高中化学 7.2 阿司匹林的合成素材4 苏教版选修6

1、 阿司匹林设计实验摘要：阿司匹林(Aspirin) 是一种具有止痛、退热、抗炎及软化心脑血管等多种功效的药物。本文为阿司匹林的合成综合性、设计性实验小论文，主要介绍了阿司匹林制备的几种合成路线，对其各条合成路线的优缺点进行了简单阐述，从而选择其中一条合成路线酸活化膨润土催化合成阿司匹林进行设计，并解释选择该路线的理由。同时确定实验方案的详细报道，实验方法为选取信阳上天梯矿钙基膨润土为基质 ，通过盐酸酸化制得了酸化膨润土;并以此为催化剂催化合成了阿司匹林，最后增加鉴别、基本鉴定。关键词：水杨酸 阿司匹林 乙酸酐 催化 浓硫酸 膨润土 合成 鉴定正文： 一、阿司匹林的合成路线现状小结目前，用于制备

2、阿司匹林的方法主要有以下几个方法：酸催化合成，酸活化膨润土催化，碳酸氢钠催化，维生素C催化，对甲苯磺酸催化，微波辐射法，碱催化合成阿司匹林，无机氧化物及盐类催化合成阿司匹林，分子筛催化合成阿司匹林。为便于此次实验设计，列出前几种阿司匹林的合成路线的优缺点。1、酸催化合成优点是：硫酸催化法虽然是经典方法，工艺成熟.缺点;但是产品收率不高 ，一般在 6567，副反应多，产品品质不好，设备腐蚀严重 ，同时产生大量废液污染环境 。2、酸活化膨润土催化 优点：1、该方法与直接反应法相比，反应时间短，产物收率高；2、与工业上使用的浓硫酸催化法相比，则具有反应体系温和，不腐蚀设备，不污染环境，后处理方便，具

3、有良好的催化活性 ; 缺点：1、步骤较多，花费时间较长。 2、所需仪器较多，较复杂。3、若重复使用易引起慢性中毒，丧失催化活性。3、硫酸氢钠催化优点：1、硫酸氢钠能较好催化水杨酸与乙酐的酯化反应，其产率比同条件下浓硫酸酯化的产率稍高。2、产物结晶速度较快。硫酸氢钠性质稳定，操作安全，催化所得产物纯白，质量稳定，反应后硫酸氢钠仍呈晶体状，热滤回收重复使用第2次，催化效果无明显变化，节约成本。缺点：温度要控制很好，温度过高会引起产物分解，也要注意控制反应时间。4、维生素 C催化优点：反应速度快，操作简单，催化剂无需回收，反应条件温和，不腐蚀仪器设备，环境无污染。缺点：影响产物收率因素较多，不适量的

4、乙酸酐会降低产物品质，不当的反应温度不利于反应进行，加剧副产物生成，后处理复杂，产品损耗太多难以在生产中的到运用。5、对甲苯磺酸催化优点：对甲苯磺酸是一种固体酸,保管，运输、使用方便、安全 ,反应时间短, 产率高, 反应条件温和, 便于操作, 污染少缺点：随着反应温度的升高 ,酰化反应产 率提高 。当反应达到一定温度时 , 继续升高反应温 度 ,酰化产率开始下降 。因此合成乙酰水杨酸的反应温度应控制在 8185 较为合适。6、微波辐射法 优点：1、大大节约生产时间，提高生产效率，且节约能耗 2、不会腐蚀设备，也不会污染环境 3、有优异的选择性 缺点：目前微波化学领域内存在微波反应器的设计、反应

5、机理的深入研究诸多问题，微波有机合成的研究主要停留在实验室研究阶段。选择合成路线及其原因：根据以上几种阿司匹林的合成路线，我选择了以酸活化膨润土催化合成阿司匹林的方法进行实验设计。主要原因一：膨润土具备二维通道和大孔分子筛的性质,是一种良好的催化剂。二、创新为最重要目的，有关该化合物的合成, 目前仍以直接反应法和浓硫酸催化法为主也有用固体酸或固体氢氧化钠作催化剂以及用微波辐射合成的尝试。但使用酸化膨润土催化合成阿司匹林的研究, 则很少见报道。三、产率较高，高达90.44%,不污染环境，相对于维生素C催化后处理方便，且不腐蚀设备。二、阿司匹林的合成一、目的要求1、 通过本实验，掌握阿司匹林的性状

6、、特点和化学性质。2、 熟悉催化剂的结构特征及最佳催化条件。3、 了解不同浓度盐酸处理的到的酸化膨润土性能。4、 进一步了解酸化膨润土用量、反应时间、重复使用次数等因素对反应收率的影响。二、反应原理三、实验方法1、试剂及主要仪器 试剂：水杨酸 10g 乙酸酐 25ml 碳酸钠 125ml 水 50ml盐酸 25ml 乙酸乙酯 15ml 膨润土（取信阳上天梯膨润土矿） 仪器：250ml锥形瓶 500ml烧杯 酸化槽 STA 409 PC热分析仪XT4-100XI显微熔点测定仪， 2K82B真空干燥箱， ZKB99型循环水多用真空泵， 85-2恒温磁力搅拌器 2、操作（1）膨润土酸化取一定量膨润土

7、原矿粉碎后置于崩解槽，加水配制成浓度为 10的悬浊液，粗滤除去泥沙等杂质；静置 56h后分出沉降部分，经 100l10干燥，得钙基膨润土；将其转入酸化槽，用一定浓度的盐酸浸泡15h以上 ，过 滤除去酸液 ，脱 水 、烘干 ，即完成膨润土酸化；取样进行 TG分析。 （2）阿司匹林的合成 在 250mL锥形瓶 中加入 10g水杨酸 、25mL乙酸酐和一定量酸化膨润土 ；加热并控温在 8590时 ，搅拌反应一定时间；热过滤分出酸化膨润土，滤液冷至室温后置冰水浴中析出产物晶体；加入 50mL水 ，继续冷却至产物结晶完全 ，经减压过滤即得阿司匹林粗品。将粗产物置于 500mL烧杯中 ，加入 125mL饱

8、和NaCO3，溶液 ，搅拌至无 CO2：气泡产生时，转入由 2025mL浓 HCI和 50mL H2O配 成的酸液 中；以冰水浴冷却析出产物晶体；以 1015mL乙酸乙酯重结晶后 ，经减压过滤即得产物阿司匹林。称重，计算收率。3、注意事项 1、以酸化膨润土催化合成阿司匹林的反应时间以 0.5-1.0h 为宜 2、若需要重复使用酸化膨润土, 则必须经常对其进行净化与活化处理 4、阿司匹林化学方法鉴别法 ：加碳酸钠试液，加热水解，再加过量稀硫酸酸化，析出水杨酸白色沉淀,并产 生醋酸臭气 。 三氯化铁反应：中性或弱酸性（pH4-6），分子中的酯键受热水解，显紫堇色。参 考 文 献1、王贵全，陈志勇.以酸活化膨润土催化合成阿司匹林，化学工程师，2004，102、张永华, 王淑萍, 乔世德, 等 J1 非金属矿, 1996, ( 4) : 153、韩璐，马或，阿司匹林的快速鉴别法，药品鉴定，2009，14、肖新荣，刘传湘，汪敏，陈蒙慈，硫酸氢钠催化合