2022年乙酰水杨酸的制备方法探究检测版

1、- -乙酰水酸的制备方法探究化学专业同学贝贝指导老师周芳霞摘要：乙酰水酸是日常生活中特别重要的药物之一,文章系统的探究了关于阿司匹林的制备方法； 从开展历程、 作用、 危害三方面对阿司匹林进展了介绍,简洁叙述了传统制备乙酰水酸的化学方法；针对传统方法, 对微波辐射和利用共沸物进展水浴加热合成乙酰水酸的两种改良方法进展了讨论；考察了草酸、 硫酸氢钠和路易斯酸 NiSO 4作催化剂制备乙酰水酸的可实施性, 通过分析前人试验数据,系统的探究了硫酸氢钠作催化剂条件下,催化剂用量、反响摩尔比、微波辐射功率、辐射时间等多种因素对乙酰水酸的合成的影响；关键词：乙酰水酸制备催化剂合成引言乙酰水酸自从问世以来始

2、终深受各界欢送,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, 也是作为比拟和评判其他药物的标准制剂；随着科技的开展与时代的进步,它的作用不断被发觉, 作为一种日常药物之一, 其具有解热镇痛、 抗炎、抗风湿等作用； 在临床上乙酰水酸被用来进展多种疾病的治疗,本品可以有效防 治食道癌、直肠和结肠癌等癌症, 仍具有抑制血小板集合的作用, 防止血栓形成；从古至今科学家们对乙酰水酸的讨论就未停顿过；很多院校都开设了乙酰水酸的制备的有机化学试验教学, 通过此项教学, 可以帮忙同学把握有机化学物质别离 提纯的方法,为以后课程、教学打下坚实的

3、根底、但目前的试验成效都不抱负,传统的制备乙酰水酸的化学方法, 耗时耗材,而且其产物的提取纯度也特别有限,不尽人意； 针对这些问题, 科学家们致力于改良合成方法的讨论,力求生产效率- - word.zl- -提高,削减副产物,防止环境的污染,使得试验得以更加精确,大大提升试验的 有效性；随着人们对其需求的增加, 乙酰水酸的合成产率开场受到各界讨论者们的重视；传统的合成方法产率有限,且用浓硫酸1作催化剂,各种试验数据都说明对环境造成肯定的破坏, 随后讨论者们通过试验探究了多种新型合成方法,为了能够找出绿色高效的乙酰水酸的合成技术,查找新的催化剂成为讨论的新课题,有用对甲苯磺酸2, 3,乙酸钠4,

4、三氯稀土5,钨硅酸6等作催化剂合成乙酰水酸的讨论,仍有用微波辐射合成乙酰水酸7,8的讨论；论文对浓硫酸、草酸、硫酸氢钠以及路易斯酸 NiSO4作催化剂的条件下的试验优缺点进展了整理与探究,此外仍介绍了两种新型乙酰水酸的合成试验方法：共沸物加热的乙酰水酸合成；1 乙酰水酸11 乙酰水酸的简介 111 化学中的乙酰水酸微波辐射下的乙酰水酸合成、 利用化学名称 :2-乙酰氧基 苯甲酸,也叫作乙酰基柳酸、醋柳酸；乙酰水酸作为 日常生活用药之一,是历史悠久的解热镇痛药,是一种著名世界的老资格药品,很受人们欢送；其分子相对质量是180.16,熔点是 1.35；乙酰水酸为白色结晶或结晶性粉末, 味微酸,微带

5、醋酸臭, 性质不稳固, 易溶于乙醇, 溶于氯仿和乙醚,微溶于水；化学性质主要分为三个大的方面1酸的通性；2酯化反响；3水解反响；仍能够与 NaOH 发生反响,被碳酸钠和氢氧化钠溶液溶解和分解；通常以水酸为原料, 使它与乙酸酐经过乙酰化直接反响即可制备出阿司匹林；在潮湿- - word.zl- -的空气中会渐渐分解成水酸和醋酸并带稍微酸臭味,闭、枯燥处,以防止其分解；112 医用中的阿司匹林因此贮藏时应当留意置于密在医用中, 一般阿司匹林用以口服后从而到达其解热、止痛、抗血小板集合 等的作用,止痛这是乙酰水酸最根本的作用,能够缓解头痛、神经痛、肌肉痛、关节痛、类风湿性关节炎及牙痛；乙酰水酸可有效

6、防止血栓形成,在临床中,常 用于预防心脑血管疾病的发作或其他手术后的血栓形成；仍可用于胆道蛔虫治 疗；值得留意的是, 阿司匹林虽然有如此大的价值, 但是它仍存在着不行无视的 服用不当可 危害和缺陷, 作为一种药物和化学品, 它有着肯定的毒性和副作用,能会会刺激胃黏膜从而引起溃疡病,或诱发间质性肾炎等； 因此在使用阿司匹林治疗一般感冒和疼痛以外的疾病,肯定要在医生的指示下服用；12 乙酰水酸的研发历史 121 乙酰水酸的问世 阿司匹林自 1899 年上市以来,始终深受人们追捧,作为历史上三大经典药物之 一,即使是在科技兴盛的现在, 虽然显现了各种各样的新的止痛药物,它凭借物美价廉的特点仍旧得到人

7、们的青睐；1898 年,由德国化学家霍夫曼胜利合成出乙酰水酸, 霍夫曼查阅了大量资料, 对水酸及其一系列化合物的性能进展了多次试验分析, 他发觉水酸经过酯化生成的乙酰水酸,不仅酸性、 毒性和副作用都降低了,而且很好的保持了水酸治病的作用；其后由拜耳公司推向市场, 并命名为 阿司匹林； 阿司匹林上市以后, 需求量快速增加, 这为拜耳公司带来了庞大的收 益,同时霍夫曼也由于发觉了乙酰水酸而名扬天下；- - word.zl- -在这之前法国的化学家热拉尔在 引起人们的重视；122 从柳到乙酰水酸1853年第一合成了乙酰水酸, 但是当时并没有乙酰水酸的合成最终追溯到柳, 从柳到乙酰水酸, 这一路的讨论

8、过程经过了很多科学家们的努力； 柳中含有水苷 C13H 18O7,水苷在人体分解为水醇和葡萄糖分子,然后水醇被氧化成水酸, 水酸在当时已经被人们用于止痛；随后又有科学家从其他植物中提取出了水酸, 但是自然植物中含有的水酸提取过程并不简洁,耗时耗力,不仅如此,水酸用于治病副作用很强,它简洁刺激胃,造成胃出血,严重者导致胃溃疡；后来,德国化学家赫尔曼-柯尔柏制造了以苯酚为原料合成水酸 9的方法,实现了水酸的工业化生产,使得水酸的价格大大降低；其后,法国 化学家热拉尔在 1853 年用水酸和乙酸酐反响制得乙酰水酸,热拉尔制造的方法 始终沿用到了今日；2 乙酰水酸的作用21 乙酰水酸的医用价值 乙酰水

9、酸在医学中叫做阿司匹林,是一种常见的解热、止疼及抗风湿类的药物,所以常用来治疗各种疼痛,如牙疼、头疼、肌肉酸痛等；另外,阿司匹林仍可以 预防和治疗冠心病、糖尿病、白障、老年痴呆、心肌梗死过后的长期治疗；经研究,服用阿司匹林能大大降低使胆道再次结石的可能性,能够有效的防治乳腺癌、肺癌、皮肤癌等疾病； 有医生曾做过相关试验观看发觉乙酰水酸对冠心病的治疗 起到了很大的作用；讨论证明阿司匹林对前列腺素合成有抑制作用,能够起到了止痛的作用； 它- - word.zl- -的这种抑制作用可以治疗对前列腺素增多而引起的腹泻；乙酰水酸也是其他药物的中间体, 以乙酰水酸为主药的多种复方制剂也受到大家的欢送；比方

10、：复方阿 司匹林、扑尔感冒片、 复方扑尔敏、 小儿退热片等药, 都属于阿司匹林 “ 家族；22 乙酰水酸的其他价值乙酰水酸除了上述的药用价值外,仍具有很多其他不行无视的宝贵价值；银杏是世界上珍稀裸子植物之一, 具有很高的药用价值, 我国近年来对银杏的开发 利用特别活泼, 但是自然银杏生产周期长, 且幼苗易患苗木茎腐病, 无法满意市场对银杏的需要； 同时仍能降低幼苗茎腐病发病率；产量提高, 有效改善银杏品质；不仅仅是对于银杏而言,在农业上,阿司匹林对农作物有良好的增产,抗旱 等特别成效, 可增强农作物的抗旱、 抗扛倒伏才能, 起到了提高农作物产量的作 用；到目前为止,它的作用仍在始终被不断的发觉

11、中；3 乙酰水酸的危害口服阿司匹林可直接剌激胃黏膜引起胃肠道病症,这是阿司匹林最常见的不良反响,会引起恶心呕吐等病症； 个别患者服用阿司匹林后会引起皮疹、哮喘等过敏反响； 这是由于阿司匹林抑制前列腺素的生成；阿司匹林服用量过大时会出现水酸反响,会导致晕眩、耳鸣,严峻者更是会显现精神错乱、昏迷等,一般停 药 2-3 天后便可完全复原； 阿司匹林用于治疗儿童流感或水痘治疗时可能引起瑞氏综合征； 瑞氏综合征一般认为与以下因素有关：如病毒、水酸盐、外源性病毒、在代缺陷等, 各因素可相互影响而造成； 因此临床上病毒性感冒时不提倡使用阿 司匹林；乙酰水酸的不当使用仍有可能破坏肝、肾功能,造成出血、溶血、造

12、血 功能障碍； 因此,阿司匹林虽然是一种有效地解热镇痛药物,但是其危害也不容- - word.zl- -小觑；4 乙酰水酸的制备自乙酰水酸问世以后, 就有很多讨论者对其合成制备方案不断进展改良,力求到达更高的产率, 并尽可能对环境造成较小的危害,文章以后,对以下几种方法进展了简洁论述；41 关于催化剂本文作者阅读了大量相关在乙酰水酸的制备试验中, 传统的方法中所用催化剂是浓硫酸,但是此种方法反响时间长,耗能多,反响过程中产生副作用,对环境造成很大危害；随着科技与学问的开展, 讨论者们开场尝试用其他更好的化学物来代替浓硫酸,从而到达提高产物、减小破坏的新局面；411 草酸与硫酸氢钠称取肯定物质的

13、量比的水酸和新蒸馏的乙酸酐,分别与肯定量的草酸、 硫酸氢钠一起参与枯燥的圆烧瓶中,置于恒温水浴锅中保持回流温度在最正确反响条件下反响一段时间,观看试验现象；反响完毕后,缓慢冷却至室温,参与适量蒸馏水搅拌,充分冷却,使之完全结晶；进展抽滤,用少量蒸馏水洗涤滤渣数次,参与饱和碳酸氢钠溶液至无气体放出,搅拌,过滤除去副产物,经枯燥后得到乙酰水酸粗产品； 将粗产品用乙醇水溶液进展重结晶提纯,经枯燥后得到白色晶体；称量运算产率；通过前人试验数据10,11：草酸催化剂下,乙酰水酸产率到达 66.5%,硫酸氢钠催化剂下,乙酰水酸的产率到达了 77.3%；经过比拟分析,发觉硫酸氢钠与草酸催化下的乙酰水酸的产率

14、都得到了不同程度的提高,相比拟而言,硫酸氢钠的成效更好一些,做到了有机试验低危害的成效；另外讨论说明由水酸与乙酐酯化合成阿司匹林,用一水硫酸氢钠为催化剂, 硫酸氢- - word.zl- -钠作催化剂合成阿司匹林的成效与浓硫酸催化剂下的阿司匹林合成其成效是差不多的,但是前者试验操作更加平安,硫酸氢钠难溶于有机溶剂, 这使得试验能够胜利别离回收, 可重复使用, 并且极少有碳酸氢钠的不溶副产物产生,出现纯白晶体,；通过该种方法制得的阿司匹林产率产率较高,因此这种方法 12在追求绿色和谐开展的二十一世纪里受到人们的青睐；412 路易斯酸 NiSO4 讨论者们通过大量试验13证明白通过掌握用量与条件,

15、 路易斯酸 NiSO4 可以作为一种很好的催化剂投入生产；其试验室制备的最正确条件是：2.0g的水酸与5.0mL的乙酸酐反响,在 0.4g的催化剂 NiSO4催化作用下 , 在 80 温度下反响 30 min,那么乙酰水酸的产率可高达85.2%；路易斯酸作催化剂比照传统的浓硫酸作为催化剂合成阿司匹林有更好的成效,且对试验设备不会造成腐蚀, 对环境污染小, 更符合二十一世纪绿色化学的要求；42 传统制备方法探究本试验制备是在浓硫酸作催化作用下,水酸邻羟基苯甲酸与乙酸酐进展酯化反响 ,乙酸酐在酸性条件下,形成稳固的中间体,增加了羰基碳原子的电正性；水酸分子中酚羟基氧上存在孤对电子,通过乙酰化反响使

16、水酸分子中酚羟基上的氢原子被乙酰基取代生成乙酰水酸；浓硫酸作催化剂 ,其作用是破坏水酸分子中羧基与酚羟基间形成的氢键 43 改良制备方法探究,从而使酰化反响简洁完成,传统的合成方法不仅产率受限,而且对环境也会造成很大的危害；第一点, 试验过程中,催化剂浓硫酸对皮肤、 粘膜等组织有剧烈的刺激和腐蚀作用；试验完毕后其废液假设进入到土地中,会破坏土壤,进而影响植物生长,破坏水质,不管- - word.zl- -是人类仍是自然界都会因此受到损害；其次点,试验过程中需要进展水浴加热,而温度掌握假如做的不好, 此反响会产生副反响, 得到副产物, 会直接影响试验结果, 从而降低乙酰水酸的合成产 率,对试验设

17、备也会有肯定的腐蚀； 这些都是传统方法中会显现的不行防止的问 题；为此,讨论者们经过不断努力,对试验方法又进展了改良,在此对以下两种 方法进展了分析探究；431 微波辐射下乙酰水酸的快速合成为了建立乙酰水酸的快速合成方法,有讨论者进展了以下试验方法： 将水酸和乙酸酐作为反响原料, 以浓硫酸作催化剂, 采纳不同的微波辐射功率、 反响时间及原料摩尔配比等合成乙酰水酸,经过试验验证14明白这些因素对收率的影响；结果发觉使用140 W 的微波辐射功率,在n水酸：n乙酸酐 =1：2.0的条件下, 5 g 水酸中加 0.36 g浓硫酸为水酸质量的6%,反响时间为 60 s时,反响成效最正确,产品收率为 9

18、0.8%；微波辐射条件下乙酸水酸的快速合成法有效的改善了传统方法反响时间长、产率低、 能耗大的缺陷； 但是由于该法仍以浓硫酸为催化剂,仍存在环境污染与腐蚀设备问题,不适合 21 世纪绿色合成的可连续开展要求； 在这里有讨论者提出访用无水三氮化铝作催化剂 15,掌握微波功率为 650W,辐射反响时间为 2min,n水酸：n乙酸酐 =1：3.0的试验条件,此时乙酰水酸产率到达 69.2%；虽然产率不如浓硫酸作催化剂时的产率高,但是解决了环境污染的问题； 查阅文献报道得知在微波辐射的试验条件下,挑选不同的催化剂合成乙酰水酸,试验的辐射功率一般都会不下于 400 w 7,16,此外,通过分析前人 16

19、的试验数据,由表 1 可见,硫酸氢钠的催化成效较浓硫酸很好,只需要添加 0.05 g 就可使产率达 82 .2 %,添加 0 .2 g 可使产率提高- - word.zl- -89 .5 %,再连续增加催化剂用量,产率变化不明显,因此催化剂用量以 0 .2g/5g水酸为宜,即催化剂用量为水酸质量的4 %；由表 2 可见 , 增加乙酸酐用量有利于产率的提高,但其比例在大于 12 后 ,即使增加乙酸酐的用量,产率变化趋势也不大 , 因此在该试验条件下 ,最正确条件为n水酸 n乙酸酐 =12 .0 ；由表 3 看出,微波辐射功率为 288W 时产率较低 ,功率为 648W时,产率较 464W时降低,

20、分析可知,这可能是由于温度过高 , 发生了聚合反响,造成产率的降低,并给别离带来困难；因此最优的辐射功率为464 W ；由表 4 看出,产率随微波辐射时间的变化趋势与微波辐射功率的影响根本一样,辐射时间短或辐射时间 长,都会影响乙酰水酸的产率；因此相宜辐射时间为 60s ；由上述可得出以下结论：A、用硫酸氢钠催化和微波辐射合成乙酰水酸最正确试验条件为 n水酸 :n乙酸酐 =1:2.0,催化剂用量为水酸的 4 %,微波输出功率为 464W,辐射时间为 60s,产率可达 89.5 %；B、此方法具有操作简洁、反响快速、对设备腐蚀作用小、能源消耗少、产率较高等优点；生成的乙酸仍可用碱回收制备乙酸钠,符合环境友好、绿色化学的要求；432 利用共沸物进展水浴加热试验过程中为了保证药品受热匀称,需要进展水浴加热, 此试验其温度要控制在 80 到 90 摄氏度之间才能保证明验顺当进展,因此在进展这个环节时我们用水与异丙醇的二元共沸物代替水浴加热中的水,这样就可以掌握温度区间在8090 摄氏度,有效地增加了产率；第