课件27张PPT。 实 验 7-2 阿司匹林(乙酰水杨酸)的制备 浙江省天台中学 乙酰水杨酸即阿斯匹林(aspirin),是19世纪末合成成功的,作为一个有效的解热止痛、治疗感冒的药物,至今仍广泛使用,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。【展示样品】: 1.了解阿司匹林制备的反应原理和实验方法。
2.通过阿司匹林制备实验,初步熟悉有机化合物的分离、提纯等方法。
3.巩固称量、溶解、加热、结晶、洗涤、重结晶等基本操作。 一、实验目的:二、实验原理反应式:用水杨酸和乙酸酐通过乙酰化反应制备。 引入酰基的试剂叫酰化试剂,常用的乙酰化试剂有乙酰氯、乙酸酐、冰乙酸。本实验选用经济合理而反应较快的乙酸酐作酰化剂。 物理常数 三、实验试剂:
水杨酸2.00g(0.015mol),浓流酸,
乙酸酐5mL(0.053mol,饱和NaHCO3(aq) 4mol/L盐酸,冰块,1%FeCl3溶液,蒸馏水。
四、实验仪器:
150mL锥形瓶,5mL吸量管(干燥,附洗耳球),100mL、250mL、500mL烧杯各一只,加热器,橡胶塞,温度计,玻棒,布氏漏斗,表面皿,药匙, 50mL量筒,烘箱。五、实验方案、步骤:
2g水杨酸+5mL乙酸酐+5滴浓硫酸混合物中加水50ml粗产品粗产品滤液+5ml浓盐酸
+12ml水晶体精品称量,计算产率。一、制 备二、提纯三、计算混合液本实验实施过程中可能存在的问题:1、乙酸酐的来源及贮备。
2、仪器:抽滤设备没有或数量不足。
电子天平没有。
3、耗时太长。六、实际操作:
1)2g水杨酸+5mL乙酸酐+5滴浓硫酸,振摇
溶解
2)85~90 ℃水浴加热10~15min,冷却如果冷却后发现底部是一层红棕色油状物,此实验即已失败。整个实验这一步最难。
而正常的应该是乳白色悬浊液。
3)加水50mL析出
晶体,抽滤,洗涤
得粗品。
(如果无抽滤设备,
就用简易抽滤法)4)粗品加25mL饱和碳酸氢钠溶液,搅拌至无CO2放出
5)漏斗过滤,用水洗涤沉淀,得滤液
6)15mL4mol·L-1盐酸+滤液,冰水浴,析出晶体
7)抽滤,冷水洗2次,干燥,得精品。
8)几粒结晶+5mL水+1%的FeCl3溶液。
9)干燥、称量,计算产率。
(理论产量2.6g,实际产量1.43g,
产率55%)七、注意事项 1、实验在通风橱中进行,因为乙酸酐具有强烈刺激性,并注意不要粘在皮肤上。
2、仪器要全部干燥,药品也要实现干燥处理。
3、醋酸酐要使用新蒸馏的,收集139~140℃的馏分。长时间放置的乙酸酐遇空气中的水,容易分解成乙酸。
4、要按照书上的顺序加样。否则,如果先加水杨酸和浓硫酸,水杨酸就会被氧化。5、本实验中要注意控制好温度(85-90℃),否则温度过高将增加副产物的生成,如水杨酰水杨酸酯、乙酰水杨酰水杨酸酯、乙酰水杨酸酐和聚合物。
6、 将反应液转移到水中时,要充分搅拌,将大的固体颗粒搅碎,以防重结晶时不易溶解。
八、思考题
1、反应容器为什么要干燥无水?
以防止乙酸酐水解转化成乙酸
2、为什么用乙酸酐而不用乙酸?
由于酚存在共轭体系,氧原子上的电子云向苯环移动,使羟基氧上的电子云密度降低,导致酚羟基亲核能力较弱,进攻乙酸羰基碳的能力较弱,所以反应很难发生。
3、加入浓硫酸的目的是什么?
浓硫酸作为催化剂。 ①水杨酸形成分子 内氢键,阻碍酚羟基酰化作用。
水杨酸与酸酐直接作用须加热至150~160℃ 才能生成乙酰水杨酸,如果加入浓硫酸(或磷酸),氢键被破坏,酰化作用可在较低温度下进行,同时副产物大大减少。
4、本实验中可产生什么副产物?
本实验的副产物包括水杨酰水杨酸酯、乙酰水 杨酰水杨酸酯、乙酰水杨酸酐和聚合物。
5、那么副产物中的高聚物如何出去呢?
用NaHCO3溶液。
副产物聚合物不能溶于NaHCO3溶液,而乙酰水杨酸中含羧基,能与NaHCO3 溶液反应生成可溶性盐。
如何操作?
(加NaHCO3 溶液、搅拌、过滤、洗涤;滤液中加足量盐酸、冷却结晶、过滤、洗涤。)
6、水杨酸可以在各步纯化过程和产物的重 结晶过程中被除去,如何检验水杨酸已被除尽?
利用水杨酸属酚类物质可与三氯化铁发生颜色反应的特点,用几粒结晶加入盛有3mL 水的试管中,加入1~2滴1% FeCl3溶液,观察有无颜色反应(紫色)。