阿司匹林催化工藝研究

田巧霞

摘要：本研究結(jié)合傳統(tǒng)阿司匹林催化工藝存在的問題，分別從堿性催化劑工藝、酸性催化劑工藝、其他催化劑工藝這三個(gè)方面闡述了阿司匹林的新型催化工藝，致力于尋找一種能夠兼顧便捷性、環(huán)保性、安全性的催化工藝，旨在希望通過本研究發(fā)揮拋磚引玉的作用，為阿司匹林催化工藝提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：阿司匹林;催化工藝;催化劑

阿里匹林作為臨床廣泛應(yīng)用的一種藥物，本身能夠針對(duì)血栓素A2與環(huán)氧酶進(jìn)行有效的抑制，廣泛應(yīng)用于短暫性缺血、心腦血管疾病預(yù)防、抗風(fēng)濕、鎮(zhèn)痛、抗炎等各個(gè)領(lǐng)域。傳統(tǒng)的阿司匹林生產(chǎn)主要是采用水楊酸、乙酸酐作為原料，同時(shí)利用濃硫酸進(jìn)行催化，通過（圖1）所示流程進(jìn)行催化以后，最終獲得阿司匹林[1]。然而，上述催化工藝的產(chǎn)率不高，整體工藝也相對(duì)較為復(fù)雜，同時(shí)存在副反應(yīng)，導(dǎo)致產(chǎn)品色澤變深，不僅會(huì)對(duì)設(shè)備產(chǎn)生腐蝕作用，同時(shí)碳酸排放本身也會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成污染。鑒于此，本研究結(jié)合傳統(tǒng)阿司匹林催化工藝的缺陷，全面闡述了幾種新型催化劑應(yīng)用于阿司匹林催化的工藝流程，希望通過本研究發(fā)揮拋磚引玉的作用，為阿司匹林生產(chǎn)提供一定的參考。

1堿性催化劑工藝

1.1氫氧化鈉

相較于傳統(tǒng)濃硫酸催化工藝來說，固體氫氧化鈉的使用能夠有效避免催化過程中的各種副產(chǎn)物，整體操作更為簡(jiǎn)單，同時(shí)反應(yīng)溫度也相對(duì)較低，用時(shí)較短，具有理想的產(chǎn)品收率。根據(jù)相關(guān)研究數(shù)據(jù)可知，最為理想的催化合成條件如下： 水楊酸、乙酸酐質(zhì)量比設(shè)置為1：2.5，將超聲輻射功率設(shè)置為160W，固體氫氧化鈉設(shè)置為水楊酸的10%，反應(yīng)溫度設(shè)置為40℃，進(jìn)行為期8min的輻射，產(chǎn)率為93%[2]。

1.2苯甲酸鈉

苯甲酸鈉具有高活性，催化工藝簡(jiǎn)單且安全性，產(chǎn)率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)濃硫酸。根據(jù)相關(guān)研究數(shù)據(jù)可知，最為理想的催化合成條件如下：水楊酸用量2.0g，乙酸酐2.8mL，苯甲酸鈉控制為水楊酸的8%～10%左右，催化溫度控制為60～65℃左右，反應(yīng)時(shí)間為0.5h左右，產(chǎn)率能夠達(dá)到82.8%。

1.3吡啶

吡啶作為一種優(yōu)良的催化劑，能夠適應(yīng)工業(yè)化反應(yīng)生產(chǎn)要求，但因?yàn)檫拎と菀孜a(chǎn)生共沸物，反應(yīng)溫度控制難度較高，實(shí)際催化應(yīng)用還存在一定的局限性。根據(jù)相關(guān)研究數(shù)據(jù)可知，最為理想的催化合成條件如下：水楊酸2.0g，乙酸酐5.9mL，吡啶為水楊酸的5%。催化溫度控制為80℃左右，反應(yīng)時(shí)間為0.5h左右，產(chǎn)率能夠達(dá)到80.2%。

2酸性催化劑工藝

2.1三氯稀土

三氯稀土具有極強(qiáng)的可溶性，能夠避免傳統(tǒng)濃硫酸存在的腐蝕設(shè)備問題，同時(shí)催化劑還能夠回收，利用次數(shù)基本都能夠達(dá)到3次以上。然而，三氯稀土本身的成本相對(duì)較高，大規(guī)模生產(chǎn)使用存在較大的局限性。根據(jù)相關(guān)研究數(shù)據(jù)可知，最為理想的催化合成條件如下：水楊酸與乙酸酐質(zhì)量比控制為1：2，三氯稀土大約為水楊酸的2%，溫度控制為80～90℃，時(shí)間控制為30min左右，產(chǎn)率能夠達(dá)到90%[3]。

2.2亞硫酸氫鈉

亞硫酸氫鈉具有理想的催化效果，產(chǎn)率基本可以達(dá)到76.9%，同時(shí)整個(gè)生產(chǎn)工藝相對(duì)較為簡(jiǎn)單，產(chǎn)生的副產(chǎn)物非常少，且催化劑用量非常少，不溶于有機(jī)溶劑，在催化過程中方便進(jìn)行產(chǎn)物分離，能夠回收重復(fù)利用。亞硫酸氫鈉能夠滿足我國(guó)生態(tài)生產(chǎn)要求，但具體的工藝尚需加大研究力度。

2.3檸檬酸

作為一種具備還原性的有機(jī)酸，檸檬酸能夠溶于水、用機(jī)溶劑。相較于濃硫酸、碳酸二氫鈉來說，檸檬酸具有更為理想的催化劑，對(duì)藥物生產(chǎn)設(shè)備所造成的影響相對(duì)較小，同時(shí)副反應(yīng)相對(duì)較少，不存在氧化反應(yīng)物。根據(jù)相關(guān)研究數(shù)據(jù)可知，最為理想的催化合成條件如下：水楊酸與乙酸酐質(zhì)量比控制為1：3，檸檬酸1.0g，溫度控制為70℃，時(shí)間為40min，產(chǎn)率能夠達(dá)到91%。

3其他催化劑工藝

3.1單質(zhì)碘

作為一種綠色、高效的催化劑，單質(zhì)碘在酯化反應(yīng)當(dāng)中具備非常高的催化活性，同時(shí)整個(gè)催化反應(yīng)的條件相對(duì)較為溫和，且催化劑的使用量相對(duì)較小，反應(yīng)后期各個(gè)環(huán)節(jié)的處理較為簡(jiǎn)單，造成的污染相對(duì)較小，能夠兼顧產(chǎn)率與成本。根據(jù)相關(guān)研究數(shù)據(jù)可知，最為理想的催化合成條件如下：水楊酸、乙酸酐、單質(zhì)碘質(zhì)量比控制為1：2：0.0039，溫度控制為85～90℃，產(chǎn)率能夠達(dá)到85.9%[4]。

3.2維生素C

使用維生素C作為催化劑，主要優(yōu)勢(shì)為時(shí)間短、反應(yīng)效率高、催化過程簡(jiǎn)單。與此同時(shí)，維生素C本身的造價(jià)低，容易獲取，同時(shí)催化劑使用后不需要進(jìn)行回收處理，也不會(huì)對(duì)儀器造成腐蝕問題。根據(jù)相關(guān)研究數(shù)據(jù)可知，最為理想的催化合成條件如下：水楊酸用量4.0g，乙酸酐8.5mL，維生素C控制為0.1～0.2g，反應(yīng)溫度控制為60～80℃之間，時(shí)間控制為10～25min，產(chǎn)率能夠達(dá)到80.5%。

3.3脫鋁改性Y分子

脫鋁改性Y分子具有良好的產(chǎn)率，能夠完全滿足新型催化劑方面的需求，有效防止傳統(tǒng)催化過程中產(chǎn)生的環(huán)境污染、設(shè)備腐蝕，全面保持了高效、低溫等優(yōu)勢(shì)，且整個(gè)催化工藝流程相對(duì)較為簡(jiǎn)單，催化劑能夠重復(fù)多次利用，在工業(yè)生產(chǎn)方面具有理想的價(jià)值。根據(jù)相關(guān)研究數(shù)據(jù)可知，最為理想的催化合成條件如下：水楊酸與乙酸酐質(zhì)量比控制為1：1.2，脫鋁改性Y分子為水楊酸的7.5%，反應(yīng)溫度控制為80℃之間，時(shí)間控制為10min，產(chǎn)率能夠達(dá)到94.2%。

3討論

阿司匹林最早于1899年誕生，歷經(jīng)上百年的臨床應(yīng)用，其已經(jīng)成為醫(yī)藥歷史當(dāng)中三大經(jīng)典藥物之一，廣泛應(yīng)用于消炎、解熱、鎮(zhèn)痛等各個(gè)領(lǐng)域，同時(shí)阿司匹林還能夠比較、評(píng)價(jià)各種藥物標(biāo)準(zhǔn)的一種制劑。當(dāng)患者服用以后，能夠發(fā)揮抗血栓的功效，能夠針對(duì)血小板釋放、聚集進(jìn)行有效的抑制。從阿司匹林的催化工藝來看，傳統(tǒng)濃硫酸方案存在諸多局限性，在產(chǎn)率、腐蝕性、環(huán)保方面的問題均存在局限性，優(yōu)化阿司匹林催化工藝就成為當(dāng)前研究的重要內(nèi)容。上述背景下，本研究分別從堿性催化劑工藝、酸性催化劑工藝、其他催化劑工藝這三個(gè)方面闡述了阿司匹林的新型催化工藝，且各種新型工藝均具有一定程度的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)部分催化工藝還存在一定程度的問題，未來還需要進(jìn)一步加大研發(fā)力度，針對(duì)阿司匹林催化流程進(jìn)行不斷的優(yōu)化調(diào)整。

參考文獻(xiàn)

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