Transcript Diapositiva 1 - Dipartimento di Chimica

Università degli Studi di Napoli “Federico II”
PROGETTO LAUREE SCIENTIFICHE
SINTESI DELLA
”ASPIRINA”
Obiettivo
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Preparare l’acido
acetilsalicilico
partendo da
acido salicilico ed
anidride acetica
in ambiente
acido
SINTESI DELL’ ASPIRINA
Si effettua una reazione chimica, l’esterificazione dell’acido 2-idrossibenzoico (ac. salicilico)
con anidride acetica mediante catalisi acida, per ottenere l’acido 2-acetossibenzoico (ac.
acetilsalicilico) principio attivo del farmaco Aspirina®.
La reazione di esterificazione della funzione fenolica è verificata attraverso un saggio
colorimetrico mediante cloruro ferrico e mediante cromatografia su strato sottile (TLC).
Viene anche descritta la determinazione del punto di fusione.
Reagenti
Acido salicilico (acido
o-idrossibenzoico)
3g
Acido solforico conc.
4-5 gocce
Anidride
acetica
5 ml
Reagenti, Materiali, Attrezzature
Materiale di consumo:
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Strumenti di misura:
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• Bilancia tecnica
•Termometro ad alcol
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Vetreria:
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• Beute da 100 e 250 ml
• Cristallizzatore con diametro > 20 cm
• Cilindri graduati da 10 e 100ml
• Pipetta a stantuffo
• 1 Imbuto Buchner da 10 mm con gucko
• Beuta da vuoto da 250 ml
• Vetrino da orologio
• Pipette e gommini
• Provette
• Cilindri graduati da 10 e 100ml
• Acido salicilico (3g)
• Anidride acetica (5 mL)
• Acido solforico concentrato (4-5 gocce)
•Acqua distillata
• Etanolo
• Acetone
• Cloruro ferro (III)
•Esano
•Etere etilico
•Lastre di gel di silice da 0,25 mm
•Olio per bagno
Altro:
• Piastra riscaldante
• Filtro di carta rapido
• Pompa da vuoto
•Lampada UV
Procedimento: I fase
Si prepara un bagno ad acqua di diametro adatto a contenere la beuta da
100 ml e si riscalda con una piastra fino a raggiungere la temperatura di 50oC.
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Pesare 3 g di acido salicilico e versarli in
una beuta da 200 ml;
Prelevare 5 ml di anidride acetica e versarli
nella beuta;
Aggiungere con un contagocce 4-5 gocce di
acido solforico concentrato e agitare la
beuta per 1-2 minuti con movimento
rotatorio fino a completare il
mescolamento.
Fase II
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Si scalda in bagnomaria a
50°C agitando cautamente
circa 20-25 minuti per
accelerare la reazione.
Fase III
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Si lascia raffreddare la miscela a
temperatura ambiente agitando di
tanto in tanto.
Si addizionano poi 50 mL di acqua
distillata fredda, in parte per
idrolizzare l’eccesso di anidride
acetica e in parte per favorire la
precipitazione del prodotto di
reazione.
Si raffredda ulteriormente in bagno
di ghiaccio.
Fase IV
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Il solido si filtra sottovuoto
su buchner collegato ad una
pompa ad acqua. Si lava il
precipitato con piccoli volumi
di acqua fredda.
Il prodotto solido grezzo
(acido acetilsalicilico) viene
posto su un vetrino da
orologio, essiccato in stufa a
non più di 100°C per pochi
minuti o all’aria almeno per
un giorno.
Calcolo della resa della reazione
Dati:
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Acido salicilico (A.S.) = 3g
MM 138.12 g/mol
Anidride acetica (A.A.) = 5 ml
MM 102.09 g/mol
dAA= 1,08 g/ml
Acido acetilsalicilico
MM 180.16g/mol
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(AAS.)
=?
1)Pesare il prodotto grezzo
2) Individuare qual è il reagente
limitante e calcolare le moli
teoriche di A.A. :
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3) Calcolare la resa teorica
nA.S. = g/pm = 3/138.12
nA.A. = g/pm = (V x d)/102.09
nA.AS. = g/pm= ?
Resa Teorica (A.AS.) = n (A.AS.) x pm
(A.AS).
4) Calcolare la resa percentuale
Resa (%) = peso reale/peso teorico x 100
Controllo della reazione
a) via TLC
Il riconoscimento del prodotto di reazione,
l’acido acetilsalicilico, si può effettuare
mediante una cromatografia su strato
sottile(Thin Layer Chromatography).
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Si preparano 3 provette nelle quali si
sciolgono in acetone una punta di
spatola (10-20 mg in 5 ml):
a) Acido Salicilico di partenza (A)
b) Prodotto di reazione (B)
c) Aspirina commerciale(sostanza di
riferimento) (C)
Si prepara la lastrina tracciando con
una matita una linea parallela al lato
minore a 2 cm e sulla stessa si segnano
3 punti con le rispettive sigle assegnate
ai prodotti sopra indicati
In corrispondenza dei tre punti si va a
caricare la lastrina con i campioni in
esame prelevati mediante capillari
A
B
C
A
dopo lo s
Controllo della reazione
a) via TLC
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Si pone la lastrina in un contenitore chiuso
nel quale è presente una miscela composta
di etere etilico ed esano nel rapporto in
volume 6:4 con qualche goccia di acido
acetico (eluente)
Per effetto della capillarità il solvente sale
lungo la lastrina trascinando in maniera
differente con sé i componenti delle
soluzioni separandoli (polarità ed
adsorbimento)
Si attende qualche minuto necessario
affinché l’ eluente migri fino a circa 2 cm
dal margine superiore della lastrina
Si estrae la lastrina dal contenitore e con
una matita si segna il margine di
migrazione
Si lascia asciugare per qualche minuto
Si osserva alla lampada a U.V. la presenza
delle macchie dei campioni esaminati
Si determina e si annota il valore della
costante Rf di ciascun campione che è
caratteristico per ciascun composto
Controllo della reazione
b) via reazione con FeCl3
I fenoli ed i composti con un ossidrile legato ad
un carbonio insaturo (enoli) danno un’ intensa
colorazione (rosa,violetta o verde a seconda della
struttura del fenolo o dell’enolo) quando vengono
a contatto con soluzioni di cloruro ferrico. Il colore
è dovuto alla formazione di un complesso di
coordinazione con il ferro(III).
Procedimento:
1)In tre provette si introducono 5 ml delle soluzioni
A,B e C precedentemente preparate;
2) In ciascuna provetta si aggiungono 3-5 gocce di
una soluzione di cloruro ferrico in acqua (all’1%
p/v)
3) Si agita e si osserva il colore che si sviluppa.
Ricristallizzazione del prodotto e
misura del punto di fusione
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Il riconoscimento del prodotto di
reazione può essere effettuato con
la determinazione del punto di
fusione: il punto di fusione
dell’acido acetilsalicilico è 134-136
°C mentre quello dell’acido salicilico
è più elevato 159-160 °C.
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Procedura
Il solido grezzo si solubilizza in 15 ml di etanolo caldo contenuti in una
beuta da 100 ml e versando poi la soluzione in 40 ml di acqua calda
contenuti in un beaker. Se a questo punto si separa della sostanza solida
(precipitato) si riporta la miscela in soluzione riscaldandola.
La soluzione limpida si lascia raffreddare lentamente a temperatura
ambiente e quindi si raffredda in bagno di ghiaccio per completare la
cristallizzazione.
Si filtra sotto vuoto con un imbuto di buchner.
Si pone poi il prodotto, con tutto il filtro, su di un vetrino da orologio
preventivamente pesato, si essicca in stufa a non più di 100 oC, e si
conserva in essiccatore su gel di silice.
Si introduce una piccola quantità del materiale finemente
polverizzato in un tubo capillare dalle pareti sottili e saldato ad
un’estremità (1 mm x 100 mm).
Si effettua la misura con opportuni apparecchi o come
riportato in figura