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有机化学实验 乙酰水杨酸acetylsalicylic acid辅导老师:向清祥
实验名称:乙酰水杨酸 acetylsalicylic acid
编号:004日期:2011/10/17温度:15.7℃气压:97.53KPa
COOHCH3目标化合物的结构式:
COO(mw)
中文名称:(iupac法):2-(乙酰氧基)苯甲酸
英文名称:(iupac法):2-ethanoylhydroxybenzoic acid 俗称:阿司匹林 反应方程式:
COOHCOOHH(CH3CO)2OOH+CH3COOCH3COOH
分子量(mw):180.16 投料量(g):2
物料比(mol比):1:0.28理论产量:2.52g 实验步骤
步骤 溶解,并水浴加热5-10min
冷却至室温,加50ml水,使结晶完全,并抽滤
加入25ml饱和碳酸氢钠溶液,并搅拌
现象 溶解时,有晶体产生,加热晶体消失 抽滤得到白色晶状体
加入碳酸氢钠,有白色泡沫状浮于液面
抽滤 得到白色泡沫 加入3-4ml浓HCl和10ml水,再次抽滤 得到白色粉状晶体
结果与讨论产品:所得1.3g乙酰水杨酸为白色粉状固体
加入氯化铁式样呈淡粉红色收率:收率为1.3/2.5*100%=52.0%
讨论:
(1)制备阿司匹林时,加入浓硫酸的目的何在?
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有机化学实验 乙酰水杨酸acetylsalicylic acid辅导老师:向清祥
答:水杨酸形成分子内氢键,阻碍酚羟基酰化作用,导致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 (2)反应中有哪些副产物?如何除去?
答:实验的副产物包括水杨酰水杨酸酯、乙酰水杨酰水杨酸酯、乙酰水杨酸酐和聚合物。用饱和碳酸钠溶液除去,副产物聚合物不能溶于饱和碳酸钠溶液,而乙酰水杨酸中含羧基,能与碳酸钠反应生成可溶性盐。 (3)阿司匹林在沸水中受热时,分解得到一种溶液,后者对三氯化铁呈阳性试验,试解释之,并写出方程式。
答:乙酰基稍微比甲酸基稳定阿司匹林放水里有个平衡,水杨酸(邻羟基苯甲酸)与醋酸酐酯化反应 微热不影响平衡。
C6H4(COOH)(OH) + CH3COOCCH3=C6H4(COOH)(OCOCH3)+CH3COOH(微热) C6H4(COOH)(OCOCH3) + H2O = C6H4(COOH)(OH) + CH3COOH
文献研读:
不同催化剂合成乙酰水杨酸
分别有浓硫酸、乙酸钠、吡啶、碳酸钾、硫酸氢钠、磷酸二氢钠作为催化剂。浓硫酸、乙酸钠、吡啶在相同条件下催化合成乙酰水杨酸。根据实验结果,可以得知在浓硫酸作催化剂时,固体迅速溶解,反应快,而且结晶的量较多,产率高。在乙酸钠作催化剂时,固体溶解慢,在不加入晶种情况下,无论是在室温下甚至在冰水浴的情况下都不会有晶体析出。虽然吡啶作催化剂时,固体的溶解和晶体的析出情况均较好,但是产率低。用浓硫酸、碳酸钾、硫酸氢钠、磷酸二氢钠在各自的最佳反应条件下合成乙酰水杨酸。根据实验结果得,硫酸氢钠,磷酸二氢钠和碳酸钾都比浓硫酸在催化效果,对设备的腐蚀、造成环境污染等方面要好。硫酸氢钠反应温度略高,但在其他条件比其他催化剂有优势,且乙酰水杨酸产率最高,因此,选用硫酸氢钠来替代浓硫酸作为合成反应的催化剂比较好。
硫酸氢钠作为乙酰水杨酸合成反应的催化剂,乙酰水杨酸产率提高许多,可回收利用,产品无杂质,完全能作为实验室合成乙酰水杨酸实验的催化剂。 【参考文献】:
[1.]吴越.取代硫酸、氢氟酸等液体酸催化剂的途径[J].化学进展,
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有机化学实验 乙酰水杨酸acetylsalicylic acid辅导老师:向清祥
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