Preparation of Acetyl Salicylic Acid
【目的要求】
1．学习用乙酸酐作酰化剂制备乙酰水杨酸的原理和方法。
2．巩固重结晶、熔点测定等基本操作。
3．了解乙酰水杨酸的药用价值。
【基本原理】
水杨酸，化学名称为邻羟基苯甲酸(p K a=2．98)，其酸性比苯甲酸(p K a= 4．12)和对羟基苯甲酸(p K a=4．56)都强。水杨酸本身就是一个可以止痛、治疗风湿病和关节炎的药物。
水杨酸是一个具有双官能团的化合物，一个是酚羟基，一个是羧基。羟基和羧基都可发生酯化反应，当其与乙酸酐作用时就可以得到乙酰水杨酸，即阿司匹林(Aspirin)，阿司匹林是一种历史悠久的解热镇痛药，也可用作扩张心血管的药物。
反应式:
由于水杨酸本身具有两个不相同的官能团，分子间可发生缩合反应形成少量的聚合物。为了除去这部分杂质，可使乙酰水杨酸变成钠盐，而高聚物不溶于水，便可达到分离提纯的目的。
水杨酸存在分子内氢键，影响反应的进行，可以加入少量浓硫酸来破坏水杨酸的分子内氢键。反应进行得完全与否，可以用三氯化铁溶液进行检测。由于酚羟基可与三氯化铁水溶液反应形成深紫色的络合物，所以未反应的水杨酸与稀的三氯化铁溶液反应呈正结果，而纯净的阿司匹林不会产生紫色。
【仪器与试剂】
仪器:回流装置，抽滤装置
试剂:水杨酸(熔点160℃);乙酸酐(沸点139℃，相对密度1．080)，饱和碳酸氢钠溶液，1%三氯化铁溶液;浓硫酸;浓盐酸;苯;冰水。
【操作步骤】
在50 mL干燥的圆底烧瓶中，加入2 g(0．015 mol)水杨酸和5 mL (0．05 mol)新蒸馏的乙酸酐［1］，在振摇下，缓慢滴加5～7滴浓硫酸，继续摇动使水杨酸全部溶解，安装回流装置［2］，在水浴上(约75～80℃)加热约15 min，稍冷后，拆除回流装置，在剧烈搅拌下将反应液倒入盛有50 mL冷水的烧杯中，继续搅拌，以防止形成块状固体或使产生的固体尽可能分散。在冰水浴中冷却约20 min使结晶析出。抽滤，用少量水洗涤，用玻璃塞压紧并抽干，称重，粗品约1．8 g。
将粗产品放入100mL烧杯中，分批加入25mL饱和碳酸氢钠溶液，并不断搅拌，直至无二氧化碳气泡产生为止。抽滤，除去不溶性杂质，用2～3 mL水洗涤漏斗。将滤液转入洁净的100 mL烧杯中，搅拌下滴加1 1的盐酸(V/V，约10 mL，酸化至pH≈2)。在冰浴中充分冷却，使结晶析出。抽滤，用少量冷水洗涤，用玻璃塞压紧并抽干，将结晶转移至干燥的表面皿上，晾干［3］，称重。测熔点［4］。
纯粹乙酰水杨酸为针状晶体，熔点为135～136℃。
检查纯度:取几粒晶体溶于1～2 mL水中，加入1～2滴1%三氯化铁溶液，观察有无颜色反应。
本实验约需4小时。
【注释】
［1］全部仪器要干燥，药品也要干燥处理，乙酐易水解，要使用新蒸馏的，收集139～140℃的馏分。
［2］圆底烧瓶可用锥形瓶代替，可在烧瓶上插一空气冷凝管代替回流冷凝管。
［3］乙酰水杨酸受热后易发生分解，分解温度为128～135℃。产品采取自然晾干或在90℃下干燥。
［4］由于乙酰水杨酸受热后易发生分解，测定熔点时，应先将载体加热至120℃左右，然后放入样品测定。
实验指导
【预习要求】
1．熟悉水杨酸的基本性质及制备乙酰水杨酸的化学原理。
2．复习基本操作中固体有机化合物重结晶的原理和操作。
3．分析本实验粗产物中可能存在的杂质以及去除的方法。
【思考题】
1．制备乙酰水杨酸时，加入浓硫酸的目的是什么?
2．反应中可能产生的副产物是什么?如何除去副产物?
3．如果一瓶阿司匹林已变质，能否通过闻味来鉴别?
4．如何定性和定量分析阿司匹林的纯度?
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