阿司匹林与有机合成 上海市实验学校 陈罡

相关知识介绍： 拜耳（ 1863 年在德国创建）一个多世纪前开发了全球最著名的止痛药 ——— 阿司匹林。中国是拜耳在亚洲的第二大单一市场，年销售额约为 5 亿欧元，拜 耳已与中方组建了 12 家合资企业。 阿斯匹林从发明至今已有百年的历史，在这 100 年里，它从一个治疗头痛的药 物，直至被飞往月球的 “ 太阳神十号 ” 作为急救药品之一。人们不断地发现阿斯 匹林的新效用，它因此被称为 “ 神奇药 ” 。 阿斯匹林的发明起源于随处可见的柳树。在中国和西方，人们自古以来就知 道柳树皮具有解热镇痛的神奇功效，在缺医少药的年代里，人们常常将它作 为治疗发烧的廉价 “ 良药 ” ，在许多偏远的地方，当产妇生育时，人们也往往让 她咀嚼柳树皮，作为镇痛的药物。 人们一直无法知道柳树皮里究竟含有什么物质，以致于具有这样神奇的 功效，直至 1800 年，人们才从柳树皮中提炼出了具有解热镇痛作用的有效成 分 ―― 水杨酸。 1898 年，德国化学家霍夫曼用水杨酸与醋酐反应，合成了乙 酰水杨酸， 1899 年，德国拜耳药厂正式生产这种药品，取商品名为 Aspirin ， 这就是医院里最常用的药物 —— 阿斯匹林。

Aspirin 一经问世就风靡世界，成为最常用的药物之一，发现 Aspirin 作用的 1982 年诺贝尔奖得主文尼说，全世界每年要消耗 吨 Aspirin 。 近年来，随着医学科学的发展， Aspirin 越来越多的新用途 被逐步发现。首先是能降低心肌缺血患者的死亡率，因此，目前 以 Aspirin 为男女性冠心病患者的二级预防药。另外它可增加老年 人的认知功能，国外对 65 岁以上 7671 位老年人的研究结果表明， 服阿司匹林组认知功能测分结果高于未服用药物组，且痴呆症患 病率也低。临床上，阿司匹林还对直肠癌有良好的治疗效果，还 可用于治疗脚癣、偏头痛、下肢静脉曲张引起的溃疡等。 难怪最早 Aspirin 的生产商拜耳公司主席巴克马说，服食两粒 Aspirin 和叫醒我差不多成为美国的传统。虽然这药品已有 100 年 的历史，但它在今时今日仍在发挥作用。 需要指出的是，口服小剂量阿司匹林会引起上消化道出血以及 过敏反应仍是一个在临床上棘手的问题，尽管阿司匹林这个老药 新用前途广阔，但慎用仍是不可忽略的。

1 、阿司匹林（ Aspirin ）是应用最广和最成功的 合成药物之一。具有解热、镇痛和抗炎作用，复 方阿司匹林（ APC ）中的 A 就是它。阿司匹林是 白色针状晶体或结晶状粉末。它在干燥空气中稳 定，湿空气中逐渐水解，水解产物之一毒性较大。 阿司匹林微溶于水，易溶于乙醇、乙醚、氯仿等 有机溶剂中。 分子结构简式为

（ 1 ）阿司匹林属于类 有机化合物。 A. 醚 B. 酯 C. 环烷烃 D. 羧酸 E. 芳香烃 （ 2 ）根据阿司匹林的结构简式，可以分析出它是由两 个化合物 P 及 Q 反应而成的。可在实际生产中，为了提 高产率，是将两个 Q 分子间的脱水产物 Q’ 和 P 在浓硫酸 存在下反应制取阿司匹林。请写出这三个物质的分子 结构简式。 P Q Q’. （ 3 ）写出两个 Q 分子通过分子间脱水生成 Q’ 的化学方程式： （ 4 ）写出 P 和 Q’ 反应生成阿司匹林的化学方程式：

（ 5 ）用 P 和 Q’ 反应可以提高阿司匹林产率的原因： （ 6 ）在制取的阿司匹林中不可避免有游离的 P 产生，你 怎样定性地检验它的存在？ （ 7 ）回潮的阿司匹林为什么不能服用？ （ 8 ）与阿司匹林互为同分异构体的物质有多种，请按 以下要求写出阿司匹林的一种同分异构体：①苯环上有 两个对位的取代基；②能发生银镜反应；③属于羧酸和 酯类的有机物。 _____________________ 。

（ 1 ）写出 C 的结构简式 。 （ 2 ）写出反应②的化学方程 式 。 （ 3 ）写出 G 的结构简式 。 （ 4 ）写出反应⑧的化学方程 式 。 （ 5 ）写出反应类型：④ 、⑦ 。 （ 6 ）下列可检验阿司匹林样品中混有水杨酸的试 剂是 。 (a) 三氯化铁溶液 (b) 碳酸氢钠溶液 (c) 石蕊试液

3 、科学家把阿司匹林连接在高分子载体上， 使药物在人体内发生缓慢的酯的水解，从 而缓慢地释放药物，以求药物起长效作用。 这种缓释阿司匹林的结构简式为： 该物质可由三种基本原料所形成。其一是阿 司匹林，其二是高分子载体 ， 其 三是 。

请完成下列各题： （ 1 ）写出反应类型：反应③ ，反应⑥ 。 （ 2 ）写出结构简式： A ， F 。 （ 3 ）写出反应条件：反应④ ，反应⑧ 。 （ 4 ）写出反应②的化学方程式： 。 （ 5 ） E 属于链状酯类的同分异构体除了： CH 2 ＝ CHCOOCH 3 、 HCOOCH ＝ CHCH 3 、 CH 3 COOCH ＝ CH 2 外，还有 ， 。 （ 6 ） 1mol I 与足量 NaOH 溶液反应，消耗 NaOH 的物质的量 最多 mol 。

上述流程中：（ⅰ）反应 A→B 仅发生中和反应，（ⅱ） F 与浓溴水混合不产生白色沉淀。 （ 1 ）指出反应类型：反应② 反应④ 。 （ 2 ）写出结构简式： Y F 。 （ 3 ）写出 B+E→J 的化学方程式 。 （ 4 ）写出 E 的属于芳香烃衍生物的同分异构体的结构简式： 、 、 。

物理常数 NameM m.p. 或 b.p. / ℃ 水醇醚 水杨酸 (s) 微易易 醋酐 (l) 易溶 ∞ 乙酰 水杨酸 (s) 溶、热 溶微

实验步骤 2g 水杨酸＋ 5g 乙酸酐＋ 5 滴浓硫酸，振摇 溶解 →70~80 ℃水浴 加热 5~10min ，冷却 → 加水 50ml 析出晶体，洗涤得粗品。 粗品 → 加 25ml 饱和碳酸钠，搅拌至无 CO 2 放出 → 布氏漏斗过滤，用水冲洗 →3~5ml 浓 HCl ＋ 10mlH 2 O ＋滤液，冰水浴， 析出晶体 → 吸滤，冷水洗 2 次，干燥，得精 品。 干燥、称量，计算产率。

注意事项 1. 仪器要全部干燥，药品也要实现经干燥处理， 醋酐要使用新蒸馏的，收集 139~140 ℃的馏 分。 2. 本实验中要注意控制好温度 ( 水温 <90 ℃ ), 否 则将增加副产物的生成，如水杨酰水杨酸、 乙酰水杨酰水杨酸、乙酰水杨酸酐等。

思考题 反应容器为什么要干燥无水？ 通过什么样的简便方法可以鉴定出阿斯 匹林是否变质？ 本实验中可产生什么副产物？