郝紅英 侯巧芝 肖培杰 王慧星
摘要[目的] 利用微波輻射法制備乙酰水楊酸。[方法] 以水楊酸和乙酸酐為原料,以苯甲酸鈉作為催化劑,微波輻射合成乙酰水楊酸。采用正交試驗優(yōu)化微波輻射苯甲酸鈉催化合成乙酰水楊酸的工藝條件,并探討合成工藝的影響因素。[結果] 乙酰水楊酸的最佳合成工藝為:6.3 g水楊酸,9 ml乙酸酐,催化劑苯甲酸鈉用量0.4 g,微波功率240 W,輻射時間90 s。在此優(yōu)化條件下,乙酰水楊酸產(chǎn)率達67.07%。[結論] 與傳統(tǒng)合成工藝相比,微波輻射合成乙酰水楊酸反應時間短,產(chǎn)品收率高。
關鍵詞苯甲酸鈉;催化合成;乙酰水楊酸;正交試驗
中圖分類號S859.79;O622.6文獻標識碼A文章編號0517-6611(2014)22-07441-02
乙酰水楊酸又稱為阿司匹林,已應用數(shù)百年,是世界醫(yī)藥史上三大經(jīng)典藥物之一,是應用最早、最廣和最普通的解熱鎮(zhèn)痛藥和抗風濕類藥物[1],隨著研究的不斷深入,對其他一些疾病也有著獨特的療效。目前工藝主要是用水楊酸和乙酸酐或乙酰氯在硫酸催化下經(jīng)酰化制備阿司匹林,此工藝有副反應多、產(chǎn)品品質不好、設備腐蝕嚴重等多種弊端[2-4]。同時,會產(chǎn)生大量廢液污染環(huán)境,不符合綠色化學工藝。因此,有必要尋求更好的方法使反應更易進行,時間更短,耗能更少,產(chǎn)品質量更好,綠色環(huán)保,同時對生產(chǎn)有一定的指導意義。據(jù)報道,利用微波輻射,用硫酸作為催化劑合成乙酰水楊酸,試驗效果有所改善[5-6]。為此,筆者利用價廉易得的苯甲酸鈉為催化劑,采用微波輻射法制備乙酰水楊酸,探索最佳合成工藝,分析乙酰水楊酸合成工藝的影響因素。
1材料與方法
1.1試劑與儀器
1.1.1試劑。水楊酸和乙酸酐均為分析純試劑;其余試劑均為化學純。
1.1.2儀器。微波化學反應器WBFY201,由上海丞明儀器設備有限公司生產(chǎn)。
1.2合成方法
1.2.1微波輻射催化合成乙酰水楊酸。在100 ml的錐形瓶中放置6.3 g(0.045 mol)干燥的水楊酸和約9 ml(0.09 mol)新蒸餾乙酸酐,加入實驗量的催化劑苯甲酸鈉,搖勻,放入微波爐中加熱。稍微冷卻后,在不斷攪拌下倒入100 ml冰水,并用冰水冷卻15 min,抽濾后得到乙酰水楊酸粗品,用乙醇-水混合溶液進行重結晶、抽濾、干燥,得到乙酰水楊酸。用FeCl3溶液檢驗水楊酸,用約0.1 mol/L NaOH溶液滴定并計算水楊酸含量[7]。
1.2.2合成工藝的影響因素及最佳合成工藝的研究。采用單因素試驗與正交試驗相結合,以產(chǎn)率為試驗指標,首先通過單因素試驗考察催化劑用量、微波輻射功率以及微波輻射時間等因素對產(chǎn)率的影響,大致確定各因素的波動范圍,然后通過正交試驗考察各因素間的相互作用,確定優(yōu)選試驗方案。
2結果與分析
2.1催化劑用量對產(chǎn)率的影響取7個錐形瓶并排序為1~7號,分別放入干燥的水楊酸6.3 g和新蒸餾的乙酸酐約9 ml,再稱量苯甲酸鈉0.1、0.2、0.3……0.7 g,按序號加入1~7號錐形瓶中,放入功率240 W、加熱時間90 s的微波爐中加熱。