5012 Sintesis asetilsalisilat (aspirin) dari asam salisilat dan asetat anhidrida

Transkripsi

1 NP 5012 Sintesis asetilsalisilat (aspirin) dari asam salisilat dan asetat anhidrida CH CH + H H 2 S 4 + CH 3 CH C 4 H 6 3 C 7 H 6 3 C 9 H 8 4 C 2 H 4 2 (120.1) (138.1) (98.1) (180.2) (60.1) Klasifikasi Tipe reaksi dan penggolongan bahan Reaksi pada gugus karbonil turunan asam karboksilat, esterifikasi Asam karboksilat anhidrida, ester asam karboksilat, asam karboksilat, fenol, aromatis, katalis asam Teknik Laboratorium Reaksi dengan mikrowave, pengadukan dengan batang pengaduk magnet, pemanasan dengan refluk, penyaringan, ekstraksi, penggojokan, rekristalisasi Instruksi (skala batch 100 mmol) Peralatan Sistem mikrowave ETHS 1600, tabung gelas (40 cm, NS 29), labu leher-dua 100 ml, pengaduk magnet, batang pengaduk magnet, pendingin intensif, frit gelas (diameter 6 cm), labu penghisap, desikator Bahan Asam salisilat (tl C) asetat anhidrida (td ,5 C) asam sulfat pekat (96%) natrium hidroksida etanol untuk rekristalisasi Larutan besi(iii) klorida (0,1 M) 13,8 g (100 mmol) 12,8 g (11,9 ml, 125 mmol) 3 tetes 5 g kira kira 30 ml beberapa ml Reaksi Peralatan reaksi terdiri dari labu leher-dua 100 ml yang dilengkapi dengan batang pengaduk magnet, sensor temperatur dan pendingin intensif. Campuran dari 13,8 g (100 mmol) asam salisilat dan 12,8 g (11,9 ml, 125 mmol) asetat anhidrida dimasukkan ke dalam labu reaksi dan tiga tetes asam sulfat pekat ditambahkan. Peralatan dipasang dengan sebuah tabung gelas dalam sistem mikrowave (lihat "Petunjuk Teknis. Peralatan refluk standar untuk sistem 1

2 NP mikrowave"). Campuran reaksi dipanaskan dengan pengadukan selama 90 detik pada 900 W dan 140 C. Selama pendinginan, larutan kekuningan menjadi padatan kristal putih. Penyelesaian Setelah pendinginan mencapai suhu kamar, padatan dipotong kecil-kecil di dalam labu dan diaduk selama 30 menit dengan 50 ml air. Kemudian padatan dipisahkan menggunakan frit gelas. Residu penyaringan dicuci pada frit tiga kali, masing-masing dengan 30 ml air, air pencucian terpisah tanpa vakum dan terakhir dihisap dengan vakum,. Filtrat dibuang. Produk kotor pada frit dianalisis dengan larutan 0,1 M besi(iii) klorida untuk menguji ada tidaknya asam salisilat (lihat analisis). Jika hasil uji negatif, produk dikeringkan dalam desikator berisi natrium hidroksida dengan pengurangan tekanan sampai berat konstan. Selama prosedur pengeringan, asam asetat yang terikut juga dihilangkan. Hasil: 16,0 g (88,8 mmol, 89%); tl 136 C Untuk pemurnian lebih lanjut, yaitu jika produk masih mengandung asam salisilat, hasil direkristalisasi dengan etanol/air: Produk kotor dilarutkan dengan pemanasan dalam 30 ml etanol, kemudian kira kira 60 ml air panas ditambahkan melalui pendingin refluk. Campuran didinginkan secara perlahan dan labu diletakkan dalam penangas es untuk menyempurnakan kristalisasi. Produk dipisahkan dan dikeringkan. Hasil: 14,6 g (81,0 mmol, 81%); tl 136 C Komentar Tanpa penambahan asam sulfat, hasil produk kotor kira kira 83%, masih mengandung asam salisilat yang lebih banyak. Setelah rekristalisasi hasilnya di bawah 70%. Jika produk basah dikeringkan terlebih dahulu pada kertas saring di dalam lemari, zat pengering yang diperlukan di dalam desikator menjadi lebih sedikit. Manajemen Limbah Pembuangan limbah Limbah Filtrat air Larutan induk dari rekristalisasi Pembuangan Campuran pelarut air, bebas halogen Campuran pelarut air, bebas halogen Waktu Kira kira 1 jam tanpa rekristalisasi Penghentian sementara Sebelum penyelesaian Tingkat kesulitan Mudah 2

3 NP Analisis Hubungan temperatur-waktu-bergantung pada tahap kerja dengan energi mikrowave Sintesis asam asetilsalisilat T1 [ C] Energie [Watt] Temperatur [ C] Energie [W] Zeit [sec] Uji Besi(III) klorida Kira kira 10 mg bahan dilarutkan dalam 5 ml etanol dan ditambahkan 1-2 tetes larutan 0,1 M besi(iii) klorida. Warna violet yang kuat dari larutan menunjukkan adanya asam salisilat. Kromatografi Gas tidak dapat digunakan sebagai metode analisis, karena baik asam salisilat maupun produk mengalami dekarboksilasi pada kolom GC. 3

4 NP Spektrum 1 H NMR produk (300 MHz, CDCl 3 ) (ppm) (ppm) δ (ppm) Multiplisitas Jumlah H Keterangan 8,12 dd 1 6-H 7,62 dt 1 4-H 7,36 dt 1 5-H 7,15 dd 1 3-H 2,35 s 3 CH 3 7,26 pelarut 6 5 CH

5 NP Spektrum 13 C NMR produk (300 MHz, CDCl 3 ) (ppm) δ (ppm) Keterangan 170,06 C-7 169,78 C-8 151,25 C-2 134,90 C-4 132,52 C-6 126,18 C-5 124,01 C-3 122,24 C-1 21,02 CH 3 76,5-77,5 pelarut 6 5 CH

6 NP Spektrum IR produk (KBr) 1,12 1,0 0,9 0,8 0,7 Egy 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0, , ,0 cm -1 (cm -1 ) Assignment Ikatan -H, asam karboksilat berhimpit dengan ikatan C-H 1760 Ikatan C=, eter 1700 Ikatan C=, asam karboksilat 1600, 1575 Ikatan C=C, aromatis 6