一种新型催化剂合成阿司匹林的方法技术

本发明专利技术公开了一种新型催化剂合成阿司匹林的方法，属于有机合成化学技术领域，本发明专利技术以酪氨酸为催化剂，催化乙酸酐和水杨酸的酯化反应，在超声条件下合成阿司匹林，实验结果表明，在超声功率为500W，乙酸酐和水杨酸的摩尔比为2:1、超声反应时间20min、反应温度为60℃、催化剂用量为水杨酸质量的8％，此条件下反应得到的产品收率为93.43％，产品纯度高。本发明专利技术避免了传统制备方法容易发生副反应，产品成色较差且不利于提纯的缺点，以及浓硫酸为催化剂对设备有较强的腐蚀作用，产生大量的废酸，对环境污染较大的问题，有较好的应用价值。

A new catalyst for the synthesis of aspirin

The invention discloses a method for synthesizing aspirin with a new catalyst, belonging to the technical field of organic synthesis. The method uses tyrosine as catalyst, catalyzes esterification of acetic anhydride and salicylic acid, and synthesizes aspirin under ultrasonic conditions. The experimental results show that the ultrasonic power is 500 W, acetic anhydride and salicylic acid. Under the conditions of molar ratio of 2:1, ultrasonic reaction time of 20 min, reaction temperature of 60 C and catalyst dosage of 8% salicylic acid, the yield of the product was 93.43% and the purity of the product was high. The invention avoids the disadvantages of the traditional preparation method which is prone to side reactions, poor product color and unfavorable for purification, and the strong corrosive effect of concentrated sulfuric acid as catalyst on equipment, and produces a large amount of waste acid, which pollutes the environment greatly, and has better application value.

【技术实现步骤摘要】
一种新型催化剂合成阿司匹林的方法
本专利技术属于有机合成化学
，具体涉及一种新型催化剂合成阿司匹林的方法。
技术介绍
阿司匹林作为世界医药史的三大经典药物之一，其化学名为2-(乙酰氧基)苯甲酸，可用乙酸酐或乙酰氯与水杨酸合成制备所以又称乙酰水杨酸。于1853年首次被合成，在1899年开始药用，阿司匹林具有较强解热镇痛作用，临床用于治疗头痛、牙痛、肌肉痞、神经痛等慢性钝痛及感冒发热等。消炎抗风湿作用比水杨酸钠强2-3倍，对风湿热及活动型风湿性关节炎等疗效肯定，是一首选药物。近年来研究发现阿司匹林具有强效的抑制血小板凝聚作用，因而在心脑血管系统疾病的预防和治疗领域有所应用。同时，最新研究表明阿司匹林能抑制肿瘤生长和转移，具有防癌和抗癌功效。此外，阿司匹林还有预防老年痴呆、抑制艾滋病病毒繁殖等新用途。随着科学家对阿司匹林研究的不断深入，作为“老药新用”的典型代表，其应用范围正在逐步拓展。它的重要副反应是引起幽门痉挛及刺激胃粘膜的胃肠道反应，长期服用可致胃肠道出血。因此，阿司匹林合成方法的研究依然具有重要价值。传统合成阿司匹林是以浓硫酸为催化剂，用醋酸酐和水杨酸为起始原料，经过酯化反应而制得。浓硫酸作催化剂，由于其具有强氧化性，导致副反应较多，浓硫酸为催化剂对设备有较强的腐蚀作用，产率较低，一般在60％左右。因此，开发合成阿司匹林的环境友好型催化剂一直是有机合成领域的研究热点。目前有关用酪氨酸代替浓硫酸催化合成阿司匹林的实验与文献尚未见报道，本文以酪氨酸为催化剂，探索了反应物物质的量比，反应温度、超声反应时间、催化剂用量对产品收率的影响，并通过正交试验更好的确定最佳合成条件。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的不足，本专利技术提供的一种新型催化剂合成阿司匹林的方法，所采用酪氨酸作为催化剂，性质温和，无污染，超声辅助条件下进行反应，缩短反应时间，降低反应温度，收率在90％以上，通过对项目经济分析，该方法具有一定的盈利空间，有较好的应用推广价值。本专利技术提供的一种新型催化剂合成阿司匹林的方法，包括以下步骤：S1，以酪氨酸为催化剂，将水杨酸、乙酸酐加入到反应容器中，之后于55℃～60℃超声水浴中加热5～20min，从水浴中移出反应容器，当内容物温度为35～50℃时慢慢地倒入冰水，反应20～30min后，用冰水浴冷却30～45min，搅拌，使结晶固体完全析出，抽滤，用冰水洗涤，抽干，干燥后得白色针状阿司匹林粗产品；S2，将S1得到的阿司匹林粗产品加入饱和碳酸氢钠溶液，搅拌至无气泡，滤去不溶物，滤液倒入盛有浓盐酸的烧杯中，并搅拌，将烧杯置于冰水浴中充分冷却，使固体析出完全，抽滤，干燥得到阿司匹林产品。优选的，S1中，乙酸酐和水杨酸原料的摩尔比为2∶1。优选的，S1中，催化剂酪氨酸用量为水杨酸质量的8％。优选的，S1中，反应的时间为20min。优选的，S1和S2中，干燥温度为60～80℃，干燥时间10～30min。与现有技术相比，本专利技术的制备方法具有以下有益效果：(1)本专利技术采用酪氨酸作为合成阿司匹林的催化剂，在超声条件下水杨酸和乙酸酐进行反应，反应时间缩短，温度降低，且酪氨酸为无毒催化剂；该方法反应条件温和、无害、无污染，对设备没有腐蚀性，后处理简单，反应产率高等特点。通过对项目经济分析，该方法具有一定的盈利空间，有较好的应用推广价值。(2)本专利技术以酪氨酸为催化剂，将其代替浓硫酸催化乙酸酐和水杨酸的酯化反应，在超声条件下进行，合成阿司匹林，研究结果表明，在超声功率为500W，乙酸酐和水杨酸摩尔比为2:1、超声反应时间20min、反应温度为60℃、催化剂用量为水杨酸质量的8％，此条件下产品收率为93.43％，产品纯度高。传统制备方法容易发生副反应，产品成色较差且不利于提纯，浓硫酸为催化剂对设备有较强的腐蚀作用，会产生大量的废酸液体，对环境的污染较大的问题，本专利技术避免了这些缺点。并通过市场经济分析，可知该方法同时具有一定的盈利空间，有较好的应用价值。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例阿司匹林的合成装置图；图2为本专利技术产品红外光谱图；图3为本专利技术产品紫外吸收光谱图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。图1示例性的示出了本专利技术实施例提供的一种新型催化剂合成阿司匹林的合成装置示意图。1.1试剂与仪器本专利技术使用的试剂：水杨酸(CP)、乙酸酐(AR)、酪氨酸(AR)；水杨酸需预先经过干燥；乙酸酐需重新蒸馏，收集139～140℃馏分。本专利技术使用的仪器：DF-Ⅱ集热式磁力加热搅拌器(江苏省金坛市医疗仪器厂)；XRC-1显微熔点测定仪(四川大学科仪厂)；KQ-100E型超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司)；8HZ-D(III)型循环水真空泵(河南智诚科技有限公司)；PB1502-L电子天平；TU-1810紫外可见分光光度计(北京普析通用仪器有限公司)；傅里叶红外光谱仪FT-IR200(ThermoNicolet公司)。1.2实验原理水杨酸是一种具有双官能团的化合物，羟基和羧基都可以发生酯化反应。乙酸酐酰化后生成乙酰水杨酸(阿司匹林)，反应式如下：1.3实验方法在150mL干燥的三口烧瓶中按计量比分别加入水杨酸、乙酸酐和酪氨酸，稍加混合，将其固定于一定温度的超声清洗器的水浴中，超声功率为500W，同时计时并观察反应瓶内的反应现象。反应一定时间后，将其取出，先用冰水洗涤烧瓶内壁，待结晶形成后，加入一定量的水，并置于冰水浴中冷却，以使结晶完全，抽滤，滤饼用少量蒸馏水洗涤，干燥后得白色针状阿司匹林粗产品。将粗产品加入饱和碳酸氢钠溶液，搅拌至无气泡，滤去不溶物，滤液缓慢倒人盛有浓盐酸的烧杯中，搅拌，将烧杯置于冰水浴中充分冷却，使固体析出完全，抽滤，干燥得到阿司匹林产品。用1％三氯化铁溶液检验产物，溶液不发生显色反应，说明产品纯度较好。为了验证本专利技术的效果，我们进行了如下实验。分别考察n(水杨酸)∶n(酸酐)、超声时间、超声温度、催化剂用量对产品收率的影响。本专利技术实施例提供的一种新型催化剂合成阿司匹林的方法包括以下实施例。实施例1本实施例提供的一种新型催化剂合成阿司匹林的方法，包括以下步骤：在150mL干燥的三口烧瓶中分别加入6.9g(50mmol)水杨酸、0.552g酪氨酸，再加入5.1g(50mmol)乙酸酐，混合后，将其固定于50℃的超声清洗器的水浴中，超声功率为500W，反应时间为15min，然后从水浴中移出三口烧瓶，用冰水洗涤烧瓶内壁，待结晶形成后，加入一定量的水，并置于冰水浴中冷却，以使结晶完全，抽滤，滤饼用少量蒸馏水洗涤，干燥后得白色针状阿司匹林粗产品。将粗产品加入饱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型催化剂合成阿司匹林的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，以酪氨酸为催化剂，将水杨酸、乙酸酐加入到反应容器中，之后于55℃～60℃超声水浴中加热5～20min，从水浴中移出反应容器，当内容物温度为35～50℃时倒入冰水，反应20～30min后，用冰水浴冷却30～45min，搅拌，使结晶固体完全析出，抽滤，用冰水洗涤，抽干，干燥后得白色针状阿司匹林粗产品；S2，将S1得到的阿司匹林粗产品加入饱和碳酸氢钠溶液，搅拌至无气泡，滤去不溶物，滤液倒入盛有浓盐酸的烧杯中，并搅拌，将烧杯置于冰水浴中充分冷却，使固体析出完全，抽滤，干燥得到阿司匹林产品。

【技术特征摘要】
1.一种新型催化剂合成阿司匹林的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，以酪氨酸为催化剂，将水杨酸、乙酸酐加入到反应容器中，之后于55℃～60℃超声水浴中加热5～20min，从水浴中移出反应容器，当内容物温度为35～50℃时倒入冰水，反应20～30min后，用冰水浴冷却30～45min，搅拌，使结晶固体完全析出，抽滤，用冰水洗涤，抽干，干燥后得白色针状阿司匹林粗产品；S2，将S1得到的阿司匹林粗产品加入饱和碳酸氢钠溶液，搅拌至无气泡，滤去不溶物，滤液倒入盛有浓盐酸的烧杯中，并搅拌，将烧杯置于冰水浴中充分冷...

【专利技术属性】
技术研发人员：楚红英，魏家红，姚新鼎，李玉静，马金菊，胡晓冰，李瑜，
申请(专利权)人：黄河水利职业技术学院，
类型：发明
国别省市：河南,41