阿司匹林制药工程实验方案.docVIP

江西科技师范大学制药工程实验设计方案 药物：阿司匹林 系别：药学院 班级：09级制药2班 实验人员：黄显文、梁昕奕 学号20094343. 报告规格 实验目的 四、实验方法及步骤 实验原理 五、实验记录及数据处理 实验仪器 六、误差分析及问题讨论 实验一、阿司匹林的合成 1、实验目的 （1）掌握酯反应和重结晶的原理及基本操作。 （2）掌握阿司匹林的合成方法。 2、实验原理 2.1 酸催化合成阿司匹林 最早阿司匹林的合成是在浓硫酸催化下，由水杨酸和乙酸酐作用而成，浓硫酸严重腐蚀设备、污染环境，且易发生副反应，已引起化学工作者的广泛关注。 为此，吕亚娟等采用微波辐射，磷酸催化合成了阿司匹林，适宜反应条件为： 0.01 mol 水杨酸，0.02mol乙酸酐，2滴浓磷酸，在功率300W微波下辐射3.5min，阿司匹林产率达90％，反应速度和产率大大提高。隆金桥等利用草酸催化合成了阿司匹林， 当3.0g 水杨酸，6 mL乙酸酐，0.5g草酸为催化剂，80℃反应50min ，阿司匹林收率达91.5 ％。 2.2 碱催化合成阿司匹林 水杨酸是较弱的有机酸，在碱作用下会形成酚氧负离子，是一种有利的亲核试剂，能进攻乙酰基的羰基碳，形成中问体而有利于阿司匹林的合成。张国升等利用0.2 g固体氢氧化钾为催化剂，2.5g水杨酸，3 m L乙酸酐，60～65oC 反应20min ，阿司匹林产率达90%。宋小平等使用碳酸钠为催化剂是，优化反应条件为：4.0 g 水杨酸，5.5 m L乙酸酐，0.1 g 无水碳酸钠，在60～65℃，反应30 min ， 阿司匹林产率达91％。 2.3 无机氧化物及盐类催化合成阿司匹林 肖新荣等利用微波辐射制备的活性二氧化锡和普通二氧化锡为催化剂分别合成了阿司匹林，当13.8 g水杨酸，20mL乙酸酐，1.0g二氧化锡，85℃反应45 min ， 利用活性二氧化锡时产品产率达 81.6 ％比普通二氧化锡( 产率78.2％) 高，且二氧化锡无毒、无腐蚀、无污染、无氧化性，是一种较好的催化剂 。 2.4 分子筛催化合成阿司匹林 分子筛是有机合成反应中研究得较早的一类固体酸催化剂。它不怕水，耐高温，制备简便，三废污染少，易从反应液中分离，能重复使用且活性几乎不发生变化，是一类具有工业应用价值的催化剂。为了加速反应刘鸣等[4]直接采用微波辐射 3Ao分子筛催化合成了阿司匹林，当 5.0g (0.036 mo1) 水杨酸，6.8 mL ( 0.072mo1) 乙酸酐，分子筛为水杨酸质量的5 ％，200W功率的微波辐射 2.5 min ， 产品产率达95.1％，同时回收的分子筛重复催化的效果良好。 2.5 维生素C催化合成阿司匹林 维生素C(抗坏血酸)是一种带有一定酸性的维生素类药物，不存在腐蚀设备和污染环境的问题，且对化学试剂具有广泛的反应性能，陈洪等[5]报道了其在合成阿司匹林中的应用：当6.3g水杨酸，13.5mL乙酸酐，2片维生素C药片，65℃反应 20 min，阿司匹林收率90.1 ％，75℃反应15min ，收率为 92.6％。反应温和，催化剂无毒。 本实验选择以浓硫酸为催化剂合成阿司匹林，操作简单，收率也高，适宜大规模生产。 3、实验材料及方法 3.1 主要仪器及试剂 3G玻璃砂芯漏斗1个；抽滤瓶250mL 1个；容量瓶250mL 1支；布氏漏斗、球形冷凝管、烧杯、温度计、量筒、水浴锅、表面皿 水杨酸(AR，经干燥处理) ,乙酸酐(AR，经干燥并重新蒸馏)，浓硫酸(AR)，95%乙醇(AR)，冰蒸馏水，1%三氯化铁溶液，乙酸乙酯，中性乙醇。 3.2 实验方法 3.2.1 实验操作流程 3.2.2 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），再加10滴浓硫酸，充分摇动。水浴加热，水杨酸全部溶解，保持瓶内温度在70℃左右，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，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。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。 4、实验结果与讨论 反应式： 本次实验产率在55%-60%之间，经测定熔点也与纯晶体接近。反应温度不宜过高，否则将增加副产物（如水杨酰水杨酸酯、乙酰水杨酰水杨酸酯）的生成。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