微波辐射合成和水解乙酰水杨酸123.doc

微波辐射合成和水解乙酰水杨酸乙酰水杨酸(Ａｃｅｔｙｌｓａｌｉｃｙｌｉｃａｃｉｄ)，又称阿司匹林(Ａｓｐｉｒｉｎ)，为白色针状或片状晶体,ｍ.ｐ136℃,易溶于乙醚、苯、热乙醇,难溶于冷水，是人们熟悉的解热镇痛、抗风湿类药物。阿司匹林价格低廉，疗效显著，且防治疾病范围广，因此至今仍被广泛使用。人工合成乙酰水杨酸的历史已有百年，1859年Ｋｏｌｂｅ用干燥的苯酚钠和二氧化碳在4～7atm下发生反应,合成廉价的水杨酸,因而乙酰水杨酸的大量合成始于主要原料水杨酸的工业化生产。乙酰水杨酸通常用水杨酸和乙酸酐反应来合成，用浓硫酸或浓磷酸作催化剂，以加速反应的进行。该法反应速度相对较慢，收率仅74—80%，且易产生副反应，对生产设备有较强的腐蚀性。乙酰水杨酸的传统酸催化合成法存在着相对反应时间长，乙酸酐用量大，副产物多等缺点。本实验参考文献将微波辐射技术用于合成和水解乙酰水杨酸，并加以回收利用，体现了化学绿色化的改革目标。１.１实验原理实验方式如下：１.２主要仪器和试剂仪器仪器：格兰仕ＷP750型微波炉，电子天平，圆底烧瓶（100mＬ），烧杯（250mＬ），椎形瓶（100mＬ），移液管（5mL），减压抽滤装置，红外光谱仪。试剂：水杨酸（Ａ.Ｒ），乙酸酐（Ａ.Ｒ），无水碳酸钠（Ｃ.Ｐ），盐酸（Ｃ.Ｐ），氢氧化钠（Ｃ.Ｐ），95%乙醇（Ｃ.Ｐ），2%FeCl3，活性炭。1.３操作步骤1.3.1微波辐射碱催化合成乙酰水杨酸在100mL干燥的圆底烧瓶中加入2.0g(0.014mol)水杨酸和约0.1g碳酸钠，再用移液管加入2.8mL(3.0g,0.029mol)乙酸酐，振荡，防如微波炉中，在微波辐射输出功率495W下，微波辐射20s.稍冷，假如20mLpH=3～4的盐酸水溶液，将混合无继续在冷水中冷却使之结晶完全。减压过滤，用少量冷水洗涤结晶2～3次，抽干，得乙酰水杨酸粗产品。粗产品用乙醇水混合溶剂(1体积95%乙醇+2体积水)约16mL重结晶，干燥，得白色乙酰水杨酸2.02g，熔点135～136℃。产品用2%FeCl3水溶液检验。1.3.2微波辐射水解乙酰水杨酸实验在100mL烧杯中加入2.0g(0.01mol)乙酰水杨酸和40mL0.3mol/LNaOH水溶液，在微波辐射输出功率1000W下，微波辐射40s.冷却后，滴加6mol/LHCl至pH=2～3，置于冰水浴中令其充分结晶，减压过滤，水杨酸粗产品用蒸馏水重结晶，干燥，得白色针状水杨酸约1.1g，熔点153～156℃。２结果与讨论２.１实验产品的检测反应物水杨酸可与三氯化铁溶液发生明显的颜色变化而生成蓝紫色配合物。利用此性质可以检验产物中是否混有未反应的水杨酸。检验结果表明：反应物没有发生颜色变化，即反应产物中不含有未反应的水杨酸。２.２反应条件对合成的影响若乙酸酐量少，水杨酸不能充分反应完全，反应速度慢，且产率下降；而乙酸酐量过大，可能会消耗碳酸钠而影响催化效果，产率也降低。微波辐射功率为495Ｗ时，辐射时间20ｓ，反应就可以进行完全。时间过短，1%三氯化铁检查有明显的未反应的水杨酸，转化不充分，造成产品纯度不好，分离困难。时间过长或微波功率过大，会使反应体系的温度升至过高，形成黄色油状物，给分离带来困难，且产率大大降低。２.３微波辐射碱催化合成的优点碱催化合成法有明显的优点：反应时间缩短，酸酐用量减少，合成收率提高。碱催化方法可以避免副产物（主要是聚水杨酸）的生成，微波辐射合成技术大大提高了反应速率。若增加微波辐射功率，则反应时间更短。２.４微波辐射水解法的优点采用传统加热方式加热，整个水解过程需用10min左右。现在采用微波辐射水解，很好地发挥了微波辐射技术加热速度快和加热均匀的特点。实验结果表明，在输出功率为495W的条件下，微波辐射仅20s，水解反应的产率近100%，这一反应可将基础实验中制备的乙酰水杨酸产品回收再利用，避免浪费和环境污染，同时也一样能研究微波合成的技术。注意事项仪器要全部干燥，药品也要实现经干燥处理，醋酐要使用新蒸馏的，收集139－140℃的馏分。反应过程温度须控制在70℃左右，温度过高会加快副产物的生成。抽滤后洗涤用水要少。乙酰水杨酸受热后易发生分解，分解温度为126~135℃，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。测熔点时先使温度达到120℃后再放样品，否则样品在升温过程中易分解。