实验一阿司匹林（乙酰水杨酸）合成.ppt

2006-4-15 药物化学实验 药 物 化 学 实 验 实验一 一 、实验目的 1. 通过本实验，掌握阿司匹林的性状、特点和化学性质 2.熟悉和掌握酯化反应的原理和实验操作 3.进一步巩固和熟悉重结晶的原理和实验方法 4. 了解阿司匹林中杂质的来源和鉴别 二、 实验原理 早在18世纪，人们已从柳树皮中提取了水杨酸，并注意到它可以作为止痛，退热和抗炎药，不过对肠胃刺激较大。 19世纪末，人们终于成功地合成了可以替代水杨酸的有效药物—乙酰水杨酸，直到目前，阿司匹林仍然是一个广泛使用的具有解热止痛作用治疗感冒的药物。有关报道表明，人们正在发现它的某些新功能。 水杨酸可以止痛，常用于治疗风湿病和关节炎。它是一种具有双官能团的化合物，一个是酚羟基，一个是羧基，羧基和羟基都可以发生酯化，而且还可以形成分子内氢键，阻碍酰化和酯化反应的发生。  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 副产物聚合物不溶于碳酸氢钠，这种性质上可用于乙酰水杨酸的纯化 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分解造成的。它可以在各步纯化过程和产物的重结晶过程中被出去。 与大多数酚类化合物一样，水杨酸可与三氯化铁形成深色络合物 乙酰水杨酸因酚羟基已被酰化，不再于三氯化铁发生颜色反应，因此杂质很容易被检出。 [仪器] 锥形瓶、温度计、水浴器、铁架台及其附件、玻璃棒、吸滤瓶(布氏漏斗)、漏斗、滤纸、烧杯、天平及砝码、结晶皿，量筒[药品] 水杨酸、醋酐、浓硫酸、乙酸乙酯、饱和碳酸氢钠、1%三氯化铁溶液、浓盐酸 实验装置图  （1）酯化 在250ml的锥形瓶中，加入水杨酸2.0g，醋酐5.0ml； 然后用滴管加入5滴浓硫酸，缓缓地旋摇锥形瓶，使水杨酸溶解。 将锥形瓶放在水浴上慢慢加热至85~90℃，维持温度10min。 然后将锥形瓶从热源上取下，使其慢慢冷却至室温。 在冷却过程中，阿司匹林渐渐从溶液中析出。 在冷到室温，结晶形成后，加入水50ml； 并将该溶液放入冰浴中冷却。 待充分冷却后，大量固体析出，抽滤得到固体，冰水洗涤，并尽量压紧抽干，得到阿司匹林粗品。 空气中风干，称重，粗产物约1.8g。 （2）初步精制 将阿司匹林粗品放在150ml烧杯中，加入饱和的碳酸氢钠水溶液25ml 搅拌到没有二氧化碳放出为止(无气泡放出，嘶嘶声停止)。 有不溶的固体存在，真空抽滤，除去不溶物并用少量水（5-10ml）洗涤。 另取150ml烧杯一只，放入浓盐酸4-5ml和水10ml，将得到的滤液慢慢地分多次倒入烧杯中，边倒边搅拌。 阿司匹林从溶液中析出 将烧杯放入冰浴中冷却，抽滤固体 用冷水洗涤，抽紧压干固体 转入表面皿上，干燥约1.5g。mp.133~135℃。 取几粒结晶加入有5mL水的小烧杯中，加入1-2滴1%三氯化铁溶液，观察有无颜色反应。  将所得的阿司匹林放入25ml锥形瓶中 加入少量的热的乙酸乙酯（约3-4ml） 在水浴上缓缓地不断地加热直至固体溶解，如不溶，则热滤 滤液冷却至室温，或用冰浴冷却，阿司匹林渐渐析出 抽滤得到阿司匹林精品 称重、测熔点。mp.135~136℃。 （4）鉴别试验 1. 取本品0.1g，加水10ml，煮沸，放冷，加三氯化铁一滴，即呈紫色 2. 取本品0.5g，加碳酸钠试液10ml，煮沸2分钟后，放冷，加过量的稀硫酸，即析出白色沉淀，并发生醋酸臭气。 五、注意事项 1. 前体药物是指将有生物活性的药物分子与前体基团键合，形成在体外无活性的化合物。在体内经酶或非酶作用，重新释放出母体药物的一类药物。 2. 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。 3 . 注意控制好温度（水温90℃） 4. 几次结晶都比较困难，要有耐心。在冰水冷却下，用玻棒充分磨擦器皿壁，才能结晶出来。 5. 由于产品微溶于水，所以水洗时，要用少量冷水洗涤，用水不能太多。 6. 有机化学实验中温度高反应速度快，但温度过高，副反应增多。 （7）主要试剂和产品的物理常数 六、思考及讨论1. 向反应液中加入少量浓硫酸的目的是什么？是否可以不加？为什么？2. 本反应可能发生那些副反应？产生哪些副产物？3. 测定乙酰水杨酸的熔点时，在操作时要注意什么？4. 写出水杨酸与三氯化铁溶液的反应方程式。5. 你对本实验有什么建议或意见？ 实验二  平衡反应 若要使平衡向右移动,可以加过量的金属钠，增加乙醇钠的用量，但这样做造成了乙醇的浪费。 因此，加入高沸点的酯，如邻苯二甲酸乙酯，以消除反应中生成的氢氧化钠，这样制的乙醇，只要严格防潮，含水量可低于0.01%。 试剂：邻苯二甲酸乙