Syntes av acetylsalicylsyra (aspirin) - NaturligtVis

Syntes av acetylsalicylsyra (aspirin)
Teoribakgrund: Kemisten 1 (Söderströms) sid. 32-39, 44-49, 56-57, 65, 89-91, 98, 113-114. (Kemisten 2
sid. 80-81.) Kemisten 3 sid. 22-24, 51-54, 62, 72-73, 90-95. Kemisten 5 sid. 50-52. Kemisten 6 sid. 126-128.
1
Acetylsalicylsyra har länge varit ett av de mest använda läkemedlen och marknadsförs under
många handelsnamn. Det lanserades 1899 under namnet Aspirin av det tyska företaget
Bayer. Acetylsalicylsyra har bl.a. en smärtlindrande, febernedsättande och antiinflammatorisk
verkan och används framförallt vid förkylningar och huvudvärk.
Acetylsalicylsyra kan framställas genom att reagera salicylsyra med ättiksyraanhydrid, med
svavelsyra som katalysator. Reaktionsformel:
Säkerhet
Koncentrerad svavelsyra starkt frätande. Ättiksyraanhydrid irriterande och frätande. Hexan,
etylacetat och isättika (konc. ättiksyra) lättantändliga och har en irriterande lukt, isättika
frätande. Arbeta i dragskåp med dessa, använd skyddsglasögon.
Utrustning Kemikalier
dekanterglas/E-kolv, 25 ml
pipett, 5 ml
Büchnertratt/glasfilter
filtrerpapper
gummimanschett
sugflaska
Utförande
vattenstrålpump
smältpunktsapparat
kapillärrör
TLC-platta
kromatografikärl
ev. UV-lampa
salicylsyra
ättiksyraanhydrid
konc. svavelsyra
avjonat vatten
is
etanol
Aspirintablett
hexan
etylacetat
konc. ättiksyra
(= isättika)
ev. jod/se texten
Syntesen utförs i liten skala, d.v.s. man använder mindre mängder kemikalier (t.ex. volymer
om 1 - 10 ml) och utrustning av mindre format, jämfört med normal makroskala.
Syntes av acetylsalicylsyra
1. Väg upp 1 g salicylsyra (anteckna massan med två decimaler), i ett torrt 25 ml dekanter-
glas (eller E-kolv).
2. Tillsätt 2,5 ml ättiksyraanhydrid och 3 droppar konc. svavelsyra.
3. Blanda innehållet i dekanterglaset med en försiktigt roterande rörelse i ca 5 min.
4. Låt dekanterglaset stå i rumstemperatur ca 10 min. En fällning av acetylsalicylsyra kan
redan observeras.

Isolering av syntesprodukten
5. Bygg upp utrustningen för sugfiltrering (Büchnertratt med filtrerpapper av lämplig
storlek, eller ett glasfilter, gummimanschett, sugflaska, vattenstrålpump).
6. Tillsätt 10 - 15 ml kallt avjonat vatten (nedkylt med isbitar) till dekanterglaset, varvid
den resterande acetylsalicylsyran fälls ut. Acetylsalicylsyra löser sig dåligt i vatten.
7. Sugfiltrera blandningen. Om ytterligare fällning bildas i filtratet i sugflaskan, filtreras
denna blandning på nytt genom filtret. Tvätta produkten med 2 - 3 ml kallt avjonat
vatten tre gånger.
Renhetskontroll
8. Vid reaktionen bildades också ättiksyra (se reaktionsformeln). Ättiksyra är lättlöslig i
vatten, men om rester av den ännu finns med som orenhet i produkten, kan man
undersöka detta genom att försiktigt lukta på produkten.
2
9. Extra: Produkten kan också innehålla rester av salicylsyra. Eftersom salicylsyran är en
fenol bildar den ett starkt violettfärgat komplex med Fe 3+ . För att påvisa salicylsyra kan
man göra på följande sätt:
Tag ca. 10 mg
syntetiserad produkt.
Tillför 3-4 dr.
vatten/etanol (50/50)
Tillför 1 dr. FeCl3lösning
(0,10 M)
Lilafärgad lösning visar
att produkten
fortfarande innehåller
salicylsyra.
Acetylsalicylsyra är inte en fenol och bildar således inte ett lila komplex med Fe 3+ .
Om produkten konstateras innehålla föroreningar, renas den genom omkristallisation.
Rening av syntesprodukten genom omkristallisation
10. Sätt produkten i ett litet dekanterglas (25 ml) och tillfoga 2 ml etanol. Värm försiktigt,
t.ex. på hett vattenbad (hett kranvatten i ett dekanterglas), tills den löst sig (skaka lite
eller rör om). Tillsätt 6 ml hett avjonat vatten. Om acetylsalicylsyran börjar falla ut redan
i detta skede, värms blandningen så att fällningen åter löser sig.
11. Låt den klara lösningen långsamt svalna, för att så rena acetylsalicylsyrakristaller
som möjligt skall bildas. Eventuella rester av utgångsämnen och ättiksyra blir kvar i
lösningen.
Om det inte har bildats kristaller när lösningen har svalnat, kan man försöka få dem att
bildas genom att skrapa med en glasstav i lösningen mot E-kolvens vägg och botten.
Lyckas inte detta kan lite kallt avjonat vatten tillsättas eller kolven kylas i isbad.

Isolering av den renade produkten
12. Sugfiltrera blandningen efter att den stått en stund.
Torkning och vägning av produkten
13. Sprid ut de finfördelade kristallerna i ett tunt lager på ett uppvägt filtrerpapper och låt
dem torka (vid rumstemp. eller i svag värme i ett värmeskåp). Väg sedan de torra
kristallerna.
Produkt- och renhetskontroll
14. Extra: Kontrollera om produkten innehåller salicylsyra enligt ovan.
15. Bestäm produktens smältpunkt (pulverisera och torka produkten i värmeskåp först,
50-60 o C, 30 min). Jämför med litteraturvärdet, t.ex. från Internet.
16. Undersök produkten med tunnskiktskromatografi, TLC (Thin layer chromatography).
Med hjälp av TLC kan man separera föreningar som finns i en blandning, så att de
framträder som fläckar på TLC-plattan. Se filmerna
http://media.medfarm.uu.se/flvplayer/tlc/video1 och
http://www2.kemi.slu.se/education/video/videos/tunnskikt/
som exempel på hur en TLC-undersökning utförs.
Använd salicylsyra och acetylsalicylsyra (från t.ex. en
aspirintablett) som jämförelsesubstanser. Sätt små
mängder av de tre substanserna i skilda provrör,
tillfoga 4-5 ml etanol och skaka så att de löser sig.
Applicera små mängder (gärna fläckar med en diameter
3 mm) av resp. upplöst substans på TLC-plattan,
t.ex. med hjälp av ett kapillärrör, se bilden till höger
(X = syntesprodukten, S = salicylsyra, A = acetylsalicylsyra).
Eventuellt kan man applicera en eller ett par
gånger till på samma ställen, för att ha tillräckligt med
substans. Låt fläckarna torka emellan.
Som elueringsmedel (mobil fas = rörlig fas) kan hexan,
etylacetat och isättika i förhållandet 66:33:1 användas.
Arbeta i dragskåp med dessa.
3
X S A 1,5 cm
svagt streck med blyertspenna

Det finns flera sätt att synliggöra fläckarna efter att TLC-plattan tagits upp ur
kromatografikärlet och torkat. Någon av följande metoder kan användas (ringa in
fläckarna med en blyertspenna):
4
- Med en UV-lampa som avger ljus med våglängden 254 nm, ifall man använt en TLC-
platta som är preparerad med ett ämne som är fluorescerande för ljus av den här
våglängden. Man ser mörka fläckar på kromatogrammet när plattan belyses.
- Med jod (I2, eng. iodine), se http://www.unc.edu/~azmanam/pdf/tlc.pdf under
rubriken ”Iodine”.
- Med en blandning av vanillin, etanol och lite konc. svavelsyra.
Se http://www.unc.edu/~azmanam/pdf/tlc.pdf under rubriken ”Vanillin”, samt
”Dipping Solutions:”.
17. Om man har tillgång till en IR (infraröd) -spektrometer kan man uppta ett IR-spektrum
av produkten och jämföra det med ett IR-spektrum av acetylsalicylsyra från en databas,
t.ex. från http://riodb01.ibase.aist.go.jp/sdbs/cgi-bin/direct_frame_top.cgi, samt
eventuellt tolka spektret.
Rapportering
Teoretiskt utbyte (i gram).
Praktiskt utbyte (i gram och som % av det teoretiska utbytet).
Bestämd smältpunkt och smältpunkt enligt litteraturen.
Rf-värdena från TLC-analysen och tolkning av resultatet (bifoga kromatogrammet eller en
bild av det).
(Jämförelse av eget IR-spektrum med IR-spektrum från databas. Bifoga båda spektren.
Tolkning.)
Vad kan du säga om produkten på basen av produkt- och renhetskontrollen (var det rätt
produkt, fanns det föroreningar med)?
Vilka fördelar finns det med att utföra en syntes i mindre skala, jämfört med normal skala
(där man väger ut flera gram, kanske tiotals gram, av utgångsämnena)?

Reaktionsformel: