PROGETTO LAUREE SCIENTIFICHE Università degli Studi di Napoli “Federico II” PROGETTO LAUREE SCIENTIFICHE

SINTESI DELLA ”ASPIRINA”

Obiettivo 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 solforico conc. 4-5 gocce Acido salicilico (acido o-idrossibenzoico) 3 g Acido solforico conc. 4-5 gocce Anidride acetica 5 ml

Reagenti, Materiali, Attrezzature Materiale di consumo: • 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 Strumenti di misura: • Bilancia tecnica •Termometro ad alcol Vetreria: • 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

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. 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 Si scalda in bagnomaria a 50°C agitando cautamente circa 20-25 minuti per accelerare la reazione.

Fase III 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 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: 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 (AAS.) = ? MM 180.16g/mol 1)Pesare il prodotto grezzo 2) Individuare qual è il reagente limitante e calcolare le moli teoriche di A.A. : nA.S. = g/pm = 3/138.12 nA.A. = g/pm = (V x d)/102.09 nA.AS. = g/pm= ? 3) Calcolare la resa teorica 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). 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

Controllo della reazione a) via TLC 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 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.

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