制药工程专业实验
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实验二 阿司匹林的合成

阿司匹林有解热镇痛作用。纯品为白色针状或片状晶体,溶解于37℃(相当于体温)水中,口服后在肠内开始分解为水杨酸。

【实验目的】

1.掌握阿司匹林的合成方法。

2.了解酰基化反应的原理。

3.学习阿司匹林的分析方法。

【实验原理】

阿司匹林化学名为乙酰水杨酸,它由水杨酸和乙酸酐在硫酸催化下酰化制取:

在反应过程中可能会形成聚合物,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。然后加入酸酸化得到阿司匹林,再重结晶提纯。

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。因为水杨酸含有酚羟基,能与稀三氯化铁反应,产生深紫色的溶液。纯净的阿司匹林不会产生紫色。

产品可通过熔点、红外和核磁共振鉴定。

【仪器与药品】

仪器:恒温水浴槽、搅拌器、温度计、球形冷凝管、三口烧瓶。

药品:水杨酸、乙酸酐、浓硫酸、碳酸氢钠、盐酸、无水乙醇、三氯化铁。

【实验步骤】

1.阿司匹林的制备

在恒温水浴槽中,装置配有搅拌器、温度计及球形冷凝管的干燥三口烧瓶(100mL)。三口烧瓶中加入5g水杨酸、14mL乙酸酐,再加浓硫酸1.8mL。三口烧瓶在60℃水浴中保持15min,冷却至室温,晶体开始析出。瓶中加入70mL水,搅拌5min,放在冷水浴中静置10min,再放入冰水浴中静置20min,充分冷却,直至结晶完全。抽滤,用少量冰水洗涤两次,然后抽干。

将晶体放在250mL烧杯中,加入70mL饱和碳酸氢钠溶液,搅拌到没有二氧化碳放出为止,真空过滤除去聚合物固体。将滤液放在250mL烧杯中,慢慢滴入6mol/L盐酸溶液,搅拌,结晶析出。调节pH值至1.5。烧杯放入冰水浴中冷却,直至结晶完全。真空过滤收集产物,用少量冰水洗涤晶体,然后抽干。

取少许(约0.05g)粗产品放入一试管中。其余粗产品放入150mL烧杯中,加入20mL无水乙醇,缓慢加热(微热),搅拌,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,重结晶,待结晶完全,抽滤。用少量35%乙醇溶液洗涤,抽干后称量,计算产率。测定产品的熔点。

2.阿司匹林纯度的检测

将少许(0.05g)水杨酸、粗产品和精制产品分别放入三个试管中,在每个试管中加入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,并记录其结果。

【思考题】

1.制备阿司匹林时,为什么所用的容器要干燥?

2.浓硫酸用在乙酰化反应中起何作用?可不可以不加?如不加,可用什么代替?

3.乙醇加水重结晶阿司匹林时,如果时间过长,会与三氯化铁溶液显色,是何原因?如何改进?

4.为什么用三氯化铁水溶液能够检验制备阿司匹林反应是否完全?