实验 阿司匹林――乙酰水杨酸的制备与纯化[2]

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：

阿司匹林—乙酰水杨酸的制备

阿司匹林（Acetylsalicylic acid）是一种非处方药，常用于缓解疼痛和降低发热。它是由乙酰化的水杨酸制备而成的。

制备步骤：

1. 准备所需材料：水杨酸（Salicylic acid）、乙酸酐（Acetic

anhydride）、硫酸（Sulfuric acid）、乙醇（Ethanol）。

2. 在试管中加入2毫摩尔（mol）的水杨酸和5毫摩尔的乙酸酐，混合均匀。

3. 加入几滴浓硫酸（10%），作为催化剂。

4. 把试管放进加热水浴中，加热温度在80℃左右，保持反应1小时。

5. 拿出试管，冷却至室温，并缓慢加入适量的冷乙醇。

6. 过滤制得的白色晶体。

7. 用少量冷乙醇洗涤晶体，直到无色洗涤液为止。

8. 把晶体放在干燥器中干燥。

9. 最后，称取所需的阿司匹林药物，装在药品瓶中，储存在干燥、阴凉的地方。

注意事项：

1. 阿司匹林制备过程中有一些危险化学品，如浓硫酸，需要小心使用。

2. 乙酸酐具有腐蚀性，需要小心操纵。

3. 制备过程需要在通风良好的实验室或安全通风柜内进行。

一、实验目的

1. 了解阿司匹林的合成原理和步骤。

2. 掌握实验室制备阿司匹林的方法。

3. 熟悉实验室基本操作技能，如重结晶、熔点测定、抽滤等。

二、实验原理

阿司匹林，又称乙酰水杨酸，是一种常见的解热、镇痛、消炎药物。本实验采用水杨酸与乙酸酐在浓硫酸催化下进行酯化反应制备阿司匹林。反应式如下：

COOH

H2SO4

O

COOCH3

水杨酸 乙酸酐 乙酰水杨酸

反应温度控制在75~80℃之间，过高的温度会导致副反应发生。反应结束后，通过重结晶、抽滤等操作纯化阿司匹林。

三、实验仪器与药品

1. 仪器：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、熔点仪、红外光谱仪。

2. 药品：水杨酸、乙酸酐、浓硫酸、盐酸溶液（12%）、1%FeCl3溶液、乙醇、冷水、冰块。

四、实验步骤

1. 准备工作：将水浴锅、电热套、烧杯、吸滤瓶等实验器材清洗干净，检查仪器是否完好。

2. 称量：准确称取4g水杨酸，置于100mL干燥的单口烧瓶中。

3. 溶解：加入10mL新蒸馏的乙酸酐，用玻璃棒搅拌至水杨酸完全溶解。 4. 催化：缓慢滴加7滴浓硫酸，继续搅拌。

5. 反应：将烧瓶置于水浴锅中，控制水浴温度在75~80℃之间，加热反应20分钟。

6. 停止反应：撤去水浴，趁热在球形冷凝管上口加入2mL蒸馏水，分解过量的乙酸酐。

7. 冷却：稍冷后，拆下冷凝装置，将反应液倒入盛有100mL冷水的烧杯中，用冰-水浴冷却，放置20分钟。

8. 抽滤：待结晶析出完全后，减压过滤，收集滤液。

9. 重结晶：将滤液倒入50mL烧杯中，加入适量的乙醇，搅拌溶解，静置过夜。

10. 抽滤：将结晶过滤，用少量乙醇洗涤，晾干。

11. 熔点测定：用熔点仪测定阿司匹林的熔点。

12. 红外光谱分析：用红外光谱仪对阿司匹林进行表征。

实验一 乙酰水杨酸的合成

一、阿司匹林简介

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。

二 合成工艺

1 老工艺

早在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

CH3COOH H2O

2 新工艺

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：

COOHOH+(CH3CO)2OH2SO4COOHOCOCH3+CH3COOHCOOHHOnH2SO4COOOCOOCOO**m+H2O(n-1)主反应副反应