Kazan State Technological University

avdelningen för tekniska egenskaper

realskola nr 38

Forskningsarbete

"Syntes av acetylsalicylsyra och

bestämma dess äkthet"

Kompletterad av: Elena Veselova

Skola nr 38, 10 "teknologisk klass"

Novo-Savinovsky-distriktet, Kazan.

Vetenskaplig handledare:

Assoc. avdelning KhTOSA Sobachkina T.N.

Kazan 2009.

1. Inledning……………………………………………………………………………….3

2. Syntes av "aspirin"…………………………………………3

3. Genomföra analyser av utrustningsspolningar…………..4

4. Slutsats………………………………………………………………..5

5. Experimentell del………………………………….5

6. Beräkning…………………………………………………………………..6

Introduktion

Huvuddelen av läkemedel och alla vitaminer är komplexa organiska ämnen. En betydande del av biologiskt aktiva substanser erhålls genom kemisk syntes. Under senare år har nya läkemedel och nya metoder för syntes av kemiska och farmaceutiska läkemedel dykt upp.

Men värdigheten, betydelsen och behovet av syntes av beprövade tekniker, till exempel aspirin (acetylsalicylsyra), minskar inte.

Aspirin erhålls från renad salicylsyra. Den andra typen av råmaterial för produktion av acetylsalicylsyra är ättiksyraanhydrid, vars mängd kan vara olika - en eller två ekvivalenter.

Det finns två metoder för att få acetylsalicylsyra:

Ι-metoden kännetecknas av användningen av en mol ättiksyraanhydrid i närvaro av ett lösningsmedel - bensen.

Med ΙΙ-metoden tas ättiksyraanhydrid i dubbel mängd i ett surt medium.

Syntes av aspirin

Vi utförde syntesen av aspirin med den andra metoden.

Under reaktionen bildas aspirin:

OH OSOSH3

2(CH3CO)2O + (CH3CO)2O + CH3COOH

COUN COUN

T pl.=136–137˚C

Båda metoderna kännetecknas av bildandet av biprodukter:

"diplosal" "acesal"

Men om du följer tekniken kan du eliminera dem.

Nästa huvuduppgift i syntesen av något läkemedel är den analytiska kontrollen av droger. Denna kontroll under syntesprocessen förtjänar stor uppmärksamhet och är avsedd att säkerställa mängden läkemedelssubstrat som erhålls.

Efter att ha syntetiserat "aspirin" genomförde vi således analyser för äktheten och kvantitativ bestämning av läkemedlet. Autenticitet: vi observerade bildandet av en vit fällning vid kokning med alkali och surgöring av lösningen med svavelsyra; Alkohollösningen har en skarp eterisk lukt. I en lösning av järnoxidklorid finns en ljus lila färg, med tillsats av formaldehyd en rosa färg.

Aspirin kvantifierades.

Vi jämförde aspirinet vi fick och det farmaceutiska och fick identiska resultat när det gäller äkthet och kvantitativ bestämning.

Genomföra analyser av utrustningsspolningar

Ett specifikt kännetecken för tillverkningen av läkemedel är användningen av multifunktionsutrustning, såsom nitratorer.

Därför är nästa huvuduppgift att verifiera effektiviteten av utrustningsrengöringsprocedurer. Detta måste göras för att undvika korskontaminering av den resulterande produkten.

För att göra detta, analysera tvättar från utrustningens arbetsytor för närvaron av huvudämnet som ingår i läkemedlet som senast bearbetades.

Det bör inte finnas mer än 0,1 % av detta ämne i spolningen.

Lösningsmedlet spelar en viktig roll i den kvantitativa bestämningen av spårmängder i svabbar, eftersom forskningsmetoder baseras på analys av lösningar.

Därför valde vi initialt lösningsmedel för det resulterande "aspirinet".

Lösningsmedel

För analys väljs lösningsmedel i enlighet med doseringsformen (tabletter, kapslar, pulver, etc.).

Bland alla lösningsmedel som presenteras i tabellen kan destillerat vatten, etylalkohol och natriumhydroxid användas i aspirinforskning.

Det är känt från litterära källor att de mest universella metoderna för att analysera aspirin i plommon är spektrofotometri och fotokolorimetri.

Fotometri – kan användas om de analyserade ämnenas reaktivitet gör det möjligt att erhålla färgade föreningar baserade på dem.

Spektrofotometrisk metod – har en fördel jämfört med fotokolorimetri, eftersom det inte kräver reaktioner för att omvandla dem till färgade föreningar, men det finns en intensiv ljusabsorption i det ultravioletta området av spektrumet.

Slutsats:

1. Litterärt material om syntes och analys av acetylsalicylsyra studerades.

2. Aspirinsyntes utfördes. Utbytet och smältpunkten bestämdes.

3. Autenticiteten och det kvantitativa innehållet av aspirin bestämdes.

4. En jämförelse gjordes av data om syntetiserat och farmaceutiskt aspirin.

5. Behovet av analys av utspolningar av utrustning har visats.

Experimentell del.

Syntes av acetylsalicylsyra.

3,5 g salicylsyra hälls i kolven och 4,5 ml hälls. Ättiksyraanhydrid, 2-3 droppar koncentrerad svavelsyra. Under omrörning värms blandningen i 20-30 minuter i ett vattenbad vid 60˚C, kyls till rumstemperatur, häll i ett glas vatten. Den separerade fällningen filtreras bort. Bestäm utgången för vägning.

Utbyte 97 %, smp. 136-137˚С (vatten, ättiksyra).

2. Äkthet

0,5 g av läkemedlet kokas i 3 minuter med 5 ml. lösning av natriumhydroxid, kyls sedan och surgörs med utspädd svavelsyra, en vit kristallin fällning frigörs. Lösningen hälls i ett annat provrör och 2 ml tillsätts till det. alkohol och 2 ml. koncentrerad svavelsyra luktar lösningen av etylacetat. Tillsätt 1-2 droppar järnkloridlösning till fällningen, en violett färg visas.

0,2 g av läkemedlet placeras i en porslinskopp, 0,5 ml tillsätts. koncentrerad svavelsyra, rör om och tillsätt 1-2 droppar vatten, lukten av ättiksyra känns. Tillsätt sedan 1-2 droppar formalin, en rosa färg visas.

3. Kvantifiering.

Cirka 0,5 g av läkemedlet (exakt vägt) löses i 10 ml. neutraliserad med fenolftalein (5-6 droppar) och kyld till 8˚ -10˚ alkohol. Lösningen titreras med samma indikator 0,1 och natriumhydroxidlösning tills den blir rosa.

Beräkning.

masp. = 0,6462 g.

V(NaOH) = 36,7 ml.

T(NaOH) = 0,0038025

M.M (NaOH) = 40

T(NaOH)* V*M.M asp

M'asp. =

m'asp. = 0,6281 g.

m'asp. * 100 %

Med asp = masp.

Statens läroanstalt för högre yrkesutbildning

SIBERIENS STATLIGA MEDICINSKA UNIVERSITET vid Federal Agency for Health and Social Development

INSTÄLLNINGEN FÖR KEMI

Laboratoriearbete

Syntes av acetylsalicylsyra

Avslutad:Konstantinova E.S.

Kontrollerade:Universitetslektor vid Institutionen för kemi Prishchepova O.F.

TOMSK - 2013

Teoretisk del

Mål: Att behärska metoden för syntes av acetylsalicylsyra (aspirin). Studera aspirins struktur, egenskaper, användning och medicinska värde.

ACETYLSALICYLISK (2-(ACETYLOXY)-BENSOSYRA - vitt kristallint ämne, smältpunkt 133-136 O C; vid uppvärmning över 140 O C sönderdelas, är svagt lösligt i vatten, mycket lösligt i alkohol, i alkaliska lösningar och hydrolyserar vid förvaring i fuktig atmosfär. Detta ämne erhålls genom att reagera salicylsyra med ättiksyraanhydrid:

Acetylsalicylsyra har använts flitigt i mer än 100 år som läkemedel - febernedsättande, smärtstillande och antiinflammatorisk. Det finns mer än 50 namn - varumärken för droger, vars huvudsakliga aktiva princip är detta ämne. Acetylsalicylsyra är en långlever i läkemedelsvärlden den firade officiellt sitt hundraårsjubileum 1999 och är fortfarande den mest populära medicinen i världen. En annan egenskap hos acetylsalicylsyra är att det är det första syntetiska läkemedlet. Sedan urminnes tider har människan använt medicinalväxter, sedan lärt sig att isolera rena medicinska substanser från växtextrakt, men den första medicinen, vars kompletta analogi inte finns i naturen, var acetylsalicylsyra. Det finns ett liknande ämne i naturen - salicylsyra. Denna förening finns i pilbark och är läkande egenskaper har varit kända sedan antiken. Ett avkok av pilbark rekommenderades av Hippokrates som ett febernedsättande, smärtstillande och antiinflammatoriskt medel. År 1828 isolerade den tyske kemisten Büchner ett ämne från pilbark som han kallade salicin (från det latinska namnet för pil - Salix). Lite senare erhölls ren salicylsyra från salicin, och det bevisades att den har medicinska egenskaper. År 1860 utvecklade den tyske kemisten A. Kolbe en metod för syntes av salicylsyra genom att reagera natriumfenolat med koldioxid, och snart dök en anläggning för tillverkning av detta ämne upp i Tyskland:

1893 utvecklade Felix en metod för att framställa ren acetylsalicylsyra, och efter att ha testat läkemedlet på djur (förresten, de utfördes också för första gången i historien) patenterade Bayer 1899 varumärket aspirin - namnet som detta läkemedel är mest känt. Man tror att läkemedlets namn gavs för att hedra St. Aspirinus, skyddshelgon för alla huvudvärkspatienter. Acetylsalicylsyra sänker temperaturen, minskar lokala inflammatoriska processer och lindrar smärta. Det tunnar även ut blodet och används därför när det finns risk för blodproppar. Det har bevisats att långvarig användning av en liten dos acetylsalicylsyra av personer som är benägna att drabbas av hjärt- och kärlsjukdomar avsevärt minskar risken för stroke och hjärtinfarkt. Men vi får inte i något fall glömma att mediciner inte får missbrukas. Som alla andra läkemedel är acetylsalicylsyra osäker. En överdos kan leda till förgiftning, manifesterad av illamående, kräkningar, magsmärtor, yrsel och allvarliga fall- till giftig inflammation i lever och njurar, skador på centrala nervsystemet(störning av koordination av rörelser, förvirring, kramper) och blödningar.

Mycket av den irriterande effekten av aspirin beror på dess dåliga löslighet. Om du sväljer en tablett absorberas den långsamt en olöst partikel av ämnet kan "klibba" till slemhinnan under en tid, vilket kan orsaka irritation. För att minska denna effekt, krossa helt enkelt en aspirintablett till pulver och skölj ner den med vatten ibland rekommenderas alkaliskt vatten för detta ändamål. mineralvatten, eller köp lösliga former av aspirin - brustabletter. Trots det faktum att acetylsalicylsyra har varit känt så länge och används mycket som läkemedel, dök en förklaring av mekanismen för dess verkan på kroppen först på 1970-talet. Den brittiske vetenskapsmannen J. Vane fick Nobelpriset i fysiologi eller medicin och titeln riddare av drottning Elizabeth II 1982 för sitt arbete med att studera de fysiologiska effekterna av acetylsalicylsyra. Wayne upptäckte att acetylsalicylsyra blockerar syntesen av vissa hormonliknande ämnen i kroppen - prostaglandiner, som är ansvariga för regleringen av många kroppsfunktioner, i synnerhet hämmar den syntesen av prostaglandiner som orsakar inflammatoriska fenomen. Biverkningar av acetylsalicylsyra förklaras av en nedgång i syntesen av andra prostaglandiner som är ansvariga för blodkoagulering och reglering av bildningen av saltsyra i magen.

Ytterligare forskning visade att inte alla egenskaper hos detta ämne är förknippade med att blockera syntesen av prostaglandiner. Verkningsmekanismen för acetylsalicylsyra är komplex och inte helt förstådd, och dess egenskaper är fortfarande föremål för studier av många forskarlag. Omkring 4 000 publicerades bara under 2003 vetenskapliga artiklarägnas åt krångligheterna i den fysiologiska verkan av detta ämne. Forskare, å ena sidan, hittar nya användningsområden för gammal medicin. Å andra sidan, baserat på forskning, nya mediciner acetylsalicylsyra, vars biverkningar minimeras. Självklart kommer acetylsalicylsyra att ge arbete åt mer än en generation av forskare - fysiologer och farmaceuter.

syntes av acetylsalicylsyrakarbonat

Praktisk del

Materialstöd

Mikrovågssystem ETHOS 1600, glasrör (40 cm, 29 skarvar), 100 ml tvåhalsad kolv, magnetomrörare, effektiv kylare, glasfilter (diameter 6 cm), bunsenkolv, exsickator.

Ämnen:

Salicylsyra (smp 157-159 °C) 13,8 g (100 mmol)

Ättiksyraanhydrid (kokpunkt 138-140,5 °C) 12,8 g (11,9 ml, 125 mmol)

Konc. svavelsyra (96%) 3 droppar

Natriumhydroxid 5 g

Etanol för omkristallisation ca 30 ml

Vattenlösning av järn(III)klorid (0,1 M) flera milliliter

Syntesberäkning

UtgångsämneMolekylvikt (g/mol) Använd mängd Salicylsyra 138 g/mol 13,8 g Ättiksyraanhydrid 102 g/mol 12,8 g Natriumhydroxid 40 g/mol 5 g Svavelsyra 98 g/mol 3 droppar Etanol 46 g/mol 30 ml

Arbetets framsteg

Reaktionsapparaten inkluderar en 100 ml tvåhalsad kolv utrustad med magnetomrörare, temperatursensor och intensiv kylning. En blandning av 13,8 g salicylsyra och 12,8 g ättiksyraanhydrid placeras i en reaktionskolv och tre droppar koncentrerad svavelsyra tillsätts. Enheten installeras i ett mikrovågssystem med hjälp av ett glasrör. Reaktionsblandningen upphettas under omröring i 90 sekunder vid 900 W och 140°C. Under efterföljande kylning stelnar den klara gulaktiga lösningen till en kompakt vit kristallin massa.

Produktens höjdpunkt

Efter kylning till rumstemperatur krossas det fasta ämnet i en kolv och rörs om i 30 minuter med 50 ml vatten. Det fasta ämnet sugs sedan av genom ett glasfilter. Återstoden på filtret tvättas på filtret tre gånger med 30 ml portioner vatten, så att tvättvattnet passerar genom filtret utan vakuum och sugs sedan försiktigt av. Filtratet kasseras.

Råprodukten på filtret analyseras med avseende på eventuell salicylsyrahalt med användning av en lösning av järn(III)klorid. Om testresultatet är negativt, torkas produkten i en exsickator över granulär natriumhydroxid under reducerat tryck till konstant vikt. Torkning tar också bort ättiksyra bunden till produkten.

Utgång:16,0 g (89%); smp. 136°C.

För ytterligare rening, om produkten fortfarande innehåller salicylsyra, omkristalliseras den från etanol-vatten. För att göra detta löses råprodukten under upphettning i cirka 30 ml etanol, sedan tillsätts cirka 60 ml genom återloppskokning varmvatten. Blandningen kyls långsamt och kolven placeras i ett isbad för att fullborda kristallisationen. Produkten sugs av och torkas.

Utgång14,6 g (81%), smp. 136°C.

Utan tillsats av svavelsyra är råproduktsutbytet cirka 83 % och innehåller fortfarande stora mängder salicylsyra. Efter omkristallisation är utbytet under 70%.

Kvalitativ reaktion. Järn(III)kloridtest

Cirka 10 mg av ämnet löses i cirka 5 ml etanol och 1 till 2 droppar 0,1 M tillsätts vattenlösning järn(III)klorid. Intensiv lila färgning av lösningen indikerar närvaron av salicylsyra.

Slutsats

Vi har behärskat metoden för syntes av acetylsalicylsyra (aspirin). Vi studerade strukturen och egenskaperna hos aspirin.

Acetylsalicylsyra har antiinflammatoriska, febernedsättande och smärtstillande effekter och används ofta för febertillstånd , huvudvärk, neuralgi, etc. och som ett antireumatiskt medel.

Den antiinflammatoriska effekten av acetylsalicylsyra (och andra salicylater) förklaras av dess inverkan på de processer som inträffar på platsen för inflammation : minskad kapillärpermeabilitet, minskad hyaluronidasaktivitet , begränsar energitillförseln av den inflammatoriska processen genom att hämma bildandet av ATP etc. I mekanismen för antiinflammatorisk verkan är hämning viktig biosyntes av prostaglandiner .

Den febernedsättande effekten är också förknippad med effekten på hypotalamiska termoregleringscentra.

Den analgetiska effekten beror på påverkan på smärtkänslighetscentra, såväl som salicylaters förmåga att minska den algogena effekten av bradykinin .

Den blodförtunnande effekten av aspirin gör att det kan användas för att minska det intrakraniella trycket vid huvudvärk.

Aspirinär ett av de säkraste och billigaste smärtstillande medlen på marknaden. Andra smärtstillande medel upptäcktes och tillverkades före aspirin, men det var acetylsalicylsyra som fick acceptans som ett receptfritt läkemedel i Europa och USA vid 1900-talets början.

Idag konsumerar bara amerikaner 16 000 ton acetylsalicylsyra per år, motsvarande 80 miljoner tabletter, och vi spenderar cirka 2 miljarder dollar om året på receptfria smärtstillande medel, varav många innehåller aspirin eller liknande.

Läkemedlet är för närvarande tillgängligt i flera doseringsformer i varierande koncentrationer från 0,0021 till 0,00227 ounces (60 till 650 milligram), men läkemedlet används mest i tablettform. Andra doseringsformer inkluderar kapslar, kapletter, suppositorier och flytande elixir.

Var används Aspirin?

Aspirin kan användas för att bekämpa en mängd olika hälsoproblem: cerebral trombos (med mindre än en tablett per dag); allmän eller feber (två till sex tabletter per dag, såväl som sjukdomar som reumatisk feber, och) och hjälper också till att förhindra hjärtinfarkt. Dessutom använder biologer aspirin för att störa verkan av vita blodkroppar och molekylärbiologer använder läkemedlet för att aktivera gener.

Det breda utbudet av effekter som acetylsalicylsyra kan orsaka gör det svårt att fastställa exakt hur det fungerar, och det var inte förrän på 1970-talet som biologer föreslog att aspirin och relaterade läkemedel (som ibuprofen) fungerar genom att hämma syntesen av vissa läkemedel som orsakar smärta och . Sedan dess har forskare gjort ytterligare framsteg i att förstå hur aspirin fungerar. De vet nu till exempel att aspirin och dess släktingar faktiskt förhindrar tillväxten av celler som orsakar inflammation.

Aspirins historia

Den förening från vilken aspirins aktiva ingrediens, salicylsyra, ursprungligen härrörde, upptäcktes i pilbark 1763 av pastor Edmund Stone från Chipping Norton, England. (Willow bark - Salix alba - innehåller höga halter av salicin, en glykosid av salicylsyra.) Tidigare bevis tyder på att Hippokrates Antikens Grekland använde pilblad för samma ändamål - för att minska feber och minska smärta i sjukdomsområdet.

Under 1800-talet utvann olika forskare salicylsyra från pilbark och syntetiserade föreningen syntetiskt. Sedan, 1853, syntetiserade den franske kemisten Charles F. Gerhardt en primitiv form av aspirin, ett derivat av salicylsyra. 1897, Felix Hoffmann, en tysk kemist som arbetar för Bayer I.G. Farber upptäckte den bästa metoden för att syntetisera drogen. Även om Hoffmann ibland felaktigt får kredit för att ha upptäckt acetylsalicylsyra, insåg han att acetylsalicylsyra var ett effektivt smärtstillande medel utan biverkningar av salicylsyra (det skulle bränna halsar och oroliga magar).

Bayer sålde aspirin med början 1899 och dominerade smärtstillande industrin fram till första världskriget, då Sterling Drug köpte tyskägda Bayer's New

York. Idag är "Aspirin" ett registrerat varumärke som tillhör Bayer i många länder runt om i världen, men i USA och Storbritannien är aspirin helt enkelt det generiska namnet för acetylsalicylsyra.

Produktionen av aspirin har parallella framsteg inom läkemedelstillverkning i allmänhet, med betydande mekanisering som ägde rum i början av nittonhundratalet. Aspirintillverkningen är nu högst automatiserad och, i vissa läkemedelsföretag, helt datoriserad.

Även om tillverkningsprocessen för aspirin varierar mellan läkemedelsföretag, doseringsformer och kvantiteter är processen inte lika komplex som processen för många andra droger. Specifikt kräver tillverkningen av hårda aspirintabletter endast fyra komponenter: den aktiva ingrediensen (acetylsalicylsyra), majsstärkelse, vatten och ett smörjmedel.

Råvaror för Asprin

För att göra hårda aspirintabletter tillsätts majsstärkelse och vatten till den aktiva ingrediensen (acetylsalicylsyra) för att fungera som både bindemedel och fyllmedel tillsammans med ett smörjmedel. Bindemedel hjälper till att hålla ihop tabletterna; Hjälpämnen (spädningsmedel) ger tabletter ökad vikt för att ge tabletter av lämplig storlek. En del av smörjmedlet tillsätts under blandningen och resten tillsätts efter att tabletterna pressats. Smörjmedlet hindrar blandningen från att fastna på maskinerna. Möjliga smörjmedel inkluderar: hydrerad vegetabilisk olja, stearinsyra, talk eller aluminiumstearat. Forskare har genomfört betydande forskning och studier för att isolera det mest effektiva smörjmedlet för hårda aspirintabletter.

Tuggbara aspirintabletter innehåller olika spädningsmedel, såsom mannitol, laktos, sorbitol, sackaros och inositol, som gör att tabletten löses upp snabbare och ger läkemedlet en behaglig smak. Dessutom tillsätts smakämnen som sackarin och färgämnen till tuggtabletter. Färgämnen som för närvarande är tillgängliga i USA inkluderar: FD&C Yellow No. 5, FD&C Yellow No. 6, FD&C Red No.3, FD&C Red No. 40, FD&C Blue No. 1, FD&C Blue No. 2, FD&C Green No. 3, begränsade mängder D- och C-färgämnen och järnoxider.

Former av aspirin

Aspirintabletter finns i olika former. Deras vikt, storlek, tjocklek och hårdhet kan variera beroende på doskvantitet. Tabletternas övre och undre ytor kan vara plana, runda, konkava eller konvexa i varierande grad. Tabletterna kan också ha en linje längs mitten av den yttre ytan så att tabletterna kan delas på mitten om så önskas. Tabletterna kan vara graverade med en symbol eller bokstäver för att identifiera tillverkaren.

Aspirintabletter av samma doskvantitet tillverkas i omgångar. Efter noggrann vägning blandas de nödvändiga ingredienserna och pressas till enheter av granulär blandning som kallas sniglar. Tackorna filtreras sedan för att avlägsna luft och klumpar och komprimeras (eller perforeras) igen till flera individuella pellets. (Antalet tabletter beror på batchstorlek, doseringsmängd och vilken typ av tablettmaskin som används.) Register över varje batch förs under hela tillverkningsprocessen och de färdiga tabletterna genomgår flera tester innan de buteljeras och förpackas för distribution .

Proceduren för att göra hårda aspirintabletter, känd som torrgranulering eller stansning, är följande:

Aspirin kvalitetskontroll

Att upprätthålla en hög kvalitetskontroll är oerhört viktigt inom läkemedelsindustrin, såväl som inom Food and Drug Administration (FDA). Alla maskiner steriliseras före produktionsprocessen för att säkerställa att produkten inte är kontaminerad eller utspädd på något sätt. Dessutom hjälper operatörerna till att upprätthålla exakt och enhetlig dosering genom hela produktionsprocessen genom att utföra periodiska kontroller samtidigt som de är noggranna konton och administrera de nödvändiga testerna. Tablettens tjocklek och vikt kontrolleras också.

När tabletterna väl har producerats genomgår de flera kvalitetstester som tabletts hårdhet och sprödhetstester. För att säkerställa att tabletter inte skalar eller går sönder under normala förhållanden testas de för hårdhet i en maskin som Schleuniger (eller Heberlein) Tablet Hardness Tester. De är också testade för bräcklighet, vilket gör att surfplattan tål påfrestningarna med förpackning och frakt. En maskin som kallas Roche Friabilator används för att utföra detta test. Under testet faller tabletterna och slås igen.

Ett annat test är tablettens sönderfallstest. För att säkerställa att tabletterna löser sig med önskad hastighet, placeras ett prov från satsen i en tablettsönderdelningstestare såsom Vanderkamp Tester. Denna enhet består av sex plaströr, öppen upptill och nedtill. De nedre delarna av rören är täckta med en nätskärm. Rören fylls med tabletter och nedsänks i vatten vid 37 grader Fahrenheit (2,77 grader Celsius) och dras ut under en viss tidsperiod och hastighet för att avgöra om tabletterna löses upp som avsett.

ACETYLSALICYLSYRA (2-(ACETYLOXY)-BENSOSYRA vit kristallin substans, svagt löslig i vatten, mycket löslig i alkohol och alkalilösningar. Detta ämne erhålls genom att reagera salicylsyra med ättiksyraanhydrid:

Acetylsalicylsyra har använts flitigt i mer än 100 år som ett febernedsättande, smärtstillande och antiinflammatoriskt läkemedel. Det finns mer än 50 varumärken för läkemedel vars huvudsakliga aktiva beståndsdel är denna substans. Denna ovanliga medicin kan kallas rekordhållare bland mediciner. Acetylsalicylsyra är en långlever i läkemedelsvärlden den firade officiellt sitt hundraårsjubileum 1999 och är fortfarande den mest populära medicinen i världen. Den årliga konsumtionen av läkemedel som innehåller acetylsalicylsyra överstiger 40 miljarder tabletter.

En annan egenskap hos acetylsalicylsyra är att det är det första syntetiska läkemedlet. Sedan urminnes tider har människan använt medicinalväxter, sedan lärt sig att isolera rena medicinska substanser från växtextrakt, men den första medicinen, vars kompletta analogi inte finns i naturen, var acetylsalicylsyra.

Det finns ett liknande ämne i naturen: salicylsyra. Denna förening finns i pilbark och dess helande egenskaper har varit kända sedan urminnes tider. Ett avkok av pilbark rekommenderades av Hippokrates som ett febernedsättande, smärtstillande och antiinflammatoriskt medel. År 1828 isolerade den tyske kemisten Büchner ett ämne från pilbark som han kallade salicin (från det latinska namnet för pil Salix). Lite senare erhölls ren salicylsyra från salicin, och det bevisades att den har medicinska egenskaper. Salicin, isolerat från pilbark, en restprodukt från korgtillverkning, användes som läkemedel, men det producerades i mycket små mängder och var dyrt. År 1860 utvecklade den tyske kemisten A. Kolbe en metod för syntes av salicylsyra genom att reagera natriumfenolat med koldioxid, och snart dök en anläggning för tillverkning av detta ämne upp i Tyskland:

Både salicin och billigare syntetisk salicylsyra användes i medicinsk praxis, men salicylsyra användes inte i stor utsträckning som läkemedel för internt bruk. På grund av sin höga surhet orsakar den allvarlig irritation av slemhinnor i mun, svalg och mage, och dess salter salicylater har en sådan smak att de flesta patienter gjorde dem sjuka.

Ett nytt läkemedel som har samma terapeutiska egenskaper, men mindre uttalade biverkningar, som salicylsyra, upptäcktes och patenterades av det tyska företaget Bayer. Enligt den officiella versionen led kemisten Felix Hoffmans far, som arbetade på företaget, av reumatism, och den kärleksfulla sonen gav sig i kast med att skaffa ett ämne som skulle lindra lidandet för hans reumatiska far, men som skulle få en trevligare smakar än salicylater och skulle inte orsaka magsmärtor. 1893 upptäckte han de önskade egenskaperna i acetylsalicylsyra, först erhållen från salicylsyra fyrtio år tidigare, men som inte hittade tillämpning. Hoffman utvecklade en metod för att producera ren acetylsalicylsyra, och efter att ha testat läkemedlet på djur (förresten, de utfördes också för första gången i historien) patenterade Bayer 1899 varumärket aspirin - namnet som detta läkemedel är mest kända. Man tror att läkemedlets namn gavs för att hedra St. Aspirinus, skyddshelgon för alla huvudvärkdrabbade, även om det finns en mer prosaisk förklaring. Salicylsyra kallades ofta för spirsaeure på den tiden eftersom den även fanns i kärrväxten ängsmyra (spiraea). Och varumärket är helt enkelt en förkortning av det då accepterade namnet för acetylsalicylsyra, acetylspirsaeure. Förresten, salicylsyra har också hittat sin plats i medicinen, dess lösning salicylalkohol behandlar hudinflammatoriska processer och ingår i många kosmetiska lotioner.

Acetylsalicylsyra sänker temperaturen, minskar lokala inflammatoriska processer och lindrar smärta. Det tunnar även ut blodet och används därför när det finns risk för blodproppar. Det har bevisats att långvarig användning av en liten dos acetylsalicylsyra av personer som är benägna att drabbas av hjärt- och kärlsjukdomar avsevärt minskar risken för stroke och hjärtinfarkt. Samtidigt saknar läkemedlet absolut den fruktansvärda nackdelen med många smärtstillande medel - beroende utvecklas inte till det. Det verkar vara en idealisk medicin. Vissa människor är så vana vid detta läkemedel att de tar det med eller utan anledning, vid minsta smärta eller bara "för säkerhets skull."

Men vi får inte i något fall glömma att mediciner inte ska missbrukas. Som alla andra läkemedel är acetylsalicylsyra osäker. En överdos kan leda till förgiftning, manifesterad av illamående, kräkningar, magsmärtor, yrsel och i svåra fall giftig inflammation i lever och njurar, skador på centrala nervsystemet (störning av motorisk koordination, förvirring, kramper) och blödningar.

Om en person tar flera mediciner samtidigt måste du vara extra försiktig. Vissa mediciner är oförenliga med varandra, och detta kan orsaka förgiftning. Acetylsalicylsyra ökar de toxiska effekterna av sulfonamider, förstärker effekten av smärtstillande och antiinflammatoriska läkemedel som amidopyrin, butadion, analgin.

Detta läkemedel har också biverkningar. Precis som salicylsyra, men i mycket mindre utsträckning, leder den till irritation av slemhinnorna i magen. Att undvika negativ påverkan på mag-tarmkanalen rekommenderas att ta detta läkemedel efter måltid med mycket vätska. Den irriterande effekten av acetylsalicylsyra förstärks av vinalkohol.

Mycket av den irriterande effekten av aspirin beror på dess dåliga löslighet. Om du sväljer en tablett absorberas den långsamt en olöst partikel av ämnet kan "klibba" till slemhinnan under en tid, vilket kan orsaka irritation. För att minska denna effekt, krossa helt enkelt en aspirintablett till pulver och drick den med vatten ibland rekommenderas alkaliskt mineralvatten för detta ändamål, eller köp lösliga former av aspirintabletter. Man bör dock komma ihåg att dessa åtgärder inte minskar risken för att utveckla gastrointestinala blödningar på grund av läkemedlets effekt på syntesen av "skyddande" prostaglandiner i magslemhinnan. Därför är det bättre att inte missbruka acetylsalicylsyra, särskilt för personer med gastrit eller magsår.

Ibland kan effekten av att minska blodpropp vara oönskad eller till och med farlig. Speciellt läkemedel som innehåller acetylsalicylsyra rekommenderas inte för användning veckan före operationen, eftersom det ökar risken för oönskade blödningar. Gravida kvinnor och små barn ska inte ta acetylsalicylsyra om det inte är absolut nödvändigt.

Trots det faktum att acetylsalicylsyra har varit känt så länge och används mycket som läkemedel, dök en förklaring av mekanismen för dess verkan på kroppen först på 1970-talet. Den brittiske vetenskapsmannen J. Vane fick Nobelpriset i fysiologi eller medicin och titeln riddare av drottning Elizabeth II 1982 för sitt arbete med att studera de fysiologiska effekterna av acetylsalicylsyra. Wayne upptäckte att acetylsalicylsyra blockerar syntesen av vissa hormonliknande ämnen i kroppen - prostaglandiner, som är ansvariga för regleringen av många kroppsfunktioner, i synnerhet hämmar den syntesen av prostaglandiner som orsakar inflammation. Biverkningar av acetylsalicylsyra förklaras av en nedgång i syntesen av andra prostaglandiner som är ansvariga för blodkoagulering och reglering av bildningen av saltsyra i magen.

Ytterligare forskning visade att inte alla egenskaper hos detta ämne är förknippade med att blockera syntesen av prostaglandiner. Verkningsmekanismen för acetylsalicylsyra är komplex och inte helt förstådd, och dess egenskaper är fortfarande föremål för forskning av många forskarlag. Bara under 2003 publicerades cirka 4 000 vetenskapliga artiklar om krångligheterna med de fysiologiska effekterna av detta ämne. Forskare, å ena sidan, hittar nya användningsområden för ett gammalt läkemedel, till exempel har nyare studier avslöjat mekanismen för effekten av acetylsalicylsyra på att sänka blodsockernivåerna, vilket är viktigt för patienter med diabetes. Å andra sidan utvecklas nya läkemedel mot acetylsalicylsyra, baserat på forskning, vars biverkningar minimeras. Självklart kommer acetylsalicylsyra att ge arbete åt mer än en generation av forskare, fysiologer och farmaceuter.

Material på Internet: http://www.remedium.ru

http://www.brandpro.ru/world/histories/h02.htm

http://www.inventors.ru/index.asp?mode=4212

http://www.roche.ru/press_analitic_medpreparat_apr.shtml

Ekaterina Mendeleeva

Häll 2 g salicylsyra förtorkad vid 100 °C och 2,8 ml ättiksyraanhydrid i en liten konisk kolv. Tillsätt 2–3 droppar koncentrerad svavelsyra och blanda innehållet i kolven väl. Utan att sluta omröra, värm blandningen i ett vattenbad vid 60 °C i 15 minuter och låt den sedan svalna till rumstemperatur.

Tillsätt 30 ml vatten till kolven, blanda väl och filtrera fällningen med en Buchner-tratt. Rå acetylsalicylsyra omkristalliseras från en blandning av lika volymer ättiksyra och vatten, filtreras, tvättas på filtret med isvatten och sedan med toluen. Aspirinet som erhålls på detta sätt torkas vid 40 - 60 ° C tills lukten av ättiksyra försvinner. Utbyte 95%. T pl 144°C

Förklaringar till syntesen

Acylering, dvs. Aminer, fenoler, alkoholer och andra föreningar kan genomgå ersättning av mobila väteatomer med syrarester - acyler. Under syntesen av aspirin ersätts det fenoliska hydroxylvätet i salicylsyra med en ättiksyrarest - acetyl (CH 3 CO-). Reaktionsmekanismen kan representeras enligt följande:

ättiksyraanhydrid jag:protonerad ättiksyraanhydrid

Detta är ett exempel på nukleofil substitution vid karbonylkolatomen i ättiksyraanhydrid. På grund av elektronbortdragande inflytande orto-karboxylgruppen i salicylsyra försvagas de grundläggande (och nukleofila) egenskaperna hos den fenoliska hydroxylen. Detta gör det nödvändigt att tillsätta en sur katalysator (konc. H2SO4) till blandningen. Fenol i sig acyleras av ättiksyraanhydrid i frånvaro av syra. Protonering av karbonylsyre resulterar i katjonen jag, där kolets elektrofilicitet ökar kraftigt. Detta underlättar nukleofila attacker och mellanliggande bildning II, i vilken karbonylkolet överförs från sp 2 - in sp 3 - skick.

När produkten omkristalliseras från utspädd ättiksyra, bör lösningen inte kokas längre än vad som krävs för att lösa upp acetylsalicylsyra för att undvika dess hydrolytiska sönderdelning. Den omkristalliserade produkten avfiltreras och fällningen tvättas först med en liten mängd isvatten och sedan med kall toluen.

Ren acetylsalicylsyra har en smältpunkt på 144 °C. Men den sönderdelas när den värms upp, så dess verkliga smältpunkt är svår att fastställa. Vanligtvis är resultatet ett läkemedel som smälter i intervallet 129 – 133 °C.

Säkerhetsfrågor

1. Varför, under växelverkan mellan salicylsyra och ättiksyraanhydrid, fungerar syret i fenolgruppen snarare än karboxylgruppen OH som det nukleofila centrumet?

2. Varför är salicylsyra svårare att acylera än fenol?

3. Förklara varför svavelsyra accelererar acyleringsreaktionen av salicylsyra?

4. Skriv reaktionen av aspirinhydrolys. Hur kan denna reaktion påverka resultatet av att bestämma smältpunkten för det resulterande läkemedlet? Vad ska göras för att säkerställa att läkemedlets smältpunkt är så nära som möjligt den verkliga smältpunkten för acetylsalicylsyra (135 ° C)?

5. Skriv ett diagram över mekanismen för hydrolys av acetylsalicylsyra som äger rum i ett surt medium. Kommer aspirin att hydrolysera i en alkalisk miljö?

6. Vilken färgreaktion kan användas för att detektera en inblandning av salicylsyra i acetylsalicylsyra som har lagrats länge? För att svara på denna fråga måste du läsa i läroboken om färgreaktioner av fenoler.

7. Vilka försiktighetsåtgärder bör vidtas vid syntetisering av acetylsalicylsyra?

2.1.6. n-Butylacetat

I en rundbottnad kolv med en kapacitet på 100 ml, utrustad med en fälla för att separera vatten och en återloppskylare (fig. 14), placera 10 ml isättika, 12 ml n-butylalkohol, 5 droppar konc. svavelsyra och flera små porslinsbitar som ska fungera som "pannor". Värm upp kolven i ett sandbad. Vätskan ska koka ganska intensivt, men återloppskylaren ska inte "kvävas".

Vattnet som bildas av reaktionen flyger bort från reaktionskolven tillsammans med alkohol och esterångor. Ångblandningen kondenserar i återloppskylaren, kondensatet faller från den i en fälla och skiktar sig i den. Det övre organiska skiktet, som innehåller den bildade estern och butylalkoholen, går tillbaka (strömmar) in i kolven, och det undre skiktet av vatten ökar gradvis.

Efter att mängden vatten i fällan slutat öka får kolven svalna och reaktionsblandningen tillsammans med innehållet i fällan överförs till en separertratt. Det undre skiktet separeras och det översta skiktet tvättas först med vatten, sedan med en 5% sodalösning och igen med vatten. Estrar ger stabila emulsioner när de skakas kraftigt med tvättmedel; För att undvika detta är det tillrådligt att inte skaka separertratten, utan att göra en rörelse som liknar en "åtta" med den. T Tvättat butylacetat dehydratiseras med kalcinerat natriumsulfat i minst 6 timmar och utsätts sedan för fraktionerad destillation, varvid fraktionen vid 124–126 °C samlas upp. Utbyte 80%. T koka 126 °C Med denna metod kan följande erhållas: från isobutylalkohol - isobutylacetat, T koka 118 °C, från isoamylalkohol - isoamylacetat,

topp 142°C.

Förklaringar till syntesen

Ris. 14. Installation för att utföra reaktioner med azeotropisk destillation av vatten: 1 – reaktionskolv, 2 – fälla för vattenavskiljning, 3 – återloppskylare, 4 – luft- eller sandbad Förestringsreaktionen är därför en reversibel process för att uppnå en mer fullständig omvandling karboxylsyra i estern avlägsnas det resulterande vattnet från reaktionsblandningen. För att göra detta, använd vattenets förmåga att destillera bort från reaktionsmassan i form azeotropisk blandning

med alkohol och ester. T En azeotrop blandning av ämnen kokar och destillerar som en enskild förening med en specifik kokpunkt; den kan inte separeras genom destillation. Ett exempel på en azeotrop blandning är 96 % etylalkohol. Denna azeotrop har en kokpunkt på 78,17 °C, till skillnad från kokar av ren etanol 78,3°C. För att få 100% ("absolut") etanol måste ansöka: binder vatten kemiskt med vattenfria salter (CuSO 4), kalciumoxid, magnesiummetall. Det är också möjligt att avdestillera vatten som en bensen-etanol-vatten-ternär azeotrop genom att tillsätta bensen till 96% etanol, följt av destillation.

Azeotropa blandningar kan ha lägre eller högre kokpunkter jämfört med T högar av deras beståndsdelar. För att separera vatten används blandningar med lägsta kokpunkt. Inte varje par av flyktiga ämnen bildar en azeotrop blandning. Till exempel bildar ättiksyra inte en azeotrop med vatten. I de fall där varken reagensen eller reaktionsprodukten bildar azeotropa blandningar med vatten eller när förhållandet mellan vatten och organisk förening i azeotropen är för lågt (som t.ex. i fallet med etylalkohol), ett lösningsmedel som kan bilda en azeotrop blanda med vatten. Sålunda, vid framställning av etyl- eller propylacetat med den ovan beskrivna metoden, tillsätts 35–40 ml kloroform eller koltetraklorid till kolven.

En azeotrop blandning av vatten-butylalkohol destilleras vid 92,7 °C (jämför med kokpunkter n-butanol, vatten och ättiksyra). Den innehåller 42,5 % H 2 O och 57,5 ​​% alkohol. Azeotrop vatten- n-butylacetat, innehållande 28,7 % H2O och 71,3 % ester, kokar vid 90,2 °C. I närvaro av alla tre komponenterna destilleras även den ternära azeotropa blandningen av vatten-butanol-butylacetat.

2.2. ELEKTROFILT SUBSTITUTION
I DET AROMATISKA OMRÅDET