阿司匹林铜的制备和产品中铜含量的测定-实验报告.docx

阿司匹林铜的制备和产品中铜含量的测定实验目的（1） 了解阿司匹林和阿司匹林铜的理化性质，学会以阿司匹林为原料制备阿司匹林铜的原理和方法。（2） 学会用酸碱滴定法测定阿司匹林铜的原理和方法。（3） 用碘量法测定阿司匹林同中铜的含量，了解碘量法测铜的原理。（4） 加强滴定和无机制备的各项操作。一、 实验原理阿司匹林是一种应用广泛的解热镇痛抗炎药物。从19世纪初期首次应用到现在，它的新作用不断被发掘，用途越来越广泛。虽然疗效良好，但是由于阿司匹林类药物存在严重的消化道不良副作用，血药浓度愈高，副作用愈明显，因而限制了其对于需大量给药或长期给药系统方面的广泛应用。如何在减少用量的情况下，提高其疗效，降低副作用，仍为这类药物的研究主题。据文献报道 ，阿司匹林与铜络合后，抗炎作用增强数十倍，有一定的治疗价值，具有进一步研究价值。为此我们制备出了阿司匹林铜，并进行了质量控制的初步探索。阿司匹林铜为亮蓝色结晶粉末，无味，无吸湿、风化、挥发性，不溶于水、醇、醚及氯仿等溶剂中，微溶于二甲亚砜。受热不稳定，成一种浅绿色混合物。因能与氨水反应而溶于氨水，与盐酸反应使阿司匹林和铜离子解离出来。阿司匹林与硫酸铜的摩尔配比为2:1，配位方式属于桥式双齿配位。阿司匹林配位前羧羰基的vC=O振动位于l691cm-1。Cu2+将1个3d电子激发到4p轨道以满足dsp2杂化轨道的需要，配位时，每2个羧羰基提供4对孤对电子进入1个cu2+的上述4个空轨道，此时，原有的1691cm-1峰消失，分裂为l618cm-1和1412cm-12个峰，说明一COO一与Cu2+属于桥式双齿配位。阿司匹林乙酰氧基的vC=O振动位于l759cm-1与Cu2+配位后，分裂为l763cm-1和l726cm-12个峰，这一现象意味着一部分乙酰氧基受到其它因素的影响。在阿司匹林铜分子中，由于2个Cu2+各自都存在着一个未配对的4Pz电子，从几何构型上看它们可以发生相互作用，使得2个Cu2+之间形成了Pz一Pz弱键，而2个4Pz轨道的另一端则可与另一个阿司匹林铜分子上的乙酰氧基的羰基发生较弱的配位作用，这样有利于分子总体能量的降低。l763 cm-1和1726cm-12个强谱带分别被指定为未参与配位的C=O键和发生微弱配位作用的C=O键。1、 阿司匹林铜纯度测定本实验运用酸碱滴定的方法测定阿司匹林的纯度。以酚酞为指示剂，重点由无色变为浅红色。反应方程式如下：由于阿司匹林在纯水中溶解度较小，所以每份样品要以20ml的乙醇溶液溶解。实验前用酚酞为指示将乙醇溶液调至中性。氢氧化钠溶液以邻苯二甲酸氢钾为基准物质标定。2、 阿司匹林铜的制备本实验采用阿司匹林、氢氧化钠、五水硫酸铜为原料合成阿司匹林铜，反应方程式如下：阿司匹林与硫酸铜的摩尔配比为2:1。3、 阿司匹林铜中铜含量的测定本实验采取碘量法测铜。首先以碘酸钾为基准物质标定硫代硫酸钠，淀粉指示剂，终点由蓝色变为无色。反应方程式如下：IO3-+5I-+6H+ 3I2+3H2OI2+2S2O32- 2I-+S4O62-先用酸溶解阿司匹林铜，碘化钾与铜离子反应生成碘单质，以硫代硫酸钠滴定碘单质。由于碘化铜会强力吸附碘单质，是结果偏低，所以在快到终点时加入硫氰化钾，以释放出碘单质（硫氢化铜溶解度小于碘化铜）。反应方程式如下：二、 实验仪器与试剂仪器：电炉，烧杯，100ml容量瓶，胶头滴管，量筒，玻璃棒，表面皿，布氏漏斗，吸滤瓶，抽滤泵，分析天平，药匙，细口瓶，锥形瓶，碘量瓶。试剂：阿司匹林（s），NaOH（s），邻苯二甲酸氢钾（s），酚酞，无水乙醇，五水硫酸铜，硫代硫酸钠标准溶液，3mol/L硫酸溶液，6mol/L盐酸溶液，碘酸钾（s），碘化钾（s），硫氰化钾（s），0.5%淀粉溶液。三、 实验步骤1.阿司匹林原料的纯度测定（1）0.1mol/L NaOH标准溶液的配制与标定：在台秤上称取固体NaOH约2g，在烧杯中溶解后倒入500mL细口试剂瓶中，洗净烧杯（洗涤液也倒入试剂瓶中），用蒸馏水稀释至500mL，盖好瓶塞，充分混合均匀。以差减法准确称取0.450.55g邻苯二甲酸氢钾置于250mL锥形瓶中，加入蒸馏水50mL溶解固体（不溶解可以稍加热），加入酚酞指示剂12滴，用NaOH溶液滴定至溶液呈浅粉红色且30秒不褪色为终点，记录所消耗的NaOH的体积，平行滴定三次，计算NaOH标准溶液的浓度。（2）中性乙醇溶液的配制：用量筒量取70mL 95%乙醇溶液与烧杯中，加入12滴酚酞指示剂，用0.1mol/L NaOH标准溶液滴定至微红色，盖上表面皿，将此中性乙醇溶液冷却至10以下备用（冰水）。（3）阿司匹林原料的纯度测定： 准确称取试样0.30.35g，置于干燥的锥形瓶中，加入20mL 中性乙醇溶液，使其溶解，加入23滴酚酞指示剂，用0.1mol/L NaOH标准溶液滴定，当溶液颜色从无色变为淡红色时，即为终点，记录消耗NaOH标准溶液的体积，平行滴定三次，计算阿司匹林原料的纯度。2阿司匹林铜的制备称取NaOH 固体1.0g配制成20 mL水溶液，加入到阿司匹林的过饱和乙醇溶液(4.5 g阿司匹林用95%乙醇配制成25mL)中，边加边搅拌至阿司匹林全部溶解，反应温度宜控制在20以下，防止阿司匹林水解。称取五水硫酸铜3.125g（或者无水硫酸铜2g）溶于100ml热蒸馏水中，放冷后缓缓加置前述阿司匹林钠溶液中，边加边搅拌，生成沉淀。过滤，用乙醇、蒸馏水各冲洗3遍，自然干燥(24 h以上)，即得阿司匹林铜亮蓝色结晶粉末。3阿司匹林铜中铜的测定（1）0.1mol/L Na2S2O3溶液的配置： 称取12.5gNa2S2O35H2O固体于烧杯，加入约200mL新煮沸后冷却的蒸馏水溶解，加入约0.1gNa2CO3固体，然后用新煮沸冷却后的蒸馏水稀释至500mL，储存于棕色试剂瓶中，在暗处放置1-2周后在标定。（2）0.1mol/L Na2S2O3溶液的标定：准确称取0.350.40g KIO3基准物于100mL 小烧杯中，加水溶解后，定量移入100mL 容量瓶中，稀释至刻度，摇匀，计算其准确浓度。准确移取上述KIO3标准溶液25.00mL 置于250mL 碘量瓶中，加入5mL 3mol/L H2SO4，加入1g KI（s），在暗处放置5分钟使反应完全，加入100mL 水稀释，立即用Na2S2O3溶液滴定至呈淡黄色，然后加入2mL0.5%淀粉溶液，继续滴定至溶液由蓝色变为无色，记录消耗的Na2S2O3溶液的体积，平行滴定三次，计算浓度。（3）铜的滴定：称取80干燥至恒重的阿司匹林铜1.0 g，置于碘量瓶中，加5mL 6mol/L HCl，充分反应后加蒸馏水30mL摇匀，再加入2 g KI 摇匀，用Na2S2O3溶液滴定至近终点时，加入100g/L KSCN试剂1 mL，并加入2mL0.5%淀粉溶液，继续滴定至蓝色消失，且以10 min内不回蓝为准，记录消耗Na2S2O3溶液体积，平行滴定三次，计算产品中铜的含量。四、 实验数据记录及处理1.NaOH标准溶液的标定mKHC8H4O4/g0.49480.51030.5004VNaOH/ml初读数0.030.030.00终读书26.6027.4326.86V/ml26.5727.4026.86CNaOH mol/L0.091190.09120.09123CNaOH平均值 mol/L0.09121相对平均误差0.018%2.阿司匹林纯度测定m阿司匹林/g0.31060.31070.3126VNaOH/ml初读数0.030.010.01终读书16.1416.1416.24V/ml16.1116.1316.23w阿司匹林85.22%85.30%85.36%w阿司匹林平均值85.29%相对平均误差0.06%3.阿司匹林铜制备m NaOH = 1.00g m 阿司匹林 = 5.00g m 五水硫酸铜 = 3.13gm 理论 = 4.99g m 实际 = 4.79g产率 = 95.94%4.阿司匹林铜中铜的测定3.硫代硫酸钠的标定 V硫代硫酸钠/ml初读数0.000.000.00终读书27.7227.7127.64V/ml27.7227.7127.64C硫代硫酸钠 mol/L0.10370.10380.1040C硫代硫酸钠平均值mol/L0.6038相对平均误差0.096%4.阿司匹林铜纯度测定m阿司匹林铜/g1.00191.00101.0018V硫代硫酸钠/ml初读数0.250.000.01终读书18.9018.6018.65V/ml18.6518.6018.65W铜12.28%12.25%12.28%w铜12.27%相对平均误差0.11%五、 实验结果与分析阿司匹林纯度为85.29%，5.00g阿司匹林中含有0.7355g的杂质。阿司匹林铜纯度测定中，铜含量为12.27%，与此推算阿司匹林铜的质量为（5.00g*12.27%/M CuSO4*M 阿司匹林铜）=3.8g，杂质质量为1.2g左右。大于阿司匹林杂质0.7355g的质量。分析杂质来源主要有以下几点：（1） 阿司匹林中的杂质。（2） 阿司匹林部分水解为水杨酸或水杨酸的二聚体。（3） 部分阿司匹林被阿司匹林铜结晶包裹共同沉淀，或者洗涤不干净。（4） NaOH溶液和硫代硫酸钠标定的误差。（5） 测定阿司匹林铜纯度时，加入30ml无水乙醇又加入了30ml纯净水，使PH偏高，Cu离子水解，结果偏低。 结论：（1） 先确定作为原料的阿司匹林的纯度，通过计算得出所需的阿司匹林质量。配料摩尔比为乙酰水杨酸钠：硫酸铜一2：1，同时阿司匹林应过量50%。（2） 经分析杂质中阿司匹林和水杨酸的含量较高，因此应用三氯化铁溶液检验滤液中是否有阿斯匹林和水杨酸，再决定是否继续洗涤。（3） 阿司匹灵铜含量测定时，PH的控制较为关键。盐酸用量太少会导致反应不完全，且pH4时，铜离子水解，用硫代硫酸钠液滴定时，回蓝现象较严重，致使结果偏低。因此，宜把溶液调成弱酸性，滴定时充分振摇，可减少由于CuI吸附造成的影响。（4） 用纯净水溶解阿司匹林较为困难，可以考虑加入盐酸后先加入30ml无水乙醇，再加入适量蒸馏水（注意保持PH），这样溶解较快。