Контрольные вопросы

1. Какие реакции называются реакциями ацилирования? Укажите наиболее часто употребляемые ацилы и ацилирующие агенты.

2. С какой целью проводят ацилирование аминов?

3. Объясните, почему группа -NНСОСН₃ является более слабым электронодонором, чем группа -NН₂?

4. Почему при получении п-броманилина бромируют ацетанилид, а не анилин? Напишите уравнения реакций, по которым получают n-броманилин из ацетанилида.

5. Какое соединение является более сильным основанием: анилин или ацетанилид? Дайте объяснение с использованием электронных представлений.

6. Известно, что ангидриды кислот при растворении их в воде легко разлагаются с образованием кислот. Почему же реакцию получения ацетанилида по методу А проводят в водной среде? Как объяснить значительно меньшую растворимость в воде уксусного ангидрида по сравнению с уксусной кислотой?

7. Почему при получении ацетанилида по методу Б уксусная кислота берется с большим избытком по отношению к анилину?

8. Из каких веществ состоит реакционная смесь в конце реакции? Для удаления какой примеси осадок ацетанилида промывают водой на воронке Бюхнера при первом фильтровании? Почему для промывания рекомендуется применять холодную воду?

9. Какие правила техники безопасности должны выполняться при проведении синтеза ацетанилида?

2.1.5. Ацетилсалициловая кислота (аспирин)

В небольшую коническую колбу помещают 2 г предварительно высушенной при 100 С салициловой кислоты и 2,8 мл уксусного ангидрида. Добавляют 2 – 3 капли концентрированной серной кислоты и хорошо перемешивают содержимое колбы. Не прекращая размешивания, нагревают смесь на водяной бане при 60 С в течение 15 мин, а затем дают ей охладиться до комнатной температуры.

Добавляют в колбу 30 мл воды, хорошо перемешивают и отфильтровывают осадок на воронке Бюхнера. Неочищенную ацетилсалициловую кислоту перекристаллизовывают из смеси равных объемов уксусной кислоты и воды, отфильтровывают, промывают на фильтре ледяной водой и затем толуолом. Полученный таким образом аспирин сушат при 40 – 60 С до исчезновения запаха уксусной кислоты. Выход 95 %. Т_пл 144 С

Пояснения к синтезу

Ацилированию, т.е. замещению подвижных атомов водорода на остатки кислот – ацилы – могут подвергаться амины, фенолы, спирты и другие соединения. При синтезе аспирина водород фенольного гидроксила в салициловой кислоте замещается на остаток уксусной кислоты – ацетил (СН₃СО-). Механизм реакции может быть представлен следующим образом:

уксусный ангидрид I: протонированый уксусный ангидрид

Это пример нуклеофильного замещения у карбонильного атома углерода в уксусном ангидриде. Из-за электроноакцепторного влияния орто-карбоксильной группы в салициловой кислоте основные (и нуклеофильные) свойства фенольного гидроксила ослаблены. Это вызывает необходимость добавлять в смесь кислотный катализатор (конц. Н₂SО₄). Сам фенол ацилируется уксусным ангидридом в отсутствии кислоты. Протонирование карбонильного кислорода приводит к катиону I, в котором электрофильность углерода сильно повышена. Это облегчает нуклеофильную атаку и образование промежуточного соединения II, в котором карбонильный углерод переходит из sр²- в sр³- состояние.

При перекристаллизации продукта из разбавленной уксусной кислоты не следует кипятить раствор дольше, чем требуется для растворения ацетилсалициловой кислоты во избежание ее гидролитического разложения. Перекристаллизованный продукт отфильтровывают и осадок промывают сначала небольшим количеством ледяной воды, а затем холодным толуолом.

Чистая ацетилсалициловая кислота имеет температуру плавления 144 С. Однако при нагревании она разлагается, поэтому ее истинную температуру плавления определить трудно. Обычно получается препарат, плавящийся в интервале 129 – 133 С.