Аспирин нэгтгэх нь — орчин үеийн эмийн үйлдвэрийг үндэслэсэн урвал

Утаа сорогч шүүгээ эсвэл сайн агааржуулалттай газар ажиллана. Химийн сачрахаас хамгаалах нүдний шил, нитрилэн бээлий, лабораторийн цамц өмсөнө. Сирκэгийн ангидрид уурыг нүд болон амьсгалын замд хүчтэй цочроодог — нойтон салст бүрхэвчтэй хүрэлцэхэд сирκэгийн хүчил болж задардаг. Аливаа асгарсан зүйлийг нэн даруй угаахад зориулж ойролцоо нэг аяга ус бэлэн байлгана. Хэрэглээгүй үед сирκэгийн ангидридийн савыг битүү таглаж хадгална.

2.0 г салицилын хүчлийг (2-гидроксибензойн хүчил, C₇H₆O₃) хуурай 125 мл Эрленмейерийн колбонд жинлэ. Салицилын хүчил нь бага зэрэг фенолын үнэртэй цагаан талст нунтаг юм. Үүнийг анх 1859 онд Герман Кольбе натрийн феноксидыг даралтанд нүүрсхүчлийн хийтэй урвалд оруулах замаар нэгдүүлсэн бөгөөд энэ нь Кольбе-Шмидтийн урвал гэгдэх, хамгийн эртний үйлдвэрийн органик синтезүүдийн нэг юм. Бензолын цагиргийн гидроксил бүлэг нь ацетилжүүлэлтийн бай болдог.

Градуирован хоолойг ашиглан 3 мл уксусны ангидрид (C₄H₆O₃) хэмжиж, колбонд байгаа салицилийн хүчилд нэмнэ. Уксусны ангидрид нь хурц, цуururхайтай уксусны үнэртэй, өнгөгүй шингэн юм — энэ нь хоёр уксусны хүчлийн молекулыг нийлүүлж усгүйжүүлсэн хэлбэр юм. Энэ нь уксусны хүчлээс илүү идэвхтэй ацетилжүүлэгч бодис юм, учир нь урвалын явцад ус биш харин уксусны хүчил (сайн гарах бүлэг) ялгардаг. Хурдан ажиллаж, шилийг нь сайтар битүүлээрэй — уур нь хүчтэй нулимс гаргагч юм.

Холимог руу 5 дусал төвлөрсөн фосфорын хүчил (H₃PO₄, 85%) нэмнэ. Хүчил нь катализатороор үйлчилнэ — энэ нь уксусны ангидридын карбонилын хүчилтөрөгчийг протонжуулж, карбонилын нүүрстөрөгчийг илүү электрофил болгож, саликилын хүчлийн гидроксил бүлгийн нуклеофил довтолгоог хурдасгана. Холихын тулд аажмаар сэгсэрнэ. Түүхэнд сульфурын хүчлийг ашиглаж байсан ч фосфорын хүчлийг илүүд үздэг, учир нь энэ нь нүүрсжилт эсвэл хажуугийн урвалд орох магадлал бага.

Колбыг 75–85 °C-т халаасан усан хөнжилд байрлуул. Колбыг хазайхгүйн тулд бэхэл. 15 минут халаан, хааяа эргүүлнэ. Урвал явагдах тусам салицилийн хүчил уусч, хольц тунгалаг уусмал болно. Этерификацийн урвал нь: C₇H₆O₃ + (CH₃CO)₂O → C₉H₈O₄ + CH₃COOH. Сүркэлийн анхидридийн ацетил бүлэг фенолын гидроксил дээрх устөрөгчийг орлож, аспирины мөн чанарыг тодорхойлох эфирийн холбоог үүсгэнэ. Ацетийн хүчлийн побочн бүтээгдэхүүн хэсэгчлэн ууртаж, цагаан хүчлийн үнэр гаргана.

Колбыг усан ваннаас салгаад, 20 мл хүйтэн нэрсэн ус болгоомжтой нэмнэ. Ус илүүдэл оцтийн ангидридтэй урвалд орно: (CH₃CO)₂O + H₂O → 2 CH₃COOH. Энэ нь дулаан ялгаруулах урвал бөгөөд колб мэдэгдэхүйц хална. Дулаан үүсэхгүй болтол хутгана. Энэ алхам нь урвалд ороогүй оцтийн ангидридийг устгаж, бүтээгдэхүүнийг бохирдуулахгүй байлгана. Уусмал одоо уусгасан аспирин, оцтийн хүчил, фосфорын хүчил, ус агуулсан холимог болсон байна.

Колбыг мөсний ванн дотор байрлуулж 10–15 минут хөргөнө. Уусмал хөрөх тусам ацетилсалицилийн хүчил цагаан, зүү хэлбэртэй талстуудын масс болж талстжин гарна — аспирин хүйтэн усанд халуун усныхаас хамаагүй бага уусдаг. Талст гарч ирэхгүй бол талстжилтын төв үүсгэх зорилгоор колбын дотор шилэн саваагаар хуestan сэгсэрнэ. Талстжилт эхэлсний дараа талстууд хурдан үүсэж, ихэнхдээ хэдхэн минутын дотор колбыг нягт цагаан массаар дүүргэдэг.

Хандлага ба шүүлтүүрийн цаасыг ашиглан шүүх төхөөрөмжийг бэлдэнэ. Талстын түдгэлзүүлэлтийг шүүлтүүрээр асгана. Цагаан талстууд цаасан дээр үлдэх бол сирко хүчил, фосфорын хүчил, ус шүүгдэн өнгөрнө. Үлдэгдэл хүчлийг арилгахын тулд талстуудыг 10 ml хүйтэн нэрмэл усаар хоёр удаа угаана. Илүүдэл усыг арилгахын тулд талстуудыг шпатель ашиглан бага зэрэг дарна. Түүхий аспирин нь сирко хүчлийн үлдэгдлээс шалтгаалсан сул цуу шиг үнэртэй, цагаан, талст хатуу бодис байх ёстой.

Талстуудыг цэвэр цагны шилэн эсвэл ууршуулах аяганд шилжүүлж, 30 минутын турш агаарт хатаана. Хатсан бүтээгдэхүүн нь цэвэр цагаан, талст ацетилсалицилийн хүчил — аспирин юм. Бүтээгдэхүүнийг жинлэнэ: 2.0 г салицилийн хүчлээс онолын гарц нь 2.6 г аспирин байна (ацетил бүлэг масс нэмдэг). Лабораторийн ердийн гарц нь 1.5–2.2 г (60–85%) байдаг. Талстууд нь онцлог зүү шиг хэлбэртэй бөгөөд хайлах цэг нь 135 °C байдаг — хайлах цэгийг шалгах нь сургалтын лабораторид цэвэршилтийг шалгах стандарт арга юm.

Хэдхэн талстыг 5 мл усанд уусгаад 1–2 дусал феррихлоридын уусмал (FeCl₃) нэмнэ. Цэвэр аспирин өнгөө өөрчлөхгүй эсвэл маш бүдэг шар өнгө өгнө. Хэрэв гүн нил ягаан өнгө гарвал урвалд ороогүй салицил хүчил байгаа гэсэн үг — чөлөөт фенолийн гидроксил төмрийн(III)-тай урвалд орж өнгөт нийлэгдэл үүсгэдэг. Цэвэр аспиринд тэр гидроксил ацетил бүлгээр блоклогдсон байдаг тул өнгөний урвал явагдахгүй. Энэ нь органик химийн хамгийн энгийн, гоё цэвэршилтийн шалгалтуудын нэг юм.

Хатаасан аспириныг жижиг шилэн савенд шилжүүлж, шошголно: ACETYLSALICYLIC ACID (ASPIRIN) — LAB SYNTHESIS — NOT FOR CONSUMPTION. Сэрүүн, хуурай газар хадгална. Цаг хугацааны явцад аспирин аажмаар гидролизд орж салицилийн хүчил ба сүркэлийн хүчил болж задарна — хуучин аспирин шахмалууд яг ийм шалтгаанаар цагаан хүчлийн үнэртэй байдаг. Хоффманы 1897 онд хийсэн синтез зөвхөн эм бүтээгээгүй, харин салбар үүсгэсэн: Bayer-ийн Aspirin нь анхны брэндтэй эм, шахмал хэлбэрээр зарагдсан анхны эм бөгөөд түүхэн дэх хамгийн өргөн хэрэглэгддэг эм хэвээр байна — дэлхий даяар жил бүр 100 тэрбум гаруй шахмал хэрэглэдэг.