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乙酰水杨酸制备实验“小窍门”

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  【摘 要】经典的乙酰水杨酸制备实验,在原料混合及粗产品析出两步中采用“小窍门”,不仅能让制备的粗产品外观好,而且能显著提高合成产率。
  【关键词】乙酰水杨酸;制备;小窍门
  中图分类号: TQ463 文献标识码: A 文章编号: 2095-2457(2019)05-0132-001
  乙酰水杨酸俗称阿斯匹林(Aspirin),是一种历史悠久的解热镇痛药,也可作扩张心血管的药物,其制备是各高校经典的有机化学实验项目[1-3]。针对大部分学生获得的粗产品为粘稠猪油状物、提纯后产率明显偏低的问题,我们对制备反应进行了细致化地探究,寻得实验小窍门,结果比较理想。
  1 制备实验
  乙酰水杨酸的制备反应为:
  粗产品中的粘稠猪油状固态物主要是副反应生成的水杨酸聚酯:
  制备反应共分三步:(1)原料混合及反应;(2)粗产品的析出;(3)重结晶获得产品。
  为避免副反应的发生,同时让产品充分结晶,提高合成产率,“小窍门”主要体现在实验的前两步。
  1.1 加入反应试剂的“小窍门”
  2g固态水杨酸中加入5mL新蒸馏的液态醋酐,应充分振摇(可以在~70℃水浴中进行,只需~8min)使其充分或基本溶解成为均相后,再边摇边滴加5滴浓硫酸作催化剂。
  1.2 产品充分结晶的“小窍门”
  原料在75~85℃水浴中加热20~25min反应后,先用玻璃棒摩擦锥形瓶内壁(可放在冰水浴中进行,需~5min)至溶液显浑浊,最好有明显晶体出现后再倒入盛有50mL冷水的烧杯中。粗产品析出。
  重结晶步骤:除去水杨酸聚酯后的滤液中加入1:1HCl(V/V)溶液时,应该慢慢滴加而且不要搅拌,让产品自然结晶。后续处置同实验教材[3]。
  2 结果与讨论
  将常规处置和采用“小窍门”的实验结果进行对比,列于表1:
  两种方式重结晶后得到的乙酰水杨酸均为白色针状晶体,与FeCl3溶液均无显色反应,说明原料水杨酸已反应完全。
  很明显,常规处置得到的粗产品中高聚物偏多,而且粗产品质量偏少,说明结晶不充分;采用“小窍门”,一方面让固态原料水杨酸溶解在醋酐中,避免水杨酸分子间密切接触形成副产物聚酯,同时均相体系增加了原料间相互作用生成产品的反应速率。另一方面,通过玻璃棒摩擦反应容器壁,提供粗产品结晶所需的晶核,有利于反应生成的产品充分结晶。
  3 结语
  采用“小窍门”,不仅能让乙酰水杨酸制备实验的粗产品外观好,而且能显著提高合成产率,同时避免了实验失败或产率偏低带给学生的沮丧感。符合精细化实验教学管理的理念,有利于提高学生的学习兴趣,保证教学质量。
  【参考文献】
  [1]陆涛.有机化学[M],7版,北京:人民卫生出版社,2014,366.
  [2]陆阳,刘俊义.有机化学[M],8版,北京:人民衛生出版社,2013,167.
  [3]罗一鸣,唐瑞仁.有机化学实验与指导[M],2版,长沙:中南大学出版社,2012,160-162.
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