实验26阿司匹林及其铜配合物的制备和表征

实验26阿司匹林及其铜配合物的制备和表征一、实验目的1.了解酯化反应的基本原理及其在阿司匹林制备中的应用。2.掌握减压过滤、重结晶等基本操作。3.掌握阿司匹林铜配合物的制备与表征方法。二、实验原理阿司匹林为解镇痛药，用于治疗伤风、感冒、头痛、发烧、神经痛、关节痛及风湿病等。近年来，又证明它具有抑制血小板凝聚的作用，其治疗范围又进一步扩大到预防血栓形成，治疗心血管疾患。阿司匹林学名乙酰水杨酸，化学结构式为：OCOCH3COOH阿司匹林为白色针状或片状结晶，mp：135～140℃，易溶于乙醇，可溶于氯仿、乙醚，微溶于水。通常由水杨酸和乙酸酐在浓硫酸1催化下合成乙酰水杨酸：OHCOOH+(CH3CO)2O浓H2SO4O-C-CH3COOH+CH3COOHO水杨酸具有酚羟基，能与三氯化铁试剂呈现颜色反应，此性质可作为阿司匹林的纯度检验。阿司匹林铜是亮蓝色结晶性粉末，无吸湿、风化、挥发性，不溶于水、醇、醚及氯仿等溶剂，微溶于二甲亚砜。阿司匹林铜具有比阿司匹林更好的消炎、镇痛、抗风湿、抗癫痫、抗血小板聚集、防止血栓形成和保护心、脑组织缺血再灌损伤、防癌抗癌、抗糖尿病和抗辐射活性等作用，且毒副作用小，胃肠不良反应较轻，是一种有着广泛应用前景的新药。把硫酸铜中的Cu2+转化成Cu2(OH)2CO3沉淀，再跟阿司匹林进行反应，即可制得阿司匹林铜。三、主要仪器与试剂1．仪器250mL锥形瓶（烘干）、10mL量筒（烘干）、布氏漏斗、抽滤瓶、水泵、水浴锅、温度计。2．试剂水杨酸（固体）、乙酸酐（密度1.08g·mL－1）、乙醇（95%）、浓硫酸、1%FeCl3溶液、CuSO4·5H2O、无水碳酸钠。四、实验步骤1．阿司匹林的制备①水杨酸形成分子内氢键，阻碍酚羟基酰化作用。OCOHOH水杨酸与酸酐直接作用须加热至150～160℃才能生成乙酰水杨酸，如果加入浓硫酸（或磷酸），氢键被破坏，酰化作用可在较低温度下进行，同时副产物大大减少。在250mL锥形瓶中加入2.0g水杨酸2和4.0mL乙酸酐3，摇匀。向混合物中加入3滴浓硫酸搅匀。反应开始时会放热，若锥形瓶不变热，再向混合物中加1滴浓硫酸。当感觉到热效应时，将反应混合物放到50℃的水浴中加热5～10min，使其反应完全。取出锥形瓶，边摇边滴加1mL冷蒸馏水，然后快速加入20mL冷蒸馏水，立即进入冰浴冷却。若无晶体或出现油状物，可用玻棒摩擦内壁（注意须在冰水浴中进行）。待晶体完全析出后用布氏漏斗抽滤，用少量冰蒸馏水分二次洗涤锥形瓶后，再洗涤晶体，抽干，得粗品。2．粗品的重结晶将粗制乙酰水杨酸放入锥形瓶中，再加入95%乙醇3～4mL于水浴上加热片刻4，若仍未溶解完全，可再补加适量乙醇使其溶解5，趁热过滤，在滤液中加入2.5倍（约8～10mL的热水），冷却后析出白色结晶。减压过滤，抽干。称重，计算产率。3．阿司匹林的检验与红外光谱分析取几粒晶粒加入盛有5mL水的试管中，加入1～2滴1%FeCl3溶液，观察有无颜色反应。取少许干燥后的晶体进行红外光谱分析。4．阿司匹林铜的制备称取1.3gCuSO4·5H2O和0.7g无水碳酸钠分别溶解于水中，冷却后在冰水环境下混合反应，得到蓝色沉淀，洗涤沉淀，直到洗涤出来的滤液无SO42－为止。称取先前制备好的阿司匹林2.0g，在水中与上述蓝色沉淀混合，并用磁力搅拌器进行搅拌，得到与碱式碳酸铜不同的亮蓝色沉淀，抽滤，先用水洗涤，向洗涤后的沉淀滴加1～2滴稀盐酸无气泡，若是有气泡则要加入阿司匹林让其充分反应，再用乙醇洗涤，最后再用水洗涤，干燥得到产品，称重，计算产率，并测定产物的红外光谱。五、思考题1．进行酯化反应时所用的水杨酸和玻璃器材都必须是干燥的，为什么？2．本实验能否用稀硫酸作催化剂？为什么？3．在乙酰水杨酸重结晶时，滴加水的标准是什么？为什么这样做？参考文献[1]李梅，梁竹梅，韩莉.化学实验与生活—从实验中了解化学[M].北京：化学工业出版社，2004[2]WilliamsDA,WalzDT,FoyeWC.Synthesisandbiologicalevaluationoftetrakis-μ-acetylsalicylate-dicopper(Ⅱ)[J].JPharmSci,1976,65：135（张亚萍，钟国清）1水杨酸应当是完全干燥的，可在烘箱中105℃下干燥1h。2乙酸酐应重新蒸馏，收集139～140℃馏分。3重结晶时不宜长时间加热，因为在此条件下乙酰水杨酸容易水解。4加入乙醇的量应恰好使沉淀溶解。若乙醇过量则很难析出结晶。