Síntesis de ácido acetilsalicílico

Práctica 6: “Síntesis de ácido acetilsalicílico”[pic 1][pic 2]

Equipo 6: Bonilla C. Roberto U; Jiménez G. José A; Romero B. Guadalupe. 3FM1.[pic 3]

Resumen: Se efectuó la síntesis del ácido acetilsalicílico a partir de una reacción de esterificación a partir de ácido salicílico y anhídrido acético, catalizada en medio ácido con ácido sulfúrico. Una vez obtenido el producto, se le efectuaron las siguientes pruebas de identificación: solubilidad en disolución acuosa con una base fuerte, cromatografía en capa fina, cloruro de fierro (III) y determinación del punto de fusión.  [pic 4]

INTRODUCCIÓN

El ácido acetilsalicílico (AAS) es un polvo cristalino derivado del ácido salicílico. Las primeras referencias de utilización del ácido salicílico datan del año 1953 a.C. El AAS pertenece al grupo de los antiinflamatorios no esteroideos. Tiene propiedades antiinflamatorias, analgésicas, antipiréticas y uricosúricas.2 También, se usa como antiagregante plaquetario. 

La síntesis de la aspirina a nivel industriales se obtiene mediante el uso de dos reacciones químicas, la primera es la síntesis de Kolbe-Schmidtm, la cual consiste en la obtención del ácido salicílico a partir de fenol, y la segunda es la reacción de esterificación del ácido salicílico.1 El ácido salicílico es tratado con anhídrido acético, un compuesto derivado de un ácido carboxílico, lo que hace que el grupo alcohol del salicilato se convierta en un grupo acetilo.2 Este proceso produce aspirina y ácido acético, el cual se considera un subproducto de la reacción. 3

DISCUSIÓN DE RESULTADOS

Para realizar la síntesis se agregó en un matraz balón  2.5 g de ácido salicílico más 5 mL de anhídrido acético, para proporcionar el medio ácido se agregaron 7 gotas de H2SO4. El matraz se colocó a reflujo durante una hora con 30 minutos sumergido en un baño de agua para mantener la temperatura de reacción entre 60 - 80 °C, esto para evitar la desnaturalización de nuestro producto por la temperatura, durante este proceso se llevó a cabo una reaccion de esterificacion la cual es una reacción entre un alcohol y un ácido para formar un éster siendo la reacción catalizada por el medio ácido.

La reacción inicia con la protonación del anhídrido acético con el H2SO4 el cual en dicha reacción funge como el catalizador que al aportar un protón nos permitirá generar un centro deficiente de electrones (ver figura 1), por lo que se permite un ataque nucleofílico por parte del grupo hidroxilo del ácido salicílico al carbocatión del anhídrido  acético previamente formado (A) posterior a esto ocurre una transferencia intramolecular de un protón (B) posteriormente el oxígeno del hidroxilo aportará su par de electrones lo que causará la salida de una molécula de ácido acético(C) por último a pesar de que en otras condiciones no se llevaría encontramos que debido a que no se encuentra otro reactivo a parte de la base conjugada del ácido sulfúrico esta misma desprotona al oxígeno del carbonilo (D) regenerando así al H2SO4 y formando nuestro ácido acetil salicílico (E) (para observar los pasos descritos anteriormente ver Figura 2)

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Figura 1. Reacción de protonación del anhídrido acético con ácido sulfúrico.

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Figura 2. Mecanismo de síntesis del ácido acetil salicílico catalizado en medio ácido (ácido sulfúrico).

Una vez transcurrido el tiempo de reacción se agregaron 25 mL aprox. de agua fría con el fin de hidrolizar el anhídrido acético que no haya reaccionado y se sumergió en un baño agua - hielo hasta la precipitación del producto y posteriormente fue filtrado a gravedad, obteniendo como crudo de reacción un sólido amorfo de color blanco amarillento, al cual se tomó una pequeña muestra para hacer la prueba de FeCl3(ver pruebas de identificación). Posteriormente se llevó a cabo la purificación de nuestro producto realizando una recristalización mediante el uso  de agua y etanol caliente como disolventes para el precipitado obtenido, se agregó una pizca de carbón activado para eliminar la coloración. Mediante una filtración por gravedad recibimos el filtrado en un baño de agua hielo donde se observó la formación de cristales finos (Ver imagen1).  Finalmente se filtró a vacío para la obtención de la mayor cantidad posible de nuestros  cristales libres de disolvente, de la cual también se tomó una pequeña cantidad del producto para realizar la prueba de identificación por cromatografía en capa fina. [pic 7][pic 8]

Pruebas de identificación.

*Prueba de identificación con cloruro de fierro(III).
Esta prueba nos permite identificar la presencia de fenoles y se utilizó para comprobar que la reacción se haya llevado a cabo de manera adecuada verificando que no haya impurezas de ácido salicílico en el crudo de reacción. Para ello, en tres tubos, con ácido salicílico(D), crudo de reacción de ácido acetilsalicílico(B) y aspirina comercial respectivamente(A), se disolvieron en 0.5 mL de etanol, se les añadió una gota de cloruro de fierro (III) (Ver imagen 2), en los cuales únicamente con el ácido salicílico se desarrolla una coloración rojiza que al momento de diluir en mayor cantidad de etanol la misma perdió intensidad esta coloración se toma como una reacción positiva, generalmente esta reacción su coloración positiva es de un color violeta debido a la formación de un complejo entre el cloruro de fierro(III) y el ácido salicílico(ver figura 3) esta variación puede deberse debido al reactivo utilizado en esta ocasión, por otro lado en el tubo de la aspirina comercial(A) se puede observar como la reacción da una coloración amarilla la cual se considera negativa. En el tubo del crudo de reacción (B) se observa como la impureza más común fue, el propio ácido salicílico que provendrá de una acetilación incompleta o del hidrólisis del producto durante su aislamiento para esto se realizó otra vez la prueba después de una cristalización donde se observa una tonalidad aún más amarilla (Tubo C) a comparación de la prueba realizada en el tubo (B).[pic 9][pic 10]

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