乙酰水杨酸(阿司匹林)的制备111.doc

实验：乙酰水杨酸（阿司匹林）的制备

教学方案
教学目的：
1、 通过乙酰水杨酸的合成，初步了解有机合成中的乙酰化学反应原理及方法。
2、 巩固减压过滤的操作。
3、 进一步掌握用重结晶的方法来提纯固体有机化合物。
基本原理：
水杨酸是一个双官能团的化合物（具有酚羟基和羧基）。因此，有两种不同的酯化反应。为了合成乙酰水杨酸，采用在强酸存在下，水杨酸和过量乙酸酐反应，水杨酸的酚羟基发生酯化。

反应结果可以看成是在水杨酸分子中引入个乙酰基。这种在有机分子中引入酰基的反应称为酰基化反应。若引入乙酰基就称为乙酰化反应。提供酰基的试剂称为酰化剂，本实验中乙酸酐就是乙酰化试剂
由于水杨酸是双官能团化合物，分子中的酚羟基和羧基彼此之间亦能起反应，生成少量的聚合物。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，水杨酸可以与三氯化铁形成深色络合物；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。本实验除采用三氯化铁鉴定纯度外，还可用测定熔点法来判断纯度。

实验药品：
水杨酸，乙酸酐，浓硫酸，浓盐酸，饱和碳酸氢钠溶液，1%FeCl3 溶液
主要试剂及产物的物理常数：
名称
分子量
性状
折光率
比重
熔点
沸点
溶解度：克/100mL溶剂
水
醇
醚
水杨酸
138.12
白色结晶粉末

1.443
156℃‐159℃

易溶
溶
溶
乙酸酐
102.09
无色透明液体
1.45
1.08
﹣73.1℃
138.6℃
微溶
易溶
易溶
乙酰水杨酸
108.16
白色结晶粉末

135℃

微溶
易溶
微溶
浓硫酸

无色油状液体

1.84
﹣90.8℃
338℃
易溶

实验步骤
（一）酰化反应
1、 称取2.0g（约0.014mol）固体水杨酸，放入125ml锥形瓶中，加入5.4g（5ml，0.05mol）乙酐，用滴管加入5滴浓H2SO4，摇匀。
2、 待水杨酸溶解后将锥形瓶放在85-90℃水浴中5-10分钟，常常摇动锥形瓶，使乙酰化反应尽可能完全。
3、 冷至室温，即有乙酰水杨酸结晶析出。如不结晶，可用玻棒摩擦甁壁并将反应物置于冰水中冷却使结晶产生。
4、 加入50mL水，将混合物继续在冰水中冷却使结晶完全。
5、 减压抽滤，用滤液反复淋洗锥形瓶，直至所有结晶被收集到布氏漏斗
6、 每次用少量冷水洗涤结晶几次，继续抽吸将溶剂尽量抽干。
7、 粗产物转移至蒸发皿，在风中吹干，称重。
（二）、重结晶
1、将粗产物转移至150mL的烧杯中，在搅拌下加入25mL饱和碳酸氢钠溶液，加完后继续加热搅拌几分钟，直至无二氧化碳气泡产生。
2、抽气过滤，副产物聚合物应被滤出，用5-10mL水冲洗漏斗，合并滤液。倒入预先盛有4-5mL浓HCl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。
3、将烧杯置于冰浴中冷却，使结晶完全。
4、减压抽滤，用洁净的玻塞挤压滤饼，尽量抽去滤液，再用冷水洗涤2-3次，抽干水分。
5、将结晶移至表面皿上，干燥后称量。
（三）、产品纯度检验
取几粒结晶加入盛有5mL水的试管中，加入12滴1%三氯化铁溶液，观察有无颜色变化。

实验注意事项
1、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。
2、反应过程温度须控制在70℃左右，温度过高会加快副产物的生成。
3、抽滤后洗涤用水要少。
4、乙酰水杨酸受热后易发生分解，分解温度为126~135℃，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。
5、测熔点时先使温度达到120℃后再放样品，否则样品在升温过程中易分解。

现象记录及数据处理：
时间
操作
现象

产率=（实际产量/理论产量）*100%，本实验中乙酸酐过量，计算产率应以水杨酸为基准。

板书设计：
实验目的：
1、 了解有机合成中的乙酰化学反应的原理和方法。
2、 巩固减压抽滤的操作。
3、 进一步掌握用重结晶的方法来提纯固体有机化合物。
实验原理：
水杨酸是一个双官能团的化合物。因此，有两种不同的酯化反应。为了合成乙酰水杨酸，采用在强酸存在下，水杨酸和过量乙酸酐反应，水杨酸的酚羟基发生酯化。

在生成乙酰水杨酸的同时，水杨酸分子之间可以发生缩合反应，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，这种性质上的差别课用于阿司匹林的纯化。
本实验采用FeCl3溶液鉴定乙酰水杨酸的纯度。
实验步骤：
实验步骤
（一）酰化反应
抽滤，冷水洗涤结晶，抽干，风中吹干，称重
20.g水杨酸，125ml锥形瓶，加5.4g乙酐，5d浓硫酸
摇匀，冷至室温，加50ml水，冰水中冷却

85~90℃水溶 —
→
5~10分钟
（二）重结晶
倒入4—5ml浓HCl和10mL水配成的溶液中，搅拌，冰水冷却
用5—10ml水冲洗漏斗，合并滤液
产物移至150ml烧杯，加25ml饱和NaHCO3
加热，搅拌几分钟
抽滤，用玻塞挤压滤液，冰水洗涤2~3次，抽干水分
抽滤

(三)产品纯度检验
观察颜色变化
1-2滴1%三氯化铁溶液
有5mL水的试管中
取几粒结晶
加入到 加入

注意事项：
1.仪器、药品都要全部干燥，醋酐要使用新蒸馏的，收集139－140℃的馏分。
2.反应过程温度须控制在85-90℃，温度过高会加快副产物的生成。
3.乙酰水杨酸受热易分解，分解温度为126~135℃,因此重结晶时不宜长时间加热，产品自然晾干。
4.测熔点时先使温度达到120℃后再放样品，否则样品在升温过程中易分解。