香豆素-3-羧酸的合成

香料——香豆素-3-羧酸的合成

班级：09级应化（2）班

          姓名： 张 和、王 娟   

          学号：   FNS********  

                   12009240280   

          日期： 2012年6月1日 

香料——香豆素-3-羧酸的合成

张和  王娟

宁夏大学化学化工学院应用化学（2）班

摘 要：本实验采用水杨醛和丙二酸脂在弱碱六氢吡啶的催化下进行Knoevenagel缩合合成香豆素-3-羧酸乙酯，然后经碱水解、酸化而成香豆素-3-羧酸。通过实验探究合成香豆素-3-羧酸的最佳实验条件，了解其相关性能。

关键词：香豆素-3-羧酸；水杨酸；丙二酸脂；六氢吡啶等。

1 引言

香豆素，又名1，2-苯并吡喃酮，是一种重要的香料，其香型为香辣型，表现为甜而有香茅草的香气，常用作定香剂，用于紫罗兰、素心兰、葵花、兰花等香型的日用化妆品及香皂中，也用作饮料、食品、香烟、橡胶制品、塑料制品等的加香剂。也广泛存在于自然界中的一种内酯类化合物，在芸香科和伞形科植物中存在最多，其次是豆科、兰科、木樨科、茄科和菊科植物，少数来自微生物。它具有抗艾滋、抗肿瘤、增强免疫等生理活性并且通过香豆素环上不同位置的取代修饰，可以得到具有不同范围的吸收和荧光发射波长，从而显示不同颜色和具有较强荧光的衍生物，香豆素类化合物除了广泛用作荧光增白剂[1]、荧光染料和激光染料[2]外，又由于具有较好的光电性能，还被应用于电致发光材料[3]、太阳能电池的有机光敏染料以及生物蛋白研究中的荧光探针[4]等领域。

2 实验部分

2.1 试剂规格及仪器

2.1.1 试剂规格

    水杨醛；丙二酸二乙酯；无水乙醇；冰醋酸；六氢吡啶；氢氧化钠；95%的乙醇；浓盐酸；蒸馏水等。

2.1.2 仪器

恒温水浴锅；球形冷凝管；氯化钙干燥管；圆底烧瓶；温度计；锥形瓶；恒温干燥箱等。

2.2 实验原理

本实验采用水杨醛和丙二酸脂在弱碱六氢吡啶的催化下进行Knoevenagel缩合合成香豆素-3-羧酸乙酯，然后经碱水解、酸化而成香豆素-3-羧酸。反应过程如下：

Knoevenagel缩合合成香豆素-3-羧酸乙酯：

经碱水解、酸化而成香豆素-3-羧酸

2.3 实验方法

2.3.1 香豆素-3-羧酸乙酯的合成

在干燥的100 mL圆底烧瓶中，加入2.2 mL(0.041mol)的水杨醛、3.4mL(0.045mol)丙二酸二乙酯和12.5 mL无水乙醇，再用滴管滴入0.25mL的六氢吡啶，加入几颗沸石，装上接有无水氯化钙干燥管的回流冷凝管，在水浴中加热回流1h。冷却后将反应物倒入10mL冰水中，于冰水中结晶，立即有大量晶体析出。待结晶完全后，抽滤，滤饼每次用冰的50%的乙醇洗涤2~3次。得产品于80℃烘箱中干燥，得到3.68g白色晶体。

2.3.2 香豆素-3-羧酸的合成

在100mL圆底烧瓶中，加入10mL 95%的乙醇和NaOH溶液(2g固体NaOH溶于5mL水中)，在水浴中稍稍加热，慢慢溶入2g用上述方法制得的香豆素-3-羧酸乙酯，待酯溶解完全后，再加热回流1h。冷却，在搅拌下将反应混合物倒入25 mL水中，用5ml浓盐酸溶液中和，加完后置于冰水浴中即有大量晶体析出。待结晶完全后，抽滤，用少量冰水洗涤晶体，压干，于烘箱中干燥，得色晶体1.48g。

3 实验结果

  3.1 产率计算

          122                          218

          2.2                          

解得香豆素-3-羧酸乙酯的质量

香豆素-3-羧酸乙酯的实际质量为  

a=3.68g

         218                                       190

         2g                                         y

解得香豆素-3-羧酸的质量为

y=1.74g

香豆素-3-羧酸的实际质量为

b=1.48g

故产率为      

  3.2 结果与讨论

本实验采用水杨醛和丙二酸脂在弱碱六氢吡啶的催化下进行Knoevenagel缩合合成香豆素-3-羧酸乙酯，然后经碱水解、酸化而成香豆素-3-羧酸，粗产品通过抽滤，少量冰水洗涤晶体，压干，于烘箱中干燥，得色晶体1.48g。产率为85.1%。

参  考  文  献

[1]　马德强.化工百科全书[M].北京:化学工业出版社,1998: 1047.

[2]　王贤丰,曲杨.香豆素类激光染料研究的进展[J].精细石油化工, 1999(1): 49-52.

[3]　黄春辉,李富友,黄岩谊.光电功能超薄膜[M].北京:北京大学出版社, 2001: 26 

[4]  徐凤波,李庆山,张正之,等.识别金属离子客体的荧光传感开关的研究进展[J].感光科学与光化学, 2001,19(3): 217-228.2.