柠檬酸催化合成阿司匹林王伟芳(1002)摘要：以水杨酸和乙酸酐为原料，柠檬酸为催化剂合成阿司匹林， 探讨了酸酐物质的量比、催化剂用量和反应时间、反应温度对产 品收率的影响研究结果表明，当酸酐物质的量比为1:3,柠檬 酸用量为1.0克，反应时间为40分钟，反应温度为700摄氏度， 纯化后阿司匹林收率达91.0%关键词：阿司匹林、催化剂、柠檬酸I引言：阿司匹林是水杨酸类解热、镇痛药的代表，用于临床已有 100年历史、现仍广泛用于治疗伤风、感冒、头痛、神经痛、关 节痛、急性和慢性风湿痛及类风湿痛等近年来发现阿司匹林为 不可逆的花生四烯酸环氧醚抑制剂，还能抑制血小板中血栓素 A2合成，具有强效的抗血小板凝聚作用，已在临床用于心血管 系统疾病的防范和治疗最近研究还表明，阿司匹林和其它非甾 体抗炎药对结肠癌和老年痴呆症也有预防作用【1】阿司匹林被分 解后，会变为水杨酸盐，其能阻止自由基的形成，从而预防氨基 糖类抗生素所致耳聋的发生阿司匹林的稀溶液用于浇灌果树， 有减少落花、落果、增加结果率等功效⑵阿司匹林通常用乙酸酎作酰化剂将水杨酸酰化而得，反应式 如下:CXoH°H + CH3cOCCH3 Ci 0^；Hch + CH3COOHo传统方法所用的催化剂为浓硫酸，但浓硫酸对设备腐蚀性强 且存在废酸排放等缺点。
对该反应使用的催化剂开展了许多研 究，已见报道的催化剂有固体Na2CO3【3】、固体KOH【4】、硫酸氢钠 ⑸、维生素C⑹、乙酸钠⑺等，它们各有其优缺点用磷酸二氢 钠催化合成阿司匹林，产率只有76%⑻因此还必须寻找一种催 化效果良好、简单易得同时对环境污染较小的可以进行工业化的 新型催化剂柠檬酸是有机酸，具有酸性和还原性，能溶于水和 有机物中本文利用它来催化水杨酸与乙酸酎酰化合成阿司匹 林，并探讨了催化合成条件，取得预期的效果II实验部分：实验目的① 了解阿司匹林的发展历史、功能及合成方法；② 通过阿司匹林的合成了解药物的合成方法；③ 学习根据化合物性质进行产物纯化的方法；④ 培养根据文献设计实验的能力O1.2主要试剂与仪器仪器：磁力搅拌器、过滤装置、磨口玻璃仪器、平底电热套、控温仪、循环水真空泵；试剂：水杨酸，乙酸酎，柠檬酸1.3实验原理乙酰水杨酸即阿斯匹林（aspirin）,是19世纪末合成成功 的，是一种非 常普通的，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，阿斯匹林还可以软化血 管，人们正在发现它的某些新功能.1897年8月10日德 国拜耳公司费利克斯霍霍夫曼成功地合成出来.阿斯匹林 是由水杨酸（邻羟基苯甲酸）与醋酸酎进行酯化反应而得的.水杨酸可由水杨酸甲酯,即冬青油（由冬青树提取而得）水解 制得.阿斯匹林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.0^°H + CH3OOOCH^^al^ QC^OH + CH’COOHJ OH '、■' °-C-CH3°1.4实验试剂及产物的物理性质名称分子量性状折光率P/g.cm-3m.p/rb.p/°C溶解度乙酸酐102.09无色液1.39041.0820-73.1140.0易溶水杨酸138.12白色晶1.443159211微溶乙酸60.05无色液1.37181.049216. 7117.9易溶柠檬酸无色晶易溶乙酰水 杨酸180.15白色晶1.35135微溶1.5实验方法 反应瓶中加入水杨酸、乙酸酐和一定量的催化剂柠檬酸，将 反应瓶置于700摄氏度的水中，开启磁力加热搅拌器进行水 浴反应，同时计时并观察反应瓶内的反应现象。
反应40分 钟后，将瓶取出，先用冰水洗涤反应瓶内壁，待结晶形成后， 加入50毫升水，并置于冰水浴中冷却，已使结晶完全，抽 滤、干燥得白色针状阿司匹林必要时可进行重结晶结果分析:产物的状态：颜色：效率：折光率：产量：沸点：III、实验结果讨论：1. 实验结果：产物的状态：针状 颜色：灰白色 效率:折光率： 产量： 沸点：2. 红外光谱图：3500 3000 2500 2000 1500 1000Wavenumber cm-13. 结果讨论：实验结束后得到的阿司匹林为灰白色的细微针状晶体，用 三氯化铁检验时，发现我们的产品不纯经过分析，的知原因有 二：1:在加原料时由于量取的液体体积和所称量固体的质量读数 不准确，以至于在反应结束后，参加反应的原料还有剩余，造成 了产品的不纯；2：在反应过程中没有控制好温度，在进行实验 之前未弄明白磁力搅拌器的正确使用方法，至使温度过高，发生 了副反应，产生了副产品，使产品不纯还有得到的阿斯匹林并 不是明显的针状，经过分析原因可能是在加热过程中为了控制温 度，是反应器骤冷骤热参考文献：[1] 郑虎.药物化学（第四版）[M].北京：人民卫生出版社，2001.[2] 张伦.阿司匹林国内外的应用、生产和市场[J].中国药房 ， TabIe5.Comparisonofpropertiesofdifferentcatalysts 1997, 8（2）5:5-56.[3] 宋小平，郭保礼，杨全明.固体Na2CO3催化合成阿司匹 林.精细石油化工，1992，（3）： 4648.[4] 张国升.以固体氢氧化钾为催化剂制备乙酰水杨酸[J]. 化学试剂，1986,8（4）： 245-246.[5] 翁文，林德娟，尤秀丽等.硫酸氢钠催化合成阿司匹林 [J].应用化工，2003（2）;15-16.[6] 陈洪，龙翔，黄思庆.维生素C催化合成阿司匹林的研 究[J].化学世界，2004:642.[7] 林沛和，李承范.乙酸钠催化合成阿司匹林[J].河北化 工，2006,29（4）3:5-36.[8] 隆金桥，黄小翠，农慧怡，等.磷酸二氢钠催化合成阿 司匹林[J].右江民族师专学报，2005（3）： 45-46.。