专题7课题2：阿司匹林的合成

专题7课题2：阿司匹林的合成课标基本要求1．了解阿司匹林制备的反应原理和实验方法。2．通过阿司匹林制备实验，了解有机物的合成，熟悉有机化合物的分离、提纯等方法。3．巩固称量、溶解、加热、结晶、洗涤、重结晶等基本操作。尝试阿司匹林的实验设计过程。课标发展要求1．能根据水杨酸分子结构中含有的官能团，分析水杨酸可能具有的化学性质2．能根据乙酰水杨酸分子结构中含有的官能团，分析乙酰水杨酸可能具有的化学性质。COOH 书pOCCH3(C9H8OCOOH 书pOCCH3(C9H8O4部分）认识阿斯羧基、酯基）分析阿斯匹林的重要化学性质及官能团的检验。【例题】1、长效阿司匹林的结构4CH2-Cicooch2ch2ooc（1cooch2ch2ooc（2） 长效阿司匹林是纯净物还是混合物？合成有机高分子常见的方法有哪些？它们的区别呢？3）长效阿司匹林的单体是什么？CH3-ECHZ—C=CH—CHz*（4）判断下列高聚物的单体？阿司匹林2、 请分别写出阿司匹林2、 请分别写出1mol水杨酸与足量金属钠、钠、氢气、溴水反应后的产物？3、 早期工业合成阿司匹林（5）1mol长效阿司匹林与足量的氢氧化钠溶液反应，消耗氢氧化钠的物质的量是_氢氧化钠、碳酸氢请同学们以甲苯、乙烯为主要原料来合成阿司匹林。练习1.请写出阿司匹林与足量氢氧化钠反应的反应方程式。练习2阿司匹林存在多种同分异构体，请写出符合下列条件的同分异构体与阿司匹林具有相同官能团，且苯环上只有两个取代基的同分异构体•该物质不与金属钠反应，且苯环上的一氯代物只有两种的同分异构体实验原理1•主反应是：2•副反应是条件：浓硫酸(作催化剂)_加热(851•主反应是：2•副反应是条件：浓硫酸(作催化剂)_加热(85^-90?，水浴加热法)【阅读】课本P93.方案设计【提 门""「中主要酰水杨酸微溶

m杂质？(水杨酸3•副产物聚合物能溶于NaHCO3溶液吗？(不能)能用NaHCO3溶液除去副产物聚合物吗？(可以。因为乙酰水杨酸中含羧基，能与NaHCO3溶液反应生成可溶性盐。)如何操作？(加NaHCO3溶液、搅拌、过滤、洗涤；滤液中加足量盐酸、冷却结晶、过滤、洗涤。)水杨酸可以在各步纯化过程和产物的重结晶过程中被除去，如何检验水杨酸已被除尽？(取乙酰水杨酸晶体少许，溶解，向其中滴加两滴1%的氯化铁溶液，观察颜色。)实验步骤课本实验要求实验注意事项、实验改进一.乙酰水杨酸制备称取水杨酸2g于锥形瓶(150mL)；量取乙酸酐5mL,加入锥形瓶，滴入5滴浓流酸，摇动使固体全部溶解，盖上带玻璃管的胶塞，在85~90°C的水浴中加热5-10min水浴装置：500mL烧杯中加100mL水、沸石，用温度计控制85C-90C。取出锥形瓶，冷却至室温(可能会没有晶析出)。向锥形瓶加入50mL水，继续在冰水中冷却使晶体完全析出。减压过滤，用滤液淋洗锥形瓶，直至所有晶体被收集到布氏漏斗中。抽滤时用少量冷水洗涤晶体几次，继续抽滤，尽量抽干，固体转移至表面皿，风干。若用乙酸酐3mL可减少副反应发生，易于晶体析出，提咼产率。n(水杨酸):n(乙酸酐)=1:2〜3较为合适。浓硫酸作用在于破坏水杨酸分子内氢键，降低反应温度(150C-160C)到85C〜90C发生，避免咼温副反应发生，提咼产品纯度、产率。浓硫酸用量要控制(Vv0.2mL)。附乙酰水杨酸分解温度：126C-135C水杨酸与乙酐混合后没有及时加硫酸并加热，会发生较多副反应。如果冷却后发现底部是一层红棕色油状物，此实验即已失败，整个实验这一步最难。而正常的应该是乳白色悬浊液。准备干燥、干净的抽滤瓶，用母液洗烧杯二至二次，尽量将固体都转移至漏斗二.乙酰水杨酸提纯粗产品置于100mL烧杯中，搅拌并缓慢加入饱和NaHCO3溶液，产生大量气体，固体大部分溶解。共加入约5mL饱和NaHCO3(aq)搅拌至无气体产生。过滤，用5-10mL蒸馏水洗涤沉淀。将滤液和洗涤液合并，不断搅拌。缓缓加入15mL4mol/L的盐酸，将烧杯置于冰水中冷却，即有晶体析出。抽滤，用冷水洗涤1—2次，抽干水分。干燥，称量，计算产率。饱和NaHCO3溶液溶解乙酰水杨酸，不溶解水杨酸聚合物，以此提纯乙酰水杨酸。加入盐酸要滴加，加入过快会导致析出过大的晶粒影响干燥。(3)产品秤量：1.57g,理论：2.58g。产率60.85%

（4（4）取几粒结晶，加5mL水，滴加l%FeCl3溶液。检验纯度。（4）为增加水杨酸和乙酰水杨酸在水中溶解度，可加入乙醇少许。注意事项1、 要按照书上的顺序加样。否则，如果先加水杨酸和浓硫酸，水杨酸就会被氧化。2、 本实验的几次结晶都比较困难，要有耐心。在冰水冷却下，用玻棒充分磨擦器皿壁，才能结晶出来。3、 由于产品微溶于水，所以水洗时，要用少量冷水洗涤，用水不能太多。4、 第一次的粗产品不用干燥，即可进行下步纯化。5、 开始实验时，仪器药品要干燥。即要使用干燥的锥形瓶作反应器。阿斯匹林的鉴定①外观及熔点纯乙酰水杨酸为白色针状或片状晶体，m.p.135~136°C，但由于它受热易分解，因此熔点难测准。②各种谱图乙酰水杨酸的红外光谱图zo乙酰水杨酸的核磁共振碳谱图60 80 100 1Z0 140 160 180 200ZZ0240m/z乙酰水杨酸的质谱图乙酰水杨酸的红外光谱图zo乙酰水杨酸的核磁共振碳谱图60 80 100 1Z0 140 160 180 200ZZ0240m/z乙酰水杨酸的质谱图拓展2.对氨基苯磺酸的合成实验目的1、了解合成对氨基本磺酸的原理和方法。2、巩固抽滤、洗涤、结晶等基本操作。药品苯胺：10mL浓硫酸：18mL 活性炭少许（0.2〜0.5g为宜）仪器大烧杯、三颈烧瓶、冷凝管、铁架台、玻璃棒、布氏漏斗、抽滤瓶、温度计、塞子实验原理室温下芳香胺与浓硫酸混合生成N一磺基化合物，然后加热转化为对氨基苯磺酸，它在常法下加热反应需几个小时。实验步骤课本实验要求实验注意事项、实验改进•对氨基苯磺酸的合成(1)在一个250mL三颈烧瓶中加入实验步骤课本实验要求实验注意事项、实验改进•对氨基苯磺酸的合成(1)在一个250mL三颈烧瓶中加入10.mL苯胺及几粒沸石。玻塞塞住两个侧口，放入盛有冷水的500mL烧杯中，缓缓注入浓硫酸,边加边振荡。(2)三颈烧瓶左口插入温度计，右口装上1冷凝管，没有使用的口用塞子塞紧，置于油浴中缓慢加热至178〜180C，维持此温度2—2.5ho前期加入浓硫酸剧烈放热，烧瓶中出现白色烟雾，杯壁上出现白色块状物，尽量振荡，使之快速散热，继续缓慢加入浓硫酸，不断振荡，并中途换用另一盛冷水烧杯使之降温。当浓硫酸加至7mL时几乎全部为固体，之后加入浓硫酸并无明显放热现象。白色固体大部分溶解，生成蓝黑色(似Cr3+)硫酸氢盐溶液。加浓硫酸时一开始尽量小心、缓慢，以免苯胺沸腾。加热178〜180°C时溶液没有沸腾，没有沉淀物。温度一度上升至220C，溶液沸腾，有无色气体蒸出，为苯胺。后温度回落，不再沸腾。由于反应可逆且目标产物为热力学稳定产物，故高温和延长反应时间可提高产率。可把反应温度提高到180〜190C(《基础有机化学》第三版795页)反应完全后，待温度降至50C时，溶液黏滞度上升。将溶液倾入盛有100mL冷水的烧杯中，用玻璃棒不断搅拌，促使对氨基苯磺酸晶体析出。用该烧杯中的少量冷水将烧瓶中残留的产物冲洗到烧杯中。抽滤，用少量冷水洗涤，得到灰白色粗产品，滤液呈蓝黑色。粗产品湿重18.23go注：①苯胺毒性大，学生实验，应注意实验室通风条件。②实验室苯胺纯度估计不过95%建议使用新蒸苯胺，以提高产率。可减少冷却反应物的水用量，以提高产率。二.对氨基苯磺酸的提纯粗品颜色过深，活性炭脱色。粗产品放入500ml烧杯，加粗品颜色过深，活性炭脱色。粗产品放入500ml烧杯，加250mL水溶解，加热至沸。冷却，加0.8g活性炭，再加热至沸2min。趁热抽滤溶液，滤液呈无色。将滤液转入400mL烧杯中，静止冷却，即有白色片状晶体不断析出。待溶液冷却至室温，抽滤，得白色片状晶体。本实验耗时4.5-5.0ho粗产品较多，不能在烧瓶或锥形瓶中进行重结晶，选用500mL大烧杯中进行溶解、脱色、重结晶。产品量大，抽滤操作不是太合适，可改以3mL苯胺为原料设计实验。为提高产率，可使用冰水冷却结晶。本实验时间过长，平均达5h,学生课程安排有困难。练习1、乙酰水杨酸(俗称阿司匹林)是一种

是一种有机弱酸，其结构简式为OOHOCCH练习1、乙酰水杨酸(俗称阿司匹林)是一种

是一种有机弱酸，其结构简式为OOHOCCH常见的解热、消炎、镇痛药物，它3当1mol阿司匹林和足量氢氧化钠溶液反应时最多需氢氧化钠A、1molBA、1molB、2molC、3molD、4mol2、减压吸滤装置和普通的过滤装置相比，除可加快过滤速度外，还具有的优点是A、可过滤胶状沉淀 B、可过滤颗粒更小的沉淀C、可使沉淀中的杂质减少 D、可得到较干燥的沉淀3、二十世纪化学合成技术的发展对人类健康平和生活质量的提高做出了巨大贡献。下列各组物质全部由化学合成得到的是A、玻璃纤维素青霉素 B、尿素食盐聚乙烯C、涤沦洗衣粉阿斯匹林 D、石英橡胶磷化铟4、香兰素是重要的香料之一，它可由丁香酚经多步反应合有关上述两种化合物的说法正确0H-亍CHD0H-亍CHD，下列叙述常温下，lmol丁香酚只能与lmolBr2反应丁香酚不能FeCl3溶液发生显色反应lmol香兰素最多能与3mol氢气发生加成反应香兰素分子中至少有12个原子共平面5、胡椒酚是植物挥发油的成分之一。它的结构式为HO中不.正.确.的是：A.lmol胡椒酚最多可与4mol氢气发生反应B.lmol胡椒酚最多可与4mol溴发生反应胡椒酚可与甲酸发生反应，生成聚合物胡椒酚在水中的溶解度小于苯酚在水中的溶解度6、食品香精菠萝酯的生产路线(反应条件略去)如下：OClLCnoCHjCIbCH下列叙述错误的是：步骤(1)产物中残留的苯酚可用FeCl3溶液检验苯酚和菠萝酯均可与酸性RmnO4溶液发生反应苯氧乙酸和菠萝酯均可与下列叙述错误的是：步骤(1)产物中残留的苯酚可用FeCl3溶液检验苯酚和菠萝酯均可与酸性RmnO4溶液发生反应苯氧乙酸和菠萝酯均可与NaOH溶液发生反应A.B.C.D.步骤(2)产物中残留的烯丙醇可用溴水检验7、在核磁共振氢谱中出现两组峰，其氢原子数之比为3：2的化合物是注射液”导致多名患者肾功能衰竭的事件，引起了国务院、国家食品药品监督管理局和广东省委、省政府领导的高度关注和重视。下图表示的就是这种亮菌甲素。亮菌甲素的分子式 关于这种物质的下列叙述，错误的是( )它能使溴的四氯化碳溶液褪色；lmol该物质最多可以和4molNaOH反应;

在镍催化条件下，lmol该物质最多可以和5molH2加成；向该物质溶液中加FeCl3，溶液可能呈紫色。（3） 将等物质的量的下列各物质充分燃烧，消耗的氧气与lmol亮菌甲素所消耗的氧气量不同的是 A.Cl2H22Oll B.Cl0Hl0O C.C9Hl4O D.C6Hl2O6（4） 该物质分子中，所有碳原子 （填编号，A、可能在；B、一定不在，下同）同一个平面上；所有原子（包括碳、氢和氧原子） 同一个平面上9、工业上合成阿司匹林的流程如下图所示；请回答：（1） 请写出反应釜中反应的化学方程式：. ；其中，甲苯的作用是—，为了保证水杨酸能较为彻底地反应，通常采用的措施是 。（2） 粗品经提纯后才能作为药物使用。提纯可分为以下几步进行：分批用少量饱和碳酸钠溶液溶解乙酰水杨酸（阿司匹林），化学方程式为过滤除去不溶物，将滤液缓慢加入浓盐酸中，析出乙酰水杨酸，化学方程式为再经过 、, 操作，将得到的乙酰水杨酸用少量乙酸乙酯加热完全溶解，冷却，乙酰水杨酸精品以针状晶体析出，将其加工成型后就可以使用了。（3） 为了充分利用原料，循环再利用的例子在化工生产中屡见不鲜，试直接在上图中用箭头标出未反应完的原料循环利用的过程。10、苯酚是重要的化学原料，通过下列流程可合成阿司匹林、香料和一些高分子化合物。（1）⑵⑶⑷OH写出C的结构简式_写⑹下（A）11、解OH应②的化学方程式

的结构简式____

反应⑧的化学方程式 OCOONaH+-水杨酸A（1）⑵⑶⑷OH写出C的结构简式_写⑹下（A）11、解OH应②的化学方程式

的结构简式____

反应⑧的化学方程式 OCOONaH+-水杨酸A邀检验阿司匹林样品中混有水杨酸的试剂是:氯化 （B）碳酸氢钠溶液（C）+DCH3Cx>0ch3c^H+②。（5）写出反应类型：④___浓硫酸△ .香料C阿司匹林B⑦

缩聚物G根据该合成路线，回答下面问题TOC\o"1-5"\h\z写出A、B、C的结构简式 ；写出反应⑤的化学方程式 _ ；第③④反应类型分别是③ 、④ 。请推测与化合物C是同分异构体，且苯环上只有2个取代基，并含有酚羟基和一NH2的化合物有 种。请回答下列问题：A长期暴露在空气中会变质，其原因是 。有A到B的反应通常在低温时进行。温度升高时，多硝基取代副产物会增多。下2a．2c．d．O2N(3)在E的下列同分异构体中,no2律―CNCH3

填字母）HOa．H22a．2c．d．O2N(3)在E的下列同分异构体中,no2律―CNCH3

填字母）HOa．H2NCH2CHCOOCH3CH3