实验指导书教学单位：化学与生物学院课程名称：综合实验电子科技大学中山学院2012 年3 月实验指导书实验名称：阿司匹林的制备及质量的全检验学时安排：32实验类别：综合性实验要求：必做￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣实验一、预备性实验一．实验注意事项重点讲述药物分析实验的实验注意事项，强调实验安全。
对需要使用的仪器进行讲解。
实验时要求学生做到以下各项：1．实验前充分做好预习，明确本次实验的目的和操作要点。
2．进入实验室必须穿好实验服，准备好实验仪器药品，并保持实验室的整洁安静，以利实验进行。
3．严格遵守操作规程，特别是称取或量取药品，在拿取、称量、放回时应进行三次认真核对，以免发生差错。
称量任何药品，在操作完毕后应立即盖好瓶塞，放回原处，凡已取出的药品不能任意倒回原瓶。
4．要以严肃认真的科学态度进行操作，如实验失败时，先要找出失败的原因，考虑如何改正，再征询指导老师意见，是否重做。
5．实验中要认真观察，联系所学理论，对实验中出现的问题进行分析讨论，如实记录实验结果，写好实验报告。
6．严格遵守实验室的规章制度，包括：报损制度、赔偿制度、清洁卫生制度、安全操作规则以及课堂纪律等。
7．要重视制品质量实验成品须按规定检查合格后，再由指导老师验收。
8．注意节约，爱护公物，尽力避免破损。
实验室的药品、器材、用具以及实验成品，一律不准擅自携出室外。
9．实验结束后，须将所用器材洗涤清洁，妥善安放保存。
值日生负责实验室的清洁、卫生、安全检查工作，将水、电、门、窗关好，经指导老师允许后，方得离开实验室。
二．实验训练熟悉综合实验中所涉及的仪器。
熟悉以下仪器设备的原理和操作步骤。
熔点仪、红光分光光度计、可见紫外分光光度计、高效液相色谱仪等。
实验二、阿司匹林的合成与纯化一、实验目的：1．了解阿司匹林制备的反应原理和实验方法。
2．通过阿司匹林制备实验，熟悉有机化合物的分离、提纯等方法。
3．巩固称量、溶解、加热、结晶、洗涤、重结晶等基本操作。
二、实验原理水杨酸分子中含羟基（—OH）、羧基（—COOH），具有双官能团。
本实验采用以强酸为硫酸[1]为催化剂，以乙酐为乙酰化试剂，与水杨酸的酚羟基发生酰化作用形成酯。
反应如下：M=138.12 M=102.09 M=180.15该反应所用的传统催化剂为硫酸。
由于硫酸催化剂对设备腐蚀性强且存在废酸排放等缺点, 人们对该反应使用的催化剂开展了许多研究, 已见报道的催化剂有固体Na2CO3、固体KOH , 它们各有其优缺点。
维生素C (Vitamin C, ascorbic acid, 抗坏血酸) 是一内酯, 对化学试剂具有广泛的反应性能, 本实验维生素 C 催化水杨酸与乙酸酐合成阿司匹林, 并探讨了催化合成的反应条件, 取得了预期的效果。
三、实验设备介绍恒温加热磁力搅拌器; 显微熔点测定仪;红外光谱测定仪，电子天平，循环水式真空泵，水杨酸(CP);乙酸酐;维生素C 片（每片含维生素C 100mg）,95%乙醇，冰水四、实验内容和步骤1、初步合成分别称取一定量13.8g的水杨酸于锥形瓶中, 并加入一定量的乙酸酐(30ml)和催化剂维生素C(200mg)；置于一定温度的水浴中,开动恒温加热磁力搅拌器或恒温水浴(70℃,水浴低速搅拌,封口)进行反应, 同时开始计时。
反应一定时间(20min)后, 将三口瓶从水浴中取下倒入烧杯, 使其慢慢冷却至室温。
在冷却过程中, 阿司匹林渐渐从溶液中析出, 待结晶形成后, 加入50 mL 冰水（因为阿司匹林微溶于蒸馏水中）,温度控制在5～6℃将该溶液放入冰水浴中冷却。
待充分冷却后, 大量固体析出, 抽滤得到固体, 冰水洗涤, 并尽量压紧抽干, 得到阿司匹林粗品。
比例见下表;最佳反应条件和最佳收率项目催化剂催化剂用量/片n酸:n酐/摩尔比反应时间温度/°C反应时间/min稳定的产品收率/%最佳反应条件Vc 1～2 1:3 60～75 10～20 852、重结晶将粗制乙酰水杨酸放入锥形瓶中，逐步加入9～12mL() 95%热乙醇于水浴上加热片刻，若仍未溶解完全，可再补加适量乙醇使其溶解(若粗品少可少加乙醇)，趁热过滤，在滤液中加入 2.5倍（约22.5～30mL的热水），冷却后析出白色结晶。
减压过滤，抽干。
称重，计算产率。
注释：1）、实验在通风橱中进行，因为乙酸酐具有强烈刺激性，并注意不要粘在皮肤上。
2）、仪器要全部干燥，药品也要实现经干燥处理。
3）、醋酐要使用新蒸馏的，收集139~140℃的馏分。
长时间放置的乙酸酐遇空气中的水，容易分解成乙酸。
4）、要按照书上的顺序加样。
否则，如果先加水杨酸和浓硫酸，水杨酸就会被氧化。
5）、水杨酸和乙酸酐最好的比例为1：2或1：36）、将反应液转移到水中时，要充分搅拌，将大的固体颗粒搅碎，以防重结晶时不易溶解。
3、思考题1、反应容器为什么要干燥无水？2、为什么用乙酸酐而不用乙酸？3、本实验中可产生什么副产物？4、那么副产物中的高聚物如何出去呢？5、水杨酸可以在各步纯化过程和产物的重结晶过程中被除去，如何检验水杨酸已被除尽？实验三、阿司匹林的性状鉴别与杂质检查一、实验目的：1.掌握质量检验的项目与方法；2.掌握阿司匹林的性状鉴别与杂质检查的操作条件及要点。
二、实验原理制备的粗产品不纯，除上面两副产品外，还有没有反应及反应后水解的水杨酸等杂质。
本实验用FeCl3检查产品的纯度，此外还可采用测定熔点的方法检测纯度。
杂质中有未反应完酚羟基，遇FeCl3呈紫蓝色。
如果在产品中加入一定量的FeCl3，无颜色变化，则认为纯度基本达到要求。
三、实验内容(一)、【性状】本品为白色结晶或结晶性粉末；无臭或微带醋酸臭，味微酸；遇湿气即缓缓水解。
本品在乙醇中易溶，在氯仿或乙醚中溶解，在水或无水乙醚中微溶；在氢氧化钠溶液或碳酸钠溶液中溶解，但同时分解。
(二)、【鉴别】(1) 取本品约0.1g，加水10ml，煮沸，放冷，加三氯化铁试液1 滴，即显紫堇色。
(2) 取本品约0.5g，加碳酸钠试液10ml，煮沸2 分钟后，放冷，加过量的稀硫酸，即析出白色沉淀，并发生醋酸的臭气。
(三)【检查】溶液的澄清度取本品0.50g ，加温热至约45℃的碳酸钠试液10ml溶解后，溶液应澄清。
游离水杨酸取本品0.10g ，加乙醇1ml 溶解后，加冷水适量使成50ml，立即加新制的稀硫酸铁铵溶液〔取盐酸溶液(9→100)1ml ，加硫酸铁铵指示液2ml 后，再加水适量使成100ml〕1ml ，摇匀；30秒钟内如显色，与对照液（精密称取水杨酸0.1g，加水溶解后，加冰醋酸1ml ，摇匀，再加水使成1000ml，摇匀，精密量取1ml ，加乙醇1ml 、水48ml与上述新制的稀硫酸铁铵溶液1ml ，摇匀）比较，不得更深(0.1％) 。
易炭化物取本品0.5g，依法检查（附录ⅧK），与对照液（取比色用氯化钴液0.25ml、比色用重铬酸钾液0.25ml、比色用硫酸铜液0.40ml，加水使成5ml ）比较，不得更深。
炽灼残渣不得过0.1％（附录ⅧN）。
重金属取本品1.0g，加乙醇23ml溶解后，加醋酸盐缓冲液(pH3.5)2ml，依法检查（附录ⅧH第一法），含重属不得过百万分之十。
(四) 微量熔点测定法测定熔点①显微熔点测定仪: 用毛细管法测定熔点，操作简便，但样品用量较大，测定时间长，同时不能观察出样品在加热过程中晶形的转化及其变化过程。
为克服这些缺点，实验室常采用显微熔点测定仪。
显微熔点测定仪的主要组成可分为两大部分:显微镜和微量加热台。
显微镜可以是专用于这种仪器的特殊显微镜，也可以是普通的显微镜。
微量加热台的组成部件如图所示。
放大镜式显微熔点测定仪显微熔点测定仪的优点:a.可测微量样品的熔点； b.可测高熔点 (熔点可达350℃)的样品； c.通过放大镜可以观察样品在加热过程中变化的全过程，如失去结晶水，多晶体的变化及分解等。
②实验操作: 先将玻璃载片洗净擦干，放在一个可移动的载片支持器⑦内，将微样品放在载片上，使其位于加热器⑧的中心孔上，用盖玻璃将样品盖住，放在圆玻璃盖③下，打开光源，调节镜头，使显微镜焦点对准样品，开启加热器，用可变电阻调节加热速度，自显微镜的目镜中仔细观察样品晶形的变化和温度计的上升情况 (本仪器目镜视野分为两半，一半可直接看出温度计所示温度，另一半用为观察晶体的变化)。
当温度接近样品的熔点(本实验所用样品为苯甲酸，其熔点在122.4℃，注意它本身易于升华)时，控制温度上升的速度为1℃～2℃/分，当样品晶体的菱角开始变圆时，即晶体开始熔化，结晶形完全消失即熔化完毕。
重复2次读数。
测定完毕，停止加热，稍冷，用镊子去掉圆玻璃盖，拿走载片支持器及载玻片，放上水冷铁块加快冷却，待仪器完全冷却后小心拆卸和整理部件，装入仪器箱内。
实验四红外光谱法（一）概述红外吸收光谱系指 2.5～25μm（4000～400cm-1）的红外光与物质的分子相互作用时，在其能量与分子的振—转能量差相当的情况下，能引起分子由低能态过渡到高能态，即所谓的能级跃迁，结果某些特定波长的红外光被物质的分子吸收。
那么记录在不同的波长处物质对红外光的吸收强度，就得到了物质的红外吸收光谱。
由于不同物质具有不同的分子结构，就会吸收不同波长的红外光而产生相应的红外吸收光谱。
由特征吸收峰的位置、数目、相对强度和形状（峰宽）等参数，来推断物质中存在哪些基团，用于物质的定性鉴别和结构分析；由特征吸收峰的强度，根据Lamber—Beer定律进行定量分析。
（二）实验目的和要求掌握有机化合物红外光谱的测定技术和解析方法熟悉有机化合物红外光谱的样品制备技术及傅立叶红外光谱仪器的构造和工作原理了解红外光谱仪器性能指标的检查【仪器及试剂】仪器：BRUKER IFS 55 傅立叶变换红外光谱仪红外专用压片机压片模具玛瑙研体试剂：聚苯乙烯薄膜红外标准物质阿司匹林（纯度＞98%）分析纯KBr粉末苯甲酸、苯甲酸钠、甘氨酸（三）实验方法1．红外光谱仪的性能检查阿司匹林红外光谱的测定（1）试样制备（采用压片法）称取干燥的阿司匹林试样约1mg置于玛瑙研钵中，加入干燥的KBr粉末约200mg,研磨混匀。
将研磨好的物料加到专用红外压片模具（φ13mm）中铺匀，合上模具置压片机上加压至10 tons 左右,约2～3min.取出装入样品架上待测。
（2）图谱绘制计算机所采用的是OS/2操作系统，OPUS红外应用软件，选择测定（MEAS IFS）快捷键，进入测定（measarement）操作界面，选择Align mode选项，调制干涉光，在实验参数选择确定的条件下，选择背景测定（Background Measarement）选项，消除混有杂质的KBr的红外吸收，然后插入样品制片，选择样品测定（Sample Measarement）选项，进行样品测定在几秒钟内产生了以波数为横坐标、透射率为总坐标的阿斯匹林的红外图谱，为了使图谱更清晰、更真实，去除样品吸附来至环境中的游离的水分和二氧化碳等因素，运用计算机的平滑、校正等处理图谱技术，保证图谱的真实性。