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阿司匹林的合成与制备论

2024-04-18 12:08:40 编辑:join 浏览量:552

阿司匹林的合成与制备论

阿司匹林的合成与制备论 本文关键词:阿司匹林,制备,合成

阿司匹林的合成与制备论 本文简介:摘要:实验用水杨酸和乙酸酐在浓硫酸的催化下,采用加热回流的装置、巩固重结晶的方法制备阿司匹林并用三价铁离子验纯以及用酸碱滴定法测定阿司匹林的纯度及产率。

UsingsalicylicacidandAceticAnhydrideCatalyzedbyconcentratedsulfuricacidint

阿司匹林的合成与制备论 本文内容:

摘要:

实验用水杨酸和乙酸酐在浓硫酸的催化下,采用加热回流的装置、巩固重结晶的方法制备阿司匹林并用三价铁离子验纯以及用酸碱滴定法测定阿司匹林的纯度及产率。

Using

salicylic

acid

and

Acetic

Anhydride

Catalyzed

by

concentrated

sulfuric

acid

in

the

next

experiment,consolidate

the

recrystallization

method

of

preparation

of

aspirin

and

with

ferric

ion

of

scalars

and

purity

and

yield

determination

of

aspirin

with

acid-base

titration

using

device,heating

and

refluxing.

关键词:

阿司匹林Aspirin

含量分析

Content

analysis表征

Characterization

红外和紫外测定

Infrared

and

ultraviolet

detection

核磁共振Nuclear

magnetic

resonance

第一章

前言

阿斯匹林发展史:2300多年前,西方医学的奠基人、希腊生理和医学家希波克拉底就已发现,水杨柳树的叶和皮具有镇痛和退热作用,但弄不清它的有效成份。

1827年,英国科学家拉罗克斯首先发现柳树含有一种叫水杨甙的物质。1853年,德国化学家杰尔赫首次合成水杨酸盐类的

前身—纯水杨酸。它具有退热止痛作用,但毒性大,对胃有强烈的刺激。

1897年,另一位德国化学家霍夫曼为解除父亲的风湿病之苦,将纯水杨酸制成乙

酰水杨酸,这即是沿用至今的阿斯匹林。它保持了纯水杨酸的退热止痛作用,毒性和副作用却大为降低。1899年,德国化学家拜尔创立了以工业方法制造阿斯匹林的工艺,大量生产阿斯匹林,畅销全球。至今,阿斯匹林仍是一种使用广泛、疗效肯定的药物。

阿斯匹林从发明至今已有百年的历史,在这100年里,它从一个治疗头痛的药物,直至被飞往月球的“太阳神十号”作为急救药品之一。人们不断地发现阿斯匹林的新效用,它因此被称为“神奇药”。阿斯匹林的发明起源于随处可见的柳树。

在中国和西方,人们自古以来就知道柳树皮具有解热镇痛的神奇功效,在缺医少药的年代里,人们常常将它作为治疗发烧的廉价“良药”在许多偏远的地方,当产妇生育时,人们也往往让她咀嚼柳树皮,作为镇痛的药物。人们一直无法知道柳树皮里究竟含有什么物质,以致于具有这样神奇的功效,直至1800年,人们才从柳树皮中提炼出了具有解热镇痛作用的有效成分――水杨酸,由此解开这个千年之谜。

1898年,德国化学家霍夫曼用水杨酸与醋酐反应,合成了乙酰水杨酸,1899年,德国拜耳药厂正式生产这种药品,取商品名为Aspirin,这就是医院里最常用的药物――阿斯匹林。今年10月4日,阿斯匹林在美国国家历史博物馆占上了一席。这里的25万件展品都反映了科技的进步,例如人造心脏、听诊器等。在这里,德国拜耳的美国分公司捐出有阿斯匹林主要成份乙酰水杨酸的样本和拜耳在1899年制造首批药品的复制品。阿斯匹林一经问世就风靡世界,成为最常用的药物之

一,发现阿斯匹林作用的1982年诺贝尔奖得主文尼说,全世界每年要消耗***吨阿斯匹林。阿斯匹林具有十分广泛的用途,其最基本的药理作用是解热镇痛,通过发汗增加散热作用,从而达到降温目的。

同时,它可以有效地控制由炎症、手术等引起的慢性疼痛,如头痛、牙痛、神经痛、肌肉痛等,且不会产生药物依赖性。阿斯匹林的另一个重要作用是抗炎、抗风湿,是治疗风湿热性关节炎的首选药物。

阿司匹林,化学名为乙酰水杨酸,英文名称:2-ethanoylhydroxybenzoic

acid,其中文俗名有:醋柳酸、巴米尔、赛宁等。

阿司匹林分子式:C7H6O3

结构式:C6H4OHCOOH

分子量:***

阿司匹林色、态、味:白色结晶粉末,无臭,味先微苦后转辛。

相对密度:***,熔沸点157-159℃,在光照下逐渐变色,沸点约211℃***,易溶于乙醇,溶于氯仿和乙醚,微溶于水,性质不稳定,在潮湿空气中可缓缓分解成水杨酸和醋酸而略带酸臭味,故贮藏时应置于密闭,干燥处,以防分解。

水杨酸是重要的精细化工原料。在医药工业中,水杨酸本身是一种用途极广泛的消毒防腐剂。作为医药中间体,水杨酸是一种白色的结晶粉末状物,存在于自然界的柳树皮、白株树叶及甜桦树中。Salicylic取自拉丁文Salix,即柳树的拉丁文植物名。

水杨酸具有优秀的去角质、清理毛孔能力,安全性高,且对皮肤的刺激效果更低,因而成为保养品的宠儿。水杨酸可以淡化色斑、缩小毛孔、去除细小皱纹及改善日晒引起的老化等效果。

生产方法:

水杨酸乙酰化而得:在反应罐中加乙酐

患川崎病的患儿应用阿斯匹林,目的是减少炎症反应和预防血管内血栓的形成。

6、预防消化道肿瘤

长期规律的使用阿司匹林可以大大降低胃肠道肿瘤的发生率。

阿司匹林具有解热镇痛,抗炎,抗血栓形成这些主要功效。

所以它适合用于疼痛,而伴有炎症的疼痛效果又会更好,例如头痛和短暂的骨骼肌肉疼痛或者是牙关节疼痛之类的。

还有就是对体温过高或者持续性发热有减低体温的作用。

同事它还可以使急性风湿热患者短时间内退热,关节疼痛缓解。还可以用于预防血栓的形成。

第二章

实验部分

2.1

试剂

名称

规格

用量

水杨酸

分析纯

10g

无水醋酸酐分析纯AR

25ml

碳酸氢钠

分析纯AR

10g

无水乙醇

分析纯

适量

浓硫酸

分析纯AR

***

浓盐酸

分析纯

15ml

玻璃仪器

名称

规格

磨口锥形瓶

125ml

锥形瓶

250ml

布氏漏斗

----

玻璃漏斗

----

吸滤瓶

----

移液管

2ml

5ml

量筒

100ml

烧杯

250ml

20ml

碱式滴定管

50ml

移液管

25ml

仪器设备

名称

型号

生产公司

循环水真空泵

SHZ-DIII

巩义市予华仪器有限公司

谱析

TU-1800

北京谱析通用仪器有限责任公司

压片机

YP-2

上海山岳科学仪器有限公司

熔点仪

RY-1

天津市天分分析仪器厂

红外烘箱

HW-3

天津市光学仪器厂

电子分析天平

MC

梅特勒-托利多

***阿司匹林标准物→小烧杯中→适量水,温热溶沸→冷却→转入250ml容量瓶中→定容,摇匀,备用。

②移取上述标准溶液0,1.0,2.0……

***于50ml容量瓶中,分别加入***LNaOH溶液,定容至50ml。

③称取自制的阿司匹林固体***~***按步骤①操作,最终配成250ml溶液。

④将上步所得的溶液移取***三份,分别于50ml容量瓶中,加入***LNaOH溶液,定容于50ml容量瓶中。

最佳波长的确定

由图可知,当紫外波长为296时,阿司匹林有最大的吸光度,因此选用此波长测定阿司匹林的含量效果最为明显

标准曲线

标准样品浓度:***L

紫外吸收数据

组号

0

1

2

3

4

5

浓度

0

1

2

3

4

5

吸光度A

0

***

***

***

***

***

由上表的数据做出阿司匹林吸光度与浓度的关系曲线

经线性回归分析得到曲线方程为:y=***+***

样品质量:***

样品吸光度:

组号

1

2

3

吸光度A

***

***

***

浓度

***

***

***

纯度

***

***

***

平均纯度

***

4阿司匹林的鉴定

熔点法鉴定

未蒸的熔点为1280C,新蒸的熔点为1320C,基本与文献值符合

实验测得的红外光谱图

3200~2500

羟基伸缩振动吸收峰

羧基

中,钝

1700

羰基伸缩振动吸收峰

羧基

1605,152

2,148

3,1456

苯环骨架振动吸收峰

苯环

中,尖锐

143

5,1370

甲基弯曲振动吸收峰

甲基

751

邻位二取代苯环碳氢弯曲振动吸收峰

酚结构

由两份谱图的对比,可以得出样品的结构为:

5讨论

1、“为什么使用新蒸馏的乙酸酐?

答:长时间放置的乙酸酐遇空气中的水,容易分解成乙酸,所以在使用前必须重新蒸馏,收集139-140℃馏分。

2、为什么控制反应温度在70℃左右?

反应温度不宜过高,否则将增加副产物(如水杨酰水杨酸酯、乙酰水杨酰水杨酸酯)的生成。

3、怎样洗涤产品?

答:洗涤时,应先拨开吸滤瓶上的橡皮管,加少量溶剂在滤饼上,溶剂用量以使

晶体刚好湿润为宜,再接上橡皮管将溶剂抽干。

4、乙酰水杨酸还可以使用哪些溶剂进行重结晶?

重结晶时需要注意什么?

答:还可以用乙醇、水、乙酸、苯、石油醚(

30-60℃)等溶剂进行重结晶。

重结晶时,溶液不能加热过久,以免乙酰水杨酸分解。当用有机溶剂重结晶时,不能用烧杯等敞口容器进行,而应用回流装置,以免溶剂的蒸气散发或火灾事故的发生。热过滤时,应避免明火,以防着火。

5、熔点测定时需要注意什么问题?

答:产品乙酰水杨酸易受热分解,因此熔点不明显,他的分解温度为128-135℃.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。

用毛细管测熔点时

6、若在硫酸的存在下,水杨酸与乙醇作用将得到什么产物?

答:将得到水杨酸乙酯,反应式如下:宜先将溶液加热至120℃左右,再放入样品管测定。

7、本实验中可产生什么副产物?

答:本实验的副产物包括水杨酰水杨酸酯、乙酰水杨酰水杨酸酯和聚合物。

8、通过什么样的简便方法可以鉴定出阿斯匹林是否变质?

答:为了检验产品中是否还有水杨酸,利用水杨酸属酚类物质可与三氯化铁发生颜色反应的特点,用几粒结晶加入盛有3mL水的试管中,加入1~2滴1%

FeCl3溶液,观察有无颜色反应(紫色)。

9、为什么检验时样品溶液显浅橘黄色?

答:因为检验溶液的试剂三氯化铁溶液本身为橘黄色,因样品溶液为纯溶液,

为无色,所以样品溶液为浅橘黄色。

10、本实验是否可以使用乙酸代替乙酸酐?

答:不可以。

由于酚存在共轭体系,氧原子上的电子云向苯环移动,使羟基氧上

的电子云密度降低,导致酚羟基亲核能力较弱,进攻乙酸羰基碳的能力较弱,所以反应很难发生。

11、混合溶剂重结晶的方法是什么?

答:当一种物质在一些溶剂中的溶解度太大,而在另一些溶剂中的溶解度又太小,不能选择到一种合适的溶剂时,常可使用混合溶剂而得到满意的结果。

所谓混合溶剂,就是把对此物质溶解度很大的和溶解度很小的而又能互溶的两种溶剂(例如水和乙醇)混合起来,这样可以获得新的良好的溶解性能。

用混合溶剂重结晶8

时,可以先将待纯化的物质在接近良溶剂的沸点时溶于良溶剂中(在此溶剂中极易溶解)。若有不溶物,趁热滤去;若有色,则用适量(如1-2%)活性炭煮沸脱色后趁热过滤。

于此热溶液中小心地加入热的不良溶剂(物质在此溶剂中溶解度很小),直至所出现的浑浊不再消失为止,再加入少量溶剂或稍热使恰好透明。

然后将混合液冷却至室温,使结晶从溶液中析出。

有时也可以将两种溶剂先进行混合,如1:1(体积比)的乙醇和水,则其操作和使用单一溶剂时相同。

第五章

讨论心得

本次实验让我们了解了羧酸酯制备的原理和方法,初步学会了用酸作催化剂来合成阿司匹林的方法,以及用3价铁离子检验阿司匹林的方法,同时熟悉和巩固了回流装置的安装和使用的方法,以及重结晶的操作,并且还学习和掌握了用酸碱反滴定的方法测定阿司匹林的纯度。

当然,通过对本此实验的学习和理解,我们也了解到用浓硫酸催化合成阿司匹林的方法有许多不足之处,其中步骤较多,中间会造成产品流失,降低产率,而且本实验耗时长,比较繁琐。为此我们通过查阅还了解了其他的一些方法,比如微波辐射合成阿司匹林的方法就可避免本次试验的很多误差。

最后,对本次实验的经历,我们了解到化学的重要性以及可发挥性,在本次实验中,我们学会了团结、耐心、细心,最重要的是加深了我们对化学实验的热爱,总之这次实验我们获益匪浅!

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标签:阿司匹林,制备,合成

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