일반화학실험 아스피린 합성 보고서

소개글

아스피린 합성 화학 실험 결과 보고서입니다. 최고점 받은 보고서이니 참고하시면 좋습니다.

목차

Ⅰ. 실험목적

Ⅱ. 실험원리
가. 살리실산과 아세트산 무수물
나. 아스피린의 합성 균형화학식
다. 퍼센트 수득률

Ⅲ. 실험 방법
가. 기구 및 시약
나. 방법
다. 주의사항

Ⅳ. 결과 및 고찰
가. 살리실산
나. 아세트산 무수물
다. 아스피린 합성의 이론적 상황
라. 아스피린 합성의 실험값
마. 아스피린 합성 실험 수득률
바. 아스피린 재결정
사. 고찰

Ⅴ. 의의

본문내용

Ⅰ. 실험목적
가. 아스피린의 합성을 통해 화학양론에 기반한 화학반응을 이해, 화합물의 작용기에 따른 반응성을 경험한다.
나. 아스피린 합성을 통해 한계반응물과 초과반응물을 이해한다.
다. 수득률을 계산해보고, 정제함으로서 화학 공정을 이해한다.

Ⅱ. 실험원리
가. 살리실산과 아세트산 무수물
살리실산과 아세트산 무수물 분자의 구조는 다음과 같다.

살리실산은 벤젠고리에 카복실기와 하이드록시기가 결합한 구조를 가진다. 살리실산의 화학식은 C7H6O3이다. 아세트산 무수물은 아세트산 두 분자가 결합해 탈수반응을 통해 만들어진 화합물로 시성식은 (CH3CO)2O이다.

나. 아스피린의 합성 균형화학식
아스피린은 아세틸 살리실산이라는 화합물이다. 아스피린은 방향족 벤젠 분장에 카복실기와 에스터기가 결합한 구조를 가진다. 아스피린의 구조는 다음과 같다.

따라서, 살리실산의 하이드록시기를 에스터화 반응을 통해 변환시켜 아스피린을 합성할 수 있다. 에스터화 반응은 다음과 같이 일어난다.
R-OH + R'-COOH → R-COO-R' + H2O

에스터화는 산성용액에서 매우 빠르게 진행된다. 본 실험에서는 대표적인 카복실산인 아세트산 무수물을 이용해 아스피린 합성을 진행한다. 에스터는 알코올을 유기산과 반응시키면 생성되고 추가로 물 분자가 생성된다. 에스터에 과량의 물과 촉매로 강산을 넣고 다시 가열하면 다시 알코올과 산으로 쉽게 분해된다. 아스피린의 균형화학식은 다음과 같다.

<중 략>

➃ 살리실산이 남았다면 이는 좋은 반응인가?
앞선 결과 산출에서 보면, 살리실산은 한계 반응물로 반응이 끝났을 때 모두 반응하므로 남지 않아야 한다. 즉 살리실산의 몰수만큼 아스피린의 합성이 일어나는 것이므로 아스피린을 얻는 것이 목적인 본 실험에서는 아스피린의 양이 적어지기 때문에 살리실산이 남는 것은 좋은 반응을 실행했다고 볼 수 없다. 또한, 수득률이 100%를 초과하는 경우 남은 살리실산이 있거나 불순물이 함유된 것으로 볼 수 있다.

참고 자료

일반화학실험, 서울시립대학교 교양화학부, 사이플러스
위키백과, ‘살리실산’
https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%82%B4%EB%A6%AC%EC%8B%A4%EC%82%B0
위키백과, ‘아세트산 무수물’
https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%95%84%EC%84%B8%ED%8A%B8%EC%82%B0_%EB%AC%B4%EC%88%98%EB%AC%BC
위키백과, ‘아스피린’
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위키백과, ‘카복실기’
https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%B9%B4%EB%B3%B5%EC%8B%A4%EA%B8%B0
티스토리 블로그, ‘아스피린 합성. 살리실산 8 g + 아세트산무수물 12 mL’
https://ywpop.tistory.com/3577
위키백과, ‘Fischer-speier esterification’
https://en.wikipedia.org/wiki/Fischer%E2%80%93Speier_esterification
위키백과, ‘탈수 반응’
https://ko.wikipedia.org/wiki/%ED%83%88%EC%88%98_%EB%B0%98%EC%9D%91
위키백과, ‘Aspirin’
https://en.wikipedia.org/wiki/Aspirin
위키백과, ‘살리실산메틸’
https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%82%B4%EB%A6%AC%EC%8B%A4%EC%82%B0_%EB%A9%94%ED%8B%B8