酞箐化合物如何用濃硫酸重結晶

【專家解說】：水楊酸乙?；茫涸诜磻拗屑右音?加料量為水楊酸總量的0.7889倍)，再加入三分之二量的水楊酸，攪拌升溫，在81-82℃反應40-60min。降溫至81-82℃保溫反應2h。檢查游離水楊酸合格后，降溫至13℃，析出結晶，甩濾，水洗甩干，于65-70℃氣流干燥，得乙酰水楊酸。 乙酰水楊酸即阿斯匹林（aspirin），是19世紀末合成成功的，作為一個有效的解熱止痛、治療感冒的藥物，至今仍廣泛使用，有關報道表明，人們正在發(fā)現它的某些新功能。水楊酸可以止痛，常用于治療風濕病和關節(jié)炎。它是一種具有雙官能團的化合物，一個是酚羥基，一個是羧基，羧基和羥基都可以發(fā)生酯化，而且還可以形成分子內氫鍵，阻礙?；王セ磻陌l(fā)生。 阿斯匹林是由水楊酸（鄰羥基苯甲酸）與醋酸酐進行酯化反應而得的。水楊酸可由水楊酸甲酯，即冬青油（由冬青樹提取而得）水解制得。本實驗就是用鄰羥基苯甲酸（水楊酸）與乙酸酐反應制備乙酰水楊酸。 乙酰水楊酸其它制備方法 在干燥的錐形瓶中放入稱量好的水楊酸(2g 0.045mol)、乙酐(5ml 5.4g 0.053mol)，滴入5滴濃硫酸，輕輕搖蕩錐形瓶使溶解，在80~90℃水浴中加熱約15min，從水浴中移出錐形瓶，當內容物溫熱時慢慢滴入3~5mL冰水，此時反應放熱，甚至沸騰。反應平穩(wěn)后，再加入40mL水，用冰水浴冷卻，并用玻棒不停攪拌，使結晶完全析出。抽濾，用少量冰水洗滌兩次，得阿斯匹林粗產物。 將阿斯匹林的粗產物移至另一錐形瓶中，加入25mL飽和NaHCO3溶液，攪拌，直至無CO2氣泡產生，抽濾，用少量水洗滌，將洗滌液與濾液合并，棄去濾渣(為何物?)。 先在燒杯中放大約5mL濃鹽酸并加入l0mL水，配好鹽酸溶液，再將上述濾液倒入燒杯中，阿斯匹林復沉淀析出，冰水冷卻令結晶完全析出，抽濾，冷水洗滌，壓干濾餅，干燥。 實驗步驟 在50mL圓底燒瓶中，加入干燥的水楊酸7.0g（0.050mol）和新蒸的乙酸酐10ml（0.100mol）(思考題1)，再加10滴濃硫酸，充分搖動（思考題2）。水浴加熱，水楊酸全部溶解，保持瓶內溫度在70℃左右（思考題3），維持20min，并經常搖動。稍冷后，在不斷攪拌下倒入100ml冷水中，并用冰水浴冷卻15min，抽濾，冰水洗滌（思考題4），得乙酰水楊酸粗產品。 將粗產品轉至250ml圓底燒瓶中，裝好回流裝置，向燒瓶內加入100ml乙酸乙酯和2粒沸石，加熱回流，進行熱溶解（思考題5）。然后趁熱過濾，冷卻至室溫，抽濾，用少許乙酸乙酯洗滌，干燥，得無色晶體狀乙酰水楊酸，稱重，計算產率。測熔點（思考題6）。 乙酰水楊酸熔點：136℃。 六、存在的問題與注意事項： 1、 熱過濾時，應該避免明火，以防著火。 2、為了檢驗產品中是否還有水楊酸，利用水楊酸屬酚類物質可與三氯化鐵發(fā)生顏色反應的特點，用幾粒結晶加入盛有3mL 水的試管中，加入1～2滴1% FeCl3溶液，觀察有無顏色反應（紫色）。 3、產品乙酰水楊酸易受熱分解，因此熔點不明顯，它的分解溫度為128~135℃。因此重結晶時不宜長時間加熱，控制水溫，產品采取自然晾干。用毛細管測熔點時宜先將溶液加熱至120℃左右，再放入樣品管測定。 4、儀器要全部干燥，藥品也要實現經干燥處理，醋酐要使用新蒸餾的，收集139~140℃的餾分。 5、本實驗中要注意控制好溫度（水溫90℃） 6、產品用乙醇-水或苯-石油醚（60~90℃）重結晶。 思考題1：為什么使用新蒸餾的乙酸酐？ 思考題2：加入濃硫酸的目的是什么？ 思考題3：為什么控制反應溫度在70℃左右？ 思考題4：怎樣洗滌產品？ 思考題5：乙酰水楊酸還可以使用溶劑進行重結晶？重結晶時需要注意什么？ 思考題6：熔點測定時需要注意什么問題？ 思考題1答：長時間放置的乙酸酐遇空氣中的水，容易分解成乙酸，所以在使用前必須重新蒸餾，收集139-140℃餾分。 思考題2答：濃硫酸作為催化劑。 思考題3答：反應溫度不宜過高，否則將增加副產物（如水楊酰水楊酸酯、乙酰水楊酰水楊酸酯）的生成。 思考題4答：洗滌時，應先撥開吸濾瓶上的橡皮管，加少量溶劑在濾餅上，溶劑用量以使晶體剛好濕潤為宜，再接上橡皮管將溶劑抽干。 思考題5答：還可以用乙醇-水、乙酸、苯、石油醚（30-60℃）等溶劑進行重結晶。重結晶時，溶液不能加熱過久，以免乙酰水楊酸分解。 當用有機溶劑重結晶時，不能用燒杯等敞口容器進行，而應用回流裝置，以免溶劑的蒸氣的散發(fā)或火災事故的發(fā)生。熱過濾時，應避免明火，以防著火。 思考題6答：產品乙酰水楊酸易受熱分解，因此熔點不明顯，它的分解溫度為128~135℃。因此重結晶時不宜長時間加熱，控制水溫，產品采取自然晾干。用毛細管測熔點時宜先將溶液加熱至120℃左右，再放入樣品管測定。 測試題1、水楊酸與醋酐的反應過程中，濃硫酸的作用是什么？ 測試題2、若在硫酸的存在下，水楊酸于乙醇作用將得到什么產物？寫出反應方程式。 測試題3、本實驗中可產生什么副產物？ 測試題4、通過什么樣的簡便方法可以鑒定出阿斯匹林是否變質？ 測試題5、混合溶劑重結晶的方法是什么？ 測試題6、本實驗是否可以使用乙酸代替乙酸酐？ 測試題1答：濃硫酸作為催化劑。 測試題2答：將得到水楊酸乙酯，反應式如下： 測試題3答：本實驗的副產物包括水楊酰水楊酸酯、乙酰水楊酰水楊酸酯和聚合物。 測試題4答：為了檢驗產品中是否還有水楊酸，利用水楊酸屬酚類物質可與三氯化鐵發(fā)生顏色反應的特點，用幾粒結晶加入盛有3mL 水的試管中，加入1～2滴1% FeCl3溶液，觀察有無顏色反應（紫色）。 測試題5答：當一種物質在一些溶劑中的溶解度太大，而在另一些溶劑中的溶劑度又太小，不能選擇到一種合適的溶劑時，?？墒褂没旌先軇┒玫綕M意的結果。所謂混合溶劑，就是把對此物質溶解度很大的和溶解度很小的而又能互溶的兩種溶劑（例如水和乙醇）混合起來，這樣可以獲得新的良好的溶解性能。用混合溶劑重結晶時，可以先將待純化的物質在接近良溶劑的沸點時溶于良溶劑中（在此溶劑中極易溶解）。不有不溶物，趁熱濾去；若有色，則用適量（如1-2%）活性炭煮沸脫色后趁熱過濾。于此熱溶液中小心地加入熱的不良溶劑（物質在此溶劑中溶解度很小），直至所出現的渾濁不再消失為止，再加入少量溶劑或稍熱使恰好透明。然后將混合液冷卻至室溫，使結晶從溶液中析出。 有時也可以將兩種溶劑先進行混合，如1：1（體積比）的乙醇和水，則其操作和使用單一溶劑時相同。 測試題7答：不可以。于酚存在共軛體系，氧原子上的電子云向苯環(huán)移動，使羥基氧上的電子云密度降低，導致酚羥基親核能力較弱，進攻乙酸羰基碳的能力較弱，所以反應很難發(fā)生。