阿司匹林合成实验改进

1、阿司匹林合成实验改进谭伟，杜志云，卢宇靖，张磊(广东工业大学 轻工化工学院，广东 广州 510006摘 要以水杨酸和乙酰氯为原料，浓硫酸为催化剂合成阿司匹林。结果表明，当水杨酸用量为2.0 g，乙酰氯用量为5 mL，浓硫酸用量为1 mL时，85 反应15 min，阿司匹林收率可达73.8 %，比同等条件下乙酸酐的收率提高了20 %左右。关键词阿司匹林；水杨酸；乙酰氯；乙酸酐中图分类号TQ 文献标识码A 文章编号1007-1865(201201-0008-01Experimental Improvement of Aspirin SynthesisTan Wei, Du Zhiyun, Lu Y

2、ujing, Zhang Lei(Faculty of Chemical Engineering and Light Industry, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510006, ChinaAbstract: Aspirin was synthesized using raw materials of salicylic acid and acetyl chloride, which was catalyzed by concentrated sulphuric acid. Results were showed that yi

3、eld of aspirin was reached 73.8 % under as follow conditions: salicylic 2.0 g, acetyl chloride 5 mL, concentrated sulphuric acid 1 mL, temperature 85 , reaction 15 min. Compared with acetic anhydride, yield of aspirin was enhanced about 20 % at status conditions.Keywords: Aspirin；salicylic acid；acet

4、yl chloride；acetic anhydride阿司匹林(Aspirin，又称醋柳酸，化学名称：2-乙酰氧基苯甲酸。阿司匹林是应用最广泛的消炎、解热、镇痛药物之一。到目前为止，阿司匹林已应用百年，成为医药史上三大经典药物之一，至今它仍是世界上应用最广泛的解热、镇痛和抗炎药，也是作为比较和评价其他药物的标准制剂。近年来的医学研究还发现，阿司匹林具有抗血栓、预防结肠癌、抑制艾滋病病毒繁殖等作用1，对防治乳腺癌、肺癌、皮肤癌也有较好的功效2-5，于是重新引起了人们极大的兴趣。阿司匹林的合成实验是制药工程专业化学制药方向本科生必修实验，在现行的阿司匹林合成实验中常用乙酸酐和水杨酸为原料，但由于

5、乙酸酐是制备毒品的原材料，采购麻烦，且反应速率慢和转化率较低，生成的产物中存在乙酸单体，阿司匹林的分离提纯较困难。而乙酰氯为原料可以克服以上缺点，且原料易得。基于以上原因，本实验采用乙酰氯为原料替代乙酸酐合成阿司匹林，以改进现行的阿司匹林合成实验。1 试剂与仪器 水杨酸，广州市金正豪化工有限公司；乙酰氯，常州苏杭精细化工有限公司；浓硫酸，深圳市凯利兴化工有限公司；碳酸氢钠，广州市林盛化工有限公司；浓盐酸，乙酸乙酯，三氯化铁，广州市金正豪化工有限公司。SZCL-3型数显智能控温磁力搅拌器，郑州长城科工贸有限公司；RE-52A 旋转蒸发器，上海亚荣生化仪器厂；SHZ-D( 循环水式真空泵，巩义市予

6、华仪器有限责任公司；TJ600型精密电子天平，常熟双杰测试仪器厂。2 实验方法2.1 实验原理水杨酸分子中含羟基(-OH、羧基(-COOH，具有双官能团。实验采用强酸硫酸为催化剂，以乙酰氯为乙酰化试剂，与水杨酸的酚羟基发生酰化作用形成酯。反应如下：OHCH 3CCH 3+ 增大，如果要在酚羟基发生反应，首先外界给与能量破坏其分子内氢键，才能发生酰化反应，所以在没有催化剂存在时，反应须加热到150160 才能反应，但如果加入少量的浓硫酸，或浓磷酸、过氯酸(CH2ClCOOOH 、氯化锌等破坏氢键，反应温度可降至6080 ，而且反应副产物也会降低，这是一个较简单、产率较高的反应。其主要副反应有：3

7、COCH 3OHOHC O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。实验用FeCl 3检查产品的纯度，若产品中有未反应完酚羟基，遇FeCl 3呈紫蓝色。如果在产品中加入一定量的FeCl 3，无颜色变化，则认为纯度基本达到要求。利用阿司匹林的钠盐溶于水来分离少量不溶性聚合物。2.2 实验装置示意图(见图1图1 阿司匹林合成装置Fig.1 Sketch of aspirin synthesis equipment3 实验步骤3.1 乙酰水杨酸制备(1称取水杨酸2.0 g于三颈烧瓶(200 mL，在通风条件下用吸管取乙酰氯5 mL，加入烧瓶，然后用滴管滴入5滴浓流酸，缓缓地

8、摇荡三颈烧瓶，使固体完全溶解，盖上带玻璃管的胶塞，连接好装置，慢慢加热至85 ，保持温度15 min。(2将三颈烧瓶从热源上取下，使其慢慢冷却至室温，在冷却过程中，阿司匹林渐渐从溶液中析出，待结晶形成后再加入100 mL 水，并将该溶液放入冰浴中冷却20 min，晶体完全析出。(3抽滤得到固体，用冰水洗涤几次，并压紧抽干，固体转移至表面皿，风干，得到的固体为阿司匹林粗品。 3.2 乙酰水杨酸提纯(下转第158页收稿日期 2011-09-08基金项目 广东工业大学质量工程项目(20102029，402102229作者简介 谭伟(1974-，男，湖南茶陵人，博士，副教授，主要研究方向为天然产物与绿

9、色化学。在介绍理想气体的膨胀做功时，有些同学无法理解为什么经常会练习理想气体膨胀和压缩过程的体积功，鉴于此，我们布置了“汽车是如何奔跑的”这样的问题，让学生课后合资料。课上讨论时，学生很有兴趣。通过讨论大家明确了早期的火车和轮船上用的蒸汽机是外燃机。利用燃料煤燃烧产生的热，使水在高压锅炉内变为高温、高压水蒸汽，然后进入绝热的气缸膨胀，从而对外做功，而膨胀后的水蒸汽进入冷凝器降温并凝结为水，循环使用。外燃机效率低、体积大。目前多用内燃机，内燃机是油或气在气缸中燃烧产生高温、高压气体，气体对外膨胀做功产生动力。相比之下，内燃机比外燃机的效率高。对于问题的创设可以考虑由浅入深，由易到难，形成适当难度

10、梯度，并注意趣味性、艺术性和逻辑性。我们在教学过程中尝试了以上方法，收到了较好的效果。4 充分利用现代技术手段随着社会的发展、科技的进步，教学媒体日趋增多。由于计算机的人机交互功能以及它的图、文、声、色、光、动画等强烈地抓住了学生的学习兴趣，改变了以往物理化学教学枯燥的特点，让一些抽象的或很难想像的现象变得形象、具体可感，有利于突破教学难点，创造出最佳的学习环境和最好的教学效果5。例如：气体膨胀过程、精馏过程、Langmuir 吸附过程、丁达尔现象、渗透压现象、结晶分离提纯等，利用传统的教学手段，透过黑板、教材、挂图等只能看到它们的平面图或结构图，学生所学内容与实际联系不起来，感觉很枯燥。而利

11、用PowerPoint 和Flash 将上述素材制成相应的课件，因其图画形象逼真，增强了学生的学习兴趣，教师讲授起来轻松，学生也理解得很清楚。利用灵活多变的教学手段以及网络课程和网络资源进行网络环境教学，可以实现课堂教学中教与学的交互以及课程的互动教学，利于学生构建自己的知识体系，并且在教师的主导作用下，利于发挥学生在学习中的主体作用，以达到更好的学习效果6。参考文献1郑秋容，朴银实改进教学方法提高教学效果J大学化学，2004，19(6：19-212方文军，雷群芳，王国平，等工科物理化学教学改革与实践J化工高等教育，2005，2：33-353田清平，丁红，刑桂琴物理化学在药学中的作用J山西医科

12、大学学报：基础医学教育版，2003，5(4：360-361 4肖士民，谢家声，谢逢春在物理化学教学中突出科学方法的授讲J化工高等教育，2003，3：68-695赵艳茹，赵建勋，温亚丽多媒体在物理化学教学中的应用J平顶山师专学报，2002，17(2：74-756何广平，袁中直，李星华，等网络化的互动教学法及其在“物理化学”教学中的应用J广东工业大学学报：社会科学版，2002，2(2：51-53(本文文献格式：张怀红，黄连荣制药工程专业物理化学教学初探J广东化工，2012，39(1：157-158(上接第8页(1将阿司匹林粗品置于100 mL烧杯中缓慢加入饱和NaHCO 3溶液80 mL，产生大量

13、气体，搅拌到没有气泡(二氧化碳 放出为止(嘶嘶声停止 ，固体大部分溶解。若有不溶的固体存在，用真空抽滤除去不溶物，并用少量水洗涤。(2将滤液和洗涤液合并并转移至200 mL烧杯中，缓缓加入15 mL 4 mol/L的盐酸，边加边搅拌，有大量气泡产生，阿司匹林从溶液中析出。将烧杯进行冰浴冷却，用冰水冷却10 min后抽滤，23 mL冷水洗涤几次，抽紧压干固体，得到阿司匹林粗品。(3将所得到的阿司匹林放入1000 mL的圆底烧瓶中，加入15 mL乙酸乙酯，放入旋转蒸发仪装置中，直至固体溶解。冷却至室温，阿司匹林晶体渐渐析出，抽滤得到阿司匹林精品，干燥后称重。4 结果与讨论试验以水杨酸和乙酰氯为原料

14、，浓硫酸为催化剂合成阿司匹林，结果表明，当水杨酸用量为2.0 g，乙酰氯用量为5 mL，浓硫酸用量为1 mL时，85 反应约15 min，经过纯化处理后可得到1.92 g阿司匹林精品，收率可达73.8 %，与同等条件下乙酸酐为原料合成相比，收率提高了20 %左右，其原因与原料的本身性质有关，乙酰氯的反应活性高于乙酸酐。1 %FeCl3溶液对阿司匹林精品进行纯度检测，盛阿司匹林精品的试管中为无色。反应过程中由于会产生HCl 气体，因此实验装置中有一个简易回收装置，实验过程中盛水的烧杯中会有棕黑色液体生成，应该是少量乙酰氯溢出进入水中所致。另外，实验过程中还有一些注意事项如下：(1乙酰氯是无色澄清

15、液体，有刺激性臭气，在潮湿空气中发烟，为了减少乙酰氯对人员的伤害，在量取乙酰氯时一定要在通风厨内操作。(2反应结束后，回收烧杯内一定要加入足够量的Na 2CO 3溶液以中和HCl ，消除废弃液对管道的腐蚀和对环境的污染。(3其他操作注意事项参照实验教材6。参考文献1朱俊阿司匹林的新用途J内蒙古中医药，2010(15：78-792Ratnasinghe L D，Graubard B I，Kahle L，et a1Aspirin use and mortality from cancer in a prospective cohort studyJAnticancer Res，2004，24(5B

16、：3177-3184 3Moysich K B，Menezes R J，Ronsani A，et a1Regular aspirin use and lung cancer riskJBMC Cancer，2002，2(1：31-37 4Garcia Rodriguez LA，Gonzalez-Perez ARisk of bresat cancer among users of aspirin and other anti-inflammatory drugsJBritish Journal of Cancer，2004，91(3：525-529 5Johnson T W，Anderson K E，Lazovich D，et a1Association of aspirin and nonsteruidal anti-inflammatory drug use with