書名: 藥物合成技術(第二版)作者名: 錢清華 張萍本章字數: 1426字更新時間: 2019-03-12 12:14:01
第二節 生產實例——阿司匹林的生產技術
一、概述
阿司匹林(Aspirin)又名乙酰水楊酸,其化學名稱為2-乙酰氧基苯甲酸,化學結構式為:
阿司匹林為白色針狀或板狀結晶,熔點(m.p.)135~140℃,易溶于乙醇,可溶于氯仿、乙醚,微溶于水。阿司匹林是19世紀末合成的,至今仍廣泛使用,是世界上最重要的解熱鎮痛藥之一。目前全世界阿司匹林原料藥產量已達5萬噸左右,年產片劑1千多億片。多年來,阿司匹林一直是我國解熱鎮痛藥的支柱產品之一,年產量達1萬多噸,也是我國醫藥原料藥出口的大宗產品。
阿司匹林具有較強的抗炎功效,在臨床上被廣泛用于各種原因引起的發熱、頭痛、牙痛、肌肉痛、關節痛、腰痛、月經痛以及術后小傷口痛等,療效好,在用藥后24~48h即可退熱,關節紅腫疼痛癥狀明顯減輕。因此,阿司匹林一直是治療類風濕關節炎、骨關節炎等的首選藥物之一;此外,阿司匹林還可用于治療膽道蛔蟲引起的膽絞痛(可使蟲體退出膽道);其粉末局部用藥治療足癬的療效頗佳;對抑制血小板聚集有獨特功效,有助于降血壓、阻止血栓形成,可用它防治腦中風、冠心病、糖尿病性失明,以及預防抗生素所致的聽力障礙;預防老年癡呆癥,也有預防結腸癌、食道癌及胃癌等腫瘤的作用;可以減少突發心血管病患者死亡率,抗衰除皺,改善老年男性性功能。除了以上用途外,人們正在發現阿司匹林的某些新功能,如能治療老年性白內障、偏頭痛、妊娠高血壓、下肢靜脈曲張引起的潰瘍等。
經過幾十年的生產實踐,阿司匹林的生產已形成了一套十分成熟的工藝,其生產工藝簡單,收率和成本等也較為理想。其生產過程一般都是以苯酚為原料,經過與二氧化碳的羧化反應,生成水楊酸,再經升華后得到升華水楊酸,然后采用醋酐-醋酸方法,將水楊酸和醋酐進行酰化反應,最終得到乙酰水楊酸,也即阿司匹林。幾十年來,國內外生產企業基本按照這條工藝路線進行生產。現在由于社會對綠色、環保、節能等更加重視,科學界對阿司匹林生產幾十年來沿用的生產工藝重新進行了審視,有關阿司匹林工藝研究漸趨活躍,老產品正圖謀工藝創新,新生產工藝將會變得更理想、更完美。當然,一條工藝路線要能真正實現工業化大生產,還需經過實踐的檢驗。
思考
水楊酸可以從哪些植物中提取?
二、阿司匹林的生產技術
1.化學反應
阿司匹林是由水楊酸(鄰羥基苯甲酸)與醋酸酐進行酯化反應而得的。水楊酸可由水楊酸甲酯即冬青油(由冬青樹提取而得)水解制得,是一種具有雙官能團的化合物,其官能團一個是酚羥基、一個是羧基,羧基和羥基都可以發生酯化,而且還可以形成分子內氫鍵,阻礙酰化和酯化反應的發生,反應如下:
在合成過程中,還會發生阿司匹林自身縮合副反應,形成一種聚合物,通常利用阿司匹林和堿反應生成水溶性鈉鹽的性質,與聚合物分離。
聚合物的結構如下:
除上述反應副產物外,在阿司匹林合成體系中的另一個主要雜質是水楊酸,均可以通過過濾、洗滌、重結晶等處理方法加以分離。
2.酰化崗位操作
配料比為醋酐:水楊酸=1:1.27。
在裝有回流冷凝器的搪瓷玻璃酰化釜中,投入上批生產的母液及醋酐,在攪拌下加入水楊酸,逐步升溫至75~80℃,保溫攪拌反應5h。反應結束后,緩緩冷卻至析出結晶。用離心機過濾,收集乙酰水楊酸結晶,并盡量除去母液,收集母液供下批反應使用。晶體以冷水洗滌數次,濾干,以氣流干燥器干燥、過篩,即得乙酰水楊酸成品(阿司匹林)。
乙酰水楊酸(阿司匹林)生產流程圖如圖2-1所示。

圖2-1 乙酰水楊酸生產流程圖
1—母液;2—酰化釜;3—離心機;4—加料器;5—加熱器;6—鼓風機;7—氣流干燥器;8—旋風分離器