Chimica rganica - Laboratorio A.A. 2012/13 Esperienza Sintesi dell acido acetilsalicilico (aspirina) 2 H CH 3 C CH 3 C H + C CH 3 CH 3 Reazione collaterale: H H H + H + H H Introduzione L aspirina è uno dei farmaci più utilizzati nel mondo (il consumo negli Stati Uniti è di 15 miliardi di pastiglie all anno) nella cura o nel trattamento sintomatico delle malattie più diverse: sebbene i meccanismi della sua azione non siano noti, è un potente analgesico, antipiretico e antinfiammatorio. La sua storia comincia più di due secoli fa: nel 1763 un sacerdote inglese pubblicò un articolo sull uso degli estratti della corteccia di salice nella cura della malaria (in realtà l effetto del farmaco era di alleviare l intensità della febbre malarica). Quasi un secolo più tardi un medico scozzese trovò che gli stessi estratti potevano essere usati per alleviare i dolori reumatici. Negli anni successivi, i chimici individuarono il principio attivo contenuto nella corteccia del salice: l acido salicilico. Questa sostanza venne quindi sintetizzata in larga scala per l uso medico, ma ben presto si realizzò che, a causa delle sua acidità, provocava grossi danni alle mucose dell apparato digerente. Il primo tentativo di risolvere questo problema fu l uso del sale sodico dell acido salicilico (salicilato di sodio), meno acido. Questo composto era però così disgustoso che molti pazienti si rifiutavano di assumerlo. Nel 1893 Felix Hofmann, un chimico della ditta farmaceutica Bayer, sintetizzò l acido acetilsalicilico, l aspirina, che risultò avere le stesse proprietà dell acido salicilico ma produrre un minor danno alle mucose.
Materiali pallone da 100 ml cono 29/32, tubo calcio cloruro, cristallizzatore, piastra riscaldante, elevatore, ancoretta magnetica; buchner, beuta da vuoto, bicchiere da 100 ml; acido salicilico (2.15 g.), anidride acetica (5 ml ), acido solforico (2 gocce ); NaHC 3 (25 ml soluzione satura ), HCl 6N; FeCl 3 1% (soluzione). Procedura In un pallone da 100 ml, cono 29/32, introdurre 2.15 g di acido salicilico e, sotto cappa, 5 ml di anidride acetica e due gocce di H 2 S 4 concentrato (Attenzione: l'acido solforico è altamente corrosivo. Indossare sempre occhiali di protezione, guanti e camice). Chiudere con tubo a cloruro di calcio, agitare fino a soluzione del reagente, quindi riscaldare sotto agitazione in bagno di acqua a 60 gradi per 15 minuti. Levare il pallone dal bagno ad acqua e lasciare raffreddare lentamente fino a temperatura ambiente: l aspirina dovrebbe cristallizzare spontaneamente. Se questo non si verifica, grattare le pareti con una bacchetta di vetro non smussata. Raffreddare in bagno di ghiaccio e aggiungere 50 ml di H 2 precedentemente raffreddata in ghiaccio. Filtrare su buchner, recuperare tutto il solido nel pallone con le acque madri, infine lavare il solido con due porzioni di acqua ghiacciata da 10 ml. Trasferire il solido grezzo in bicchiere da 100 ml e aggiungere 25 ml di NaHC 3 soluzione satura, sotto agitazione. Filtrare attraverso un filtro di carta ed imbuto il materiale insolubile (costituito da dimero e oligomeri dell acido salicilico) in un bicchiere da 100 ml, quindi con cautela acidificare la soluzione di bicarbonato con HCl 6N, fino a ph 2-3, sotto agitazione. Filtrare l aspirina precipitata su buchner e lavare con poca acqua ghiacciata. A questo punto effettuare il saggio con FeCl 3 : versare circa 0.5 ml di acqua deionizzata in tre provette da saggio, sciogliere una piccola quantità (una puntina di spatola) di acido salicilico e di aspirina nelle prime due provette (la terza serve come controllo), aggiungere una goccia di soluzione di FeCl 3 in ogni provetta: la comparsa di un colore rosso-violetto indica la presenza di un gruppo fenolico.
Se si riscontrasse la presenza di acido salicilico, ripetere i punti 3 e 4 (se necessario, è possibile cristallizzare l aspirina sciogliendola in pochi ml di etere etilico, aggiungendo una ugual quantità di etere di petrolio e raffreddando la soluzione in un bagno di ghiaccio). Se il saggio con FeCl 3 risulta negativo: seccare il prodotto (lasciarlo una notte in un essicatore sotto vuoto), effettuare l analisi TLC (eluente: cloruro di metilene con una goccia di acido acetico), caricando anche l acido salicilico come prodotto di riferimento, e misurare il punto di fusione.
SCHEDA DI PREPARAZINE ALL ESPERIENZA da consegnare ai docenti di laboratorio, compilata, il giorno in cui inizia l esperienza Esperienza n. 2: Sintesi dell acido acetilsalicilico (aspirina) Nome e Cognome:...Matricola:... Corso di Laurea...anno di corso...gruppo... Data... 1) Perché si aggiunge alla miscela di reazione H 2 S 4 concentrato? 2) Perché si scioglie il prodotto grezzo in NaHC 3 per separare l aspirina dagli oligomeri? 3) A cosa serve il saggio del FeCl 3?
SCHEDA DI SICUREZZA Le sostanze chimiche utilizzate nel corso della esperienza N.2, unitamente ai corrispondenti codici di rischio e sicurezza, sono qui di seguito riportate: Acido salicilico R: 20/21/22-37/38-41 S: 22-26-36/37/39 Anidride Acetica R: 10-20/22-34 S: 26-36/37/39-45 Acido solforico: R: 35 S: 26-30-45 Acido Cloridrico R: 36/37/38 S: 26-45 Acido Acetil salicilico R: 25 S: 36/37/39-45 Cloruro Ferrico R: 34-22 S: 7/8-26-36/37/39-45 Acido Acetico R:10-35 S: 23-26-45 Dichiaro di aver preso visione di questa scheda e di aver controllato e inteso il significato dei codici di rischio e di sicurezza delle varie sostanze riportate qui sopra. Dichiaro inoltre di aver letto e compreso le procedure da utilizzare nell esperienza, riportate nella dispensa consegnatami. DATA Cognome e nome Firma