1、香料香豆素的合成XXX摘要本實驗通過水楊醛和丙二酸酯在弱堿六氫毗啶的催化作用下進行諾文葛 耳(Knoevengel)縮合成酯，然后經堿水解、酸化得到香豆素。通過本實驗掌握 雜環合成的基本原理以及了解化學法合成香料類化合物的方法。關鍵詞水楊醛丙二酸酯六氫毗啶香豆素香豆素，又名1，2-苯并毗喃酮，其為無色或白色結晶或晶體粉末，存在于 零陵香豆、薰衣草油等中。難溶于冷水，能溶于沸水，易溶于甲醇、乙醇、乙醚、 氯仿、石油醚、油類。有揮發性，能隨水蒸氣蒸餾并能升華，是一種重要的香料， 其香型為香辣型，表現為甜而有香茅草的香氣，常用作定香劑。香豆素及其衍生 物具有抗微生物等重要的生物活性，故可作為阻凝劑、

2、抗血栓劑、三線態光敏劑 及金屬電鍍等，在農業、工業、醫藥行業均表現出重要的作用。早在1820年，香豆素已從零陵香豆中分離出來。后來發現，在藍花科、羌 青甘藍科、唇形科等多種植物中都存在香豆素。在薰衣草、三葉草花、香料的精 油中香豆素是一個主要的成分，正是香豆素及其衍生物使上述的植物具有干草的 香氣。1868年W.H.Perkin首先從水楊醛合成了香豆素，但卻沒有提出正確的結 構。至1872年H.S.Biff才確定其結構式苯并-a-毗喃酮。香豆素的合成主要分為兩類。一類是從酚制備。另一類是用水楊醛或其衍生 物為原料，先在堿性條件下進行縮合反應。如Perkin合成法。先生成鄰羥基肉 桂酸鉀，然后酸

3、化成鄰羥基肉桂酸。其中順式的酸稱為苦馬酸，反式的酸稱香豆 酸，在酸性條件下都能閉環成香豆素。香豆素-3-羧酸的常規合成方法主要是利用水楊醛和丙二酸二乙酯在有機堿 催化下發生Knoevengel縮合，再經堿水解、酸化而獲得，也有在水熱反應釜中 進行合成，產率一般在70%78%之間。前一種方法反應時間長，產率較低；而 后一種方法反應溫度較難控制。本文采用水楊醛和丙二酸酯在弱堿六氫毗啶的催 化作用下諾文葛耳縮合生成香豆素-3-羧酸乙酯，再經堿水解、酸化而得到最終 產物香豆素-3-羧酸，實驗時間較長。1實驗部分1.1實驗儀器與試劑圓底燒瓶、冷凝管、移液管、錐形瓶水楊醛、丙二酸二乙酯、無水乙醇、六氫毗啶

4、、冰乙酸、沸石1.2實驗所用試劑基本性質名稱相對分子質 量性狀熔點(C)沸點（C）相對密 度溶解性水楊醛122.12液體-71971.17丙二酸二乙酯160.17液體-50199.31.0551溶于醇、醚，難溶水六氫毗啶85.15液體-71060.86溶于水、醇、醚冰乙酸60.05液體117.91.0492溶于水1.3實驗方法（1）香豆素-3-羧酸乙酯的合成在100mL圓底燒瓶中放置5.0g水楊醛（0.041mol）、7.2g丙二酸二乙酯 （0.045mol）和25mL無水乙醇。再用滴管滴入約0.5mL六氫毗啶和兩滴冰乙酸， 加入幾粒沸石后裝上冷凝管并在冷凝管頂端裝一氯化鈣干燥管，在水浴上加熱

5、回 流1.5h。待稍冷后，拆去干燥管，從冷凝管頂端加入20mL冷水，除去冷凝管， 將燒瓶置于冰浴中冷卻，使結晶析出完全。過濾，晶體用冰冷過的50%乙醇洗滌 2-3次（每次約1mL）。（2）香豆素-3-羧酸的合成在100mL圓底燒瓶中放4g氫氧化鈉（0.071mol）、10mL水、20mL95%乙醇 和4.0g香豆素-3-羧酸乙酯（0.018mol），裝上球形冷凝管，用水浴加熱至酯溶解 后，再微沸15min。停止加熱后，將燒瓶置于溫水浴中，用移液管吸取溫熱反應 液，逐滴滴入盛有10mL濃鹽酸和50mL水的250mL錐形瓶中，邊滴邊緩緩搖動 錐形瓶。加完后，將錐形瓶置于冰浴中冷卻，使晶體析出完全。

6、過濾，晶體用少 量冰水洗滌。2結果及分析本實驗通過利用水楊醛和丙二酸二乙酯在弱堿六氫毗啶催化下Knoevengel 縮合生成香豆素-3-羧酸乙酯6.872g，為理論值的105.72%，產率偏大，可能由于 產物中有雜質，或未烘干等原因所致。所得產物再經過堿水解、酸化得到干燥的 香豆素-3-羧酸2.49g，為理論值的71.8%，產率偏低，分析其原因可能在于：（1）實際合成中，由于時間限制，本實驗縮短了反應時間，可能導致反應 不夠完全，副產物較多，增加了后處理的難度，降低了產率;反應物中若水楊醛過量，多余的水楊醛在反應過程中氧化和聚合會使 使產品的顏色變深，熔點變低；催化劑用量以及催化作用的好壞也會影響產物的收率，因為在理論上， 有機堿如胺類化合物都可作為反應的催化劑。由于實驗條件的限制，無法對以上這些影響因素進行檢測，因此本實驗合成 產物收率降低的原因還無法確定。但從總體上來說，本實驗采用的方法很成熟， 可