1。反応速度と平衡:
* 反応の高速化: より高い温度は一般に、化学反応の速度を高めます。これは、温度の上昇が反応物分子により多くのエネルギーを提供し、より頻繁に衝突し、力が大きくなり、製品形成につながる衝突の成功の可能性を高めるためです。
* 平衡のシフト: アスピリンを形成するための反応は可逆的です。 温度を上げることにより、均衡を製品側(アスピリン)にシフトできます。これは、Le Chatelierの原則に基づいています。吸熱反応に熱を追加すること(アスピリンの形成など)は、順方向反応を支持します。
2。副反応の回避:
* 分解: 温度が高すぎる(100°Cを超える)場合、反応物または生成物(アスピリン)が分解し始め、不要なサイド製品が形成される可能性があります。これにより、アスピリンの収量と純度が低下する可能性があります。
* 加水分解: アスピリン自体は、高温での加水分解(水との反応)の影響を受けやすい。これにより、アスピリン分子が分解され、収率が低くなります。
3。実用的な考慮事項:
* 安全性: 無水酢酸などの濃縮酸を使用するには、流出、煙、潜在的な爆発のリスクを最小限に抑えるために慎重な温度制御が必要です。
* 溶解度: 反応物(サリチル酸と無水酢酸)および生成物(アスピリン)は、反応混合物に異なる溶解度を持っています。約90°Cの温度を維持することは、溶解度のバランスを維持するのに役立ち、混合と反応効率を向上させることができます。
要約すると、アスピリン合成中に90°Cの温度を維持することは、次のバランスです。
* より高速な反応速度を促進する
* アスピリン形成の平衡を最適化する
* 不要な副反応と分解の防止
* 安全で実用的な労働条件を確保する