实验十一 乙酰水杨酸的制备（课件）- 《有机化学实验》同步教学（华中科技大学版）

实验十一 乙酰水杨酸的制备 1 （一）实验目的 乙酰水杨酸的制备 1．通过实验学习酰化反应的原理及方法。 2．通过乙酰水杨酸的纯化过程，熟练减压过滤及重结晶操作技术。 （二）实验原理 乙酰水杨酸的制备 乙酰水杨酸即阿斯匹林（aspirin），具有解热止痛、治疗感冒、软化血管的作用，会使肠癌的发生率减少30～50%。 水杨酸可以止痛、退热等作用，常用于治疗风湿病和关节炎，但对胃肠道具有较大的刺激作用，研究发现水杨酸进行乙酰化后可保持原有活性并能减小其副作用。水杨酸是一种具有羧基和酚羟基的双官能团化合物，可以根据反应的特性基团不同发生两种酯化反应。 （二）实验原理 乙酰水杨酸的制备 水杨酸与乙酸酐或乙酰氯反应，生成乙酰水杨酸。 酚羟基与羧基，容易形成分子内氢键，阻碍酰化和酯化反应的发生，加入少量的浓硫酸、浓磷酸或高氯酸等破坏氢键，不仅可以降低反应温度，也可以减少副产物的生成。水杨酸可发生分子间缩合反应生成聚合物，此聚合物不溶于碳酸氢钠，水杨酸可溶于碳酸氢钠，可利用溶解性的不同进行乙酰水杨酸的纯化。 （三）实验仪器、试剂规格及物理常数表 乙酰水杨酸的制备 1. 实验仪器 锥形瓶、烧杯、布氏漏斗、抽滤瓶、抽滤垫、电热套、试管 2. 试剂规格 水杨酸、乙酸酐、盐酸、95%乙醇、饱和碳酸溶液、三氯化铁溶液 （三）实验仪器、试剂规格及物理常数表 乙酰水杨酸的制备 3. 物理常数表 药品名称 分子量 (mol wt) 性状 熔点 (℃) 比重 (d420) 溶解度 易溶 微溶 水杨酸 138.12 白色粉末 158～161 1.44 乙醇、乙醚、氯仿、苯等溶剂 水 乙酰水杨酸 180.16 白色晶体 136 1.35 乙醇、热水 水　 （四）实验步骤及装置图 乙酰水杨酸的制备 1. 乙酰水杨酸的制备 方法一：在100 mL干燥的锥形瓶中加入2 g水杨酸和3.5 ml乙酸酐，加入乙酸酐时需不断振摇，防止出现不溶物。接着滴加2 d浓硫酸，充分振摇，使水杨酸溶解，在75～80℃的恒温水浴锅中，不断振摇反应15~20分钟。自然冷却至室温，有晶体析出（若无晶体析出可用玻璃棒摩擦瓶壁至出现结晶），不断搅拌下加50 mL蒸馏水至锥形瓶中，搅散大块晶体使过量的乙酸酐分解，继续在冷水浴中冷却至结晶析出完全。 （四）实验步骤及装置图 乙酰水杨酸的制备 1. 乙酰水杨酸的制备 方法二：在100 mL干燥的锥形瓶中加入2 g水杨酸、0.1g无水碳酸钠和1.8 ml乙酸酐，充分振摇，使水杨酸溶解，在75～80℃的恒温水浴锅中，不断振摇反应10分钟。趁热将反应液倒入盛有30mL蒸馏水和0.5mL盐酸的烧杯中，倒入过程需不断搅拌。继续在冷水浴中冷却至结晶析出完全。 抽滤，用蒸馏水洗涤晶体2～3次，抽干晶体，干燥，得粗产物。 （四）实验步骤及装置图 乙酰水杨酸的制备 2. 乙酰水杨酸的精制 方法一：将粗产物放入50mL锥形瓶中，加入95%乙醇5 mL，水浴加热至完全溶解，趁热滴加50~60℃的温水15mL至溶液变浑浊，冷却后有大量晶体析出，抽滤。先用滤液将晶体完全转移至布氏漏斗中，再用10mL醇-水（1:3）溶液洗涤晶体2～3次，抽干晶体，自然晾干，称重，计算产率。 （四）实验步骤及装置图 乙酰水杨酸的制备 2. 乙酰水杨酸的精制 方法二：将粗产物放入100mL小烧杯中，加入25mL饱和碳酸氢钠溶液，搅拌至无气泡产生。抽滤除去不溶物，用5~10mL蒸馏水洗涤不溶物，将滤液倒入盛有4mL浓盐酸和10mL水的烧杯中，搅拌均匀，有结晶析出。继续在冷水浴中冷却至结晶析出完全，抽滤，洗涤晶体2～3次，抽干，干燥，称重，计算产率。 （四）实验步骤及装置图 乙酰水杨酸的制备 3. 产品纯度检验 取少量纯品于试管中，加入5mL水溶解后，滴加2滴1%三氯化铁溶液，观察颜色变化。 测定熔点，乙酰水杨酸为白色针状结晶，文献报道熔点135~136℃。 （五）粗产物纯化原理 乙酰水杨酸的制备 1、重结晶的原理 其原理是利用混合物中各组分在某种溶剂中的溶解度不同，或在同一溶剂中不同温度时的溶解度不同而达到分离提纯的目的。 2、重结晶提纯法的过程： 选择溶剂→固体溶解→除去杂质→晶体析出→晶体的收集与洗涤→晶体干燥 （五）粗产物纯化原理 乙酰水杨酸的制备 3、重结晶的注意事项 （1）溶剂的选择：价廉易得，毒性低，沸点低；相似相溶原则。 （2）固体物质的溶解：溶剂量多加20%，水做溶剂可用烧杯溶解；有机溶剂做溶剂，必须安装回流装置。 （3）杂质的除去：活性炭用量一般为粗产物1～5%。 （4）晶体的析出：滤液静置自然冷却析晶，最后用冰水冷却