7_乙酰水杨酸的制备

实验七乙酰水杨酸的制备实验目的1、掌握乙酰化反应的原理及常量合成操作2、掌握固体有机物的提纯方法---混合溶剂重结晶法实验原理：乙酰水杨酸（阿司匹林）OCOOHCOCH3乙酰水杨酸的商品名为阿司匹林，是常用的退热镇痛药。制备乙酰水杨酸的主要原料是水杨酸。COOHOH乙酰水杨酸水杨酸实验原理：水杨酸（邻羟基苯甲酸）水杨酸是个双功能团化合物，它既是酚又是羧酸。因此它能进行两种不同的酯化反应；它既是醇的反应伙伴，也是酸的反应伙伴。在乙酐存在下，形成乙酰水杨酸，而在过量甲醇存在下，产品则是水杨酸甲酯。由于水杨酸既有羧基又有羟基，所以会生成少量高聚副产物。OHCOOHH3CCOCCH3OOOCOOHCCH3OH3CCOHO++OHCOOHCH3OHOHCOOCH3+实验原理：乙酰水杨酸的合成本实验用前一种反应制备乙酰水杨酸：在浓硫酸的催化下将水杨酸与乙酐（过量约1倍）作用，使水杨酸分子中的酚羟基上的氢原子被乙酰基取代（乙酰化）而生成乙酰水杨酸。OHCOOHH3CCOCCH3OOOCOOHCCH3OH3CCOHO++浓硫酸70~80ºC乙酐在反应中既作为酰化剂又作为反应溶剂。浓硫酸的作用是破坏水杨酸分子中的氢键，使乙酰化反应易于进行。OHOHO实验原理：重结晶从有机化学反应得到的固体粗产物往往含有未反应的原料、副产物及杂质，必须加以分离纯化。提纯固体有机物最常用的方法之一就是重结晶。固体有机物在溶剂中的溶解度随温度变化而改变。通常升高温度溶解度增大，反之则溶解度降低。若使固体溶解在热溶剂中，并使其达到饱和溶液，冷却时，溶解度下降，溶液变为过饱和而析出结晶。利用溶剂对被提纯化合物及杂质的溶解度不同，使溶解度很小的杂质在热滤时除去或冷却后溶解度很大的杂质被留在母液中，从而达到分离提纯固体有机化合物的目的。重结晶根据所用溶剂的数量分为单一溶剂重结晶和混合溶剂重结晶。单一溶剂重结晶是利用被提纯化合物及杂质在一种溶剂中的溶解度不同提纯有机化合物。混合溶剂重结晶是利用被提纯化合物及杂质在混合溶剂中的溶解度不同提纯有机化合物。重结晶溶剂选择原则见教材，p63。实验仪器与试剂仪器：锥形瓶烧杯量筒布氏漏斗玻璃棒滤纸恒温水槽抽滤系统试剂：水杨酸乙酐浓硫酸95%乙醇FeCl3溶液（10g·L-1）实验步骤：合成100mL锥形瓶3.0g水杨酸6mL乙酐8滴浓硫酸充分振摇70~80ºC水浴5min冷却至室温30mL水冰水浴中冷却减压过滤蒸馏水洗涤2~3次检查纯度乙酰水杨酸粗品（无水）实验步骤：重结晶95%乙醇6~7mL70~80ºC水浴加热溶解冷却至室温20mL水减压过滤蒸馏水洗涤2~3次检查纯度乙酰水杨酸粗品70~80ºC水浴加热溶解冰水浴结晶用滤纸压干水分称重并计算产率（烧杯）实验步骤：纯度检查取少量样品溶于10滴95%乙醇中，加1~2滴FeCl3溶液（10g·L-1）。观察颜色变化。若溶液变紫红色则说明样品不纯；若无颜色变化，说明样品纯度较高。最可能存在于最终产物中的杂质是水杨酸本身，它的存在是由于乙酰化反应不完全，或者由于产物在分离步骤中发生水解造成的。水杨酸像大多数酚一样，与Fe3+离子形成深色络合物。实验步骤：产率计算3.0g水杨酸=0.022mol水杨酸OHCOOHH3CCOCCH3OOOCOOHCCH3OH3CCOHO++浓硫酸70~80ºC理论产量=0.022mol×180.2g·mol-1=3.9g%100理论产量实际产量产率实验步骤：减压过滤操作1、抽紧滤纸：在抽滤之前，在布氏漏斗中铺一张直径略小于漏斗内径的圆形滤纸，用水将滤纸润湿，打开水泵，关闭安全瓶上的活塞，抽气，使滤纸紧贴在漏斗底部。2、抽干母液：将要过滤的混合物到入布氏漏斗中，使晶体均匀分布，使其将漏斗内滤纸表面完全覆盖，并用玻璃棒挤压晶体，抽干母液。3、洗涤结晶：为了除去晶体表面的母液，应洗涤结晶。加入少量水（~5mL）均匀洗涤结晶，抽干，重复操作2~3次。4、结束抽滤：先将安全瓶上的活塞打开与大气相通，之后关闭水泵，然后将布氏漏斗从抽滤瓶上取出。注意事项合成过程中注意加样顺序。恒温水浴和抽滤装置在后方通风橱内。蒸馏水贮存于塑料桶中。抽滤操作：关闭水泵前，先将安全瓶上的活塞打开与大气相通。样品不用红外灯干燥。思考题1、反应容器为什么要干燥无水？2、乙酰水杨酸合成过程中是否可用浓盐酸或浓硝酸代替浓硫酸作催化剂？