乙酰水杨酸的制备方法探究
化学专业学生李贝贝
指导教师周芳霞
摘要：乙酰水杨酸是日常生活中非常重要的药物之一，文章系统的探究了关于阿司匹林
的制备方法。从发展历程、作用、危害三方面对阿司匹林进行了介绍，简单讲述了传统制备乙酰水杨酸的化学方法。针对传统方法，对微波辐射和利用共沸物进行水浴加热合成乙酰水杨酸的两种改进方法进行了研究。考察了草酸、硫酸氢钠和路易斯酸NiSO4作催化剂制备乙酰水杨酸的可实施性，通过分析前人实验数据，系统的探究了硫酸氢钠作催化剂条件下，催化剂用量、反应摩尔比、微波辐射功率、辐射时间等多种因素对乙酰水杨酸的合成的影响。
关键词：乙酰水杨酸制备催化剂合成
引言
乙酰水杨酸自从问世以来一直深受各界欢迎，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。随着科技的发展与时代的进步，它的作用不断被发现，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。在临床上乙酰水杨酸被用来进行多种疾病的治疗，本品可以有效防治食道癌、直肠和结肠癌等癌症，还具有抑制血小板聚集的作用，防止血栓形成。从古至今科学家们对乙酰水杨酸的研究就未停止过。许多院校都开设了乙酰水杨酸的制备的有机化学实验教学，通过此项教学，可以帮助学生掌握有机化学物质分离提纯的方法，为以后课程、教学打下坚实的基础、但目前的实验效果都不理想，传统的制备乙酰水杨酸的化学方法，耗时耗材，而且其产物的提取纯度也非常有限，不尽人意。针对这些问题，科学家们致力于改进合成方法的研究，力求生产效率提高，减少副产物，避免环境的污染，使得实验得以更加准确，大大提升实验的有效性。
随着人们对其需求的增加，乙酰水杨酸的合成产率开始受到各界研究者们的重视。传统的合成方法产率有限，且用浓硫酸[1]作催化剂，各种实验数据都表明对环境造成一定的破坏，随后研究者们通过实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杨酸的合成技术，,寻找新的催化剂成为研究的新课题，有用对甲苯磺酸[2，3]，乙酸钠[4]，三氯稀土[5]，钨硅酸[6]等作催化剂合成乙酰水杨酸的研究，还有用微波辐射合成乙酰水杨酸[7,8]的研究。论文对浓硫酸、草酸、硫酸氢钠以及路易斯酸NiSO
作催化剂的条件下的实验优缺点进行了整理
4
与探究，此外还介绍了两种新型乙酰水杨酸的合成实验方法：微波辐射下的乙酰水杨酸合成、利用共沸物加热的乙酰水杨酸合成。
1 乙酰水杨酸
1．1 乙酰水杨酸的简介
1．1．1 化学中的乙酰水杨酸
化学名称:2-(乙酰氧基)苯甲酸，也叫作乙酰基柳酸、醋柳酸。乙酰水杨酸作为日常生活用药之一，是历史悠久的解热镇痛药，是一种闻名世界的老资格药品，很受人们欢迎。其分子相对质量是180.16，熔点是1.35。乙酰水杨酸为白色结晶或结晶性粉末，味微酸，微带醋酸臭，性质不稳定，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）酯化反应；（3）水解反应。还能够与NaOH发生反应，被碳酸钠和氢氧化钠溶液溶解和分解。通常以水杨酸为原料，使它与乙酸酐经过乙酰化直接反应即可制备出阿司匹林。在潮湿的空气中会慢慢分解成水杨酸和醋酸并带轻微酸臭味，因此贮藏时应该注意置于密闭、干燥处，以防止其分解。
1．1．2 医用中的阿司匹林
在医用中，一般阿司匹林用以口服后从而达到其解热、止痛、抗血小板聚集等的作用，止痛这是乙酰水杨酸最基本的作用，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。乙酰水杨酸可有效防止血栓形成，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。还可用于胆道蛔虫治疗。
值得注意的是，阿司匹林虽然有如此大的价值，但是它仍存在着不可忽视的危害和缺陷，作为一种药物和化学品，它有着一定的毒性和副作用，服用不当可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，一定要在医生的指示下服用。
1．2 乙酰水杨酸的研发历史
1．2．1 乙酰水杨酸的问世
阿司匹林自1899年上市以来，一直深受人们追捧，作为历史上三大经典药物之一，即使是在科技发达的现在，虽然出现了各种各样的新的止痛药物，它凭借物美价廉的特点仍然得到人们的青睐。1898年，由德国化学家霍夫曼成功合成出乙酰水杨酸，霍夫曼查阅了大量资料，对水杨酸及其一系列化合物的性能进行了多次实验分析，他发现水杨酸经过酯化生成的乙酰水杨酸，不仅酸性、毒性和副作用都降低了，而且很好的保持了水杨酸治病的作用。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，需求量迅速增加，这为拜耳公司带来了巨大的收益，同时霍夫曼也因为发现了乙酰水杨酸而名扬天下。
在这之前法国的化学家热拉尔在1853年首先合成了乙酰水杨酸，但是当时并没有引起人们的重视。
1．2．2 从杨柳到乙酰水杨酸
乙酰水杨酸的合成最终追溯到杨柳，从杨柳到乙酰水杨酸，这一路的研究过
程经过了无数科学家们的努力。杨柳中含有水杨苷C
13H
18
O
7
,水杨苷在人体内分解
为水杨醇和葡萄糖分子，然后水杨醇被氧化成水杨酸，水杨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杨酸，但是天然植物中含有的水杨酸提取过程并不简单，耗时耗力，不仅如此，水杨酸用于治病副作用很强，它容易刺激胃，造成胃出血，严重者导致胃溃疡。后来，德国化学家赫尔曼 -柯尔柏发明了以苯酚为原料合成水杨酸[9]的方法，实现了水杨酸的工业化生产，使得水杨酸的价格大大降低。其后，法国化学家热拉尔在1853年用水杨酸和乙酸酐反应制得乙酰水杨酸，热拉尔发明的方法一直沿用到了今天。
2 乙酰水杨酸的作用
2．1 乙酰水杨酸的医用价值
乙酰水杨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，阿司匹林还可以预防和治疗冠心病、糖尿病、白内障、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。有医生曾做过相关实验观察发现乙酰水杨酸对冠心病的治疗起到了很大的作用。
研究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。乙酰水杨酸也是其他药物的中间体，以乙酰水杨酸为主药的多种复方制剂也受到大家的欢迎。比如：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”。
2．2 乙酰水杨酸的其他价值
乙酰水杨酸除了上述的药用价值外，还具有许多其他不可忽视的珍贵价值。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十分活跃，但是天然银杏生产周期长，且幼苗易患苗木茎腐病，无法满足市场对银杏的需要。同时还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，抗旱等特殊功效，可增强农作物的抗旱、抗扛倒伏能力，起到了提高农作物产量的作用。到目前为止，它的作用还在一直被不断的发现中。
3 乙酰水杨酸的危害
口服阿司匹林可直接剌激胃黏膜引起胃肠道症状，这是阿司匹林最常见的不良反应，会引起恶心呕吐等症状。个别患者服用阿司匹林后会引起皮疹、哮喘等过敏反应。这是因为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杨酸反应，会导致晕眩、耳鸣，严重者更是会出现精神错乱、昏迷等，一般停药2-3天后便可完全恢复。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下列因素有关：如病毒、水杨酸盐、外源性病毒、内在代谢缺陷等，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。乙酰水杨酸的不当使用还有可能破坏肝、肾功能，造成出血、溶血、造血功能障碍。因此，阿司匹林虽然是一种有效地解热镇痛药物，但是其危害也不容小觑。
4 乙酰水杨酸的制备
自乙酰水杨酸问世以后，就有很多研究者对其合成制备方案不断进行改进，力求达到更高的产率，并尽可能对环境造成较小的危害，本文作者阅读了大量相关文章以后，对以下几种方法进行了简单论述。
4．1 关于催化剂
在乙酰水杨酸的制备试验中，传统的方法中所用催化剂是浓硫酸，但是此种方法反应时间长，耗能多，反应过程中产生副作用，对环境造成很大危害。随着科技与知识的发展，研究者们开始尝试用其他更好的化学物来代替浓硫酸，从而达到提高产物、减小破坏的新局面。
4．1．1 草酸与硫酸氢钠
称取一定物质的量比的水杨酸和新蒸馏的乙酸酐，分别与一定量的草酸、硫酸氢钠一起加入干燥的１００ｍｌ圆烧瓶中，置于恒温水浴锅中保持回流温度在最佳反应条件下反应一段时间，观察试验现象。反应结束后，缓慢冷却至室温，加入适量蒸馏水搅拌，充分冷却，使之完全结晶。进行抽滤，用少量蒸馏水洗涤滤渣数次，加入饱和碳酸氢钠溶液至无气体放出，搅拌，过滤除去副产物，经干燥后得到乙酰水杨酸粗产品。将粗产品用乙醇－水溶液进行重结晶提纯，经干燥后得到白色晶体。称量计算产率。通过前人实验数据[10,11]：草酸催化剂下，乙酰水杨酸产率达到66.5%，硫酸氢钠催化剂下，乙酰水杨酸的产率达到了77.3%。经过比较分析，发现硫酸氢钠与草酸催化下的乙酰水杨酸的产率都得到了不同程度的提高，相比较而言，硫酸氢钠的效果更好一些，做到了有机实验低危害的效果。另外研究表明由水杨酸与乙酐酯化合成阿司匹林，用一水硫酸氢钠为催化剂，硫酸氢钠作催化剂合成阿司匹林的效果与浓硫酸催化剂下的阿司匹林合成其效果是差不多的，但是前者实验操作更加安全，硫酸氢钠难溶于有机溶剂，这使得实验能够成功分离回收，可重复使用，并且极少有碳酸氢钠的不溶副产物产生，呈现纯白晶体，。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]在追求绿色和谐发展的二十一世纪里受到人们的青睐。。
4．1．2 路易斯酸NiSO4
可以研究者们通过大量实验[13]证明了通过控制用量与条件，路易斯酸NiSO
4
作为一种很好的催化剂投入生产。其实验室制备的最佳条件是：2.0g的水杨酸
与5.0mL的乙酸酐反应，在0.4g的催化剂NiSO
催化作用下, 在80 ℃温度下反
4
应 30 min,则乙酰水杨酸的产率可高达 85.2%。路易斯酸作催化剂对比传统的浓硫酸作为催化剂合成阿司匹林有更好的效果 ,且对实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。
4．2 传统制备方法探究
本实验制备是在浓硫酸作催化作用下，水杨酸 (邻羟基苯甲酸 )与乙酸酐进行酯化反应 ,乙酸酐在酸性条件下，形成稳定的中间体，增加了羰基碳原子的电正性。水杨酸分子中酚羟基氧上存在孤对电子，通过乙酰化反应使水杨酸分子中酚羟基上的氢原子被乙酰基取代生成乙酰水杨酸。浓硫酸作催化剂 ,其作用是破坏水杨酸分子中羧基与酚羟基间形成的氢键 ,从而使酰化反应容易完成，4．3 改进制备方法探究
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，实验过程中，催化剂浓硫酸对皮肤、粘膜等组织有强烈的刺激和腐蚀作用。试验结束后其废液若进入到土地中，会破坏土壤，进而影响植物生长，破坏水质，不管是人类还是自然界都会因此受到伤害。
第二点，实验过程中需要进行水浴加热，而温度控制如果做的不好，此反应会产生副反应，得到副产物，会直接影响实验结果，从而降低乙酰水杨酸的合成产率，对实验设备也会有一定的腐蚀。这些都是传统方法中会出现的不可避免的问题。为此，研究者们经过不断努力，对实验方法又进行了改进，在此对以下两种方法进行了分析探究。
4．3．1 微波辐射下乙酰水杨酸的快速合成
为了建立乙酰水杨酸的快速合成方法，有研究者进行了以下实验方法：将水杨酸和乙酸酐作为反应原料，以浓硫酸作催化剂，采用不同的微波辐射功率、反应时间及原料摩尔配比等合成乙酰水杨酸，经过实验验证[14]了解这些因素对收率的影响。结果发现使用140 W的微波辐射功率，在n（水杨酸）：n（乙酸酐）=1：2.0的条件下，5 g水杨酸中加0.36 g浓硫酸（为水杨酸质量的6%），反应时间为60 s时，反应效果最佳，产品收率为90.8%。微波辐射条件下乙酸水杨酸的快速合成法有效的改善了传统方法反应时间长、产率低、能耗大的缺陷。但是因为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世纪绿色合成的可持续发展要求。在这里有研究者提出使用无水三氮化铝作催化剂[15]，控制微波功率为650W，辐射反应时间为2min，n（水杨酸）：n（乙酸酐）=1：
3.0的实验条件，此时乙酰水杨酸产率达到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实验条件下，选择不同的催化剂合成乙酰水杨酸，实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]的实验数据，由表1可见，硫酸氢钠的催化效果较浓硫酸很好，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89 .5 %，再继续增加催化剂用量，产率变化不明显，因此催化剂用量以0 .2g/5g 水杨酸为宜，即催化剂用量为水杨酸质量的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 1∶2 后 ,即使增加乙酸酐的用量，产率变化趋势也不大, 因此在该实验条件下,最佳条件为 n(水杨酸)∶n(乙酸酐)=1∶2 .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，分析可知，这可能是由于温度过高, 发生了聚合反应，造成产率的降低，,并给分离带来困难。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基本一致，辐射时间短或辐射时间长，都会影响乙酰水杨酸的产率。因此适宜辐射时间为 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杨酸最佳实验条件为n(水杨酸):n(乙酸酐)=1:2.0，催化剂用量为水杨酸的 4 %，微波输出功率为464W，辐射时间为 60s，产率可达 89.5 %。B、此方法具有操作简单、反应迅速、对设备腐蚀作用小、能源消耗少、产率较高等优点。生成的乙酸还可用碱回收制备乙酸钠，符合环境友好、绿色化学的要求。
4．3．2 利用共沸物进行水浴加热
实验过程中为了保证药品受热均匀，需要进行水浴加热，此实验其温度要控制在80到90摄氏度之间才能保证实验顺利进行，因此在进行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，这样就可以控制温度区间在80~90摄氏度，有效地增加了产率。第一步要量取定量的水杨酸和乙酸酐，将其放入锥形瓶中，滴入合适的催化剂，轻轻晃动锥形瓶使得反应物固体得以溶解，然后在85摄氏度左右的异丙醇与水的共沸物中加热约20分钟，移出锥形瓶，当内容物温热时慢慢地入 3～5ml 冰水，此时反应放热，直至沸腾。反应平稳后，再加入40ml 水，用冰水浴冷却并用玻璃棒不断搅拌，使结晶完全析出。抽滤，
用少量冰水洗涤两次。利用此方法可减少副产物，减轻对仪器的腐蚀，体现21世纪低碳环保、绿色化学的理念。
4．3．3 多因素对合成实验的影响
通过分析探讨上述两种合成方法可以得知，在乙酰水杨酸的制备过程中，会受到多种因素的影响，这些影响都会造成乙酰水杨酸的产率或大或小，例如：水杨酸与乙酸酐的配比、催化剂的选择、温度、反应时间等都对乙酰水杨酸的产率造成很大影响。而研究者们的工作便是通过大量的实验去验证和发现这些实验条件是如何对实验结果造成影响以及造成什么样的影响的。
由图标可以明显看出各种单一因素对乙酰水杨酸合成产率的影响，因此在实验时一定要要综合考虑各种因素，寻找最佳合成条件，已达到最优的效果。
5 结论
通过上述所述，对乙酰水杨酸（阿司匹林）有了进一步深刻的了解，不仅仅在医学上，阿司匹林是一种珍贵的药品，在其他方面也具有很大的作用。了解了不同催化剂对阿司匹林的制备具有不同的影响，根据具体情况制定最佳合成方案，才能高效的合成乙酰水杨酸，掌握了不同的制备乙酰水杨酸的实验方法及所得产率。
参考文献：
[1]张彩华，张晓萍.乙酰水杨酸(阿斯匹林)的制备[J].萍乡高等专科学校学报,2006.67-68
阿司匹林片剂的制备实验 Ⅰ 阿司匹林的合成 【目的】1.熟悉酚羟基酰化反应的原理，掌握阿司匹林的制备方法。 2.掌握抽滤装置的安装和操作，并学会利用重结晶纯化固体有机物。 【原理】 【仪器和药品】 仪器：电磁搅拌器，温度计,搅拌子，三口烧瓶，单口圆底烧瓶，锥形瓶，球形冷凝管，直形冷凝管，酒精灯，石棉网，橡皮管，电子天平，胶头滴管，铁架台，量筒，玻璃棒，移液管，烧杯，布氏漏斗，真空泵，滤纸，吸虑瓶，烘箱，熔点仪，T 形连接管等。 药品：水杨酸，乙酸酐，98%浓硫酸，饱和碳酸氢钠溶液，浓盐酸，乙醚，石油醚，蒸馏水，冰块，1%FeCl3等。 【内容】 因最终制备阿司匹林片剂时所需阿司匹林原料量过大，难以一次性合成，故整个合成过程分两批进行（如下），操作步骤相同。 1.新蒸乙酸酐：量取乙酸酐60mL 放入100mL 的圆底烧瓶中进行普通蒸馏，收取 137—140℃的馏分备用。 COOH OH COOH O (CH 3CO)2O H + CH 3 O CH 3COOH +C +浓硫酸 水杨酸 乙酸酐 乙酰水杨酸 80-85℃
2.加料：在250mL 三口瓶中加入34.4g(0.249mol)水杨酸、48mL （0.508mol)新蒸乙酸酐和56滴浓硫酸（约2.8ml ）。 3.酰化反应：振摇三口瓶使水杨酸全部溶解（如不溶解则需补加乙酸酐和浓硫酸）。安装回流装置，在磁力搅拌器中加热控制温度在80—85℃，同时保持低速匀速搅拌，反应20min 后用1%FeCl3检查，当反应液不再呈现紫色时停止反应。反应液稍冷却（50℃以下）后均分成几份倒入各烧杯中，先用100ml 冰水水解过量的乙酸酐，冷却至室温后，即有乙酰水杨酸结晶析出(若不结晶，可用玻璃棒摩擦瓶壁)。然后再加入400mL 冰水，将混合物继续在冰水浴中冷却使结晶完全。抽滤，结晶用少量冷蒸馏水洗涤3次，抽干后将粗产物转移至表面皿上，自然晾干得粗产品，称量。 4.重结晶：将粗产品转移至500mL 烧杯中，搅拌下加入400mL 饱和碳酸氢钠溶液，直至无二氧化碳气泡产生，抽滤，用少量水冲洗漏斗，合并滤液（弃去滤渣）并倒入预先盛有将80mL 浓盐酸和160mL 水配成的溶液的烧杯中，搅拌均匀，使溶液PH 呈弱酸性，即有乙酰水杨酸沉淀析出。将烧杯置于冰水浴中冷却，使结晶完全。抽滤，用冷蒸馏水洗涤2—3次，抽干后，将结晶移至表面皿上，自然风干，称重。 5.粗品精制：将阿司匹林粗品转入250ml 三口瓶中按1g 粗品加入5ml 乙醚,在25 ℃磁力搅拌器中溶解，抽滤去除不溶杂质。然后在滤液中加入等量的石油醚并过量10ml 。（利用乙醚、石油醚能互溶，乙醚不仅溶解石油醚而且能溶解水杨酸和阿司匹林但石油醚只溶解乙醚和水杨酸不溶解阿司匹林的原理将阿司 酒精灯
阿司匹林（Aspirin）又名乙酰水杨酸（Acetylsalicylic acid），化学名.（/乙酰氧基）苯甲酸，系白色结晶或结晶性粉末，熔点135-140℃，无臭或略带醋酸味，水中微溶，乙醇中易溶，氯仿或乙醚中溶解，遇湿气缓慢水解生成水杨酸，具弱酸性，最稳定ph值2.5。阿司匹林可由水杨酸(邻羟基苯甲酸)与乙酸酐经酰化制得。在生成阿斯匹林的同时,水杨酸分子之间发生缩合反应,生成少量的聚合物。副产物不溶于碳酸氢钠溶液,由此可提纯阿斯匹林。实验过程中,阿斯匹林产量少,并且不易结晶析出,常常须采用摩擦杯壁、加入晶种、浓缩溶液等办法才析出晶体,实验现象成功率低,同时需要较长的处理及静置时间。 阿司匹林的制备 实验室制备阿司匹林 本实验以浓硫酸为催化剂,使水杨酸与乙酸酐发生酰化反应,制取阿斯匹林。由于水杨酸中的羟基和羧基能形成分子内氢键,反应必须加热到150~160℃。不过,加入少量的浓硫酸或浓磷酸过氧酸等来破坏氢键,反应温度也可降到60~80℃,而且副产物也会有所减少。原理如下： 水杨酸在酸性条件下受热,还可发生缩合反应,生成少量聚合物: 酰化反应 在100 mL干燥的园底烧瓶中加入4 g水杨酸、10 mL乙酸酐和10滴浓硫酸,采用搅拌使水杨酸尽量溶解,然后在水浴上加热,水杨酸立即溶解。如不全溶解,则需补加浓硫酸和乙酰酐。保持锥形瓶内温度在70℃左右。安装回流装置水浴加热,控制温度在80~85℃,同时保持低速匀速搅拌, 20 min后停止加热。反应液稍微冷(50℃以下)却缓慢加入15 mL冰水用来水解过量的乙酸酐,冷却至室温,再将反应液倒入50mL冰水的锥形瓶,即有乙酰水杨酸析出,将锥形瓶置于冰水浴中冷却,使结晶完全析出。 产品的提纯 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,每次用少量冷水洗涤结晶3次,减压过滤,即得到粗产物。产品重结晶:将粗产物转移至烧杯,在搅拌下加入饱和碳酸氢钠溶液,直至无二氧化碳产生。减压过滤,用少量水冲洗漏斗,除去少量的白色聚合物,合并滤液,倒入预
实验一-乙酰水杨酸的合成
实验一、乙酰水杨酸(阿司匹林)的合成、鉴定与含量的测定 一、实验目的 (1) 学习O-酰化（酯化）单元反应的特点和基本知识。 (2) 了解阿司匹林的性质和工业制法，掌握O-酰化制备阿司匹林的实验方法。 (3) 掌握水杨酸酰化反应的原理及实验操作以及乙酰水杨酸的鉴定、提纯及含量测定的方法。 (4)了解紫外光谱法、红外光谱法、核磁共振法在有机合成中的应用，掌握紫外-可见分光光度法定量分析的基本原理和实验技术。 (5) 进一步熟悉基础化学实验的重结晶及熔点测定等基本操作。 二、实验原理 乙酰水杨酸（acetyl Salicylic acid ），通常也称为阿司匹林(aspirin)，是由水杨酸(邻羟基苯甲酸)和乙酸酐合成的。早在18世纪，人们已从柳树皮中提取了水杨酸，并注意到它可以作为止痛、退热和抗炎药，不过对肠胃刺激作用较大。19世纪末，人们成功地合成了乙酰水杨酸，直到目前，阿司匹林仍然是一个广泛的具有解热镇痛作用的药物。水杨酸是一个具有酚羟基和羧基双官能团化合物，能进行两种不同的酯化反应，当与乙酸酐作用时，可以得到乙酰水杨酸（即阿司匹林）；如与过量的甲醇反应，生成水杨酸甲酯，它是第一个作为冬青树的香味成分被发现的，因此通称为冬青油。本实验将进行前一个反应的试验。 反应式: COOH OH +(CH 3CO)2O H SO COOH OCCH 3 +CH 3COOH 在生成乙酰水杨酸的同时，水杨酸分子之间可以发生酯化反应，生成少量的聚合酯: COOH OH n H +C O O O C O O C O O +H 2O 乙酰水杨酸能与NaHCO 3反应生成水溶性钠盐，而副产物聚合酯不能溶于NaHCO 3，这种性质上的差别可用于阿司匹林的纯化。 可能存在于最终产物中的杂质是水杨酸本身，这是由于乙酰化反应不完全或由于产物在分离步骤中发生水解造成的。它可以在各步纯化过程和产物的重结晶过程中被除去，与大多数酚类化合物一样，水杨酸可与FeCl 3，形成深色配（络）合物，而阿司匹林因酚羟基已被酰化，不再与FeCl 3发生颜色反应，因而未作用
阿司匹林――乙酰水杨酸的制备与纯化 一、实验目的 1、学习利用酚类的酰化反应制备乙酰水杨酸（acetyl salicylic acid ）的原理和制备方法。 2、掌握重结晶、减压过滤、洗涤、干燥、熔点测定等基本实验操作。 二、实验原理 乙酰水杨酸即阿司匹林，可通过水杨酸与乙酸酐反应制得。 COOH OH +(CH 3CO)2O H 2SO 4 COOH OCOCH 3+CH 3COOH HO n C O O O C O O C O O *m +H 2O (n-1)主反应 副反应 在生成乙酰水杨酸的同时，水杨酸分子之间也可以发生缩合反应，生成少量的聚合物。乙酰水杨酸能与碳酸钠反应生成水溶性盐，而副产物聚合物不溶于碳酸钠溶液，利用这种性质上的差异，可把聚合物从乙酰水杨酸中除去。 粗产品中还有杂质水杨酸，这是由于乙酰化反应不完全或由于在分离步骤中发生水解造成的。它可以在各步纯化过程和产物的重结晶过程中被除去。与大多数酚类化合物一样，水杨酸可与三氯化铁形成深色络合物，而乙酰水杨酸因酚羟基已被酰化，不与三氯化铁显色，因此，产品中残余的水杨酸很容易被检验出来。 三、实验药品及物理常数
四、实验装置图 抽滤装置干燥装置烧杯 布氏漏斗 抽 滤 瓶 反应装置 五、实验流程图 2g水杨酸 5ml乙酐 5d 六、实验步骤 在125ml的锥形瓶中加入2g水杨酸、5ml乙酸酐、5滴浓硫酸，小心旋转锥形瓶使水杨酸全部溶解后，在水浴中加热5－10min，控制水浴温度在85－90℃。取出锥形瓶，边摇边滴加1mL冷水，然后快速加入50mL冷水，立即进入冰浴冷却。若无晶体或出现油状物，可用玻棒摩擦内壁（注意必须在冰水浴中进行）。待晶体完全析出后用布氏漏斗抽滤，用少量冰水分二次洗涤锥形瓶后，再洗涤晶体，抽干。 将粗产品转移到150ml烧杯中，在搅拌下慢慢加入25mL饱和碳酸钠溶液，加完后继续搅拌几分钟，直到无二氧化碳气体产生为止。抽滤，副产物聚合物被滤出，用5－10ml水冲洗漏斗，合并滤液，倒入预先盛有4－5ml浓盐酸和10ml水配成溶液的烧杯中，搅拌均匀，即有乙酰水杨酸沉淀析出。用冰水冷却，使沉淀完全。减压过滤，用冷水洗涤2次，抽干水分。将晶体置于表面皿上，蒸汽浴干燥，得乙酰水杨酸产品。称重，约 1.5g，测熔点133－135℃。 取几粒结晶加入盛有5ml水的试管中，加入1－2滴1%的三氯化铁溶液，观察有无颜色反应。 为了得到更纯的产品，可将上述晶体的一半溶于少量（2－3ml）乙酸乙酯中，溶解时
乙酰水杨酸（阿司匹林）的合成实验报告 一、教学要求： 1、通过本实验了解乙酰水杨酸（阿斯匹林）的制备原理和方法。 2、进一步熟悉重结晶、熔点测定、抽滤等基本操作。 3、了解乙酰水杨酸的应用价值。 二、预习内容： 1、重结晶操作 2、抽虑操作 三、实验操作流程： 水杨酸，醋酸酐浓硫酸摇匀70度左右 20m in 冷却 15m in 抽滤 洗涤 粗产物 乙酸乙酯沸石加热 回流 趁热过滤冷却 抽滤 洗涤 干燥 乙酰水杨酸 测熔点 三、实验原理： 乙酰水杨酸即阿斯匹林（aspirin），是19世纪末合成成功的，作为一个有效的解热止痛、治疗感冒的药物，至今仍广泛使用，有关报道表明，人们正在发现它的某些新功能。水杨酸可以止痛，常用于治疗风湿病和关节炎。它是一种具有双官能团的化合物，一个是酚羟基，一个是羧基，羧基和羟基都可以发生酯化，而且还可以形成分子内氢键，阻碍酰化和酯化反应的发生。 阿斯匹林是由水杨酸（邻羟基苯甲酸）与醋酸酐进行酯化反应而得的。水杨酸可由水杨酸甲酯，即冬青油（由冬青树提取而得）水解制得。本实验就是用邻羟基苯甲酸（水杨酸）与乙酸酐反应制备乙酰水杨酸。反应式为： O O H O H +(CH3CO)2O 浓H2SO4 O O H OCOCH3 +CH3COOH 副反应：
O O H O H 2 O H C O O O O H + O H 2O O H OCOCH 3 O O H O H + OCOCH 3 C O O O O H 表1 主要试剂和产品的物理常数 名 称 分子量 m.p.或b.p. 水 醇 醚 水杨酸 138 158(s) 微 易 易 醋酐 102.09 139.35(l) 易 溶 ∞ 乙酰水杨酸 180.17 135(s) 溶、热 溶 微 四、实验步骤： 在50mL 圆底烧瓶中，加入干燥的水杨酸7.0g （0.050mol ）和新蒸的乙酸酐10ml （0.100mol ）(思考题1)，再加10滴浓硫酸，充分摇动（思考题2）。水浴加热，水杨酸全部溶解，保持瓶内温度在70℃左右（思考题3），维持20min ，并经常摇动。稍冷后，在不断搅拌下倒入100ml 冷水中，并用冰水浴冷却15min ，抽滤，冰水洗涤（思考题4），得乙酰水杨酸粗产品。 将粗产品转至250ml 圆底烧瓶中，装好回流装置，向烧瓶内加入100ml 乙酸乙酯和2粒沸石，加热回流，进行热溶解（思考题5）。然后趁热过滤，冷却至室温，抽滤，用少许乙酸乙酯洗涤，干燥，得无色晶体状乙酰水杨酸，称重，计算产率。测熔点（思考题6）。 乙酰水杨酸熔点：136℃。 六、存在的问题与注意事项： 1、 热过滤时，应该避免明火，以防着火。 2、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% FeCl 3溶液，观察有无颜色反应（紫色）。 3、产品乙酰水杨酸易受热分解，因此熔点不明显，它的分解温度为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。用毛细管测熔点时宜先将溶液加热至120℃左右，再放入样品管测定。 4、仪器要全部干燥，药品也要实现经干燥处理，醋酐要使用新蒸馏的，收集139~140℃的馏分。 5、本实验中要注意控制好温度（水温90℃） 6、产品用乙醇-水或苯-石油醚（60~90℃）重结晶。
12:47 装置好配有搅拌器、温度计及冷凝管的干燥三口烧瓶（250mL）。 12:49 三口烧瓶中加入10g水杨酸（白色晶体），28mL乙酸酐（无色液体，味道类似醋酸），再加浓磷酸（无色液体）3.6mL。 13:00 开始加热，液体飞速旋转 13:05 三口烧瓶温度升为60℃，通过控制加热套使其在60℃保持15分钟13:20 停止加热，冷却至室温 13:32 三口烧瓶壁有少量白色晶体开始析出。在搅拌状态下，往三口烧瓶中加入140 mL水，放在冷水浴中静置10分钟 13:41 放入冰水浴中静置20分钟，充分冷却，大量白色晶体析出，直至结晶完全。 14:08 抽滤，用冰水洗涤两次，抽干得到白色晶体。 14:28 将晶体放在250 mL烧杯中，加入70 mL饱和碳酸氢钠溶液，搅拌到没有二氧化碳放出为止 14:45 真空过滤除去聚合物固体，少量土黄色滤渣。 14:54 将滤液放在250 mL烧杯中，慢慢滴入6mol/L盐酸溶液，搅拌 14:56 白色结晶析出后，继续滴加盐酸溶液调节pH值至1.5。 15:01 烧杯放入冰水浴中冷却，直至结晶完全。 15:11 真空过滤收集产物，用少量冰水洗涤晶体，然后抽干。 15:25 取少许（约0.05g）粗产品放入2号试管中。 15:27 其余粗产品放入150mL烧杯中，加入40mL无水乙醇，缓慢加热（微热），搅拌，直至晶体溶解 15:31 再加入80mL水，在室温中静置，再放入冰水浴中冷却，重结晶 15:48 待结晶完全，抽滤 15:57 滤饼用少量35%乙醇溶液洗涤，抽干后取少许（约0.05g）精产品放入3号试管中。并称好表面皿的质量为38.558g。 16:00 置于表面皿，放入烘箱烘干。 16:15 从烘箱取出，称重为46.334g 16:18 取少许（约0.05g）水杨酸放入1号试管中。在1、2、3三根试管中加入1mL乙醇，使化合物溶解。然后在每个试管中加入1滴5%三氯化铁溶液，观察结果 16:30 从烘箱取出，称重为46.084g 16:45 从烘箱取出，称重为45.966g 17:00 从烘箱取出，称重为46.948g(前后两次称量误差在0.05g)，计算产率。17:15 测定产品的熔点。 【结果】 45.948 - 38.558 = 7.390 g 1号水杨酸黑紫色 2号粗产品深黄色 3号精产品淡黄色 熔点131.1 ~ 131.5 【思考题】 1、制备阿司匹林时，为什么所用的容器要干燥？
实验1 乙酰水杨酸的合成 实验目的：掌握由酸酐作为酰基化试剂和醇反应制备酯的方法；巩固普通蒸馏、抽滤、重结晶等基本操作、学习应用显微镜熔点仪测定熔点的方法。 实验原理：乙酰水杨酸即阿司匹林（Aspirin），是19世纪末合成成功的一种具有解热止痛、治疗感冒作用的药物，至今仍被广泛使用。 制备乙酰水杨酸一般以水杨酸（邻羟基苯甲酸）和乙酸酐为原料，通过酯化反应进行。生产中所用的水杨酸可以由从植物冬青树中提取的冬青油（主要成分为水杨酸甲酯）水解得到。这两种原料在制备出乙酰水杨酸的同时，水杨酸分子之间也可以发生缩合反应，生成少量的聚合物。 反应式如下： 仪器、材料及试剂： 仪器：锥形瓶、普通蒸馏装置、抽滤装置、小烧杯、水浴。 材料及试剂：水杨酸、乙酸酐、饱和碳酸氢钠水溶液、1%FeCl3溶液、乙酸乙酯、浓硫酸、浓盐酸。 实验步骤： 1.乙酸酐蒸馏：量取乙酸酐30mL加入50mL的圆底烧瓶中进行普通蒸馏，收集137-140℃的馏分备用。 2.乙酰水杨酸制备： 方法一：在125mL锥形瓶中加入2g（0.014mol）水杨酸、5.4g(5mL，0.05mol)新蒸乙酸酐和5滴浓硫酸，旋摇锥形瓶使水杨酸全部溶解后，在水浴上加热5-10min (水浴温度70-80℃)后进行冷却。冷却至室温，既有乙酰水杨酸结晶析出。然后加入50 mL水，将混合物继续在冰水浴中冷却使结晶完全。抽滤，结晶用少量冷蒸馏水洗涤，抽干后将粗产物转移至表面皿上，自然晾干，产物约1.8g。 方法二：在50mL圆底烧瓶中，加入7.0g (0.050mol)干燥的水杨酸和10mL (0.100mol)新蒸的乙酸酐，再加10滴浓硫酸，充分摇动至水杨酸全部溶解，水浴加热，保持瓶内温度在70℃（为什么？）左右，维持20min，并时常摇动。稍冷后，在不断搅拌下倒入100mL冷水中，用冷水浴冷却15min，抽滤，冰水洗涤，得乙酰水杨酸粗品。 3.乙酰水杨酸的精制与纯化： 方法一：将粗产物转移至100 mL烧杯中，搅拌下加入25 mL饱和碳酸氢钠溶液，加完后继续搅拌几分钟，直至无二氧化碳气泡产生，然后过滤，用5-10 mL水冲洗漏斗后，合并滤液，倒入预先盛有有4-5 mL浓盐酸和10 mL水配成的溶液的烧杯中，搅拌均匀，既有乙酰水杨酸沉淀析出。将烧杯置于冰水浴中冷却，使结晶完全。抽滤，用冷蒸馏水洗涤2-3次。抽干后，将结晶移至表面皿上，干燥后约1.5g。用显微熔点仪测定该粗产物的熔点，约为133-135℃。取0.1g结晶加入盛有5mL水的试管中，加入5mL 1%三氯化铁溶液，观察有无颜色反应（为什么？）确定是否需要进一步精制。若需精制，可将上述结晶溶于最少量的乙酸乙酯中（约4-6 mL），溶解时应在水浴上小心加热，若有不溶物出现时，可用预热过的玻
新乡医学院医用化学实验课教案首页授课教师姓名及职称： 新乡医学院化学教研室年月日
实验乙酰水杨酸的制备 一、实验目的 1．了解酰化反应的基本原理； 2．掌握乙酰水杨酸的合成方法。 二、实验原理 乙酰水杨酸，通常称为阿斯匹林（aspirin），是由水杨酸（邻羟基苯甲酸）和乙酸酐合成的。早在18世纪，人们已从柳树皮中提取了水杨酸，并注意到它可以作为止痛、退热和抗炎药，不过对肠胃刺激较大。19世纪末，人们终于成功地合成了可以替代水杨酸的有效药物——乙酰水杨酸，直到目前，阿斯匹林仍然是一种广泛使用的具有解热止痛作用的治疗感冒的药物。 水杨酸是一个具有酚羟基和羧基双官能团化合物，能进行两种不同的酯化反应。当与乙酸酐作用时，可以得到乙酰水杨酸，即阿斯匹林；如与过量的甲醇反应，生成水杨酸甲酯，它是第一个作为冬青树的香味成分被发现的，因此通称为冬青油。本实验将进行前一个反应的实验。反应方程式为： COOH OH + (CH3CO)2H+ COOH O C CH3 + CH3COOH 在生成乙酰水杨酸的同时，水杨酸分子间会发生缩合反应，生成少量聚合物：COOH OH H+ O C O O C O O C O O + H2O 乙酰水杨酸能与碳酸氢钠反应生成水溶性钠盐，而副产物聚合物不能溶于碳酸氢钠，这种性质上的差别可用于阿斯匹林的纯化。 可能存在于最终产物中的杂质是水杨酸本身，这是由于乙酰化反应不完全或由于产物在分离步骤中发生水解造成的。它可以在各步纯化过程和产物的重结晶过程中被
除去。与大多数酚类化合物一样，水杨酸可以与三氯化铁形成深色络合物；阿斯匹林因酚羟基已被酰化，不再与三氯化铁发生显色反应，因此杂质很容易被检出。 三、试剂 2 g（0.014 mol）水杨酸、5.4 g（5 mL、0.05 mol）乙酸酐、饱和碳酸氢钠水溶液、1%三氯化铁溶液、乙酸乙酯、浓硫酸、浓盐酸 四、实验步骤 在125 mL锥形瓶中加入2 g水杨酸、5 mL乙酸酐和5滴浓硫酸，旋摇锥形瓶使水杨酸全部溶解后，在70~80℃的水浴上加热10~20 min。取出锥形瓶迅速加入50 mL 蒸馏水，将混合物在冷水浴中冷却使固体析出完全，如不出现固体，用玻璃棒搅拌。减压过滤，用滤液反复淋洗锥形瓶，直至所有晶体被收集到布氏漏斗中。每次用少量冷水洗涤结晶几次，继续抽吸，将溶液尽量抽干。粗产物转移至表面皿上，在空气中风干，称重。 将粗产物转移至150 mL烧杯中，在搅拌下加入25 mL饱和碳酸氢钠溶液，加完后继续搅拌几分钟，直至无二氧化碳气泡产生。抽气过滤，副产物聚合物应被滤出，用5~10 mL水冲洗漏斗，合并滤液，倒入预先盛有4~5 mL浓HCl和10 mL水配成溶液的烧杯中，搅拌均匀，即有乙酰水杨酸沉淀析出。将烧杯置于冰浴中冷却，使晶体完全析出。减压过滤，用洁净的玻璃钉挤压滤饼，尽量抽去滤液，再用冷水洗涤2~3次，抽干水分。将结晶移至表面皿上，干燥后约1.5 g，熔点133~135℃。 纯度检验：向盛有5 mL乙醇的试管中加入1~2滴1%三氯化铁溶液，然后取几粒固体加入试管中，观察有无颜色变化，说明了什么。 为了得到更纯的产品，可将上述结晶的一半溶于少量的乙酸乙酯中（约需2~3 mL），溶解时应在水浴上小心的加热。如有不溶物出现，可用预热过的玻璃漏斗趁热过滤。将滤液冷至室温，阿斯匹林晶体析出。如不析出结晶，可在水浴中稍为加热浓缩，并将溶液置于冰水中冷却结晶，抽滤收集产物，干燥后测熔点。 乙酰水杨酸为白色针状晶体，熔点135~136℃。 五、注意事项 析出的固体与母液分离，常用布氏漏斗进行抽气过滤。 为了更好地将晶体与母液分开，最好用清洁的玻璃塞将晶体 在布氏漏斗上挤压，并随同抽气尽量除去母液和结晶体表面
乙酰水杨酸的制备 一、实验目的 1.能运用已学知识查阅相关资料及工具书，熟悉实验原理。 2.能独立设计实验方案(包括实验方法、主要仪器及试剂、主要实验步骤及实验装置图等)。 3．了解乙酰水杨酸制备的反应原理和实验方法。 4．通过乙酰水杨酸制备实验，初步熟悉有机化合物的分离、提纯等方法。 5．巩固称量、溶解、加热、结晶、洗涤、重结晶等基本操作。 二、实验原理 将水杨酸与乙酐作用，通过乙酰化反应，使水杨酸分子中酚羟基上的氢原子被乙酰基取代生成乙酰水杨酸。加入少量浓硫酸作催化剂，其作用是破坏水杨酸分子中羧基与酚羟基间形成的氢键，从而使酰化反应容易完成。 水杨酸分子中含羟基（—OH）、羧基（—COOH），具有双官能团。本实验采用以强酸为硫酸为催化剂，以乙酐为乙酰化试剂，与水杨酸的酚羟基发生酰化作用形成酯。反应如下： M=138.12 M=102.09 M=180.15 M=60.05 反应原理：
副反应： O OH OH 2 OH C O O O O H +O H 2O OH OC OCH 3 O OH OH + OC OCH 3 C O O O O H 乙酰水杨酸能溶于碳酸氢钠水溶液，而副产物不能溶于碳酸氢钠水溶液，这种性质上的差别可用于阿司匹林的纯化。 可能存在于最终产物中的杂质可能是水杨酸本身，这是由于乙酰化反应不完全或由于产物在分离步骤中发上水解造成的。它可以在各步纯化过程中和产物的重结晶过程中被除去。与大多数酚类化合物一样，水杨酸可与三氯化铁形成配合物；阿司匹林因酚羟基已被酰化，不再与三氯化铁发生颜色反应，因此杂质很容易被检出。 本实验用FeCl3检查产品的纯度，此外还可采用测定熔点的方法检测纯度。杂质中有未反应完酚羟基，遇FeCl3呈紫蓝色。如果在产品中加入一定量的FeCl3，无颜色变化，则认为纯度基本达到要求。 三、实验药品与仪器 药品：水杨酸5.00g(0.036mol)，乙酸酐8.64g （8mL ，0.08mol)，饱
乙酰水杨酸（阿司匹林）的合成 一、教学要求： 1、通过本实验了解乙酰水杨酸（阿斯匹林）的制备原理和方法。 2、进一步熟悉重结晶、熔点测定、抽滤等基本操作。 3、了解乙酰水杨酸的应用价值。 二、预习内容： 1、 重结晶操作 2、抽虑操作 三、实验操作流程： 水杨酸，醋酸酐浓硫酸摇匀70度左右20min 冷却抽滤粗产物 乙酸乙酯加热趁热过滤 冷却洗涤干燥 乙酰水杨酸 三、实验原理： 乙酰水杨酸即阿斯匹林（aspirin ），是19世纪末合成成功的，作为一个有效的解热止痛、治疗感冒的药物，至今仍广泛使用，有关报道表明，人们正在发现它的某些新功能。水杨酸可以止痛，常用于治疗风湿病和关节炎。它是一种具有双官能团的化合物，一个是酚羟基，一个是羧基，羧基和羟基都可以发生酯化，而且还可以形成分子内氢键，阻碍酰化和酯化反应的发生。 阿斯匹林是由水杨酸（邻羟基苯甲酸）与醋酸酐进行酯化反应而得的。水杨酸可由水杨酸甲酯，即冬青油（由冬青树提取而得）水解制得。本实验就是用邻羟基苯甲酸（水杨酸）与乙酸酐反应制备乙酰水杨酸。反应式为： O OH OH + (CH 3CO)2 3 +CH 3COOH 副反应： O OH OH 2 OH C O O O O H +O H 2O OH OCOCH 3 O OH OH + OCOCH 3 C O O O O H 表1 主要试剂和产品的物理常数
四、实验步骤： 在50mL圆底烧瓶中，加入干燥的水杨酸7.0g（0.050mol）和新蒸的乙酸酐10ml（0.100mol）(思考题1)，再加10滴浓硫酸，充分摇动（思考题2）。水浴加热，水杨酸全部溶解，保持瓶内温度在70℃左右（思考题3），维持20min，并经常摇动。稍冷后，在不断搅拌下倒入100ml冷水中，并用冰水浴冷却15min，抽滤，冰水洗涤（思考题4），得乙酰水杨酸粗产品。 将粗产品转至250ml圆底烧瓶中，装好回流装置，向烧瓶内加入100ml乙酸乙酯和2粒沸石，加热回流，进行热溶解（思考题5）。然后趁热过滤，冷却至室温，抽滤，用少许乙酸乙酯洗涤，干燥，得无色晶体状乙酰水杨酸，称重，计算产率。测熔点（思考题6）。 乙酰水杨酸熔点：136℃。 六、存在的问题与注意事项： 1、热过滤时，应该避免明火，以防着火。 2、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）。 3、产品乙酰水杨酸易受热分解，因此熔点不明显，它的分解温度为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。用毛细管测熔点时宜先将溶液加热至120℃左右，再放入样品管测定。 4、仪器要全部干燥，药品也要实现经干燥处理，醋酐要使用新蒸馏的，收集139~140℃的馏分。 5、本实验中要注意控制好温度（水温90℃） 6、产品用乙醇-水或苯-石油醚（60~90℃）重结晶。 七、深入讨论： 1、乙酰水杨酸的应用价值 阿司匹林英文名称： aspirin 其他名称：乙酰水杨酸，醋柳酸。适应症：阿司匹林是使用最多、使用时间长的解热、镇痛和消炎药物，能抑制体温调节中枢的前列腺素合成酶，使前列腺素（pge1）合成、释放减少，从而恢复体温中枢的正常反应性，使外周血管扩张并排汗，使体温恢复正常。本品尚具抗炎、抗风湿作用，并促进人体内所合成的尿酸的排泄，对抗血小板的聚集。适用于解热，减轻中度疼痛如关节炎、神经痛、肌肉痛、头痛、偏头痛、痛经、牙痛、咽喉痛、感冒及流感症状。 2、乙酰水杨酸其它制备方法 在干燥的锥形瓶中放入称量好的水杨酸(2g 0.045mol)、乙酐(5ml 5.4g 0.053mol)，滴入5滴浓硫酸，轻轻摇荡锥形瓶使溶解，在80~90℃水浴中加热约15min，从水浴中移出锥形瓶，当内容物温热时慢慢滴入3~5mL冰水，此时反应放热，甚至沸腾。反应平稳后，再加入40mL水，用冰水浴冷却，并用玻棒不停搅拌，使结晶完全析出。抽滤，用少量冰水洗涤两次，得阿斯匹林粗产物。 将阿斯匹林的粗产物移至另一锥形瓶中，加入25mL饱和NaHCO3溶液，搅拌，直至无CO2气泡产生，抽滤，用少量水洗涤，将洗涤液与滤液合并，弃去滤渣(为何物?)。 先在烧杯中放大约5mL浓盐酸并加入l0mL水，配好盐酸溶液，再将上述滤液倒入烧杯中，阿斯匹林复沉淀析出，冰水冷却令结晶完全析出，抽滤，冷水洗涤，压干滤饼，干燥。 3、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℃，但由于它受热易分解，因此熔点难测准。 ②各种谱图
阿司匹林的合成 一、实验目的 通过阿司匹林的合成，掌握酯化反应和精制原理及基本操作； 熟悉药物合成实验装置的安装和使用； 掌握水杨酸的限量检查方法。 二、实验原理 阿司匹林的合成是以水杨酸为原料，在硫酸催化下，用醋酐乙酰化得到。反应式如下： OCOCH3 COOH OH COOH (CH3CO)2O H2SO4 CH3COOH ++ 反应过程的副产物： 水杨酸会自身缩合，形成一种聚合物，利用阿司匹林和碱反应生成水溶性钠盐的性质，从而与聚合物分离。 存在未反应的水杨酸，在最后重结晶过程中可被除去。水杨酸的存在还较易氧化生成一系列醌式有色物质（黄色及蓝至黑色物质），这也导致了阿司匹林不稳定变色。 三、实验材料与设备 表1 玻璃仪器及规格 名称规格数量 量筒100ml 1 锥形瓶500ml 1 烧杯250ml 2 量筒5ml 1
表2设备型号及规格 表3 试剂及规格 四、实验操作步骤 1、向干燥的500ml 锥形瓶中放入称量好的水杨酸（10g ，0.075mol ）、乙酐（25ml 、27g 、0.265mol ），滴入1.5ml 浓硫酸，以保鲜膜封口后，轻轻振荡锥形瓶使完全溶解，在77℃水浴中加热约20min ；(温度过高则使气泡产生，很有可能是由于乙酐发生了分解) 2、移出锥形瓶后，待内容物温热时（手摸瓶壁没有烫感时即可，差不多30-40℃），慢慢加入20~25ml 冰水（此时反应放热，甚至沸腾）；平稳后再加入200ml 水，用冰水浴冷却1.5h ，使结晶析出；抽滤，用少量冰水洗涤两次，得阿司匹林的粗品； 3、将阿斯匹林的粗产物移至另一250ml 烧杯中，加入125mL 饱和NaHCO 3（150ml 设备名称 型号 厂家 集热式恒温加热磁力搅拌器 DF-101S 郑州长城科工贸有限公司 电子天平 e=10d 塞多丽斯科学仪器有限公司 循环水真空泵 SHB-Ⅲ 郑州长城科工贸有限公司 真空干燥箱 DZF-6020 上海精宏实验设备有限公司 显微熔点仪 SGW X-4 上海精密科学仪器有限公司 名称 厂家 规格 用量 水杨酸 天津市福晨化学试剂厂 分析纯 10g 无水醋酸酐 广东汕头市西陇化工厂 分析纯AR 25ml 碳酸氢钠 上海联诚化工试剂有限 公司 分析纯AR 10g 无水乙醇 浙江三鹰化学试剂有限 司出品 分析纯 适量 浓硫酸 上海成海化学工业有限 公司 分析纯AR 1.5ml 浓盐酸 上海成海化学工业有限 公司 分析纯 15ml
一、实验目的和要求 1．了解阿司匹林的合成原理和操作方法。 2．掌握重结晶操作方法。 二、基本概念和实验原理 阿司匹林有退热止痛作用。纯品为白色针状或片状晶体，溶解于37℃水中，口服后在肠内开始分解为水杨酸。 阿司匹林学名为乙酰水杨酸，由水杨酸和乙酸酐在酸催化下酰基化反应制得。 在反应过程中会形成聚合物，利用阿司匹林和碳酸氢钠反应形成水溶性的钠盐，可与聚合物分离。 通过过滤将聚合物除去，加酸酸化得到阿司匹林，再重结晶纯化。 水杨酸含有酚基，能与稀三氯化铁溶液反应，产生深紫色的溶液。纯净的阿司匹林不会产生紫色。所以通过对未反应的水杨酸的点滴试验，很容易检测产物的纯度。 产品可通过熔点，红外，核磁共振和液相色谱等鉴定。 本实验以水杨酸和乙酸酐为原料，在磷酸催化下酰基化反应制得乙酰水杨酸，通过溶解，过滤，结晶，重结晶等纯化得到阿司匹林产品。 三、仪器和材料 仪器：恒温水浴槽，搅拌器，温度计，冷凝管，三口瓶，烧杯，量筒，天平，砂芯漏斗，过滤瓶。 材料：水杨酸，乙酸酐，浓磷酸，饱和碳酸氢钠溶液，18%盐酸溶液，无水乙醇。 四、实验内容 实验装置图如下： CO O H O H +CH 3C O O C O CH 3CO O H O C O CH 3+ CH 3COOH 浓硫酸或磷酸
实验步骤 1.开启水浴恒温槽的电源，使水浴温度控制在60℃。 2.在三口瓶中加入5g水杨酸，14ml（15g）乙酸酐，1.8ml浓磷酸，按图的实验装置安装好。 3.在60℃的水浴中，搅拌，反应15min，取出，冷却至室温，在瓶中加入70ml水，继续搅拌5min， 再放在冷水浴中静置5—10min，加入冰块，在冰水浴中静置10—20min，充分冷却，直至结晶完全，真空抽滤，用少量冰水洗涤二次。 4.将晶体放在250ml烧杯中，并加入70ml饱和碳酸氢钠溶液，搅拌到无二氧化碳放出为止。真空抽 滤除去聚合物固体。 5.将滤液放在250ml烧杯中，边搅拌边慢慢滴入18%盐酸溶液，直至PH值1.5.烧杯放入冰水浴中冷 却，直至结晶完全。真空抽滤，用少量冰水洗涤二次，得粗产品。 6.粗产品放入150ml烧杯中，加入20ml无水乙醇，搅拌，缓慢加热，直至晶体溶解，再加入40ml水， 在室温中静置，再放入冰水浴中冷却，直至结晶完全。真空抽滤，用少量无水乙醇-水（1:2，v/v）溶液洗涤，烘干，得产品。称量，计算产率。 五、实验数据记录与处理 对产品进行称重，为2.663g，根据方程式：
实验六乙酰水杨酸的制备 一、实验目的 1．熟悉酰化反应的原理和实验操作方法 2．学会用重结晶方法提纯有机物 二、实验原理 将水杨酸与乙酐作用，通过乙酰化反应，使水杨酸分子中酚羟基上的氢原子被乙酰基取代生成乙酰水杨酸。加入少量浓硫酸作催化剂，其作用是破坏水杨酸分子中羧基与酚羟基间形成的氢键，从而使酰化反应容易完成。 三、实验预习题 1．酰化反应的条件是什么？什么条件有利于酰化反应？ 2．本实验中所用的仪器为什么必需干燥？ 3．浓硫酸在实验中的作用是什么？ 4．使用浓硫酸和醋酐应注意什么？ 5．如何检验产品是乙酰水杨酸？ 四、实验用品 仪器：大试管、水浴锅、温度计、烧杯、布氏漏斗、吸滤瓶、水泵、量筒、安全瓶、表面皿等 试剂：水杨酸、乙酐、浓硫酸、95％乙醇、0.06mol/L三氯化铁 五、实验步骤 1．制取与提纯 在锥形瓶中加入6.3g干燥的水杨酸、9 mL乙酐、10滴浓硫酸， 充分振荡使水杨酸溶解 ↓ 80℃水浴加热20分钟，不断振荡 ↓ 冷却，加5 mL水，用冰水冷却5分钟 ↓ 出现白色结晶 ↓ 抽滤 ↓ 滤渣粗制滤液（弃去） 所得滤渣为粗制的乙酰水杨酸，转入干燥的小烧杯中，并用10 mL乙醇把粘附在布氏漏斗及滤纸上的产品洗入小烧杯中。 水浴加热；热抽滤 ↓ 滤液（转入小烧杯）残渣（弃去） ↓ 加水30 mL，冷却15分钟，等结晶完全析出； 抽滤；洗涤结晶两次； 抽干 ↓ 纯乙酰水杨酸
2．检验 粗品乙酰水杨酸（用乙醇溶解），滴入三氯化铁1～2滴，观察颜色变化，鉴定产品纯度六、实验思考题 1．重结晶的原理是什么？ 2．前后两次用三氯化铁溶液检查，其结果说明了什么？ 七、实验小结与体会
乙酰水杨酸的制备实验 报告 文档编制序号：[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688]
乙酰水杨酸（阿司匹林）的合成实验报告 一、教学要求： 1、通过本实验了解乙酰水杨酸（阿斯匹林）的制备原理和方法。 2、进一步熟悉重结晶、熔点测定、抽滤等基本操作。 3、了解乙酰水杨酸的应用价值。 二、预习内容： 1、重结晶操作 2、抽虑操作 三、实验操作流程： 三、实验原理： 乙酰水杨酸即阿斯匹林（aspirin），是19世纪末合成成功的，作为一个有效的解热止痛、治疗感冒的药物，至今仍广泛使用，有关报道表明，人们正在发现它的某些新功能。水杨酸可以止痛，常用于治疗风湿病和关节炎。它是一种具有双官能团的化合物，一个是酚羟基，一个是羧基，羧基和羟基都可以发生酯化，而且还可以形成分子内氢键，阻碍酰化和酯化反应的发生。 阿斯匹林是由水杨酸（邻羟基苯甲酸）与醋酸酐进行酯化反应而得的。水杨酸可由水杨酸甲酯，即冬青油（由冬青树提取而得）水解制得。本实验就是用邻羟基苯甲酸（水杨酸）与乙酸酐反应制备乙酰水杨酸。反应式为：副反应： 表1 主要试剂和产品的物理常数
在50mL圆底烧瓶中，加入干燥的水杨酸7.0g（）和新蒸的乙酸酐10ml （）(思考题1)，再加10滴浓硫酸，充分摇动（思考题2）。水浴加热，水杨酸全部溶解，保持瓶内温度在70℃左右（思考题3），维持20min，并经常摇动。稍冷后，在不断搅拌下倒入100ml冷水中，并用冰水浴冷却15min，抽滤，冰水洗涤（思考题4），得乙酰水杨酸粗产品。 将粗产品转至250ml圆底烧瓶中，装好回流装置，向烧瓶内加入100ml乙酸乙酯和2粒沸石，加热回流，进行热溶解（思考题5）。然后趁热过滤，冷却至室温，抽滤，用少许乙酸乙酯洗涤，干燥，得无色晶体状乙酰水杨酸，称重，计算产率。测熔点（思考题6）。 乙酰水杨酸熔点：136℃。 六、存在的问题与注意事项： 1、热过滤时，应该避免明火，以防着火。 2、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% 溶液，观察有无颜色反应（紫色）。 FeCl 3 135℃。 3、产品乙酰水杨酸易受热分解，因此熔点不明显，它的分解温度为128 ~ 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。用毛细管测熔点时宜先将溶液加热至120℃左右，再放入样品管测定。 4、仪器要全部干燥，药品也要实现经干燥处理，醋酐要使用新蒸馏的，收集 140℃的馏分。 139 ~ 5、本实验中要注意控制好温度（水温90℃） 90℃）重结晶。 6、产品用乙醇-水或苯-石油醚（60 ~ 七、深入讨论： 1、乙酰水杨酸的应用价值 阿司匹林英文名称： aspirin 其他名称：乙酰水杨酸，醋柳酸。适应症：阿司匹林是使用最多、使用时间长的解热、镇痛和消炎药物，能抑制体
阿司匹林 阿司匹林的简介 中文名称：阿斯匹林(解热镇痛药)阿司匹林(退热药) 中文俗名：醋柳酸、巴米尔、力爽、塞宁、东青等 英文名称：Aspirin 拉丁名称：Aspirin 化学普通命名法：乙酰水杨酸，acetylsalicylic acid 化学系统命名法：2-(乙酰氧基)苯甲酸 IUPAC命名法：2-ethanoylhydroxybenzoic acid 分子结构式为：C9H8O4 分子相对质量：180.16 用途：1.解热镇痛药，用于发热、疼痛及类风湿关节炎等。 2．是应用最早，最广和最普通解热镇痛药抗风湿药。具有解热、镇痛、抗炎、抗风温和抗血小板聚集等多方面的药理作用，发挥药效迅速，药效肯定，超剂量易于诊断和处理，很少发生过敏反应。常用于感冒发热,头痛、神经痛关节痛、肌肉痛、风湿热、急性内湿性关节炎、类风湿性关节炎及牙痛等。是《国家基本药物目录》列入的品种乙酰水杨酸也是其他药物的中间体。 3．乙酰水杨酸是制备杀鼠剂中间体4-羟基香豆素的原料。 4．杨酸与乙酸。微溶于水，溶于乙醇、乙醚、氯仿，也溶于氢氧化碱溶液或碳酸溶液，同时分解。常用的解热镇痛药。用于解热、镇痛、抗风湿，促进痛风患者尿酸的排泄，抗血小板聚集及胆道蛔虫治疗。 5．用于制造室外及有强光照射的结构件、器械部件，如汽车车身、农机部件、电表和电灯罩、道路标记等。 发展史：在1853年夏尔，弗雷德里克·热拉尔(Gerhardt)就用水杨酸与醋酸合成了乙酰水杨酸，但没能引起人们的重视；1898年德国化学家菲霍夫曼又进行了合成，并为他父亲治疗风湿关节炎，疗效极好；1899年由德莱赛介绍到临床，并取名为阿司匹林(Aspirin)阿司匹林于1898年上市，近年来发现它还具有抗血小板凝聚的作用，于是重新引起了人们极大的兴趣。将阿司匹林及其他水杨酸衍生物与聚乙烯醇、醋酸纤维素等含羟基聚合物进行熔融酯化，使其高分子化，所得产物的抗炎性和解热止痛性比游离的阿司匹林更为长效。以后又陆续制成了以乙酰水杨酸为主药的多种复方制剂，更是受到欢迎。如大家熟悉的复方阿司匹林、复方扑尔敏、扑尔感冒片、小儿退热片等药，都是阿司匹林“家族”中的成员。 阿司匹林的合成 通常阿司匹林用乙酸酐作酰化剂将水杨酸酰化而得，而选用的催化剂不同，对其合成产品的后处理、质量、产率、成本有着重要的影响。其反
实验名称：乙酰水杨酸的制备 教学目的 1、学习利用酚类的酰化反应制备乙酰水杨酸（acetyl salicylic acid ）的原理和制备方法。 2、掌握重结晶、减压过滤、洗涤、干燥、熔点测定等基本实验操作。 二、实验原理 乙酰水杨酸即阿司匹林，可通过水杨酸与乙酸酐反应制得。 COOH OH +(CH 3CO)2O 3+CH 3COOH HO n C O O O C O O C O O *m +H 2O (n-1)主反应 副反应 在生成乙酰水杨酸的同时，水杨酸分子之间也可以发生缩合反应，生成少量的聚合物。乙酰水杨酸能与碳酸钠反应生成水溶性盐，而副产物聚合物不溶于碳酸钠溶液，利用这种性质上的差异，可把聚合物从乙酰水杨酸中除去。 粗产品中还有杂质水杨酸，这是由于乙酰化反应不完全或由于在分离步骤中发生水解造成的。它可以在各步纯化过程和产物的重结晶过程中被除去。与大多数酚类化合物一样，水杨酸可与三氯化铁形成深色络合物，而乙酰水杨酸因酚羟基已被酰化，不与三氯化铁显色，因此，产品中残余的水杨酸很容易被检验出来。 三、实验基本操作： 在125ml 的锥形瓶中加入2g 水杨酸、5ml 乙酸酐、5滴浓硫酸，小心旋转锥形瓶使水杨酸全部溶解后，在水浴中加热5－10min ，控制水浴温度在85－90℃。取出锥形瓶，边摇边滴加1mL 冷水，然后快速加入50mL 冷水，立即进入冰浴冷却。若无晶体或出现油状物，可用玻棒摩擦内壁（注意必须在冰水浴中进行）。待晶体完全析出后用布氏漏斗抽滤，用少量冰水分二次洗涤锥形瓶后，再洗涤晶体，抽干。 将粗产品转移到150ml 烧杯中，在搅拌下慢慢加入25mL 饱和碳酸钠溶液，加完后继续搅拌几分钟，直到无二氧化碳气体产生为止。抽滤，副产物聚合物被滤出，用5－10ml 水冲洗漏斗，合并滤液，倒入预先盛有4－5ml 浓盐酸和10ml 水配成溶液的烧杯中，搅拌均匀，
阿司匹林的合成 高分子11-3 班（09） 一、实验原理 阿司匹林为解镇痛药，用于治疗伤风、感冒、头痛、发烧、神经痛、关节痛及风湿病等。近年来，又证明它具有抑制血小板凝聚的作用，其治疗范围又进一步扩大到预防血栓形成，治疗心血管疾患。阿司匹林化学名为2-乙酰氧基苯甲酸，化学结构式为： 阿司匹林为白色针状或板状结晶，~140℃，易溶乙醇，可溶于氯仿、乙醚，微溶于水。 合成路线如下： 二、仪器药品 单口烧瓶(100mL)、球形冷凝管、量筒（10mL，25mL）、温度计（100℃）、烧杯（200mL，100mL）、吸滤瓶、布氏漏斗、循环水泵、水浴锅、电热套。 溶液。 水杨酸、乙酸酐、硫酸（98％）、盐酸溶液(1∶2)、1% FeCl 3 三、实验步骤 于100 mL干燥的圆底烧瓶中加入4g水杨酸和10mL新蒸馏的乙酸酐，在振摇下缓慢滴加7 滴浓硫酸，参照图1安装普通回流装置。通水后，振摇反应液使水杨酸溶解。然后用水浴加热，控制水浴温度在80～85℃之间，反应20min。 撤去水浴，趁热于球形冷凝管上口加入2mL蒸馏水，以分解过量的乙酸酐。 稍冷后，拆下冷凝装置。在搅拌下将反应液倒入盛有100mL冷水的烧杯中，并用冰-水浴冷却，放置20min。待结晶析出完全后，减压过滤。 将粗产品放入100mL烧杯中，加入50mL饱和碳酸钠溶液并不断搅拌，直至无二氧化碳气泡产生为止。减压过滤，除去不溶性杂质。滤液倒入洁净的烧杯中，在搅拌下加入30mL盐酸溶液，阿司匹林即呈结晶析出。将烧杯置于冰-水浴中充分冷却后，减压过滤。用少量冷水洗涤滤饼两次，压紧抽干，干燥，称量产品 四、纯度检验
向盛有5 mL乙醇的试管中加入1~2滴1%三氯化铁溶液，然后取几粒固体加入试管中，观察有无颜色变化，水杨酸可以与三氯化铁形成深色络合物；阿斯匹林因酚羟基已被酰化，不再与三氯化铁发生显色反应，因此杂质很容易被检出。为了得到更纯的产品，可将上述结晶的一半溶于少量的乙酸乙酯中（约需2~3 mL），溶解时应在水浴上小心的加热。如有不溶物出现，可用预热过的玻璃漏斗趁热过滤。将滤液冷至室温，阿斯匹林晶体析出。如不析出结晶，可在水浴中稍为加热浓缩，并将溶液置于冰水中冷却结晶，抽滤收集产物，干燥后测熔点。 五、实验结果与讨论 从反应方程式中各物材料的摩尔比，可看出乙酰酐是过量的，故理论产量应根据水杨酸来计算。水杨酸理论上应产生乙酰水杨酸。乙酰水杨酸的相对分子质量为180g/mol，则其理论产量为： （mol）×180（g/mol）＝5.04g 产率：/×100%=% 六、思考题： 1、制备阿司匹林时，浓硫酸的作用是什么？不加浓硫酸对实验有何影响？ 答：在酯化反应以及酚羟基替代醇羟基完成的类似于酯化的反应，都需要用脱水剂来催化。浓硫酸在这里的作用是脱水剂和吸水剂，一方面脱水作用促进酯化反应，另一方面吸水作用使这种可逆反应向着酯化反应的正方向移动，促进产品的生成。如果不加浓硫酸则会导致产率下降。 2、制备阿司匹林时，为什么所用仪器必须是干燥的？ 答：实验室制法中用到乙酸酐，乙酸酐遇水水解，水解以后的产物是乙酸，乙酸的乙酰化能力比乙酸酐弱很多，反应不能进行.所以仪器必须是干燥的。 3、用什么方法可简便地检验产品中是否残留未反应完全的水杨酸？ 答：运用直接滴定法和两步滴定法测量