吡 啶 催 化 合 成 阿 司 匹 林

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1、吡啶催化合成阿司匹林姓 名佘钰指导教师林锐老师实习单位江苏省金坛市千秋大药房吡啶催化合成阿司匹林目录摘要1前言 2阿司匹林的制取3实验结果与讨论4参考文献5致谢6吡啶催化合成阿司匹林1104121Y18余钰【摘要】在有机实验中，反应通常比较缓慢，常常要用加热，光照，加催化剂,加有机溶剂等手段。催化剂则能改变反应的速率，而不改变化学反应结果。在阿司匹林的制备反应中，酸碱催化剂起到很重要的作用。用吡啶催化剂，以水杨酸和乙酸酐为原料合成乙酰水杨酸.比较用不同的催化剂（浓硫酸，浓磷酸，吡啶,醋酸钠，碳酸钾）的催化作用，结果表明，吡啶是合成乙酰水杨酸的优良催化剂。【关键词】阿司匹林吡啶催化剂水杨酸阿司匹

2、林，又名乙酰水杨酸， 化学名称：2-乙酰氧基-苯甲酸,化学结构式： o人相对分子质量：180.16阿司匹林属于非甾体类抗炎药卩NSAIDs,具有较强的解热镇痛作用，广泛用于 抗炎、抗风湿，也是第一个用于临床的抗血小板聚集药。小剂量的阿司匹林可用 于预防心脑血管病和短暂性缺血性疾病的发作，如脑血栓、冠心病、心肌梗死、 人工心脏瓣膜或其他手术后的血栓形成及血栓闭塞性脉管炎等。随着广大研究者 对阿司匹林研究的不断深入，人们发现阿司匹林这100年老药还有很多新的用 途，比如治疗痛经，预防老年痴呆症，防癌作用，防治糖尿病眼底病变，降糖等 作用，因而阿司匹林又再次受到了人们的广泛关注。阿司匹林的制取实验部

3、分1、实验目的(1) 、学习酰化反应的原理和方法，掌握阿司匹林的制备方法。(2) 、掌握易氧化基团的保护方法。(3) 、进一步掌握重结晶的操作技术，抽滤装置的安装与操作。安全需知：乙酸酐和浓磷酸，浓硫酸具有很强的腐蚀性，使用时须小心。如溅在 皮肤上，应立即用大量的水冲洗 2、实验的反应原理(1) 实验反应方程式:JCOOHOCOCHSCHOOH(2) 反应温度应控制在90C以下，温度过高易发生副反应，同时水杨酸在酸性条 件下受热，还可发生缩合反应，生成少量聚合物。副反应：OHOHOHOO+ h2oHOOOH +OHACOHHOOOCOO缩合反应:HOH: +(3) 反应机理： 吡啶作为亲核试剂

4、对乙酸酐的羰基碳进行加成，酰氧基离去，生成N酰基 吡啶盐(此时N带正电荷，吸电子能力比酰氧基强，进一步增加酰基碳的正电性, 更有利于水杨酸的进攻，且是一个好的离去基团)水杨酸酚羟基进攻N酰基 吡啶盐，吡啶离去，生成产物。OC吃O +ch3c3 A-C-CH 消除3-C-NOch3coO毗啶盐Q加成OCOOH八 HOOCHH O*|j-C0OHOO COOHch3-C_oH3反应试剂与仪器：仪器：锥形瓶，量筒，吸滤瓶，布氏漏斗，小烧杯，电子天平，玻璃棒，温度计, 表面皿试剂：水杨酸2.76g (0.02mol),乙酸酐8mL(0.08mol),吡啶10滴，10%饱和碳 酸氢钠溶液40ml，8%盐

5、酸20ml，三氯化铁试液，95%乙醇反应装置主要原料和产品的物理常数名称分子量物态曲丿芟熔点CCD沸点CC）溶解度水乙醇乙醸乙酸酊102无色液体1.0802-73. 114013. 6 冷分解易溶易溶水杨酸138.12白色晶体157-90. 22溶溶乙酰水杨酸180.16白色晶体1350. 33微溶微溶4、实验装置5、实验步骤:时间操作步骤现象备注7:00在100ml干燥的锥形瓶中放置 2.76g 水杨酸（0.02mol）, 8ml 乙酸酐（0.08ml）和 10滴吡啶。水杨酸：白色晶体 乙酸酐：无色液体， 味道类似醋酸。吡啶：无色液体，有 特殊臭味。锥形瓶应充 分干燥，防 止乙酸酐水 解。7

6、:12振摇，使固体溶解，然后用玻璃 棒在恒温水浴加热器中加热，控 制浴温在85 C-90 C，玻璃棒搅 拌维持10min。液体为无色透明溶 液。液体快速旋转。搅拌应尽可 能快，让反 应物充分反 应。7:36将反应物冷却至室温，边振摇边 慢慢加入26ml-28ml水。加入水后液体冒出 白雾，锥形瓶变热。将未反应的 乙酸酐水解 掉。反应放 热。7:43在冰浴中冷却后，抽滤收集产 物，用50ml冰水洗涤晶体，抽 干。（再加多少量水并加热，使油状 物完全消失，乙酸酐水解完全， 再进行冷却抽滤）溶液中有少数油状 物产生，同时有大量 白色晶体析出。（油状物消失，大量 白色晶体析出）油状物为高 聚物，说明

7、乙酸酐水解 不全。油状 物太多会影 响产品的析 出。可再加 入适量水或 加热将未反 应的乙酸酐 水解掉，在 进行冷却抽 滤。8:12将粗产物转移到100ml烧杯中， 在搅拌下加入40ml 10%的碳酸 氢钠溶液。有大量气体产生。溶 液中可看到少数白 色悬浊物。将产品转化 成盐，使其 完全溶于溶 液中。而高 聚物不溶。8:26抽滤除去少量高聚物。滤纸上残留一些白 色固体8:32滤液倒至100ml烧杯中，在不断 搅拌下慢慢加入20ml 18%盐酸。溶液中有少量白色 晶体析出。抽滤过程中 应将高聚物 捣碎，里面 可能含有产 物。8:37将混合物在冰浴中冷却，使晶体 析出完全。白色晶体析出。酸化得到产

8、 物。9:04抽滤，用少量水洗涤晶体1-2次。9:33干燥，称重。得到产品2.175g。9:41再次干燥，称重。得到产品2.174g恒重（三）实验结果与讨论1、实验产率的计算:由反应式：COOHn nCOOHHu 催化剂+ CH3COCCH3 -0(|jCH3 + CH3COOH 乙酸酹2旣K赢乙酸1mol0.02mol1mol0.02mol 理论上应得产物的质量为0.02mol *180.16g/mol =3.6032g百分产率a二实际产率/理论产率=2.174/3.6032=60.35%2、讨论与分析：（1）实验产率仅为60.35%，小于给定的产率67%，其原因可能为： 实验过程中，用玻璃

9、棒代替磁力搅拌器搅拌，使反应物未充分反应。 将乙酸酐水解时，由于其水解不充分，采用再加水加热促使其水解的 方法，温度过高，导致部分产物水解。 实验经过多次抽滤，可能由于操作不当，导致部分产物损失。（2）注意事项： 反应过程中应严格控制好温度，以减少副反应的发生，同时减少产物的消耗。 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。 最后一步洗涤晶体的过程中，应用少量水洗涤，不可过多。【阿司匹林制备结果讨论】根据以上实验，结合其他同学实验所得的数据，实验结果如下表: 表一：原始数据不同催化剂作用下乙酰水杨酸的产量催化剂组别浓硫酸（10 滴）浓磷酸（10滴）吡啶（10滴

10、）乙酸钠（0.4g）碳酸钾（0.4g）第一组0.92g2.781g2.174g1.754g2.296g第二组0.746g3.126g1.408g1.964g0.924g第三组0.947g1.097g1.581g1.591g2.721g第四组0.987g0.902g1.595g1.516g2.399g表二：修正后数据并分析不同催化剂作用下乙酰水杨酸的产量催化剂 组别 -浓硫酸（10 滴）浓磷酸（10滴）吡啶（10滴）乙酸钠（0.4g）碳酸钾（0.4g）第一组0.920g2.781g2.174g1.754g2.296g第二组0.746g3.126g1.408g1.964g/第三组0.947g1.0

11、97g1.581g1.591g2.721g第四组0.987g0.902g1.595g1.516g2.399g平均值0.900g1.9765g1.6895g1.706g2.472g平均百分产 率24.98%54.85%46.89%47.35%68.61%（备注：由于浓磷酸各个小组给的数据参差不齐，太的过大，小的太小，导致平均百分产率的真实值有误，所以数据分析过程中，对浓磷酸的催化效率不作考 虑。）由表中数据可以看出：1、不同催化剂对阿司匹林的合成（酰化反应）的催化作用不同。2、碱性催化剂比酸性催化剂的催化效果好。总的来说，对于阿司匹林的合成，五种催化剂中：醋酸钠对反应的催化效果最好,吡啶和乙酸钠

12、次之，而酸的催化效果是较差的。酸性催化剂中，浓硫酸的催化效果优于浓磷酸，但效果相似，即浓磷酸的产率应该跟弄硫酸较相近，即可认为碱 性催化剂比酸性催化剂的催化效果好。3、实验中除催化剂不同外，（浓磷酸10滴、浓硫酸10滴，吡啶10滴,醋酸钠0.4g，碳酸钠0.4g）其他反应量相同。4、由于试验中大家的实验水平不同，做出产品的产量有的数据有较大的偏差, 导致实验的结果可能与实际的结果不同。结论：在阿司匹林的制备反应中，酸碱催化剂起到很重要的作用。用不同的催化 剂催化，以水杨酸和乙酸酐为原料合成乙酰水杨酸比较其不同的催化剂（浓硫 酸，浓磷酸，吡啶，醋酸钠，碳酸钾）的催化作用，结果表明 碱性催化剂的催

13、 化效果好。但是在碱性催化剂中，有机碱和无机碱在催化效率上又有大的区别， 有机碱的催化时间远小于无机碱，即综合考虑，吡啶是合成乙酰水杨酸的优良催 化剂。【参考文献】1 肖鹏,王占军，杨悦，王晓丹，阿司匹林合成催化剂研究进展，当代化工2011 年6月第40卷第6期2 阿司匹林的新用途，临床荟萃2010年2月20日第25卷第4期致谢首先感谢林锐老师的总体设计与指导，通过第一次组会的学习，老师对科学 研究的执著追求及高尚的学术道德是我整个实习期间的精神支柱。本文的完成工 作得到了各方面老师的大力帮助，在论文的定向、修改和审定过程中提供很多的 指导，同时感谢一起完成实验室的各位同学的大力帮助，在此一并致谢。