阿司匹林的制备
摘要：较全面地介绍阿司匹林，并通过实验分别用浓硫酸、浓磷酸，吡啶和乙酸钠做催化剂，由水杨酸与乙酸酐合成阿司匹林（乙酰水杨酸），比较四种催化剂对合成阿司匹林的催化作用，发现乙酸钠的催化作用最好。 sheldon lee glashow
关键词：阿司匹林、乙酰水杨酸、催化、吡啶。
一、阿司匹林简介：
中文名称：阿斯匹林(解热镇痛药)阿司匹林(退热药)
中文俗名：醋柳酸、巴米尔、力爽、塞宁、东青等
英文名称：Aspirin
拉丁名称：Aspirin
化学普通命名法：乙酰水杨酸，acetylsalicylic acid
化学系统命名法：2-(乙酰氧基)苯甲酸
IUPAC命名法：2-ethanoylhydroxybenzoic acid
分子结构式为：C9H8O4
分子相对质量：180.16<B>
为白结晶或结晶性粉末；无臭或微带醋酸臭，味微酸，易溶于乙醇，溶于氯仿和乙醚，微溶于水，性质不稳定，在潮湿空气中可缓缓分解成水杨酸和醋酸而略带酸臭味，故贮藏时应置于密闭，干燥处，以防分解。
发展史：
阿司匹林是一种历史悠久的解热镇痛药，诞生于1899年3月6日。早在1853年夏尔，弗雷德里克·热拉尔(Gerhardt)就用水杨酸与醋酐合成了乙酰水杨酸，但没能引起人们的重视；1898年德国化学家菲利克斯·霍夫曼又进行了合成，并为他父亲风湿关节炎，疗效极好；1899年由德莱塞介绍到临床，并取名为阿司匹林(Aspirin)。到目前为止，阿司匹林已应用百年，成为医药史上三大经典药物之一，至今它仍是世界上应用最广泛的解热、镇痛和抗炎药，也是作为比较和评价其他药物的标准制剂。
目前阿司匹林在临床上主要应用于以下几种情况：
电子光学（1）、镇痛、解热
可缓解轻度或中度的疼痛，如头痛、牙痛、神经痛、肌肉痛及月经痛，也用于感冒、流感等退热。本品仅能缓解症状，不能引起疼痛、发热的病因，故需同时应用其他药物参与。
（2）、消炎、抗风湿
阿司匹林为风湿热的首选药物，用药后可解热、减轻炎症，使关节症状好转，血沉下降，但不能去除风湿的基本病理改变，也不能预防心脏损害及其他合并症。
（3）、关节炎
除风湿性关节炎外，本品也用于类风湿性关节炎，可改善症状，为进一步创造条件，对于炎症引起的骨骼肌肉疼痛有缓解作用。湍流度
（4）、抗血栓
阿司匹林在体内能抑制血小板的释放，对血小板聚集有抑制作用，阻止血栓形成，临床可用于预防暂时性脑缺血发作、心肌梗塞、心房颤动、人工心脏瓣膜、动静脉或其他术后的血栓形成。也可用于不稳定型心绞痛。
临床上还应用于（川崎病：皮肤黏膜淋巴结综合症），减少炎症反应和预防血管内血栓的形成。 目前，合成阿司匹林的方法不是很多，虽然形式不同，但本质上均是以水杨酸和乙酸酐为原料，通过酰化反应，将水杨酸的酚羟基酰化，合成乙酰水杨酸。本论文通过四种催化剂合成阿司匹林，比较不同催化剂对阿司匹林的催化作用。
阿司匹林的合成
通常阿司匹林用乙酸酐作酰化剂将水杨酸酰化而得，而选用的催化剂不同，对其合成产品的后处理、质量、产率、成本有着重要的影响。其反应是如下：
1．浓硫酸催化合成
实验原理：在浓硫酸催化下由水杨酸与进行酯化反应得到。水杨酸可由水杨酸甲酯（即冬青油）水解制成。反应式如下：
主要试剂：水杨酸（CP），（CP），硫酸（AR），饱和碳酸氢钠溶液，冰蒸馏水。
实验步骤：(1)在干燥的锥形瓶中放入称量好的水杨酸(2g 0.045mol)、乙酐(5ml 5.4g 0.053mol)，滴入5滴浓硫酸，轻轻摇荡锥形瓶使溶解，在80~90℃水浴中加热约15min，从水浴中移出锥形瓶，当内容物温热时慢慢滴入3~5mL冰水，此时反应放热，甚至沸腾。反应平稳后，再加入40mL水，用冰水浴冷却，并用玻棒不停搅拌，使结晶完全析出。抽滤，用少量冰水洗涤两次，得阿斯匹林粗产物。
(2)将阿斯匹林的粗产物移至另一锥形瓶中，加入25mL饱和NaHCO3溶液，搅拌，直至无CO2气泡产生，抽滤，用少量水洗涤，将洗涤液与滤液合并，弃去滤渣。先在烧杯中放大约5mL浓盐酸并加入l0mL水，配好盐酸溶液，再将上述滤液倒入烧杯中，阿斯匹林复沉淀析出，冰水冷却令结晶完全析出，抽滤，冷水洗涤，压干滤饼，干燥。
注意事项：乙酰水杨酸受热后已发生分解，分解温度为128～135 C，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。
阿司匹林的传统合成方法是用浓硫酸或浓磷酸作催化剂，以水杨酸和乙酸酐反应合成。此法副产物多，
设备腐蚀严重，污染环境。
芍倍注射液2．碳酸钾催化合成
实验原理：用碳酸钾代替浓硫酸或浓磷酸作催化剂合成阿司匹林。
实验步骤：(1)将0．029mol(2g)水杨酸．一定量的乙酸酐和无水K2CO 催化剂加到50mL干燥的锥形瓶中，水浴加热搅拌惫时间。反应结束后，加入pH值为3～4的40mL冰水。然后将锥形瓶置于冰水中冷却，使结晶完全，减压过滤，用少量冰水洗涤结晶2次，即得粗产品阿司匹林。
(2)将粗产品转移至烧杯中，在搅拌下加入饱和碳酸氢钠溶液，直至无CO：气体产生。减压过滤，除去不溶白聚合物，将滤液倒入盛有浓盐酸的烧杯中，搅拌，有白产物析出。将此烧杯置于冰水中冷却，使结晶完全，过滤，少量冷水洗涤结晶2～3次，真空干燥，得阿司匹林产品。
分析及比较：（1）K2CO，作为催化剂合成阿司匹林具有较好的催化效果．克服了浓酸作催化剂时对设备的腐蚀，造成环境污染等缺点。
（2）本实验最佳条件是：水杨酸0．029mol，反应物料的量比n(水杨酸)：n(乙酸酐)=1：1．75，反应温度60℃，反应时间30min，催化剂用量为1．45mmol，产率达78．8％，实验重现性好，名人掌上电脑
产品质量佳。朱湘桂
（3）在此合成实验中，乙酸酐量少，反应速度慢，且不完全，产率低；乙酸酐量过大，可能会溶解阿司匹林和消耗催化剂。从而影响催化效果和降低产率。
3．三氯稀土催化合成
实验原理：以三氯稀土作为路易斯酸，可溶性强，对设备腐蚀性低，以它为催化剂，产率可高达90%。
实验步骤：加入25g水杨酸和35ml新蒸乙酸酐和0.4g的三氯稀土在三颈漏斗，瓶口分别装温度计，带CaCl2的干燥管的冷凝回流管。沸水浴上回流一段时间。加水200ml,
并置于冰水浴中冷却，使结晶完全。用布氏漏斗抽滤析出产品，
用少量冷水洗涤数次。抽干，得到粗产品。然后纯化，最后在恒温箱中干燥。方法分析及比较：此方法反应的最佳条件是水杨酸与乙酸酐的物质的量之比为1∶2.0.以三氯稀土作催化剂，其催化效果与浓硫酸作催化剂相当，但是它克服了硫酸腐蚀设备的缺点，三氯稀土和水可以回收，在稀土三氯化物中，效果最好的是YCl3 。只是成本较高，且作为药物合成对于其毒性要慎重考虑．
4.活性炭固载SnC1 ·5H：0催化剂合成
通过用活性炭固载SnCl ·5H：0作为催化剂催化合成阿司匹林，当水杨酸2．5 g，乙酸酐5 mL，反应时间16 min，反应温度8O一85℃，活性炭固载SnC1 ·5H：0的量为1．5 g时取得很好的催化合成效果，产率高达88．4％。该催化剂具有催化活性高、反应时间短、易分离、无污染的特点，符合绿生产的要求，且具有较高的实用价值，可代替其它催化剂。其催化效果良好，不仅改善了传统用的催化剂硫酸带来的腐蚀设备，环境污染等缺点，而且比活炭固载A1C1，催化的产率高[1引。该催化剂还可以通过简单的操作便可回收利用，符合绿生产的要求，具有投入工业生产的价值。
还可以用强酸树脂环境友好催化合成
二、阿司匹林的制取（实验部分一）
一、实验目的：
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。
二、实验原理水杨酸分子中含羟基（—OH）、羧基（—COOH），具有双官能团。本实验采用以强酸为硫酸[1]为催化剂，以乙酐为乙酰化试剂，与水杨酸的酚羟基发生酰化作用形成酯。
反应如下：
引入酰基的试剂叫酰化试剂，常用的乙酰化试剂有乙酰氯、乙酐、冰乙酸。本实验选用经济合理而反应较快的乙酐作酰化剂。
副反应有：
制备的粗产品不纯，除上面两副产品外，可能还有没有反应的水杨酸等杂质。
本实验用FeCl3检查产品的纯度，此外还可采用测定熔点的方法检测纯度。杂质中有未反应完酚羟基，遇FeCl3呈紫蓝。如果在产品中加入一定量的FeCl3，无颜变化，则认为纯度基本达到要求。
利用阿斯匹林的钠盐溶于水来分离少量不溶性聚合物。
三、实验试剂水杨酸2.00g(0.015mol)，乙酸酐5mL(0.053mol)，饱和NaHCO3(aq)，4mol/L盐酸，浓流酸，冰块，95%乙醇，蒸馏水，1%FeCl3 。
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、实验步骤及注意事项
注释：
1、参考数据：
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