孫晉紅

摘 要：在制備阿司匹林的過程中主要是以水楊酸以及乙酸酐為主要的原材料，選取醋酸鈉作為催化劑，在不同的生產(chǎn)工藝條件在，對于阿司匹林的產(chǎn)率也是不相同的，所以本文主要是想找到一個合適的生產(chǎn)條件，結(jié)果顯示將析品時間控制在2h，將水楊酸以及乙酸酐之間的摩爾比控制在1：2.5，經(jīng)過20min的反應(yīng)時間以后，此時的反應(yīng)溫度應(yīng)該為75℃，在催化劑的用量控制方面，應(yīng)該是水楊酸質(zhì)量的8%，在這樣的環(huán)境在生產(chǎn)的阿司匹林能夠達到88%的產(chǎn)率。并且與傳統(tǒng)工藝相比較，新的方法不會對設(shè)備造成腐蝕性的影響，并且對環(huán)境污染較小，能夠在環(huán)境友好的合成作用下生產(chǎn)阿司匹林。

關(guān)鍵詞：醋酸鈉；阿司匹林；超聲

在解熱陣痛的過程中，經(jīng)常使用的藥物是阿司匹林，這種藥物可以稱得上是歷史典型的三大藥物之一，應(yīng)用在感冒、頭痛以及關(guān)節(jié)痛等疾病的治療中能夠獲得顯著的效果。并且在近幾年的研究過程中，其還有很多方面的用途得到顯現(xiàn)，比如將其應(yīng)用在農(nóng)作物生產(chǎn)的過程中，可以起到增產(chǎn)的效果，并且抗旱效果良好。將其應(yīng)用在癌癥的治療中，能夠起到很好的預(yù)防效果，所以當前相關(guān)學者對阿司匹林愈發(fā)感興趣，在現(xiàn)如今其需求量與日俱增，這一藥物的應(yīng)用是十分廣泛的，所以促進其產(chǎn)量以及品質(zhì)的提高具有重要的顯示意義。但是在傳統(tǒng)生產(chǎn)的過程中，會對環(huán)境造成極大的污染，并且消耗也較大，因此需要進一步優(yōu)化生產(chǎn)工藝。

1 試劑與儀器

試劑：乙酸酐、水楊酸、濃硫酸、碳酸氫鈉、苯甲酸鈉、無水乙醇、氫氧化鈉、醋酸鈉、濃鹽酸、磷酸二氫鈉、亞硫酸氫鈉均為AR級。

儀器：FTTR-300傅里葉變換紅外光譜儀，日本島津公司；XRD-6000型X射線粉末衍射儀，日本島津公司；DW-3數(shù)顯電動攪拌器，鞏義英峪予華儀器廠；ZNHW-Ⅱ電熱套，鞏義英峪予華儀器公司；SHZ-D（Ⅲ）循環(huán)水式真空泵，鞏義英峪予華儀器公司；KQ-100DB型數(shù)控超聲波清洗器，昆山超聲儀器公司；DZF-6050型真空干燥箱，上海三發(fā)科學儀器公司。

2 實驗

首先是要對阿司匹林進行合成，在合成的過程中，要先向冷凝管以及電磁攪拌器中加入適量的乙酸酐與水楊酸還有催化劑，在超聲輔助的作用下，經(jīng)過一段時間的冷卻以后達到室溫的標準，在此基礎(chǔ)上加入適量的冰水，在反應(yīng)體系得到穩(wěn)定以后將去離子水加入其中，讓三口瓶冷卻下來產(chǎn)生結(jié)晶的效果，經(jīng)過過濾以后就能獲得阿司匹林的粗品，在經(jīng)過重結(jié)晶以后，就能得到色澤為純白色晶體的產(chǎn)品，對其進行干燥以及稱重以后，能夠?qū)a(chǎn)率計算出來，這就是阿司匹林的基本合成。

在選擇催化劑的過程中，需要保證實驗條件相同，在其中先后加入濃硫酸、亞硫酸氫鈉、磷酸二氫鈉、氫氧化鈉、醋酸鈉等，最終按照獲得產(chǎn)率的高低進行排列，選擇出最為合適的催化劑。

3 結(jié)果與討論

在相同的實驗條件下，水楊酸和乙酸酐之間的摩爾比為1：2.5，將反應(yīng)溫度以及反應(yīng)時間分別控制在75℃以及20min。這一條件下的析晶時間為2h，選擇催化劑的用量應(yīng)該控制在水楊酸質(zhì)量的8%，此時再其中加入適量的濃硫酸、亞硫酸氫鈉等作為催化劑，得到不同結(jié)果的阿司匹林產(chǎn)率。結(jié)果顯示加入醋酸鈉獲得的產(chǎn)率最高，加入濃硫酸為催化劑獲得的產(chǎn)量最低，苯甲酸鈉的產(chǎn)率第二高，緊接著是磷酸二氫鈉以及亞硫酸氫鈉、氫氧化鈉。所以在本實驗中最終選擇醋酸鈉作為催化劑，產(chǎn)率為85.58%。

對合成以后的阿司匹林進行工藝條件的優(yōu)化，在實驗中依然是按照先前的實驗條件為基礎(chǔ)，反應(yīng)溫度為75℃，反應(yīng)時間為20min，水楊酸以及乙酸酐之間的摩爾比為1：2.5，催化劑的加入量為水楊酸質(zhì)量的8%，在這樣的環(huán)境下控制析晶時間分別為1.0h，1.5h，2.0h，2.5h以及3.0h，將阿司匹林的產(chǎn)率計算出來。結(jié)果顯示在2h之前，析晶速率呈現(xiàn)出較快的發(fā)展，但是在2h以后，析晶速率呈現(xiàn)出緩慢的發(fā)展，對析晶時間加以延長，并沒有對阿司匹林的產(chǎn)率產(chǎn)生過多的影響，并且還會造成耗時耗能的現(xiàn)象，因此綜合多方面的考慮，最終決定將析晶時間控制在2h左右。

在對物料摩爾比進行優(yōu)化的過程中，將水楊酸以及乙酸酐之間的比例控制在1：1.5，1：2.0，1：2.5，1：3.0，1：3.5，對阿司匹林的產(chǎn)率進行分析，結(jié)果顯示當水楊酸與乙酸酐之間的摩爾比率增加的過程中，阿司匹林的產(chǎn)率也會隨之增大，當達到1：2.5時，產(chǎn)率是最大的，在此后的觀察中發(fā)現(xiàn)，摩爾比例雖然增加了，但是產(chǎn)率反倒呈現(xiàn)出降低的趨勢，并且如果摩爾比率越大，所產(chǎn)生的副產(chǎn)物也就越多，因此本實驗中最終選擇水楊酸與乙酸酐之間的摩爾比為1：2.5。

以水楊酸與乙酸酐摩爾比1∶2.5，反應(yīng)溫度75℃，催化劑用量為水楊酸質(zhì)量的8%，析晶時間2h條件下，反應(yīng)時間分別為10min、15min、20min、25min、30min合成阿司匹林。反應(yīng)時間在10～20min之間時，阿司匹林產(chǎn)率隨著反應(yīng)時間增加而增大，在20min后，阿司匹林產(chǎn)率隨著反應(yīng)時間的增加而變低，副產(chǎn)物增多，故本實驗最佳反應(yīng)時間為20min。

在上述較優(yōu)條件下，催化劑用量為水楊酸質(zhì)量的8%，反應(yīng)溫度分別為50℃、60℃、70℃、75℃、80℃合成阿司匹林，阿司匹林產(chǎn)率隨著反應(yīng)時間的增加而增大，75℃以前，阿司匹林產(chǎn)率增長速率較快，隨后增長緩慢。75℃以后，隨著反應(yīng)溫度增加，能耗增加，而產(chǎn)率增加較緩慢，故本實驗選擇最佳反應(yīng)溫度為75℃。

在以上較優(yōu)實驗條件下，催化劑用量分別為水楊酸質(zhì)量的4%、8%、12%、16%、20%，在催化劑用量為水楊酸質(zhì)量的4%～8%之間時，阿司匹林產(chǎn)率隨著催化劑用量的增加而增大，當催化劑用量大于水楊酸質(zhì)量的8%以后，隨著催化劑用量的增加阿司匹林產(chǎn)率降低，由上分析可得最佳催化劑用量為水楊酸質(zhì)量的8%。

4 結(jié)論

4.1 以水楊酸和乙酸酐為原料，分別以濃硫酸、亞硫酸氫鈉、磷酸二氫鈉、氫氧化鈉、醋酸鈉和苯甲酸鈉為催化劑在同反應(yīng)條件下合成阿司匹林，選擇最優(yōu)催化劑為醋酸鈉。

4.2 以醋酸鈉為催化劑，考察析晶時間、水楊酸與乙酸酐摩爾比、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間、催化劑用量對水楊酸?；磻?yīng)的影響。最優(yōu)條件，析晶時間2h，水楊酸與乙酸酐摩爾比1：2.5，反應(yīng)溫度75℃，反應(yīng)時間20min，催化劑用量為水楊酸質(zhì)量的8%。在此條件下阿司匹林產(chǎn)率達88%。

4.3 通過紅外光譜和XRD對產(chǎn)物進行分析表征，說明其為目的產(chǎn)物。醋酸鈉催化效果較傳統(tǒng)方法好，無腐酸排放，對環(huán)境污染小，是一種環(huán)境友好合成阿司匹林的催化劑。

參考文獻

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