Synthese und Bestimmung von Acetylsalicylsäure

Synthese von Acetylsalicylsäure (Aspirin)
Prinzip:
Aspirin ist ein fiebersenkendes, schmerzstillendes und entzündungshemmendes
Medikament. Es entsteht durch die Reaktion von Essigsäureanhydrid und Salicylsäure:
COOH
OH
+
O
C
O
C
COOH
O C
CH3
O
CH3
CH3
+
CH3COOH
O
Salicylsäure
Essigsäureanhydrid
Acetylsalicylsäure
M: 138 g . mol-1
102 g . mol-1
180 g . mol-1
Chemikalien:
Essigsäure
60 g . mol-1
Salicylsäure
Essigsäureanhydrid (mit Dispenser)
Schwefelsäure konz.
Ethanol
0.1 M Eisen(III)-chlorid-Lösung (FeCl 3 )
Material:
2 x 250 ml-Erlenmeyerkolben
Saugflasche
25 ml- und 100 ml-Messzylinder
Porzellannutsche, Filterpapier
100 ml-Becherglas
Gummiring
150 ml-Becherglas
Heizrührer und Magnetfisch
50 ml-Becherglas
Thermometer
Arbeitsanleitung:
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12.2 g Salicylsäure werden abgewogen und in den 250 ml-Erlenmeyer gegeben.
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15 ml Essigsäureanhydrid (16.25 g) werden dazugegeben.
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Mit einer Plastikpipette werden 6 Tropfen Schwefelsäure zugesetzt.
-
Unter gelegentlichem Rühren wird das Reaktionsgemisch während 15 Minuten auf 60° C gehalten.
Dann lässt man das Gemisch auf Raumtemperatur abkühlen.
-
Man fügt 150 ml Wasser zu und rührt gut um.
-
Das erhaltene Rohaspirin wird abgenutscht.
-
Das Produkt wird in 35 ml heissem Ethanol (auf der Heizplatte erwärmt) gelöst.
-
Diese Lösung wird in 80 ml 70° C heisses Wasser gegossen.
-
Nach dem Erkalten können die erhaltenen Kristalle erneut abgenutscht und getrocknet werden.
Reinheitskontrolle:
Eine Spatelspitze des Produkts wird in etwa 10 ml Wasser gelöst und anschliessend mit 3 ml Eisen(III)chlorid-Lösung versetzt. Enthält das Produkt noch Salicylsäure, so verfärbt sich die Lösung violett.
Aufgaben:
-
Bestimmen Sie die Ausbeute dieser Synthese.
-
Auf welcher Reaktion beruht die Reinheitskontrolle?
Dünnschichtchromatografie von Schmerzmitteln
Eine Folie ist mit Kieselgel beschichtet. Diese Schicht nennt man stationäre Phase. Das zu trennende
Gemisch wird in der Nähe des unteren Randes punktförmig aufgetragen. Anschliessend wird das
Plättchen in ein Gefäss gestellt, das eine geringe Menge Flüssigkeit enthält. Diese wird als Fliessmittel
oder mobile Phase, bezeichnet. Das Fliessmittel steigt nun durch die Kapillarkraft in der Schicht hoch.
Sobald es den Gemischfleck erreicht hat, sind die Teilchen des Gemischs der Anziehungskraft der
stationären Phase einerseits und der Anziehungskraft der mobilen Phase andererseits ausgesetzt. Je
nach Kräfteverhältnis bleibt ein Teilchen eher am Startpunkt oder es wandert eher mit der mobilen Phase.
Chemikalien:
Fliessmittel: 91 ml Chloroform, 6 ml Eisessig, 2.5 ml Essigsäuremethylester
Schmerzmittel-Tablette
Acetylsalicylsäure gelöst in Ethanol
Paracetamol gelöst in Ethanol
Prophenazon gelöst in Ethanol
Codein gelöst in Ethanol
Coffein gelöst in Ethanol
Ethanol
0.1 M Eisen(III)-chlorid-Lösung
0.1 M Kaliumhexacyanoferrat(III)-Lösung (K 3 [Fe(CN) 6 ]
Material:
DC-Plättchen: Kieselgel (SIL), Glaskapillaren
Chromatographie-Kammer
Mörser und Pistill
Trichter, Faltenfilter
25 ml-Messzylinder
UV-Lampe
Sprühfläschchen
Arbeitsvorschrift:
a) Vorbereitung der zu untersuchenden Schmerzmittelprobe
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Eine Tablette wird in einem Mörser zu einem feinen Pulver zerrieben.
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Dieses Pulver wird in einem RG in 20 ml Ethanol aufgelöst. Es wird eine Minute kräftig geschüttelt.
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Die Suspension wird durch einen Faltenfilter filtriert.
b) Dünnschichtchromatographie
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Die Probelösung wird mit einer Kapillare (1 cm vom unteren Rand entfernt) links
auf zwei DC-Plättchen aufgetragen (
mit Vergleichssubstanzen (
). Daneben werden zwei bzw. drei Punkte
, Acetylsalicylsäure, Paracetamol, Codein,
Prophenazon, Coffein) aufgetragen.
-
In die Chromatographiekammer wird ca. 10 ml Laufmittelgemisch eingefüllt.
-
Das Plättchen wird in die Kammer gestellt und erschütterungsfrei im
verschlossenen Gefäss stehen gelassen, bis die Laufmittelfront ca. 1 cm unter
dem oberen Rand steht.
1 cm
-
Nach dem Herausnehmen wird die Fliessmittelfront mit Bleistift markiert.
-
Das trockene Chromatogramm wird unter der UV-Lampe bei 254 nm betrachtet. Die Flecke werden
mit Bleistift markiert.
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Um Acetylsalicylsäure und Paracetamol nachzuweisen, werden die Plättchen fünf Minuten bei 110 °C
in den Trockenschrank gelegt.
-
In ein Sprühfläschchen gibt man 5 ml 0.1 M Eisen(III)-chlorid-Lösung und 5 ml 0.1 M
Kaliumhexacyanoferrat(III)-Lösung und besprüht damit das warme Plättchen.
Auswertung:
-
Welche Substanzen enthält das untersuchte Schmerzmittel?
Vergleichen Sie die Laufstrecke der Vergleichssubstanzen mit der Laufstrecke der Komponenten des
Schmerzmittels. Identische Stoffe wandern gleich weit.
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Berechnen Sie die R f -Werte der einzelnen Substanzen:
Rf =
Laufstrecke der Substanz
Laufstrecke des Fliessmittels
Die Laufstrecke wird von der Mitte der Auftragungsflecke bis zur Mitte der gelaufenen Flecke
gemessen.
Bestimmung des Gehalts an Acetylsalicylsäure
–
Acetylsalicylsäure wird durch OH -Ionen hydrolysiert. Es findet eine alkalische Hydrolyse des Esters statt.
Zudem wird die Carboxylgruppe deprotoniert.
COOH
O C
Chemikalien:
O
CH3
+ 2 OH-
COOOH
+
CH3COO- +
H2O
Aspirintablette (ca. 1 g)
1 M Natronlauge (Masslösung)
0.1 M Salzsäure (Masslösung)
Phenolphtalein
Material:
250 ml-Becherglas
250 ml-Messkolben
25 ml-Vollpipette
100 ml-Becherglas
50 ml-Bürette
Arbeitsanleitung:
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Die Tablette wird gewogen.
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Die Tablette und 25 ml Natronlauge werden in das 250 ml Becherglas gegeben und unter Rühren
während 10 Minuten über dem Bunsenbrenner erhitzt.
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Die Lösung wird ohne Verluste in einen 250 ml-Messkolben transferiert. Das Becherglas wird
mehrmals mit Wasser nachgespült und die Lösung im Messkolben auf 250 ml aufgefüllt.
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25 ml der Lösung werden in ein 100 ml-Becherglas pipettiert und mit ca. 4 Tropfen Phenolphtalein
versetzt.
-
Die Lösung wird mit 0.1 M Salzsäure auf farblos titriert.
Aufgabe:
-
Wie viel Massenprozent Acetylsalicylsäure enthält eine Aspirintablette?
1
M(Acetylalicylsäure) = 180 g . mol-

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