香料香豆素的合成

香料香豆素的合成实验目的：掌握杂环化合物的基本原理和了解化学法合成香料类化合物的方法。 实验原理：本实验合成香豆素3羧酸是用水杨醛和丙二酸二乙酯在弱碱六氢吡 啶的催化下进行诺文葛尔缩合成酯，再经碱水解、酸化完成。其反应过程如下：反应过程水杨醛香豆素-3-竣酸实验步骤1、香豆素-3-羧酸乙酯在100ml圆底烧瓶中放置5.0g水杨醛（0.041mol）7.2g丙二酸二乙酯 （0.045mol）和25ml无水乙醇。再用滴管滴入约0.5ml六氢吡啶和两滴冰醋酸， 加入几滴沸石后装上球形冷凝管并在冷凝管顶端装以氯化钙干燥管，在水浴上 加热回流2h。待稍冷后，拆去干燥管，从冷凝管顶端加20ml冷水，除去冷凝 管，将烧瓶置于冰浴中冷却，使结晶析出完全。抽滤，晶体用冷的50%乙醇洗 涤2-3次（每次约1ml）。粗产品为白色晶体，经干燥后重6.5g。产率为73%， 熔点9293C。2、香豆素-3-羧酸在100ml圆底烧瓶中放4.0g氢氧化钾（0.071mol）、10ml水、20ml 95%乙 醇和4.0g香豆素-3-羧酸乙酯（0.018mol），装上球形冷凝管，用水浴加热至 酯溶解后，在微沸15mi n。停止加热后，将烧瓶置于温水浴中。用液管吸取 温热反应液，逐滴滴入盛有10ml浓盐酸和50ml水德250ml锥形瓶中，边滴 边缓缓摇动锥形瓶。加完后，将锥形瓶置于冰水浴中冷却，使晶体完全析出。 过滤，晶体用少量冰水洗涤。干燥，熔点188189C（分解），产量3.3g （产 率为95%）。反应的主要方程式为：反应的主要方程式香豆质-斯賤験结果与讨论：按步骤1操作生成的香豆素-3-羧酸乙酯干燥后称重为7.2g，产率为81%，按 步骤2操作得到的产品香豆素-3-羧酸干燥后称得重量3.2g，产率为92%。所以 用诺文葛尔酯缩合反应合成香豆素-3-羧酸的产率为75%。实验中所用到的水杨醛、丙二酸二乙酯、哌啶对眼睛、皮肤均有强烈的刺激 作用，此外丙二酸二乙酯遇水能极易水解生成酸性较强的丙二酸，对皮肤有腐蚀 作用。因此，在操作过程中应避免这类药品接触皮肤。由于丙二酸二乙酯易水解，在步骤1中应保证反应器的干燥，所以在回流管 上端应装上除水装置。由于哌啶的氮原子上有孤对电子，容易结合质子，会降低氮原子的亲核性， 如果系统中存在非丙二酸酯类型的质子氢（假如系统中有水存在就会让冰乙酸电 离出质子氢，从而与丙二酸酯起竞争和抑制作用），但在该反应中冰乙酸的量很 少，对反应造成的影响不大，但是会降低反应进行的速率，所以实验中必须避免 水分的介入。此外，哌啶易氧化，反应中以避免冰乙酸脱水成酸酐，从而氧化哌 啶。因此，反应温度不能过高，控制在回流阶段。实验的目标产物是香豆素-3-羧酸，但是步骤的第二步操作中，生成产物香 豆素-3-羧酸的实际产量恐怕没有计算的那样高，可能在产物中还混有部分香豆素（口入八/），由于香豆素-3-羧酸（）0位上羰基的影响，容易脱羧，生成香豆素。