香豆素-3-羧酸

香豆素-3-羧酸 香豆素-3-羧酸的合成 授课题目 授课类型 实验课 Synthesis of the coumarin -3-carboxylic acid 首次授课时间 年 月 日 学时 8 1、 认识和掌握苯并吡喃酮类香料的合成。 教学目标 2、 熟悉Perkin反应及其应用 1、教学重点: 重点与难点 2、教学难点:。 指导练习法 教学手段与方法 教学过程:,包括授课思路、过程设计、讲解要点及各部分具体内容、时间分配等, 香豆素又名1，2-苯并吡喃酮，白色斜方晶体或结晶粉末，存在于许多天然植物中。最早是1820年从香豆的种子中发现的，也含于薰衣、桂皮的精油中。其为香辣型，现为甜而有香茅草的香气。本品用于配制日用化学品用香精;也用作橡胶、塑料制品的增香剂;还可用于食品、烟和酒等作香精;也用作金属表面加工的打磨剂和增光剂;在制药工业中用作中间体和药物。香豆素天然含量很少，大量通过合成得到。 一、 实验目的:(教学目标) 二、 实验原理: 方法一:水杨醛-乙酸酐法 水杨醛和乙酸酐在以酸钠(或钾)的存在下缩合，生成邻羟基肉桂酸(Perkin反应)，进而在乙酸存在下发生分子内酯化，得到香豆素。国内工业化生产多采用此法。 方法二:水杨醛-丙二酸酯法 水杨醛和丙二酸酯在有机碱的催化下，可在较低的温度合成香豆素的衍生物，称为Knovengel反应。水杨醛和丙二酸二乙酯在六氢吡啶的催化下缩合生成中间体香豆素-3-甲酸乙酯。后者加碱水解，不但酯基而且内酯也被水解，酸化闭环内酯化成香豆素-3-羧酸，加热脱羧即得香豆素。 三、试剂及主要试剂的物理常数 水杨醛(4.2mL，5g，0.014mol))，丙二酸二乙酯(7.2g，6.8mL，0.045mol)，无水乙醇，六氢吡啶，冰醋酸，95%乙醇，氢氧化钠，浓盐酸，无水氯化钙 水杨醛,邻羟基苯甲醛，o-hydroxybenzaldehyde,:分子量122.13，沸点197?。d 1.1674,n1.5740。本品为无色或深红色油状液体，具有苦杏仁味。微溶于水，溶于乙醇、乙醚和苯等有机溶剂。能与水蒸汽一同挥发。是一种香料和用途较广的有机中间体。白色针状结晶。 四、实验 1. 香豆素-3-甲酸乙酯 ? 在100mL干燥的圆底烧瓶中加入水杨醛、丙二酸二乙酯、25mL无水乙醇、0.5mL六氢 吡啶和2滴冰醋酸，水浴加热回流2h。回流冷凝管上口接一氯化钙干燥管。 ? 稍冷后将反应物转移至锥形瓶中，加入30mL水，置于冰浴中冷却结晶。 ? 结晶完全后抽滤收集晶体，晶体用2-3mL冰冷过的乙醇洗涤2-3次。 ? 干燥，称重。 2. 香豆素-3-羧酸 ? 100mL圆底烧瓶中加入4 个上述产物，3g氢氧化钠，20mL95%的乙醇和10mL水，水浴 加热至酯溶解，再继续回流15min。 ? 稍冷后，在搅拌下将反应混合物加到盛有10mL浓盐酸和50mL水的烧杯中。立即又大量 白色结晶出现。 ? 冰浴中冷却使结晶完全，抽滤、洗涤晶体，压干。粗品可用水重结晶。 ? 干燥后称重，并计算产率。 六、注意事项 1、如果香豆素-3-甲酸乙酯加热回流很长时间不溶时，可以再加一点氢氧化钠。 思考题、讨论题、作业 1、试写出利用Knovengel反应制备香豆素-3-羧酸的反应机理。反应中加入醋酸的目的是什么, 2、如何利用香豆素-3-羧酸制备香豆素, 教学后记