En 1897 la compaa alemana Bayer estaba buscando la manera de

QUÍMICA ORGÁNICA: SÍNTESIS DE LA ASPIRINA
Consideraciones teóricas e históricas
En 1897 la compañía alemana Bayer estaba buscando la manera de
obtener la mejor sustancia analgésica. Dos de sus científicos, el químico
Arthur Eichengrün y el farmacéutico Felix Hoffmann, se pusieron manos
a la obra. Ambos sabían que la gente utilizaba diversos métodos para
combatir el dolor. Los remedios más antiguos estaban basados en el uso
de plantas medicinales, aunque a partir de 1800 ya habían surgido varios
fármacos, muchos de ellos basados en la purificación de productos
naturales. Uno de esos remedios populares interesó a Hoffmann y
Eichengrün. Durante siglos, los pacientes que habían sufrido los dolores
asociados a la artritis habían conseguido calmarlos
mascando trozos de corteza de sauce. En esa época,
los químicos habían aislado el componente activo de la
corteza del sauce, el cual era un derivado del ácido
salicílico.
Aunque se trataba de una medicina popular, era difícil
extraer todo el ácido salicílico que la gente necesitaba para calmar sus
dolores. Por tanto, los químicos se enfrentaban a la necesidad de
resolver el problema de obtener ácido salicílico por vía sintética, a partir
del alquitrán de hulla que aparecía en el proceso de destilación seca del
carbón para producir coque (hoy en día el ácido salicílico se obtiene del
petróleo). El alquitrán de hulla se utilizaba en esa época para la
obtención de colorantes sintéticos. Por tanto, no sorprendía ver a las
grandes compañías alemanas de colorantes comenzando a producir
ácido salicílico, y de manera eventual, algún otro medicamento.
Grandes cantidades de ácido salicílico se pusieron en el mercado,
provocando con ello una caída de su precio y permitiendo que estuviese
al alcance de todos los bolsillos. Sin embargo, los pacientes pronto
descubrieron que esta sustancia provocaba irritación de boca y
estomago, acompañado de una desagradable acidez. Esto era algo que
Hoffmann como farmacéutico conocía, así como que existían otros
fármacos que se transformaban en otras menos irritantes cuando se les
modificaba su estructura molecular. Un cierto grupo de átomos,
denominado grupo acetilo, añadido
a ciertas moléculas de fármacos,
los transformaban en menos
irritantes. Por tanto, la tarea que
emprendieron
Eichengrün
y
Hoffmann en 1898 fue la de
comprobar si la adición del grupo
acetilo a la estructura del ácido salicílico, lograba disminuir la irritación
estomacal que este último presentaba. Cuando ambos se encerraron en
los laboratorios que la compañía Bayer tenía en Leverkusen y
procedieron a la acetilación del ácido salicílico, obtuvieron un nuevo
compuesto que respondió al nombre de ácido acetilsalicílico.
Hoffmann y su compañero propusieron que este nuevo compuesto, que
recibió el nombre comercial de aspirina, sería un buen analgésico y que
además no causaría estragos en el estómago. Para ello realizaron
numerosas pruebas con distintos pacientes, especialmente con aquellos
que sufrían fuertes dolores provocados por su artritis. Las pruebas fueron
realizadas por la compañía Bayer en Elbersfeld, y los resultados fueron
sorprendentes. Cada uno de los participantes en las pruebas encontró un
alivio importante en sus dolores, pero sin los efectos secundarios tan
acentuados como los sufridos con el ácido salicílico. Pero esto no era
todo; algunos de los pacientes sometidos a estas pruebas descubrieron
que la inflamación de sus articulaciones también disminuía. Al mismo
tiempo, algunos vieron como la ingesta de la dosis diaria también reducía
la fiebre de manera significativa cuando estos la padecían. Por tanto,
además de analgésico, la aspirina también podía tomarse como
antiinflamatorio y como antipirético. Hoy en día, los cardiólogos
recomiendan la ingesta diaria de una dosis moderada de ácido
acetilsalicílico (con el nombre comercial de Adiro), para evitar los
problemas a aquellos pacientes que hayan sufrido alguna crisis cardiaca.
Objetivo
9 Sintetizar una sustancia orgánica de indudable importancia durante
nuestros días
9 Conocer los procedimiento seguidos en una síntesis química
planificada
Material
ƒ Erlenmeyer
de 250 cm3
ƒ Cristalizador
ƒ Vaso de
precipitados
de 600 cm3
ƒ Papel de filtro ƒ Vidrio de reloj ƒ Resistencia
ƒ Hielo y tubo
de ensayo
ƒ Ácido
ƒ Anhídrido
salicílico
acético
ƒ Embudo de
ƒ Trompa de
porcelana
agua
Modo operativo
ƒ Cuentagotas
ƒ Ácido
sulfúrico
ƒ Kitasato
ƒ Probeta
ƒ Pipeta y
bomba
1. Llenar hasta la mitad uno de los vasos de precipitados con agua, y
calentarlo con la resistencia hasta que hierva.
2. Llena el cristalizador con agua, sal y hielo para formar una mezcla
frigorífica adecuada. Compartiréis un cristalizador por cada dos
mesas. Introduce el tubo de ensayo con agua destilada dentro del
cristalizador
3. Pesa tu erlenmeyer e introduce en él aproximadamente 3 g de ácido
salicílico.
4. Dirígete a la campana de gases y mide con la pipeta 6,0 cm3 de
anhídrido acético. Tras esto, añádelo a tu erlenmeyer y deposita con
cuidado de 5 a 10 gotas de ácido sulfúrico concentrado. Uno de los
compañeros permanecerá vigilando el vaso con agua hirviendo.
IMPORTANTE: EL ANHÍDRIDO ACÉTICO ES IRRITANTE Y NO
DEBEN ENTRAR EN CONTACTO CON EL SI NO SE ESTÁ
PROTEGIDO. EVITAR SUS VAPORES YA QUE PUEDEN
AFECTAR A LOS OJOS. EL ÁCIDO SULFÚRICO CONCENTRADO
ES UN ÁCIDO FUERTE PELIGROSO. NO MANIPULARLO SI NO
SE ESTÁ CONVENINTEMENTE PROTEGIDO
5. Introducir el erlenmeyer dentro del agua hirviendo y mantenerlo
dentro durante 10 minutos aproximadamente. El baño maría debe
permitir que la reacción transcurra entre los 70 y los 80 ºC.
6. Extraer el erlenmeyer del agua caliente y añadir cuidadosamente 20
gotas de agua destilada.
7. Añade 20 cm3 de agua destilada y enfría el erlenmeyer dentro de la
mezcla refrigerante.
8. Si los cristales no aparecen, rascar con la varilla de vidrio las paredes
del erlenmeyer para inducir la cristalización. Observa los cambios
acontecidos durante el enfriamiento y anótalos en tu cuaderno.
9. Mide la masa del vidrio de reloj. Posteriormente recorta un trozode
papel de filtro al tamaño de tu embudo de porcelana.
10. Filtra el producto en el embudo de porcelana colocado en el kitasato.
Lava los cristales con 2-3 cm3 del agua destilada que has mantenido
dentro del cristalizador. Extrae el filtro y deposita cuidadosamente en
tu vidrio de reloj toda la aspirina que puedas. Introduce el vidrio de
reloj dentro del horno de secado a 75 ºC.
11. Una vez enfriado mide la masa de los cristales formados. Anótalo en
tu cuaderno para poder realizar el cálculo del rendimiento de la
reacción. Examina los cristales (si puedes bajo una lupa) y anota tus
observaciones
Cuestiones
1. Realiza una breve descripción biográfica de Arthur Eichengrün y de
Felix Hoffmann
2. Da los nombres sistemáticos del ácido salicílico y del ácido
acetilsalicílico
3. Busca dos medicamentos que tengan propiedades analgésicas (no
las marcas comerciales, sino el nombre de la sustancia), y dos
medicamentos que tengan propiedades antipiréticas
4. Idea un mecanismo para la reacción de acetilación. ¿En qué crees
que consiste?
5. ¿Por qué crees que añadimos agua fría? Busca una explicación y
trata de entender que operación estábamos realizando.
6. ¿Cuál fue el rendimiento de tu síntesis? Muestra todos los cálculos
que has realizado a partir de la masa de ácido salicílico de partida.
7. ¿Por qué utilizamos el método de doble pesada para determinar la
masa de ácido acetilsalicílico obtenida y no usamos la tara de la
balanza? Explícalo.