阿司匹林的制备研究

第38卷第8期 2009年8月 辽 宁 化 工 Liaoning Chemical Industry Vo1．38，No．8 August，2009 阿 司 匹 林 的 制 备 研 究 侯德顺，钟红梅 (湖南化工职业技术学院，湖南 株洲 412004) 摘 要： 针对有机化学实验教材在常压条件下制备阿司匹林时候存在着产率低，阿斯匹林不易结 晶析出等现象，改进了实验操作方法，保证了实验的成功率。 关 键 词： 阿司匹林；制备；研究 中图分类号： TQ 463 文献标识码： A 文章编号： 1004—0935(2009)08—0516—03 阿斯匹林又名乙酰水杨酸、醋柳酸，是常用的 解热、镇痛及抗风湿药物，由水杨酸(邻羟基苯甲 酸)与乙酸酐经酰化制得。在生成阿斯匹林的同 时，水杨酸分子之间发生缩合反应，生成少量的聚 合物。副产物不溶于碳酸氢钠溶液，由此可提纯 阿斯匹林。实验过程中，阿斯匹林产量少，并且不 易结晶析出，常常须采用摩擦杯壁、加入晶种、浓 缩溶液等办法才析出晶体，实验现象成功率低，同 时需要较长的处理及静置时间。为此，笔者改进 了实验方法，取得较好效果。 l 实验部分 1．1 实验目的 (1)熟悉酚羟基酰化反应的原理，掌握阿司 匹林的制备方法。 (2)巩固重结晶精制固体产品的操作技术。 1．2 实验原理 水杨酸是一个具有羧基和酚羟基的双官能团 化合物，能进行两种不同的酯化反应。当其羧基 与甲醇作用时，生成水杨酸甲酯，俗称科青油(是 冬青树的香味成分)。如果用乙酸酐作酰化剂， 就可与其酚羟基反应生成乙酰水杨酸，即阿斯匹 林。 阿斯匹林为白色晶体，熔点135℃，微溶于水 (37℃时，l g／100 g H 0)阿斯匹林是一种广泛使 用的解热、镇痛与抗炎药物。近年来，科学家还新 发现了阿司匹林具有预防心脑血管疾病的作用， 因而得到高度重视。 本实验以浓硫酸为催化剂，使水杨酸与乙酸 酐发生酰化反应，制取阿斯匹林。由于水杨酸中 的羟基和羧基能形成分子内氢键，反应必须加热 到 150—160℃。不过，加入少量的浓硫酸或浓磷 酸过氧酸等来破坏氢键，反应温度也可降到 60～ 80℃ ，而且副产物也会有所减少。 反式如下： H +(CH3CO @ c ，+2CH3 COOH 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： “ 一 ～。 C-- ． 。、 。 1．3 实验仪器与试剂 圆底烧瓶(100 mL)，球型冷凝管，减压过滤 装置(1套)，磁力搅拌器 1套，可调电热套；烧杯 或水浴锅， 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面皿，温度计(100 oC)； 浓硫酸，水杨酸(AR，经干燥处理)，乙酸酐 (AR，经干燥并重新蒸馏)，饱和碳酸氢钠溶液，冰 蒸馏水，1％ FeC1，溶液。 收稿 日期： 2009-03·13 作者简介： 侯德顺(1970一)，男，实验师。 第38卷第8期 侯德顺，等：阿司匹林的制备研究 517 1．4 实验步骤 1．4．1 酰化反应 在 100 mL干燥的园底烧瓶中加人 4 g水杨 酸、10 mL乙酸酐和 l0滴浓硫酸，采用搅拌使水 杨酸尽量溶解，然后在水浴上加热，水杨酸立即溶 解。如不全溶解，则需补加浓硫酸和乙酰酐。保 持锥形瓶内温度在 70℃左右。安装回流装置水 浴加热，控制温度在 8O～85℃，同时保持低速匀 速搅拌，20 min后停止加热。反应液稍微冷(50 ℃以下)却缓慢加入 15 mL冰水用来水解过量的 乙酸酐，冷却至室温，再将反应液倒人50 mL冰水 的锥形瓶，即有乙酰水杨酸析出，将锥形瓶置于冰 水浴中冷却，使结晶完全析出。 1．4．2 产品的提纯 减压过滤：用滤液淋洗锥形瓶，直至所有晶体 被收集到布氏漏斗，每次用少量冷水洗涤结晶3 次，减压过滤，即得到粗产物。 产品重结晶：将粗产物转移至烧杯，在搅拌下 加入饱和碳酸氢钠溶液，直至无二氧化碳产生。 减压过滤，用少量水冲洗漏斗，除去少量的白色聚 合物，合并滤液，倒人预先盛有浓 10 mL浓盐酸和 20 mL水的烧杯中，使溶液 pH呈弱酸性，此时即 有阿司匹林析出。将烧杯放置冰水浴冷却，待结 晶析出完全，减压过滤，用少量冷水洗涤结晶2— 3次，抽干水分，产物自然干燥后称重，可以得到 3．5 g左右阿司匹林。 1．4．3 产物的检验 (1)取0．I g产物溶于装有 5 mL水的试管 中，加入2～3滴 1％ FeC1 溶液，如果没有颜色反 应现象，表明产物中无水杨酸。 (2)另外可以测定产品的熔点检验其纯度。 乙酰水杨酸易受热分解，因此熔点不是很明显。 它的熔点为 135℃ ，分解温度为 128—135 cI=。 在测定熔点时，可先将载热体加热至 120℃左右， 然后放人样品i贝0定。 2 结果与讨论 2．1 原料及产品的物理性质 原料及产品的物理性质见表 1。 2．2 产品提纯 在生成阿斯匹林的同时，水杨酸分子之间发 生缩合反应，生成少量的聚合物。阿斯匹林可与 碳酸氢钠反应生成水溶性的钠盐，作为杂质的副 产物则不能与碱作用，可在用碳酸氢钠溶液进行 重结晶时分离除去，由此可提纯阿斯匹林。 表 1 原料及产品的物理性质 另外在提纯阿斯匹林时，还应控制好溶液的 pH值 3．0～4．0，否则阿斯匹林以盐的形式存在， 学生在进行该步骤操作时，容易忽略而导致实验 失败。 2．3 实验注意事项 (1)乙酰水杨酸受热后易发生分解，分解温 度为 128—135℃，因此重结晶时不宜长时间加 热，控制水温，产品采取 自然晾干。 (2)为了检验产品中是否还有水杨酸，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 3 mL水的试管中，加 入 1—2滴 1％ FeC1 溶液，观察有无颜色反应(紫 色)。 (3)乙酰水杨酸受热后易发生分解，分解温 度为 128～135℃，熔点为 136~C。在测定熔点 时，可先将载体加热至 120 qC左右，然后放入样品 测定。 (4)实验中要注意控制好温度(水温 8O一85 ℃)。 3 结 论 在酰化反应中，如果水杨酸没有完全溶解，要 适当的补加乙酸酐和几滴浓硫酸，保证水杨酸反 应完全，提高阿司匹林的产率。反应完毕后直接 加入冰水冷却有助于阿司匹林晶体析出，得到白 色针状晶体，实验现象明显，大大缩短了晶体析出 的时间。鉴于传统实验方法存在的问题，改进了 实验操作方法，取得较好效果。 参 考 文 献 [1] 初玉霞．中等职业学校规划教材．有机化学实验[M]．北京 ： 化学工 出版社，2007：92—94． (下转第526页) 526 辽 宁 化 工 2009年 8月 和5I％的塔河油田稠油采出液中投加 1 000 mg／ kg原油乳化降粘剂 TXL一1，降粘率可分别达到 69．1％和 76．6％； (2)原油乳化降粘剂 TXL一1可显著抑制低 温下塔河油田稠油的在集油管道上的沉积。在含 水率为20％，纯油凝点为 53℃的塔河油田稠油 采出液中投加2 500 mg／kg，原油乳化降粘剂 TXL 一 1，可使其在5O℃和4O℃下的凝油粘壁量分别 降低31．5％和28．6％； (3)通过油井油套环形空间向低含水率塔河 油田稠油采出液中掺水可显著提高原油乳化降粘 剂凝油粘壁抑制效果的发挥。在塔河油田一油井 产出的稠油采出液中掺人淡水将其含水率由 20％提高到 40％后，相同乳化降粘剂加量时 50 ℃和40℃终冷温度下的凝油粘壁量降低幅度分 另0由31．5％和28．6％提高至0 46．8％和34．8％。 参 考 文 献 [1] 吴迪．用转轮流动模拟器测定集油温度下限[J]．油气田地 面工程，1999(6)：25—29． [2] 王明信．石蜡基原油常温集输技术研究[D]．杭州：浙江大 学硕士论文 ，2002． Study on Flowability of Viscous Oil Produced Liquid modified with Viscosity Reducer TXL 一1 YAN Bin，WANG Fei，XIAO Jan (Daqing Nine Dragon Company，Heilongjiang Daqing，163712，China) Abstract：Based on difficulty of borehole lifting and surface gathering because of high viscosity and density of viscous oil pro— duced by Tehe oil field．viscosity reduction effect and inhibition effect of condensing 0il sticking to the pipeg wall of viscosity re- ducer TXL一1 on water cut crude oil were evaluated．The test data confirmed feasibility of TXL一1 in the flowability improving of Tahe heavy oil_When dosage of TXL一1 wasl 000 mg／kg．viscosity reducing rates of Tahe heavy oils with 20％ and 5 1％ water — cuts were 69．1％ and 76．6％ respectively． Key words：Tahe oilfield；Heavy oil；Crude oil viscosity reducer；Apparent viscosity；Condensing oil sticking tO the pipeg wall (上接第517页) [2] 孙俊芹，王景慧．用硅胶作吸水剂合成阿司匹林的研究[J]． 河北化工，2009(2)：4—5． [3] 字敏，吕瑜平．阿斯匹林的微型制备方法研究[J]．云南师范 大学学报，2002(4)：4D一41． [4] 张彩华，张晓萍．乙酰水杨酸(阿斯匹林)的制备[J]．萍乡 高等专科学校学报，2006(6)：67—68． Study on Preparation of Aspirin HOU De—shun，ZHONG Hong—mei (Hunan Chemical Vocational and Technical College，Zhuzhou 412004，China) Abstract：Based on some shortcomings in organic chemistry experiment of preparing aspirin at atmospheric pressure such as low yield，aspirin uneasy crystallization precipitation，the experimental method was improved to guarantee the success rate of the ex． periment． Key words：Aspirin；Preparation；Research