 ， 而 在另 一些 溶剂 中的 溶剂 度又 太小 ， 不 能选 择到 一种 合适 的溶 剂时 ， 常 可使 用混 合溶 剂而 得到 满意 的结 果 。 所 谓混 合溶 剂 ， 就 是把 对此 物质 溶解 度很 大的 和溶 解度 很小 的而 又能 互溶 的两 种溶 剂（ 例如 水和 乙醇 ）混 合起 来 ， 这样 可以 获得 新的 良好 的溶 解性 能 。 用 混合 溶剂 重结 晶时 ， 可 以先 将待 纯化 的物 质在 接近 良溶剂 的沸 点时 溶于 良溶 剂中 （在 此溶 剂中 极易 溶解 ） 。 不有 不溶 物， 趁热 滤去 ；若 有色 ，则 用适 量 （

16、 如 1-2%） 活 性 炭 煮 沸 脱 色 后 趁 热 过 滤 。 于 此 热 溶 液 中 小 心 地 加 入 热 的 不 良 溶 剂 （ 物质 在此 溶剂 中溶 解度 很小 ） ， 直至 所出 现的 浑浊 不再 消失 为止 ，再 加入 少量 溶剂 或稍 热使 恰好 透明 。然 后将 混合 液冷 却至 室温 ，使 结晶 从溶 液中 析出 。 有 时 也 可 以 将 两 种 溶 剂 先 进 行 混 合 ， 如 1： 1（ 体 积 比 ） 的 乙 醇 和 水 ， 则 其 操 作 和 使 用 单一 溶剂 时相 同。测 试题 7答 ： 不 可以 。 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。