乙酰水杨酸的合成综述.doc

南京航空航天大学
乙酰水杨酸合成综述

课 程 名： 有机合成原理
学 号： 061120132
姓 名： 胡建军
完成日期：2013年11月30日
摘要
乙酰水杨酸又称阿司匹林，是常用的解热镇痛药和抗风湿类药，近年来它的新用途不断被发现，作为治疗和预防心脑血管疾病的药物被广泛应用于临床。乙酰水杨酸通常以水杨酸和乙酸酐反应来合成，用浓硫酸或浓磷酸作催化剂。该方法需加热搅拌1.5~2h，反应速率较慢，产率仅为74.0%~80.0%，且易发生水杨酸双分子脱水生成其酸酐的副反应，使用的浓酸催化剂对生产设备也有较强的腐蚀性。文献也有以固体氢氧化钠、无水碳酸钠作催化剂的报道，但此类催化剂催化效果均欠佳，因而寻找新的催化剂已成为人们研究的新课题[1]。
关键字：乙酰水杨酸 合成现状 综述

引言
基于传统乙酰水杨酸和合成的不利因素，笔者对乙酰水杨酸的合成的现状通过查阅各类期刊文献进行总结后进行整理成此文，以供读者参考，文中主要讲诉并讨论了以下几种目前还正在研究中的合成方法：1.超声辐射分子碘催化乙酰水杨酸。2.对甲苯磺酸催化合成乙酰水杨酸。3.负载型杂多酸催化合成乙酰水杨酸。4.稀土氯化物催化合成乙酰水杨酸。

v 超声辐射分子碘催化合成
超声波作为一种新的能量形式，用于有机合成诱发反应的发生，不仅可以改善反应条件、加快反应速度和提高反应产率，还可以使一些常规不能进行或很难进行的反应得以顺利进行。同时反应条件简单，无污染环境，对设备的要求也比较低，可以说是一个非常不错的方法。本法以碘分子为催化剂，在一定功率的超声波下催化水杨酸和乙酸酐反应生成乙酰水杨酸。其中研究人员分别对超声辐射时间，超声输出功率，原料的配比，和催化剂用量对反应的影响进行了研究，最终他们得出结论认为在乙酸酐：水杨酸：催化剂=100：50：1，超声功率300w，时间为15min时具有较高的产率[1]。研究中所采用的控制变量法得出的结论也令人可信，但是仔细观察还是会发现一些不足之处。例如：在对超声输出功率进行研究的时候选择的超声辐射时间是有上一次研究中的得出的最佳时间，但是可想而知的是每一个功率应该有可能对应了一个最佳的超声时间，而研究功率的时候限定死了超声时间是不是显得有点不够严谨？与此法类同的是刘鸿等人选择的是在微波中利用分子筛作为催化剂催化反应的进行[5]，两者相比的共同之处在于看中了分子催化剂的高比表面积以及超声和微波提供的高效率环境，都取得了较好的结果。

v 对甲苯磺酸催化合成
对甲苯磺酸是一种固体有机酸，经济、易得，保管、运输、使用方便、安全，采用对甲苯磺酸作催化剂，对乙酰水杨酸的合成进行研究，本法以一定比例的水杨酸和乙酸酐以及定量的对甲苯磺酸进行反应，以正交实验法研究对甲苯磺酸对该反应的催化作用，研究的影响因素为反应物比例，反应温度和反应时间，最终认为乙酸酐：水杨酸=2：1，反应温度为65-75℃，反应时间为20min时有较好的收率[2]。实验结果表明对甲苯磺酸具有催化活性高，选择性好，操作方便，污染少等显著优点。实验中还采用了比较实际和高效的正交实验法，大大的简化了对变量的实验量，同时还使实验数据具有比较高的代表性。但由于正交实验法带来的不足之处，需要对得出的结论进行进一步的小范围内的验证，才可以使实验结果更加具有可信度。同时，如果增加对催化剂用量对反应的影响的研究，也对实验最终得出的结果有着锦上添花的效果。

v 杂多酸催化合成
杂多酸是一种新型环境友好的绿色催化剂，其中硅钨酸性质稳定且酸性较强，作为酸性催化剂具有活性高，选择性好，反应条件温和，腐蚀性小等优点。本法使用杂多酸为催化剂催化乙酰水杨酸合成的反应。实验中，首先利用活性炭制得负载型的杂多酸，再以此负载型杂多酸进行了乙酰水杨酸的催化反应，同时还研究了催化剂用量，反应物配比，反应时间和温度对催化的影响，与此还进行了对于催化剂重复使用性的研究，最终得出在水杨酸：乙酸酐=1：1.5催化剂用量为水杨酸质量5%，在71-75℃中反应15min具有较高的收率[3]。实验中对影响反应的因素考虑周全，实验方法也是十分的科学严谨，在检验产物的时候不仅精确的检测了产物的存在，而且对其他副产物的排除实验也做得非常到位。实验最后还对催化剂的重复使用性能进行了研究，也是考虑的十分周全。实验者还通过实验来构想了此催化剂的反应机理，也可为读者提供借鉴作用。此法不失为一种切实可行的方法，如果能够进一步的对于更大剂量的反应进行研究，那么应用于实际生产也就并不遥远了。在关于杂多酸的催化反应方面，Fatemeh等人则是在实验的基础上在微观上去解释了该催化剂高效的原因，同时还研究了负载型和非负载型的性能差异（包括负载量的大小）以及其微观解释，他们认为有较多的氢离子和多聚结构对反应有着促进作用，还通过实验发现了不同的杂多酸具有不同的催化性能，认为钼杂多酸具有较好的催化能力[6]。

v 稀土氯化物催化合成
三氯稀土是一种简单、便宜和易得的Lewis酸，具有可溶性强、可回收再使用、对设备腐蚀轻、无污染等优点，是一种可望用来解决传统Lewis酸造成环境污染问题的环境友好催化剂，符合绿色化学的时代潮流。该法反应条件温和，催化剂也十分容易获得，是一种不错的研究方向。本法使用氯化稀土作为催化剂来催化乙酰水杨酸的生成反应后进行纯化。同时还研究了不同氯化稀土作为催化剂，反应时间，催化剂用量以及反应物摩尔比例对反应的影响，最终得出水杨酸：乙酸酐=1：2，以三氯化铕作催化剂，反应时间为40min，反应温度85～90℃为最适条件[4]。实验中对一些可能对反应有影响的变量也分析的很到位，但是仔细观察实验数据不免有些疑惑，对于最佳反应条件下的产率在任何一组变量研究中竟然能准确到百分比小数点后两位！可以猜测实验者在做实验时并没有考虑到该实验的可重复性的问题，而事实上实验者的确也是忽略了催化剂的可重复使用性的问题，如果能够在这些方面加以实验的话应该会有助于本法的进一步完善。

总结
通过以上的论述，可见对于乙酰水杨酸的合成关键在于新型催化剂的使用，而对于催化剂的选择已经趋向多元化。但是为了使催化剂能被更好的投入使用，研究者对于催化剂的稳定性，重复使用性，最佳使用条件，成本等的研究还有待进一步的深入。同时，除了在实验上取得一些进展外，如果在催化理论上也加以增进，我想势必会对理想催化剂的早日研制成功有所帮助。

参考文献
[1]施小宁，赵素瑞，吴巧玲，超声辐射分子碘催化乙酰水杨酸的合成研究，天水师范学院学报，2008，第28卷第2期：1-2
[2]冯艳辉，王清斌，对甲苯磺酸催化合成乙酰水杨酸的研究，齐齐哈尔大学学报，2006，第22卷第2期：1-2
[3]谢宝华，曹小华，徐常龙，陶春元，负载型杂多酸催化合成乙酰水杨酸的研究，化工中间体，2007，02期：1-3
[4]赵仑，唐栋，王晓菊，穆祥媛，白鹤龙，稀土氯化物催化合成乙酰水杨酸，长春师范学院学报，2008，第27卷第6期：1-3
[5]刘鸿，黄华，微波辐射分子筛催化合成乙酰水杨酸的研究，精细化工中间体，2007，第37卷第4期：1-3
[6]Fatemeh F. Bamoharram，Majid M. Heravi，Mina Roshani，Ali Gharib and Manouchehr Jahangir，Catalytic Method for Synthesis of Aspirin by a Green, Efficient and
Recyclable Solid Acid Catalyst (Preyssler’s Anion) at Room Temperature，Journal of the Chinese Chemical Society, 2007, 54, 1017-1020：1-4
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