阿司匹林的制备 ppt课件
阿司匹林的制备 (2)
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阿司匹林的制备
介绍
阿司匹林是一种非处方药，常用于缓解头疼、发热、关节炎等疼痛和炎症状。本文将介绍阿司匹林的制备过程，其中包括原料、制备方法、反应过程和最终产品的纯化过程等内容。
原料
制备阿司匹林所需的原料有两种主要成分：水杨酸和乙酸阳离子（即乙酸根离子）。
水杨酸是一种天然存在于柳树皮、杨树皮等植物中的有机酸。乙酸阳离子可以通过乙酸与碱反应制备得到。
制备方法
阿司匹林的制备方法主要包括酯化反应和酸碱中和反应两个步骤。 未知驱动探索，专注成就专业
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酯化反应
首先，将水杨酸与乙酸酐（乙酸的酯化衍生物）反应生成乙酸水杨酸酯。这个反应需要在酸性条件下进行。反应方程式如下：
水杨酸 + 乙酸酐 → 乙酸水杨酸酯 + 醋酸
酸碱中和反应
接下来，将乙酸水杨酸酯与氢氧化钠（NaOH）反应，生成阿司匹林和乙酸钠。这个反应需要在碱性条件下进行。反应方程式如下：
乙酸水杨酸酯 + NaOH → 阿司匹林 + 乙酸钠
反应过程
以下是阿司匹林制备过程的详细步骤：
1. 首先，准备好所需的材料，包括水杨酸、乙酸酐、NaOH等。
2. 在一个反应容器中，将一定量的水杨酸和乙酸酐加入，按照1:1的比例。 未知驱动探索，专注成就专业
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3. 在反应容器中加入一定量的酸催化剂，如硫酸或磷酸。这个催化剂可加速酯化反应的进行。
4. 将反应容器密封，将其放入加热设备中进行酯化反应。反应条件根据具体实验要求来确定，一般在适当的温度和时间下进行。
5. 反应结束后，将得到的乙酸水杨酸酯与一定量的NaOH溶液反应。这个步骤可以使用搅拌器将反应物充分混合。
6. 在反应过程中，溶液的pH值会逐渐上升，直到达到碱性条件，这时反应完成。
纯化过程
完成反应后，阿司匹林与其他产物和副产物混合在反应溶液中。为了纯化阿司匹林，需要进行一系列的纯化步骤。
通常，纯化过程包括以下几个步骤：
1. 过滤：将反应混合物中的杂质通过过滤操作去除。可以使用过滤纸或滤器器进行过滤。 未知驱动探索，专注成就专业
乙酰水杨酸(阿司匹林)的制备 111
实验：乙酰水杨酸（阿司匹林）的制备
教学方案
教学目的：
1、通过乙酰水杨酸的合成，初步了解有机合成中的乙酰化学反应原理及方法。
2、巩固减压过滤的操作。
3、进一步掌握用重结晶的方法来提纯固体有机化合物。
基本原理：
水杨酸是一个双官能团的化合物（具有酚羟基和羧基）。因此，有两种不同的酯化反应。为了合成乙酰水杨酸，采用在强酸存在下，水杨酸和过量乙酸酐反应，水杨酸的酚羟基发生酯化。
反应结果可以看成是在水杨酸分子中引入个乙酰基。这种在有机分子中引入酰基的反应称为酰基化反应。若引入乙酰基就称为乙酰化反应。提供酰基的试剂称为酰化剂，本实验中乙酸酐就是乙酰化试剂。
由于水杨酸是双官能团化合物，分子中的酚羟基和羧基彼此之间亦能起反应，生成少量的聚合物。乙酰水杨酸能与碳酸氢钠反应生成水溶性钠盐，而副产物聚合物不能溶于碳酸氢钠，这种性质上的差别可用于阿司匹林的纯化。
可能存在于最终产物中的杂质是水杨酸本身，这是由于乙酰化反应不完全或由于产物在分离步骤中发生水解造成的。它可以在各步纯化过程和产物的重结晶过程中被除去。与大多数酚类化合物一样，水杨酸可以与三氯化铁形成深色络合物；阿司匹林因酚羟基已被酰化，不再与三氯化铁发生颜色反应，因此杂质很容易被检出。本实验除采用三氯化铁鉴定纯度外，还可用测定熔点法来判断纯度。
实验药品： COOHOHCOOHO+(CH3CO)2OH+CCH3O+CH3COOH水杨酸，乙酸酐，浓硫酸，浓盐酸，饱和碳酸氢钠溶液，1%FeCl3 溶液
主要试剂及产物的物理常数：
名称 分子量 性状 折光率 比重 熔点 沸点 溶解度：克/100mL溶剂
水 醇 醚
水杨酸 138.12 白色结晶粉末 1.443 156℃‐159℃ 易溶 溶 溶
乙酸酐 102.09 无色透明液体 1.45 1.08 ﹣73.1℃ 138.6℃ 微溶 易溶 易溶
乙酰水杨酸 108.16 白色结晶粉末 135℃ 微溶 易溶 微溶
医药产品阿司匹林的合成
医药产品阿斯匹林的合成
（羧化反应、酰化反应）
产品阿斯匹林概述
阿斯匹林（或阿司匹林）是医疗上一种常见的非处方药，它的学名叫乙酰水杨酸。1899年，德国化学家拜尔创立了以工业方法制造阿斯匹林的工艺，大量生产阿斯匹林，畅销全球。至今，阿斯匹林仍是人类常用的一种使用广泛、疗效肯定的具有解热和镇痛等作用的药物，是当今具有解热镇痛作用的三种最常用的药物（即阿斯匹林、扑热息痛、布洛芬）之一。
复方阿斯匹林由阿斯匹林、非那西汀和咖啡因三种药物组成。因为这三种药的拉丁文字头分别为A、P、C，所以又叫APC。阿斯匹林在人体内有抗凝血、消炎、解热等作用，此外在农业上也具有多种用途。
2．产品阿斯匹林开发项目任务书
阿斯匹林（乙酰水杨酸）产品的《产品开发项目任务书》如表5-1。
表5-1 产品开发项目任务书
编号：XXXXXX
项目名称 内容 技术要求 执行标准 专业指标 理化指标
开发阿斯匹林（乙酰水杨酸）药品 开发阿斯匹林（乙酰水杨酸）实验室规模的合成方案，包括合成路线、原料的选择、工艺路线的设计及选择、产品的精制、检测、三废处理等 通用名：阿司匹林片
化学名称：2-（乙酰氧基）苯甲酸
英文名称：2-（Acetyloxy）benzoic acid
学名：乙酰水杨酸
CAS号：50-78-2
分子式：C9H8O4
分子量：180.16
优级品纯度：≥99％ 外观：白色结晶或结晶性粉末
熔点：135～140℃
溶解性：能溶于乙醇、乙醚和氯仿，微溶于水，在氢氧化碱溶液或碳酸碱溶液中能溶解，但同时分解
稳定性：在干燥空气中稳定，在潮湿空气中缓缓水解成水杨酸和乙酸 标准编号WS1-XG-031-2001
市场服务对象 XXX化工厂（公司）
进度要求 1～2周
项目
负责人 （学生小组组长） 开发人员 （学生小组成员1）
（学生小组成员2）
（学生小组成员3）
下达任务人 （教师）（技术部经理） 日期：
实验六 阿司匹林的合成实验
1 12:47 装置好配有搅拌器、温度计及冷凝管的干燥三口烧瓶（250mL）。
12:49 三口烧瓶中加入10g水杨酸（白色晶体），28mL乙酸酐（无色液体，味道类似醋酸），再加浓磷酸（无色液体）3.6mL。
13:00 开始加热，液体飞速旋转
13:05 三口烧瓶温度升为60℃，通过控制加热套使其在60℃保持15分钟
13:20 停止加热，冷却至室温
13:32 三口烧瓶壁有少量白色晶体开始析出。在搅拌状态下，往三口烧瓶中加入140 mL水，放在冷水浴中静置10分钟
13:41 放入冰水浴中静置20分钟，充分冷却，大量白色晶体析出，直至结晶完全。
14:08 抽滤，用冰水洗涤两次，抽干得到白色晶体。
14:28 将晶体放在250 mL烧杯中，加入70 mL饱和碳酸氢钠溶液，搅拌到没有二氧化碳放出为止
14:45 真空过滤除去聚合物固体，少量土黄色滤渣。
14:54 将滤液放在250 mL烧杯中，慢慢滴入6mol/L盐酸溶液，搅拌
14:56 白色结晶析出后，继续滴加盐酸溶液调节pH值至1.5。
15:01 烧杯放入冰水浴中冷却，直至结晶完全。
15:11 真空过滤收集产物，用少量冰水洗涤晶体，然后抽干。
15:25 取少许（约0.05g）粗产品放入2号试管中。
15:27 其余粗产品放入150mL烧杯中，加入40mL无水乙醇，缓慢加热（微热），搅拌，直至晶体溶解
15:31 再加入80mL水，在室温中静置，再放入冰水浴中冷却，重结晶
15:48 待结晶完全，抽滤
15:57 滤饼用少量35%乙醇溶液洗涤，抽干后取少许（约0.05g）精产品放入3号试管中。并称好表面皿的质量为38.558g。
16:00 置于表面皿，放入烘箱烘干。
16:15 从烘箱取出，称重为46.334g
（完整版）阿司匹林的合成
（完整版）阿司匹林的合成
阿司匹林的制备
一、实验目的：
1、了解阿司匹林制备的反应原理和实验方法。
2、通过阿司匹林制备实验，初步熟悉有机化合物的分离、提纯等方法。
3、巩固称量、溶解、加热、结晶、洗涤、重结晶等基本操作。
4、了解合成中的副产物以及相应的除杂方法。
5、了解阿司匹林合成中可使用的催化剂
二、实验原理：
阿司匹林的合成原理是在催化剂作用下,以醋酐为酰化剂,与水杨酸羟基酰化成酯。传统的合成阿司匹林的催化剂为浓硫酸，它存在如下缺点：
1)收率较低(65%~70%),腐蚀设备,有排酸污染；
2)操作条件要求严格。浓硫酸具有强氧化性,反应要严格控制其加入速度和搅拌速度,否则会导致反应物碳化；
3)粗产品干燥时,由于硫酸分离不完全而导致部分产品氧化,引起产品成色不好；
4)产品不能加热干燥,否则产品中残余的浓硫酸会催化乙酰水杨酸水解成水杨酸。
因而寻找一类新的催化活性高、环保型的催化剂来代替质子酸催化合成乙酰水杨酸必要的，改进后的催化剂大体可分为酸性催化剂、碱性催化剂和其他类型催化剂。
酸性催化剂
酸性催化剂催化合成阿司匹林的机理如下:在酸作用下,乙酸酐中羰基碳原子的正电性增强,使乙酸酐中酰基容易向羟基转移形成酯基,即完成乙酰水杨酸的合成。催化剂酸性越强,氢质子流动性越好,越易于催化酯基的生成,但在乙酰水杨酸的合成中,催化剂酸性太强,也会造成水杨酸分子中羧基与另一水杨酸分子中的酚羟基脱水酯化,生成较多的酯聚合副产物。因此,以浓硫酸为催化剂合成阿司匹林的反应为基础,人们对酸性化合物替代浓硫酸为催化剂合成阿司匹林进行了大量研究,取得了可喜成果。酸性催化剂包括路易斯酸、固体酸、有机酸、
酸性无机盐、酸性膨润土等。
1、酸性膨润土的催化效果
膨润土是以蒙脱石为主要矿物成分的非金属矿产资源，具备二维通道和大孔分子筛的性质,用酸处理后所得的酸性膨润土催化酯化反应最大优点是收率高,催化剂经热过滤与产品分离后,再经干燥、净化、活化处理,可反复使用,成本低,不污染环境,是一种绿色催化剂，该方法消除了环境污染,产品质量但收率中等。
阿司匹林片剂的制备
阿司匹林泡腾片的处方设计与制备
小组分工：单 宇 --------- ------ 文献查找，处方设计
李岳麒 ------- ------ 文献查找，处方设计
汪文超 ------- ------ 资料整理， PPT 制作
康莹莹 ------- ------ 资料整理， PPT 制作
立体依据
1. 片剂的研究进展
1.1 片剂的发展概述 片剂是在顽疾使用基础上发展起来的，它创用于十九世纪
40 年 代，到十九世纪末随着压片技术的不断改进， 片剂的生产和应用得到 了迅速发展。近十几年来， 片剂的生产技术和机械设备方面也有较大 发展，如沸腾制粒，全粉末直接压片，半薄膜包衣，新辅料，新工艺 及生产联动化等。中药片剂的研究和生产仅在 50 年代才开始，随着 中药化学、药理、制剂与临床等几方面的综合研究， 中药片剂的品种， 数量不断增加，工艺技术日益改进，片剂的质量逐渐提高。中药片剂 在类型上除一般的压制片、糖衣片外，还有微囊片、口含片、外用片 剂泡腾片。
现代的片剂与早期的片剂已有很大区别， 已成为最常用的药物剂 型之一，在世界各国的制剂生产中占有重要地位。 总之目前片剂已成 为品种多、 产量大、用途广、使用和贮运方便、 质量稳定的剂型之一。 片剂在中国一级其他许多国家的药典所收载的制剂中， 均占 1/3 以上， 可见其应用之广。
1.2 临床应用概况
(1) 口服片剂：只有裂横片和分散片可分开使用，其他片剂均 不适合直分劈服用，尤其是包衣片，控释片。
(2) 口腔用片剂：①含片系指含于口腔中缓慢融化产生局部或 全身作用的片剂。 ②舌下片系指置于设下能迅速融化， 药物经舌下粘 膜吸收发挥全身作用的片剂。 ③口腔贴片系指黏贴于口腔， 经粘膜吸 收后起局部或全身作用的片剂。 ④咀嚼片系指于口腔中咀嚼后吞服的 片剂。⑤分散片系指在水中能迅速崩解并均匀分散的片剂。⑥可溶片 系指临床上能溶解于水的非包衣片剂。
乙酰水杨酸(阿司匹林)的合成
乙酰水杨酸（阿司匹林）的合成
一、教学要求：
1、通过本实验了解乙酰水杨酸（阿斯匹林）的制备原理和方法。
2、进一步熟悉重结晶、熔点测定、抽滤等基本操作。
3、了解乙酰水杨酸的应用价值。
二、预习内容：
1、 重结晶操作
2、抽虑操作
三、实验操作流程：
水杨酸，醋酸酐浓硫酸摇匀70度左右20min冷却15min抽滤洗涤粗产物乙酸乙酯沸石加热回流趁热过滤冷却抽滤洗涤干燥乙酰水杨酸测熔点
三、实验原理：
乙酰水杨酸即阿斯匹林（aspirin），是19世纪末合成成功的，作为一个有效的解热止痛、治疗感冒的药物，至今仍广泛使用，有关报道表明，人们正在发现它的某些新功能。水杨酸可以止痛，常用于治疗风湿病和关节炎。它是一种具有双官能团的化合物，一个是酚羟基，一个是羧基，羧基和羟基都可以发生酯化，而且还可以形成分子内氢键，阻碍酰化和酯化反应的发生。
阿斯匹林是由水杨酸（邻羟基苯甲酸）与醋酸酐进行酯化反应而得的。水杨酸可由水杨酸甲酯，即冬青油（由冬青树提取而得）水解制得。本实验就是用邻羟基苯甲酸（水杨酸）与乙酸酐反应制备乙酰水杨酸。反应式为：
OOHOH+(CH3CO)2O浓H2SO4OOHOCOCH3+CH3COOH
副反应：
OOHOH2OHCOOOOH+OH2OOHOCOCH3OOHOH+OCOCH3COOOOH
表1 主要试剂和产品的物理常数
名 称 分子量 m.p.或b.p. 水 醇 醚
水杨酸 138 158(s) 微 易 易
醋酐 102.09 139.35(l) 易 溶 ∞
乙酰水杨酸 180.17 135(s) 溶、热 溶 微 四、实验步骤：
在50mL圆底烧瓶中，加入干燥的水杨酸7.0g（0.050mol）和新蒸的乙酸酐10ml（0.100mol）(思考题1)，再加10滴浓硫酸，充分摇动（思考题2）。水浴加热，水杨酸全部溶解，保持瓶内温度在70℃左右（思考题3），维持20min，并经常摇动。稍冷后，在不断搅拌下倒入100ml冷水中，并用冰水浴冷却15min，抽滤，冰水洗涤（思考题4），得乙酰水杨酸粗产品。
阿司匹林(Aspirin)的合成
第十五授课单元 阿司匹林（Aspirin）的合成
教学目标及基本要求：
掌握酯化反应和重结晶的原理及基本操作
教学内容：
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。阿司匹林化学名为2-乙酰氧基苯甲酸，化学结构式为：
阿司匹林为白色针状或板状结晶，mp.135~140℃，易溶乙醇，可溶于氯仿、乙醚，微溶于水。
合成路线如下：
（一）酯化 在装有转子的100 mL 圆底烧瓶中，依次加入水杨酸10 g，醋酐14 mL，浓硫酸5 滴，装上球形冷凝器。开动搅拌，置油浴加热，待浴温升至70℃时，维持在此温度反应30 min。停止搅拌，稍冷，将反应液倾入150 mL 冷水中，继续搅拌，至阿司匹林全部析出。抽滤，用少量稀乙醇洗涤，压干，得粗品。
（二）精制 将所得粗品置于附有球形冷凝器和转子的100 mL圆底烧瓶中，加入30 mL乙醇，于水浴上加热至阿司匹林全部溶解，稍冷，加入活性碳回流脱色10 min，趁热抽滤。将滤液慢慢倾入75 mL 热水中，自然冷却至室温，析出白色结晶。待结晶析出完全后，抽滤，用少量稀乙醇洗涤，压干，计算收率。
教学重点及难点：重结晶操作
教学方法和手段：讲解和演示
板式设计：
一 实验目的 掌握酯化反应和重结晶的原理及基本操作
二 实验内容
一）酯化 在装有转子的100 mL 圆底烧瓶中，依次加入水杨酸10 g，醋酐14 mL，浓硫酸5 滴，装上球形冷凝器。开动搅拌，置油浴加热，待浴温升至70℃时，维持在此温度反应30 min。停止搅拌，稍冷，将反应液倾入150 mL 冷水中，继续搅拌，至阿司匹林全部析出。抽滤，用少量稀乙醇洗涤，压干，得粗品。
（二）精制 将所得粗品置于附有球形冷凝器和转子的100 mL圆底烧瓶中，加入30 mL乙醇，于水浴上加热至阿司匹林全部溶解，稍冷，加入活性碳回流脱色10 min，趁热抽滤。将滤液慢慢倾入75 mL 热水中，自然冷却至室温，析出白色结晶。待结晶析出完全后，抽滤，用少量稀乙醇洗涤，压干，计算收率。
阿司匹林合成路线
页眉内容
页脚内容3 阿司匹林的合成路线介绍
阿司匹林是世界最重要的解热镇痛药之一。目前全世界阿司匹林原料药产量已达５万吨左右，年产片剂１千多亿片。多年来，阿司匹林一直是我国解热镇痛药的支柱产品之一，年产量达１万多吨，也是我国医药原料药出口的大宗产品，２００５年的出口量为７５２２吨，出口金额达到２０５５万美元。
1 . 采用乙酸酐为酰化剂的工艺路线
催化剂类别
需用原料及配方实例
原料名称 规格 组分比(份)
酚甲酸 98.5% 25
乙酸酐 98.5% 27
制备工艺:
混料投入带配有冷凝器的烧瓶中，在油浴上控温于150～160℃，反应约3小时，于减压下蒸去过量之乙酸酐及反应中生成的乙酸，其蒸出物重约16份，余品重为31份。再用2倍重量的苯重结晶，可得18份纯品。若将余液浓度增高，还可收得10份纯品。
经过几十年的生产实践，阿司匹林的生产形成了一套十分成熟的工艺：以苯酚为原料，经过和二氧化碳的羧化反应，生成水杨酸，经升华后得到升华水杨酸，再采用醋酐－醋酸法。由于此生产工艺不复杂，收率、成本等也较为理想，几十年来，国内外生产企业基本按照这 条工艺路线进行生产。故该工艺较为成熟。由于长期以来，国内外科研机构、生产厂商对其生产工艺进一步深入研究的工作做得不多，所以这方面的专利以及研究论文也较为少见。
工艺探索不断
在传统的阿司匹林生产中，由水杨酸和醋酐反应生成阿司匹林的过程需要加温，使反应在８０℃～９０℃温度下进行，反应时间２小时左右，耗能量较大。近年来，由于基本能源价格不断上涨，反应时间越长则能耗越大，成本越高。从近几年的研究趋势看，研究的重点主要集中在水杨酸和醋酐反应过程中，通过添加不同的催化剂，使得反应更易进行，时间更短，耗能更少，产品质量更好。
阿司匹林片的制备
阿司匹林片的制备
一 实验目的
1. 通过阿司匹林片的制备，熟悉片剂制备的基本工艺过程。
2. 了解压片机的基本结构、使用和保养。
3. 了解片剂薄膜衣的目的及优点。
4. 熟悉薄膜衣料的组成。
5. 掌握薄膜包衣的基本操作。
二 实验原理
1．颗粒形成的原理
粉末间通过黏附和内聚作用而成颗粒。湿法制粒而成的干燥颗粒由固体桥使粉体连接成颗粒状。干法制备的颗粒主要是由分子间作用力和静电引力使粉体连接而成。
2．片剂压缩成型的原理
借助压力把颗粒或细粉间距离缩小至产生足够的内聚力而紧密结合的过程。
3．滚转包衣的原理
使物料作滚转运动，包衣材料一层层均匀黏附于片剂的表面。
三、实验步骤
1. 阿司匹林片的制备
处方:
乙酰水杨酸30g 淀粉3g 酒石酸0.2g 滑石粉1.5g 10%淀粉浆适量
将0.2g酒石酸溶于蒸馏水供制10%淀粉浆。取乙酰水杨酸细粉和淀粉混合，加适量淀粉浆制成软材，过16目筛制粒，颗粒于40～60℃干燥后，再经16目筛整粒，将此颗粒和滑石粉混匀后压片。
2．阿司匹林片的包衣
（1）配制包衣溶液
5%Ⅱ号丙烯酸树脂乙醇溶液 200ml 邻苯二甲酸二乙酯 2ml 蓖麻油6ml
吐温80 2 ml 二甲基硅油 2ml 柠檬黄 适量 二氧化钛（120目） 6g
滑石粉（120目）
（2）制法
将实验制得的阿司匹林片置包衣锅内，开动电机使包衣锅旋转，通过包衣锅电热丝加热或电热风加热使片子维持温度约40～50℃。将配置好的包衣溶液用喷枪连续喷雾于转动的片子表面，开始时喷速可快些，使片面尽量形成一层薄膜，避免片面磨损。随时根据片子表面干湿情况，调控片子温度和喷雾速度，控制包衣溶液的喷雾速度和溶媒挥发速度相平衡，即以片面不太干也不太潮湿为度。一旦发现片子较湿，即停止喷雾以防粘连，待片子干燥后再继续喷雾，直至包衣达到规定要求为止。
包好的薄膜衣片，置30～40℃干燥过夜。