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实验25

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乙酰水杨酸(阿斯匹林)的制备

一、实验目的

1.学习用乙酸酐作酰基化试剂酰化水杨酸制乙酰水杨酸的酯化方法。 2.巩固重结晶,抽滤等基本操作。 3.了解乙酰水杨酸的应用价值。 二、实验原理

COOHOHCOOH+(CH3CO)2OH2SO4OCOCH3+CH3COOH

相关知识介绍:

水杨酸是1838年第一次由强碱作用于相应的醛后,经酸化得到的一种化合物。

CHOOHOHCH2OHOHCOOH+OH

1859年Kolbe使用干燥的苯酚钠盐粉末和CO2在4~7atm下进行反应(1 atm = 101.325 KPa)制的廉价的水杨酸。

COOHONa(S)+CO24~7atmOH

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。 羧基发生酯化:

COOHOH+EtOHconc. H2SO4CO2EtOH

羟基发生酯化:

1987年德国拜耳公司合成出来 乙酰水杨酸易形成分子内形成氢键:

COOHOHH+(CHCO)O+32COOHOCOCH3

OCOHOH

酚类化合物的酯化也称酰化,常用的酰基化试剂有酰卤、酸酐等。此反应也是保护酚羟基的方法。

乙酰水杨酸(阿司匹林)是一种非常普通的治疗感冒的药物,有解热止痛的效用,同时还可以软化血管。 三、实验仪器与药品 仪器:

① 50mL非标准口锥形瓶;②玻璃棒(一头带尖的);③5mL量筒;④滴管; ⑤19#干燥蒸馏装置一套(100mL圆底烧瓶、直型冷凝管、蒸馏头、温度计套管、100℃、200℃温度计、100mL尾接锥形瓶、尾接管);⑥布氏漏斗;⑦抽滤瓶;⑧刮刀;⑨水泵;⑩滤纸。 药品:水杨酸、醋酐、浓硫酸、冰 【物理常数】

Name 水杨酸 醋酐 M 138 102.09 m.p.或b.p. 158(s) 139.35(l) 135(s) 水 微 易 溶、热 醇 易 溶 溶 醚 易 ∞ 微 乙酰水杨酸 180.17 四、实验步骤 (一)粗产品的制备:

1、投料:

3 g 水杨酸4.5g 乙酸酐5 d 浓硫酸

50 ml 的锥形瓶中, 振荡使水杨酸全部溶解

2、加热(温度80~85℃)30min。

1、稍冷却,不断搅拌下慢慢倒入到50ml水中,用冷水冷却,粗产品析出。 2、抽滤得粗产品。 (二)粗产品的精制

1、将粗产品转移到100ml烧杯中,加入38ml饱和NaHCO3水溶液,搅拌5-10min,至无CO2产生。

2、抽滤除去聚合物,用5-10ml水冲洗漏斗,合并滤液。

3、将滤液倒入(7ml浓盐酸+15ml水)的烧杯中,搅拌,晶体析出。 4、冷却,抽滤得产品。

3、重结晶:用乙醇:水=1:1的混合溶剂5ml做重结晶。(注意:用有机溶

剂做重结晶时应用回流装置,但考虑到乙醇的用量少,且乙醇毒性不大,所以可以不用回流装置,直接在电热套上加热至溶解即可)。 4、纯乙酰水杨酸:针状晶体,熔点:135~136℃。 五、注意事项

1、仪器要全部干燥,药品也要实现经干燥处理。

2、乙酰水杨酸受热后易发生分解,分解温度为126~135℃,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。 3、产品用乙醇-水或苯-石油醚(60~90℃)重结晶。 4、本实验中要注意控制好温度(水温80~85℃)。 六、思考题

1、水杨酸与乙酸酐的反应过程中浓硫酸起什么作用?

2、纯的乙酰水杨酸不会与三氯化铁溶液发生显色反应。然而,在乙醇-水混合溶剂中经重结晶的乙酰水杨酸,有时反而会与三氯化铁溶液发生显色反应,这是为什么?

3、水杨酸与乙酸酐反应结束后,如果不采用碳酸氢钠成盐、盐酸酸化的方法分离聚合物杂质,可否加拟定一个分离的方案?

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