檸檬酸催化合成阿司匹林

檸檬酸催化合成阿司匹林檸檬酸催化合成阿司匹林 王偉芳王偉芳 1002 摘要 摘要 以水楊酸和乙酸酐為原料 檸檬酸為催化劑合成阿司匹 林 探討了酸酐物質(zhì)的量比 催化劑用量和反應(yīng)時間 反應(yīng)溫 度對產(chǎn)品收率的影響 研究結(jié)果表明 當(dāng)酸酐物質(zhì)的量比為 1 3 檸檬酸用量為 1 0 克 反應(yīng)時間為 40 分鐘 反應(yīng)溫度為 700 攝氏度 純化后阿司匹林收率達 91 0 關(guān)鍵詞 阿司匹林 催化劑 檸檬酸 I I 引言 引言 阿司匹林是水楊酸類解熱 鎮(zhèn)痛藥的代表 用于臨床已有 100 年歷史 現(xiàn)仍廣泛用于治療傷風(fēng) 感冒 頭痛 神經(jīng)痛 關(guān)節(jié)痛 急性和慢性風(fēng)濕痛及類風(fēng)濕痛等 近年來發(fā)現(xiàn)阿司匹 林為不可逆的花生四烯酸環(huán)氧醚抑制劑 還能抑制血小板中血 栓素 A2 合成 具有強效的抗血小板凝聚作用 已在臨床用于心 血管系統(tǒng)疾病的防范和治療 最近研究還表明 阿司匹林和其 它非甾體抗炎藥對結(jié)腸癌和老年癡呆癥也有預(yù)防作用 1 阿司 匹林被分解后 會變?yōu)樗畻钏猁} 其能阻止自由基的形成 從 而預(yù)防氨基糖類抗生素所致耳聾的發(fā)生 阿司匹林的稀溶液用 于澆灌果樹 有減少落花 落果 增加結(jié)果率等功效 2 阿司匹林通常用乙酸酐作?；瘎⑺畻钏狨；?反應(yīng) 式如下 OH O OH CH3COCCH3 O O Cat O O OH C O CH3 CH3COOH 傳統(tǒng)方法所用的催化劑為濃硫酸 但濃硫酸對設(shè)備腐蝕性強 且存在廢酸排放等缺點 對該反應(yīng)使用的催化劑開展了許多研 究 已見報道的催化劑有固體 Na2CO3 3 固體 KOH 4 硫酸氫 鈉 5 維生素 C 6 乙酸鈉 7 等 它們各有其優(yōu)缺點 用磷 酸二氫鈉催化合成阿司匹林 產(chǎn)率只有 76 8 因此還必須尋 找一種催化效果良好 簡單易得同時對環(huán)境污染較小的可以進 行工業(yè)化的新型催化劑 檸檬酸是有機酸 具有酸性和還原性 能溶于水和有機物中 本文利用它來催化水楊酸與乙酸酐?；?合成阿司匹林 并探討了催化合成條件 取得預(yù)期的效果 IIII 實驗部分 實驗部分 1 1實驗?zāi)康?了解阿司匹林的發(fā)展歷史 功能及合成方法 通過阿司匹林的合成了解藥物的合成方法 學(xué)習(xí)根據(jù)化合物性質(zhì)進行產(chǎn)物純化的方法 培養(yǎng)根據(jù)文獻設(shè)計實驗的能力 1 2 主要試劑與儀器 儀器 磁力攪拌器 過濾裝置 磨口玻璃儀器 平底電熱 套 控溫儀 循環(huán)水真空泵 試劑 水楊酸 乙酸酐 檸檬酸 1 3實驗原理 乙酰水楊酸即阿斯匹林 aspirin 是 19 世紀(jì)末合成成功 的 是一種非 常普通的 有效的解熱止痛治療感冒的藥物 至今仍廣泛使用 有關(guān)報道表明 阿斯匹林還可以軟化血 管 人們正在發(fā)現(xiàn)它的某些新功能 1897 年 8 月 10 日 德 國拜耳公司費利克斯霍霍夫曼成功地合成出來 阿斯匹林 是由水楊酸 鄰羥基苯甲酸 與醋酸酐進行酯化反應(yīng)而得的 水楊酸可由水楊酸甲酯 即冬青油 由冬青樹提取而得 水解 制得 阿斯匹林是一種具有雙官能團的化合物 一個是酚羥 基 一個是羧基 羧 基和羥基都可以發(fā)生酯化 而且還可以 形成分子內(nèi)氫鍵 阻礙?；王セ磻?yīng)的發(fā)生 OH O OH CH3COCCH3 O O Cat O O OH C O CH3 CH3COOH 1 4實驗試劑及產(chǎn)物的物理性質(zhì) 1 5實驗方法 名稱分子量性狀折光率 g cm 3 m p b p 溶解度 乙酸酐 102 09 無色液 1 39041 0820 73 1140 0 易溶 水楊酸 138 12 白色晶 1 443159211 微溶 乙酸 60 05 無色液 1 37181 0492 16 7 117 9 易溶 檸檬酸無色晶易溶 乙酰水 楊酸 180 15 白色晶 1 35135 微溶 反應(yīng)瓶中加入水楊酸 乙酸酐和一定量的催化劑檸檬酸 將反應(yīng)瓶置于 700 攝氏度的水中 開啟磁力加熱攪拌器進 行水浴反應(yīng) 同時計時并觀察反應(yīng)瓶內(nèi)的反應(yīng)現(xiàn)象 反應(yīng) 40 分鐘后 將瓶取出 先用冰水洗滌反應(yīng)瓶內(nèi)壁 待結(jié)晶 形成后 加入 50 毫升水 并置于冰水浴中冷卻 已使結(jié)晶 完全 抽濾 干燥得白色針狀阿司匹林 必要時可進行重 結(jié)晶 結(jié)果分析 實驗結(jié)果討論 實驗結(jié)果討論 1 實驗結(jié)果 產(chǎn)物的狀態(tài) 針狀 顏色 灰白色 效率 折光率 產(chǎn)量 沸點 2 紅外光譜圖 產(chǎn)物的狀態(tài) 顏色 效率 折光率 產(chǎn)量 沸點 3853 83 3853 75 3748 34 3748 26 3673 64 3649 68 3238 54 2360 80 2360 68 1699 79 1658 95 1656 14 1650 57 1540 56 1444 00 1443 64 1295 70 1295 53 1249 08 1249 03 759 25 759 25 697 92 697 77 100015002000250030003500 Wavenumber cm 1 20406080100 Transmittance 3 結(jié)果討論 實驗結(jié)束后得到的阿司匹林為灰白色的細微針狀晶體 用三氯化鐵檢驗時 發(fā)現(xiàn)我們的產(chǎn)品不純 經(jīng)過分析 的知原 因有二 1 在加原料時由于量取的液體體積和所稱量固體的質(zhì) 量讀數(shù)不準(zhǔn)確 以至于在反應(yīng)結(jié)束后 參加反應(yīng)的原料還有剩 余 造成了產(chǎn)品的不純 2 在反應(yīng)過程中沒有控制好溫度 在 進行實驗之前未弄明白磁力攪拌器的正確使用方法 至使溫度 過高 發(fā)生了副反應(yīng) 產(chǎn)生了副產(chǎn)品 使產(chǎn)品不純 還有得到 的阿斯匹林并不是明顯的針狀 經(jīng)過分析原因可能是在加熱過 程中為了控制溫度 是反應(yīng)器驟冷驟熱 參考文獻 1 鄭虎 藥物化學(xué) 第四版 M 北京 人民衛(wèi)生出版社 2001 2 張倫 阿司匹林國內(nèi)外的應(yīng)用 生產(chǎn)和市場 J 中國藥 房 TabIe5 Comparisonofpropertiesofdifferentcatalysts 1997 8 2 5 5 56 3 宋小平 郭保禮 楊全明 固體 Na2CO3 催化合成阿司 匹林 精細石油化工 1992 3 4648 4 張國升 以固體氫氧化鉀為催化劑制備乙酰水楊酸 J 化學(xué)試劑 1986 8 4 245 246 5 翁文 林德娟 尤秀麗等 硫酸氫鈉催化合成阿司匹林 J 應(yīng)用化工 2003 2 15 16 6 陳洪 龍翔 黃思慶 維