侴晓玉 高娃 刘晓非

（呼伦贝尔学院化学与化工学院 内蒙古 海拉尔 021008）

引言

阿司匹林（Aspirin）又名乙酰水杨酸，属于非甾体类抗炎药，最早用于解热镇痛，至今依然是应用最广泛的抗风湿和抗炎药是世界医药史上三大经典药物之一。民间用其和白酒调匀加热后口服治疗腹泻，能在短时间内控制症状[1,2]。近年来，随着国内外研究者对其研究的不断深入，阿司匹林的新用途不断被人们所发现，适量食用的该药可用于一些疾病的预防，如人工心脏瓣膜、短暂性缺血性疾病的发作、血栓闭塞性脉管炎、脑血栓、心肌梗塞、以及其他手术后的血栓形成[3,4]等等。因而阿司匹林这一经典老药又再次受到了人们的青睐。

传统上阿司匹林是用乙酸酐和水杨酸为原料，选择浓硫酸为催化剂，经酰化反应制得，这种方法存在产率低，原料不能得到充分利用；容易发生诸多副反应，产品纯度达不到要求；设备的腐蚀非常严重，后续处理情况复杂；粗产品干燥时，部分产品被氧化，成色不佳，且浓硫酸催化阿司匹林水解成水杨酸等诸多明显的缺点。因此，为了解决此法对环境的污染以及原料的浪费等一系列问题，各类环境友好，经济合理的制备方法受到了学术界和产业界的高度重视，并且成为各界竞相追求的目标。

1.酸催化合成阿司匹林

1.1 无机酸催化合成阿司匹林

张武[5]和肖新荣等[6]分别考察了用三氯稀土（如LaCl3、NdCl3、YCl3等）和一水合硫酸氢钠作催化剂催化合成阿司匹林的反应效果。反应的最佳配比条件大致相同：20g左右的水杨酸、40g左右的乙酸酐、适量的催化剂，在80℃下反应30min，最终产品的收率分别达到90.5%和86.4%，取得了非常理想的实验效果，在反应条件不变的情况下，催化剂重复多次使用，产率基本保持不变。此法具有产物分离简单，催化剂可直接重复使用的优点，从而节约资源。三氯稀土是一种易得的Lewis酸，对设备的腐蚀相对较轻、无污染、可溶性强且回收再使用非常方便，具有广泛的应用前景，是一种环境友好型催化剂。有希望成为解决传统Lewis酸造成的环境污染问题，符合目前绿色化学所要求的标准，但其昂贵的价格很大程度上阻碍了其广泛的应用前景。

1.2 草酸催化合成阿司匹林

草酸是最常见的二元有机酸，有着较强的酸性，但比起无机酸其酸性则弱得多。隆金桥等[7]以草酸为催化剂来探究其催化合成阿司匹林的效果，并讨论了原料物质的量之比、催化剂用量、反应时间、反应温度对产品收率的影响。研究结果表明：当酸酐物质的量比为1:3，草酸用量为0.5克，反应时间为 50min，反应温度为 80℃，阿司匹林收率可达91.5%，产品纯度好。该方法具有节约资源、仪器设备腐蚀小、不氧化反应物、操作方便、催化剂用量少、产品易提纯等优点，应用范围广阔，潜力巨大。

1.3 固体超强酸催化合成阿司匹林

2. 碱催化合成阿司匹林

2.1 无水醋酸钠催化合成阿司匹林

林沛和[14]在无水醋酸钠存在下，以醋酸酐和水杨酸为原料，在适宜温度下反应一小时左右，合成了阿司匹林，经纯化后产品收率接近85.0%，取得了理想的效果，为其进一步的研究奠定了理论基础。他也曾尝试采用吡啶[15]作催化剂，依然用传统的原料水杨酸和乙酸酐合成了阿司匹林，纯化后的产品收率接近90.3%。但在反应过程中产生难闻的气味，且吡啶本身较易吸水形成共沸物，更是一类有很大毒性的化学物质，这也严重限制了其在化工生产中的广泛应用。

2.2 苯甲酸钠催化合成阿司匹林

苯甲酸钠同样是合成阿司匹林的碱性催化剂的杰出代表之一，该催化剂具有催化活性高、安全、后处理容易、不污染环境等优点, 是一种环境友好催化剂，具有很大的工业开发和应用价值。宋小平等[16]利用超声辐射苯甲酸钠来快速合成阿司匹林。结果表明：当水杨酸用量为 2.0g，乙酸酐用量为 2.8mL，苯甲酸钠用量为水杨酸质量的9%时，在60℃条件下反应30min，纯化乙酰水杨酸收率可达82.8%。

2.3 碳酸钾催化合成阿司匹林

吴汉福[17]以碳酸钾为催化剂，催化合成阿司匹林的产率为78.8%。唐宝华[18]和张贵龙等[19]分别进行了碳酸钾催化微波合成阿司匹林的方法研究，实验确定的最佳工艺条件基本一致，最终产品的收率分别达到了89.1%和90.4%。这种方法与传统方法相比较反应时间短，速度快，同时工艺操作简便，对反应设备及周围环境所造成的影响很小，得到的产品从外观形貌到熔点等理化性质都符合要求。

2.4 碳酸钠催化合成阿司匹林

钟国清[20]以无水碳酸钠为催化剂，用微波合成法对阿司匹林的合成进行了尝试，阿司匹林粗产品收率最高可达95.4%。此法与其他常规的加热合成法相比，反应速率、产品收率和纯度均有很大程度的提高，对环境几乎没有污染。当然它也存在缺点，主要表现在：操作参数不容易控制、需要的微波功率过大使得很难找到符合要求的、反应时间过长使得操作繁杂、反应过程中会使体系的温度过高致使形成黄色油状物、使得最终产品的分离和提纯困难很大，相比之前收率也大大降低。虽然，微波辐射合成反应速度比其他很多方法要快得多，但在向工业化大规模转化的过程中存在较大问题，需要进一步研究和探讨。此外，草酸钠、固体氢氧化钠等[21]都是合成阿司匹林的良好碱性催化剂。在其催化合成阿司匹林的过程中分别取得了很好的效果。

3. 其它催化剂催化合成阿司匹林

3.1 维生素C催化合成阿司匹林

维生素C是一种常见的维生素类药物，价格便宜且容易得到，在多数以其作催化剂的反应中具有很好的作用。李建伟[22]等以维生素 C催化合成了阿司匹林，产品经纯化后收率可以达到84.9%，取得了较好的实验效果。维生素C作为催化剂不仅使反应速度比一般催化剂快数十倍，产率和纯度都很高，避免了原来浓硫酸对仪器和设备的破坏和强烈腐蚀，对环境的污染几乎可以归为零，且能够应用于工业生产的多个环节，将来必定掀起一阵潮流。

3.2 分子筛催化合成阿司匹林

分子筛也是研究应用较早的一类固体酸催化剂，它的制备相对简便，只要有条件都可以快速完成制备过程。其优点主要表现在：不怕沾到水、废水废渣废气污染少、能够承受很高的温度、反应结束后易从反应液中分离、数次使用后仍然能保持原来的活性，几乎没有变化。在工业生产上有巨大的应用价值、符合绿色化学合成催化剂的要求，备受研究人员的青睐。翁文[23]等直接采用微波辐射3A分子筛催化合成阿司匹林时，反应更加迅速，比之前快数十倍，产率能达到84.6%，回收后的分子筛经重复使用三次，产品收率还高达80.5%，催化效果仍然良好。

3.3 杂多酸催化合成阿司匹林

杂多酸是近年来研究者热衷的环境友好催化剂之一，它自身有着多元酸和多电子还原能力，其酸性和氧化还原性可以通过自身的特殊功能在很大范围内自动调节，以便满足不同环境的需要，在多个领域应用十分广泛。谢宝华[24]等利用活性炭负载的硅钨酸催化合成了阿司匹林，产率可达94.2%，回收的催化剂连续使用五次后，产率仍可达83.6%。

3.4 离子液体催化合成阿司匹林

离子液体近年来新型的一种由有机阳离子和有机或无机阴离子构成的、在室温或室温附近温度下呈液体状态的盐类，具有熔点低、不挥发、热稳定性好、性质可调、液态范围宽、独特的溶解/吸收性和催化性等优点。岳彩波等[25]研究了负载离子液体催化合成阿司匹林，产率可达87.2%，负载离子液体重复使用4次后，产率可达83.2%，表现出了良好的催化活性。蒋栋和谢辉[26]分别研究了用Brønsted酸性离子液体和多种1,3-二烷基咪唑离子液体催化合成阿司匹林，在最佳实验条件下的产率分别为83.4%和81.6%。

另外，叶晓镭等[27]尝试了用超声震荡方法代替机械搅拌合成阿司匹林，也收到了预期的效果。

4.结语

阿司匹林是一种常见的药物，就其合成而言,研究出合理、经济、实用的方法非常重要。 笔者认为草酸、维生素C、氨基磺酸等是催化合成阿司匹林的适宜催化剂，它们不仅均绿色、高效、实用等特点，更具备具有产品纯度好、产率高、腐蚀性小等特性。