Síntesis y purificación del Ácido Acetilsalicílico

Fundamento teórico

El Ácido Acetilsalicílico (Aspirina) es un Éster (R1-COO-R2) del Ácido Acético (C2H4O2) y del Ácido Salicílico (C7H6O3), donde este último actúa como "alcohol". Aunque se pueden obtener ésteres de ácido por interacción directa del ácido acético con un Alcohol o un Fenol, se suele usar como sustituto del Ácido Acético, el Anhídrido Acético (C4H6O3), como agente acetilante. Éste permite producir ésteres de acetato con velocidad mucho mayor, que por la acción directa del ácido acético, lo que mejora el rendimiento de la reacción.
En la preparación descrita en esta práctica, se acetila el Ácido Salicílico con Anhídrido Acético. En la práctica, aunque el Ácido Salicílico puede extraerse de plantas como el Abedul o la Gaulteria, suele obtenerse por síntesis mediante la Carboxilación del Fenol según Kolbe.
A escala industrial es una reacción muy eficaz. El Fenol puede prepararse a partir de diversos compuestos aromáticos (como el Benceno, el Clorobenceno o el Isopropilbenceno) procedentes del petróleo. De este modo, el precio del petróleo puede determinar, en última instancia, el coste y disponibilidad de fármacos como la Aspirina.
La Aspirina se obtiene por cristalización, teniendo en cuenta que puede contener impurezas, fundamentalmente de Ácido Salicílico, debido a una acetilación incompleta o de la hidrólisis del producto durante su aislamiento.
Luego se analizará la pureza del ácido acetilsalicílico obtenido y se analizará también la cantidad de principio activo que se puede encontrar en una tableta de Aspirina comercial.
La concentración de Ácido Acetilsalicílico en las tabletas de Aspirina puede determinarse por valoración con NaOH hasta punto final de la Fenolftaleina. Como el Ácido Acetilsalicílico se hidroliza fácilmente para dar Ácido Acético y Ácido Salicílico, el disolvente agua no resulta adecuado como medio para llevar a cabo dicha valoración.
Como los protones carboxílicos tanto del Ácido Acético como del Ácido Salicílico se neutralizan hasta punto final o de equivalencia, lo que apreciamos con el cambio de color de la Fenolftaleina, la hidrólisis del producto de partida dará resultados más altos y, en consecuencia, un error por exceso. La reacción de hidrólisis tiene lugar tanto más lentamente cuanto más baja sea la temperatura; y se reduce en parte disolviendo inicialmente la muestra en un disolvente no acuoso como el etanol.

Método

Materiales:

• Ácido Salicílico.
• Anhídrido Acético.
• Etanol.
• NaOH 0,1.
• Solución de Ácido Fosfórico al 85%.
• Agua destilada.

Materiales:

• 2 vasos de precipitados (100 mL).
• Embudo Büchner.
• Varilla de vidrio.
• Matraz Kitazato (250 mL).
• Papel de filtro Whatman.
• Vidrio de reloj.
• Probeta (20 ó 50 mL).
• Pipeta graduada (2 mL).
• Pipeta graduada (10 mL).

Procedimientos:
1) Síntesis:
En primer lugar se toma un vaso precipitado, al cual se debe colocar 2,5g de ácido salicílico, 1mL de anhídrido acético y 2 mL de ácido fosfórico al 85%, sin cambiar el orden predestinado. Luego con una varilla de vidrio se debe agitar la mezcla generada, lo que produce un aumento de temperatura y la disolución del ácido salicílico. Al transcurrir 30-45 minutos la disolución habrá producido una adaptación ambiental en nivel de temperatura, lo que trae como consecuencia una mezcla casi sólida de cristales de aspirina. En cuarto lugar se debe añadir 50 mL de agua fría en varias porciones, se agita bien y luego los cristales deben ser recogidos por filtración a vacío en un embudo Büchner, sobre papel filtro. Después de generar la filtración, el papel filtro y los cristales se secan en estufa a 45ºC. En sexto lugar se debe pesar la cantidad de Ácido Acetilsalicílico obtenido, con lo que se calcula el Rendimiento de la reacción.

2) Purificación:
Al generar Recristalización, el Ácido Acetilsalicílico puede purificarse, para esto se deben llevar a cabo los siguientes pasos: Colocar en un vaso precipitado (100mL) el ácido acetilsalicílico obtenido, al cual se debe añadir 10mL de etanol puro. Luego se debe calentar en una placa calefactora, hasta que los cristales se disuelvan, cuando estos se encuentren disueltos se debe añadir 15mL de agua destilada, todo lentamente y continuando con la calefacción hasta que la disolución entre en ebullición. Seguidamente se separa el vaso de precipitado de la placa y se deja enfriar, cuando se inicia el enturbiamiento, se debe raspar la pared del vaso con una varilla de vidrio, hasta que se produzca la recristalización de la aspirina. En seguida se debe filtrar a vacío, lavando los cristales con dos porciones de 3 mL de agua fría, sin olvidar secar, comprimiendo todo sobre el papel de filtro. Al ya estar la mayor parte del agua eliminada se debe llevar el resultado a la estufa a 45-50°C la cual ocasionará en 20min el secado. Para finalizar se debe pesar la cantidad de Ácido Acetilsalicílico obtenido después de la recristalización.

3) Reconocimiento de grupos funcionales: Reacciones para el grupo carboxilo.

1) Formación de sales y reconocimiento.

Colocar en un tubo de ensayo 0,5 mL de ácido acético, a lo que se debe agregar una pequeña cantidad de bicarbonato de sodio. Registrar todo lo observado y formular la reacción.

2) Reacción de Esterificación.
Colocar 1 mL de alcohol metílico y 10 gotas de ácido sulfúrico concentrado a una pequeña cantidad de ácido salicílico. Se debe calentar suavemente con agitación por algunos minutos, luego agregar el contenido del tubo a un vaso que contenga 20 ml de agua aproximadamente. Tomar su olor y comparar con los reactivos utilizados al comienzo. Registrar todo lo observado y formular la reacción.