高中化学专题7物质的制备与合成课题二阿司匹林的合成课件苏教选修6.ppt

课题二　阿司匹林的合成二　阿司匹林的合成【学考报告】【学考报告】知知识条目条目加加试要求要求①①阿司匹林的合成原理、方法及流程阿司匹林的合成原理、方法及流程②②粗粗产品中品中杂质的的检验③③晶体洗晶体洗涤方法方法abb一、知一、知识预备1.阿司匹林的合成和疗效阿司匹林的合成和疗效(1)分子分子结构：构：阿阿司司匹匹林林的的结构构简式式：：______________，，含含有有的的官官能能团为_______和和_______2)物理性物理性质：：阿阿司司匹匹林林又又称称____________，，白白色色针状状晶晶体体，，熔熔点点为135～～136 ℃℃，，难溶于水羧基基酯基基乙乙酰水水杨酸酸(3)合成原理：合成原理：乙乙酰水水杨酸由水酸由水杨酸和乙酸酸和乙酸酐合成，化学反合成，化学反应为：：_______________________________________ _______________________________________(4)疗效：效：阿阿司司匹匹林林为解解热、、镇痛痛药，，用用于于治治疗伤风、、感感冒冒、、头痛痛、、发热、、神神经痛等2.阿司匹林的提纯阿司匹林的提纯在在生生产乙乙酰水水杨酸酸的的同同时，，有有部部分分水水杨酸酸聚聚合合成成水水杨酸酸聚聚合合物物。

水水杨酸酸聚聚合合物物不不溶溶于于碳碳酸酸氢钠溶溶液液，，乙乙酰水水杨酸酸能能溶溶于于碳酸碳酸氢钠，可据此提，可据此提纯阿司匹林阿司匹林3.水杨酸杂质的检出水杨酸杂质的检出由由于于乙乙酰化化反反应不不完完全全或或由由于于产物物在在分分离离过程程中中发生生水水解解，，产物物中中含含有有杂质水水杨酸酸水水杨酸酸可可与与FeCl3溶溶液液形形成成______色色配配合合物物而而很很容容易易被被检出出，，乙乙酰水水杨酸酸因因酚酚羟基基已已被被酰化化，，不不能与能与FeCl3溶液溶液发生生显色反色反应深紫深紫思思考考1：：通通过什什么么样的的简便便方方法法可可以以鉴定定出出阿阿司司匹匹林林是是否否含含有有水水杨酸？酸？提提示示　　为为了了检检验验阿阿司司匹匹林林中中是是否否含含有有水水杨杨酸酸，，可可利利用用水水杨杨酸酸属属酚酚类类物物质质能能与与三三氯氯化化铁铁发发生生显显色色反反应应的的特特点点，，取取几几粒粒结结晶晶加加入入盛盛有有3 mL水水的的试试管管中中，，加加入入1～～2滴滴1% FeCl3溶溶液液，，观观察察有有无无显显色反应色反应(紫色紫色)二、二、课题方案方案设计1.乙酰水杨酸的合成乙酰水杨酸的合成向向150 mL_______锥形形瓶瓶中中加加入入2 g水水杨酸酸、、5 mL乙乙酸酸酐和和5滴滴浓硫硫酸酸，，振振荡，，待待其其溶溶解解后后置置于于_____________水水浴浴中中加加热5～～10 min(如如图)，，取取出出，，冷冷却却至至室室温温，，即即有有乙乙酰水水杨酸酸晶晶体体析析出出(如如未未出出现结晶晶，，可可以以用用_________摩摩擦擦瓶瓶壁壁并并将将锥形形瓶瓶置置于于冰冰水水中中冷冷却却，，促促使使晶晶体体析析出出)。

向向锥形形瓶瓶中中加加50 mL水水，，继续在在_________中冷却使其中冷却使其结晶完全 2.乙酰水杨酸粗产品的提取乙酰水杨酸粗产品的提取减减压过滤，，用用滤液液淋淋洗洗锥形形瓶瓶，，直直至至所所有有晶晶体体被被收收集集到到___________中中抽抽滤时用用少少量量______洗洗涤结晶晶几几次次，，继续抽抽滤，，尽尽量量将将溶溶剂抽抽干干然然后后将将粗粗产物物转移移至至表表面面皿皿上上，，在在空空气中气中风干干燥干燥85～～90 ℃玻璃棒玻璃棒冰水浴冰水浴布氏漏斗布氏漏斗冷水冷水3.乙酰水杨酸的提纯乙酰水杨酸的提纯(1)将将粗粗产品品置置于于100 mL烧杯杯中中，，搅拌拌并并缓慢慢加加入入25 mL _________________，， 加加 完完 后后 继 续 搅 拌拌 2～～ 3 min，， 直直 到到____________________为止2)过滤，，所所得得沉沉淀淀的的主主要要成成分分为水水杨酸酸聚聚合合物物，，用用5～～10 mL蒸蒸馏水洗水洗涤沉淀，合并沉淀，合并滤液，不断液，不断搅拌慢慢加入拌慢慢加入15 mL4 mol·L－－1盐酸酸，，将将烧杯杯置置于于冰冰水水中中冷冷却却，，即即有有晶晶体体(乙乙酰水水杨酸酸)析出。

抽析出抽滤，用，用______洗洗涤晶体晶体1～～2次，再抽干水分次，再抽干水分饱和和NaHCO3溶液溶液没有没有CO2气体气体产生生冷水冷水思思考考2：：如如果果水水杨酸酸中中毒毒，，应立立即即静静脉脉注注射射NaHCO3溶溶液液，，用用化化学方程式解学方程式解释解毒的原理解毒的原理提示提示点点拨一、阿司匹林的合成一、阿司匹林的合成1.合成途径合成途径2.实验注意事项实验注意事项(1)合合成成乙乙酰水水杨酸酸时，，仪器器和和药品品都都要要干干燥燥即即要要使使用用干干燥燥的的锥形瓶作反形瓶作反应器2)水水杨酸酸、、乙乙酸酸酐和和浓硫硫酸酸要要按按顺序序依依次次加加入入锥形形瓶瓶中中否否则，，如如果果先先加加水水杨酸酸和和浓硫硫酸酸，，水水杨酸酸就就会会被被浓硫硫酸酸氧氧化化浓硫硫酸酸作作为反反应的的催催化化剂，，滴滴加加时应注注意意控控制制速速度度及及降降温温，，以免局部以免局部过热(3)反反应混混合合物物在在振振荡溶溶解解后后，，应置置于于85～～90 ℃℃水水浴浴中中加加热5～～10 min，，以以加加快快反反应的的进行行，，但但温温度度不不宜宜过高高，，否否则副副产物物增增多。

多4)本本实验乙乙酰水水杨酸酸的的几几次次结晶晶都都比比较困困难，，应在在冰冰水水冷冷却却下下，，用玻璃棒充分摩擦器皿壁，才能用玻璃棒充分摩擦器皿壁，才能结晶出来5)虽然然乙乙酰水水杨酸酸在在水水中中的的溶溶解解度度不不大大(课本本中中介介绍其其难溶溶于于水水)，但在水洗，但在水洗时，也要用冷水洗，也要用冷水洗涤，且用水不能太多且用水不能太多点点拨二、常二、常见的有机合成方法及官能的有机合成方法及官能团的保的保护1.常见的有机合成方法常见的有机合成方法(1)正正向向合合成成法法：：此此法法采采用用正正向向思思维方方法法，，从从已已知知原原料料入入手手，，找找出出合合成成所所需需要要的的直直接接或或间接接的的中中间产物物，，逐逐步步推推向向目目标合合成有机物，其思成有机物，其思维程序是：原料程序是：原料→→中中间产物物→→产品2)逆逆向向合合成成法法：：此此法法采采用用逆逆向向思思维方方法法，，从从目目标合合成成有有机机物物的的组成成、、结构构、、性性质入入手手，，找找出出合合成成所所需需的的直直接接或或间接接的的中中间产物物，，逐逐步步推推向向已已知知原原料料，，其其思思维程程序序是是：：产品品→→中中间产物物→→原料。

原料3)综合合比比较法法：：此此法法采采用用综合合思思维的的方方法法，，将将正正向向或或逆逆向向推推导出出的的几几种种合合成成途途径径进行行比比较，，得得出出最最佳佳合合成成路路线其其思思维程序是：原料程序是：原料→→…………中中间产物物…………←←产品2.有机合成中官能团的保护有机合成中官能团的保护在在有有机机合合成成中中，，某某些些不不希希望望发生生反反应的的官官能能团，，在在反反应试剂或或反反应条条件件的的影影响响下下而而产生生副副反反应，，这样就就不不能能达达到到预计的的合合成成目目标，，因因此此，，必必须采采取取措措施施保保护某某些些官官能能团，，待待完完成成反反应后再除去保后再除去保护基，使其复原基，使其复原1)保保护措施必措施必须符合如下要求：符合如下要求：①①只只对要保要保护的基的基团发生反生反应，而，而对其他基其他基团不反不反应；；②②反反应较易易进行，精制容易；行，精制容易；③③保保护基易脱除，在除去保基易脱除，在除去保护基基时，不影响其他基，不影响其他基团(2)常常见的基的基团保保护措施：措施：①①羟基的保基的保护在在进行行氧氧化化反反应前前，，往往往往要要对羟基基进行行保保护。

防防止止羟基基氧氧化化可可用用酯化反化反应：：②②羧基的保基的保护羧基基在在高高温温或或碱碱性性条条件件下下，，有有时也也需需要要保保护对羧基基的的保保护最最常用的是常用的是酯化反化反应：：③③对不不饱和碳碳和碳碳键的保的保护碳碳碳碳双双键易易被被氧氧化化，，对它它们的的保保护主主要要用用加加成成反反应使使之之达达到到饱和[典例剖析典例剖析]以以下下是是合合成成乙乙酰水水杨酸酸(阿阿司司匹匹林林)的的实验流流程程图，，请你你回回答答有有关关问题：：(1)流程中的第流程中的第①①步的步的实验装置如装置如图所示，所示，请回答：回答：用水浴加用水浴加热的作用是的作用是________________________________长直直导管的作用是管的作用是__________________________________实验中加中加浓硫酸的目的是硫酸的目的是____________________________主反主反应方程式方程式为______________________________________(反反应类型，型，_____________________________________)。

(2)第第④④步涉及的化学反步涉及的化学反应方程式方程式为_____________________________________________________________________________，，第第④④步的主要操作步的主要操作为_______________________________3)得到的得到的产品中通常含有水品中通常含有水杨酸，主要原因是酸，主要原因是_____________，，要要检测产品中的水品中的水杨酸，其酸，其实验步步骤是是__________________4)本本实验多多次次用用到到抽抽滤，，抽抽滤比比过滤具具有有更更多多的的优点点，，主主要要表表现在在______________________________________________解解析析　　(1)水水浴浴加加热热的的作作用用是是为为了了控控制制反反应应的的温温度度，，防防止止副副产产物物生生成成过过多多；；长长直直导导管管起起到到冷冷凝凝回回流流的的作作用用；；加加入入浓浓H2SO4起起催催化化剂剂的的作作用用2)第第④④步步涉涉及及的的反反应应主主要要是是—COOH和和NaHCO3的的反反应应，，实实现现固固液液分分离离应应用用过过滤滤的的方方法法。

3)由由于于乙乙酰酰化化反反应应不不完完全全或或产产物物在在分分离离过过程程中中发发生生水水解解，，产产物物中中可可能能含含有有杂杂质质水水杨杨酸酸，，水水杨杨酸酸的的分分子子结结构构中中含含有有酚酚羟羟基基，，乙乙酰酰水水杨杨酸酸的的分分子子结结构构中中无无酚酚羟羟基基，，故故可可用用FeCl3溶溶液液进进行行检检验验4)抽抽滤滤可可以以加加快快过过滤滤速度，且得到较干燥的产品速度，且得到较干燥的产品答答案案　　(1)控控制制温温度度，，防防止止副副产物物生生成成过多多　　 冷冷凝凝回回流流　　 作作催催化化剂(3)乙乙酰化化反反应不不完完全全或或产物物在在分分离离过程程中中发生生水水解解　　取取待待测样品品少少许于于试管管中中，，加加入入适适量量95%的的乙乙醇醇溶溶解解后后，，滴滴加加FeCl3溶溶液液，，看溶液是否看溶液是否变为紫色紫色(4)可以加快可以加快过滤速度，且得到速度，且得到较干燥的干燥的产品品[跟踪跟踪训练]工工业上合成阿司匹林的流程如下上合成阿司匹林的流程如下图所示：所示：请回答：回答：(1)请写出反写出反应釜中反釜中反应的化学方程式：的化学方程式：________________________________________________________________________；；其其中中，，甲甲苯苯的的作作用用是是________，，为了了保保证水水杨酸酸能能较为彻底底地地反反应，通常采用的措施是，通常采用的措施是_________________________________________________________________________________________________________________。

(2)粗品粗品经提提纯后才能作后才能作为药物使用提物使用提纯可以分以下几步可以分以下几步进行：行：①①分分批批用用少少量量饱和和碳碳酸酸钠溶溶液液溶溶解解乙乙酰水水杨酸酸(阿阿司司匹匹林林)，，化化学学方程式方程式为___________________________________________; ②②过滤除除去去不不溶溶物物，，将将滤液液缓慢慢加加入入浓盐酸酸中中，，析析出出乙乙酰水水杨酸，化学方程式酸，化学方程式为___________________________________; ③③再再经过________、、________操操作作，，将将得得到到的的乙乙酰水水杨酸酸用用少少量量乙乙酸酸乙乙酯加加热至至完完全全溶溶解解，，冷冷却却，，乙乙酰水水杨酸酸以以针状状晶晶体体析析出，将其加工成型后就可以使用了出，将其加工成型后就可以使用了 解解析析　　(1)从从流流程程图图上上不不难难看看出出，，在在甲甲苯苯作作溶溶剂剂的的条条件件下下，，醋醋酸酸酐酐与与水水杨杨酸酸发发生生反反应应生生成成了了乙乙酰酰水水杨杨酸酸(阿阿司司匹匹林林)和和醋醋酸酸工工业业上上通通常常用用加加入入过过量量的的廉廉价价原原料料的的方方法法以以提提高高另另一一种种原原料料的的利利用用率率，，为为了了保保证证水水杨杨酸酸能能较较为为彻彻底底地地反反应应，，显显然然要要加加入入过过量量的的醋醋酸酐。

酸酐2)阿阿司司匹匹林林分分子子中中含含有有一一个个羧羧基基，，具具有有酸酸性性，，酸酸性性比比碳碳酸酸强强，，显显然然可可以以与与饱饱和和碳碳酸酸钠钠溶溶液液反反应应，，生生成成相相应应的的盐盐而而溶溶解解但但阿阿司司匹匹林林的的酸酸性性不不如如盐盐酸酸强强，，所所以以生生成成的的盐盐加加入入到到浓浓盐盐酸酸中中后后，，又又可可重重新新生生成成阿阿司司匹匹林林析析出出的的阿阿司司匹匹林林通通过过过过滤滤得得到到，，但但其其表表面面有有一一些些杂杂质质，，需需要要通通过过洗洗涤涤除除去去，，这这样样就就可可得得到到较较为为纯纯净净的阿司匹林了的阿司匹林了答案　答案　(1)③③过滤　洗　洗涤。