如何除去酸酐中的结晶水

吡啶催化蔗糖与乙酸酐合成乙酰水杨酸,用吡啶催化剂， 以水杨酸和乙酸酐为原料合成乙酰水杨酸。研究结果表明，当水杨酸用量为2.0g,乙酸酐用量为5.9mL,吡啶用量,为水杨酸质量的5%寸，80 C反应30min,纯化乙酰水杨酸收率可达,80.2%,且吡啶是合成乙酰水杨酸的优良催化剂。乙酰水杨酸中文名称:阿司匹林，其中文俗名还有:醋柳酸、巴米尔、力爽、塞宁、东青等。蔗糖和乙酸酐反应更容易生成多酯化物。尽管蔗糖的酰化 反应也可以在酸件环境中进行，但酸性环境容易导致蔗糖的水解。值得注意的 是，蔗糖在吡啶溶液中与乙酸酐作用，虽然可以生成较高得率的蔗糖单酯化物

（1）在该反应中浓硫酸作催化剂，加快反应速率，故答案为：催化剂；

（2）b口气体温度高，a口气体温度低，如果b口是进水口，温度高的气体急剧冷却会导致冷凝管炸裂，所以为防止冷凝管炸裂，冷凝管中离蒸馏烧瓶近的a为出水口，远的b为进水口，

故答案为：b；

（3）避免滤纸穿孔的措施有减小真空度和加滤纸，

故答案为：减小真空度或者加一层（或多层）滤纸；

（4）粗产品中含有乙酰水杨酸，乙酰水杨酸和碳酸氢钠反应生成盐、水和二氧化碳，反应方程式为：，其它物质都含有亲水基，所以都易溶于水，只有聚水杨酸不易溶于水，所以固体为聚水杨酸，

故答案为：，聚水杨酸；

（5）采用重结晶的方法可以纯化晶体，故答案为：重结晶．

应用化学 班 级： 093班 实验学期： 2011 至 2012 学年 第一 学期 乙酰水杨酸的制备与纯化 ﹙化学系, 化学班学号﹚ 摘要 该方法简便易行，基本符合要求。关键词 , 通常称为阿斯匹林(aspirin)，是由水杨酸(邻羟基苯甲酸)和乙酸酐合成的。早在十八世纪，人们已从柳树皮中提取了水杨酸，注意到它可以作为止痛、退热和抗炎药，不过对肠胃刺激作用较大。水杨酸是1838年第一次由强碱作用于相应的醛后经酸化得到的一种化合物。1859年Kolbe使用干燥的苯酚钠盐粉末和二氧化碳在4—7atm(1atm＝101.325kPa)下进行反应，制备成水杨酸，现在工业上都用Kolbe合成法生产。直到目前，阿斯匹灵仍然是一个广泛使用的具有解热止痛作用、用于治疗感冒的药物。常用于治疗风湿病和关节炎。近年来还发现阿斯匹林能抑制血小板凝聚，可防止血栓的形成。 水杨酸是一种具有双官能团的化合物，一个是酚羟基，一个是羧基。能进行两种不同的酯化反应，而且还可以形成分子内氢键，阻碍酰化和酯化反应的发生。当与乙酸酐反应时，可以得到乙酰水杨酸，即阿斯匹林；如与过量的甲醇反应，生成水杨酸甲酯，它是第一个作为冬青树的香味成分被发现的，因此通称为冬青油。 阿斯匹林又名乙酰水杨酸，分子式：C9H8O4，分子量为：180.16，是白色针状结晶或结晶性粉末。熔点：135℃，PKa=2.98，其酸性比苯甲酸强，微溶于水，易溶于乙醇、氯仿、乙醚及碱液等。其分子内的羟基和羧基都可以进行酯化反应。本实验用乙酸酐对水杨酸的酚羟基进行酰化制备乙酰水杨酸，即阿斯匹林。 乙酰水杨酸（阿斯匹林）的相关光谱图： 乙酰水杨酸的红外光谱图 乙酰水杨酸的核磁共振碳谱图 乙酰水杨酸的质谱图 乙酰水杨酸（阿斯匹林）的应用价值： 阿司匹林英文名称aspirin 其他名称乙酰水杨酸，醋柳酸。适应症：阿司匹林是使用最多、使用时间长的解热、镇痛和消炎药物，能抑制体温调节中枢的前列腺素合成酶，使前列腺素（pge1）合成、释放减少，从而恢复体温中枢的正常反应性，使外周血管扩张并排汗，使体温恢复正常。本品尚具抗炎、抗风湿作用，并促进人体内所合成的尿酸的排泄，对抗血小板的聚集。适用于解热，减轻中度疼痛如关节炎、神经痛、肌肉痛、头痛、偏头痛、痛经、牙痛、咽喉痛、感冒及流感症状：[2] 反应式如下： 方案二：对甲苯磺酸催化法 在干燥的锥形瓶中依次加入定量的水杨酸，乙酸酐和对甲苯磺酸，充分摇动。水浴上加热，待水杨酸溶解后，保持瓶内温度在81～85℃(或热水浴水温在85℃左右)，磁力搅拌。反应结束后，加入定量的蒸馏水，并用冰水冷却，抽滤得乙酰水杨酸粗品。粗产品用乙醇—水混合溶剂重结晶，得到白色晶体即为纯乙酰水杨酸。[3] 反应方程式： 1.3 方案三：浓硫酸（或浓磷酸）催化法 将水杨酸、乙酸酐和浓硫酸混合物置于热水浴中加热。反应结束后，加入水，放在冷水浴中冷却，抽滤得乙酰水杨酸粗产品。在粗产品中加入饱和碳酸氢钠水溶液，向抽滤得到的滤液中加入20％盐酸，并置于冰水浴中，抽滤。取少量乙酰水杨酸，用1％三氯化铁溶液鉴定水杨酸是否存在。如存在，产物可用乙醇－水混合溶剂重结晶得到纯的乙酰水杨酸。 [4] 反应方程式： 方案选择：这三种方案都较简单，本次试验采用方案三，原因如下：方案一所采用的为有机催化剂，且浓盐酸具有挥发性，对人体有害；方案二也是采用有机催化剂，并且须用水浴保持温度，操作稍显复杂；方案三本实验采用。2 实验原理 副反应方程式为： 此实验可能的副产物：乙酰水杨酸酐，水杨酸，乙酰苯脂，水杨酸苯脂，乙酰水杨酸苯脂。 物理常数 药品名称 分子量 (mol wt) 用量 (ml、g、mol) 熔点 (℃) 沸点 (℃) 比重 (d420) 水溶解度 (g/100ml) 水杨酸 138.12 2g（0.014mol） 159 211/2.66kpa 1.443 微溶于冷水 易溶于热水 乙酸酐 102.09 5ml（5.4g,0.05mol） -73 139 1.082 在水中逐渐分解 乙酰水杨酸 180.16 -- 135－138 -- 1.350 微溶于水 浓硫酸 98 5d -- -- 1.84 易溶于水 浓盐酸 36.46 4－5ml -- -- 1.187 易溶于水 乙酸乙酯 88.12 2－3ml -83.6 77.1 0.9005 微溶于水 其它药品 饱和碳酸钠溶液、1%三氯化铁溶

以对氨基酚和醋酐为原料,以活性炭为脱色剂,以水浴锅为反应设备,通过正交实验,探讨反应物的摩尔比、反应溶剂、反应温度、反应时间等不同反应条件对收率的影响,并比较以水浴锅和超声仪为反应设备对收率的影响。实验结果表明,当对氨基酚和醋酐摩尔比为1∶1.3,反应介质为纯化水,反应温度为80℃,反应时间为30 min,反应设备为超声仪时,对乙酰氨基酚收率最高61.74%

乙酰水杨酸俗称阿司匹林，为重要的医药。具有退热、镇痛、抗风湿等作用。

二、基本原理：

乙酰水杨酸是水杨酸（邻羟基苯甲酸）和乙酰酐，在少量浓硫酸（或干燥的氯化氢，有机强酸等）催化下，脱水而制得的。

主反应：

副反应：

在生成乙酰水杨酸的同时，水杨酸分子间可发生缩合反应，生成少量的聚合物。

乙酰水杨酸能与碳酸氢钠反应生成水溶性钠盐，而其副产物聚合物不能溶于碳酸氢钠溶液。利用这种性质上的差别，可纯化阿司匹林。

注意：

反应温度不宜过高，否则将增加副产物的生成：

1.为了促使反应向右进行，通常采用增加酸或醇的浓度， 或连续的移去产物酯和水（通常是借形成共沸混合物来进行）的方式来达到。至于是否醇过量和酸过量，则取决于原料来源的难易及操作上是否方便等因素。在实验过程中，常常是两者兼用来提高产率。

2.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。

3.乙酰水杨酸易受热分解，因此熔点不是很明显。它的熔点为136℃ ，分解温度为128℃ ～135℃ 。在测定熔点时，可先将载热体加热至120℃左右，然后放入样品测定。

三、实验操作：

1.在100ml锥形瓶中放置干燥的水杨酸6.5g及乙酰酐10ml，充分摇动后，滴加10滴浓硫酸（足量）。（注意：如不充分振摇，水杨酸在浓硫酸的作用下，将生成付产物水杨酸水杨酯。）

2.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。（注意：用水浴温度控制反应温度。水浴温度控制在80℃－85℃即可。）维持反应20分钟。

3.稍微冷却后，在不断搅拌下将其倒入100ml 冷水中。冷却析出结晶（只要瓶内温度和冷却水温度一致即可，不一定需要15分钟）。抽滤粗品，每次用10ml水洗涤两次，其作用是洗去反应生成的乙酸及反应中的硫酸。

4.粗品重结晶纯化，用95%乙醇和水1:1的混合液约25ml左右，加冷凝管加热回流，以免乙醇挥发和着火，固体溶解即可。（重结晶时无须加活性炭，加活性炭的作用是除去有色杂质，因粗产品没有颜色，加热煮沸即可）

5.趁热过滤，冷却，抽滤，干燥，称重。

四、实验产率的计算：

从反应方程式中各物材料的摩尔比，可看出乙酰酐是过量的，故理论产量应根据水杨酸来计算。0.045mol水杨酸理论上应产生0.045mol乙酰水杨酸。乙酰水杨酸的相对分子质量为180g/mol，则其理论产量为：

0.045（mol）×180（g/mol）＝8.1g

摘要 本次实验的目的是熟悉酰化反应的原理和实验操作方法，并且学会用重结晶的方法提纯有机物。实验中，将水杨酸与乙酐作用，以浓硫酸作催化剂，通过乙酰化反应制得到乙酰水杨酸，再分别加入饱和碳酸钠水溶液和20%的盐酸进行粗产品的纯化。该实验方法简便易行且实验原料容易得到，得到的产品纯度较高，基本符合制备要求。

关键词 酰化反应，乙酰水杨酸，制备，纯化

1 引言

乙酰水杨酸, 通常称为阿斯匹林(aspirin)，是由水杨酸(邻羟基苯甲酸)和乙酸酐合成的。早在十八世纪，人们已从柳树皮中提取了水杨酸，注意到它可以作为止痛、退热和抗炎药，不过对肠胃刺激作用较大。水杨酸是1838年第一次由强碱作用于相应的醛后经酸化得到的一种化合物。1859年Kolbe使用干燥的苯酚钠盐粉末和二氧化碳在4—7atm(1atm＝101.325kPa)下进行反应，制备成水杨酸，现在工业上都用Kolbe合成法生产。直到目前，阿斯匹灵仍然是一个广泛使用的具有解热止痛作用、用于治疗感冒的药物。常用于治疗风湿病和关节炎。近年来还发现阿斯匹林能抑制血小板凝聚，可防止血栓的形成。

水杨酸是一种具有双官能团的化合物，一个是酚羟基，一个是羧基。能进行两种不同的酯化反应，而且还可以形成分子内氢键，阻碍酰化和酯化反应的发生。当与乙酸酐反应时，可以得到乙酰水杨酸，即阿斯匹林；如与过量的甲醇反应，生成水杨酸甲酯，它是第一个作为冬青树的香味成分被发现的，因此通称为冬青油。

阿斯匹林又名乙酰水杨酸，分子式：C9H8O4，分子量为：180.16，是白色针状结晶或结晶性粉末。熔点：135℃，PKa=2.98，其酸性比苯甲酸强，微溶于水，易溶于乙醇、氯仿、乙醚及碱液等。其分子内的羟基和羧基都可以进行酯化反应。本实验用乙酸酐对水杨酸的酚羟基进行酰化制备乙酰水杨酸，即阿斯匹林。

乙酰水杨酸的制备，重结晶的目的：

制备乙酰水杨酸时，粗产物中由于残留少量的副产物和未作用的原料以及反应时用的溶剂等杂质，需用乙醇-水的混合溶剂进行重结晶使之纯化。

制备乙酰水杨酸常用方法是将水杨酸与乙酸酐作用，酚羟基与乙酸酐发生酸酐的醇解反应生成乙酰水杨酸。为加快反应的速度，通常加少量浓硫酸或磷酸作催化剂。