苯并呋喃合成

1、苯并呋喃的基本性质：

苯并呋喃的中文名称：2,3-苯并呋喃，别名：苯并呋喃，β-苯并呋喃，氧茚，香豆酮，古马隆，氧杂茚，苯并[B]呋喃，英文名称：2,3-benzofuran，Coumarone，Benzofuran .

苯并呋喃是一种杂环芳香有机化合物。常温下为油状液体，具有芳香味。能随水蒸气挥发，能被高锰酸钾和其他氧化剂分解。

【英文名】Coumarone; 2,3-Benzofuran; Benzo[b]furan

【分子式】C8H6O

【分子量】118.14

【密度】1.078（15/15℃）

【熔点】-18以下

【沸点】173-174

【闪点】56

【粘度】【蒸气压】【折射率】1.5689（16.5℃）

【毒性LD50】【性状】无色液体，有芳香气

2、实验目的：

⑴了解香豆酮的合成方法及其性质；

⑵掌握苯酚合成香豆酮的方法。

3.实验合成路线：

4.实验内容:

1、实验试剂的基本性质

（1）苯酚：为无色针状结晶或白色结晶熔块，可燃，腐蚀力强,有毒。不纯品在光和空气作用下变为淡红或红色，遇碱变色更快。与大约8水混合可液化。可吸收空气中水分并液化。有特殊臭味和燃烧味，极稀的溶液具有甜味。相对密度1.0576，凝固点41℃，熔点43℃，沸点181.7℃（182℃），折射率1.54178，闪点79.44℃（闭杯），85℃（开杯），自燃点715℃，蒸气密度3.24，蒸气压0.13kPa（40.1℃），蒸气与空气混合物燃烧极限1.7-8.6。1g苯酚溶于约15ml水(0.67，25℃加热后可以任何比例溶解)、12ml苯。易溶于乙醇、乙醚、氯仿、甘油、二硫化碳、凡士林、挥发油、固定油、强碱水溶液。几乎不溶于石油醚。水溶液pH 值约为6.0。

（2）氯仿：无色透明、高折射率、易挥发的液体，有特殊香甜气味。凝固点-63.5℃，沸点61.3℃，熔点-63.2℃，相对密度1.4984（15/4℃），1.4840（20/20℃），折光率1.4476，折射率1.4422，黏度（20℃）0.563mPa·s。不易燃，与火焰接触会燃烧，并放出光气。一般加入0.6-1的乙醇作稳定剂。微溶于水（25℃时1ml能溶于200ml水），能与醇、苯、醚、石油醚、四氯化碳、二硫化碳和油类混溶。临界温度263.4℃，临界压力5.45kPa，在氯甲烷中最易水解成甲酸和HCl，稳定性差，450℃以上发生热分解，能进一步氯化为CCl4。

（3）水杨醛：淡黄色到淡红色，澄清油状液体，有苦杏仁气味，工业品为淡黄色到淡红色。熔点-7℃，沸点196-197℃，闪点76℃。相对密度1.167（20/4℃），折光率1.5735。溶于乙醇、乙醚和苯，微溶于水。

（4）乙酸：无色透明液体。熔点16.635℃，沸点117.9℃，相对密度1.0492(20/4℃)折射率1.3716，闪点（开杯）57℃，自燃点465℃，粘度11.83mPa·s（20℃）。纯乙酸在16℃以下时，能结成冰状固体，故称冰醋酸。与水、乙醇、苯和乙醚混溶，不溶于二硫化碳。当水加到乙酸中，混合后的总体积变小，密度增加。分子比为1：1，进一步稀释，不再发生上述体积的改变。有刺激性气味。

（5）乙酸酐：无色易挥发液体，具有强烈刺激性气味和腐蚀性。闪点（开杯）64.4℃，熔点-74.13℃，沸点138.63℃，44℃（2kPa ），相对密度1.0820(20/20℃)，折射率1.390。粘度0.91mPa·s（20℃），自燃点388.9℃。溶于冷水，在热水中分解成醋酸。

（6）氯乙酸：无色或淡黄色结晶，有刺激性气味，易潮解，具有很强的腐蚀性，能腐蚀皮肤，破坏所有非贵重金属、橡胶和木材等。溶于水和乙醇、乙醚等大多数有机溶剂。有四种结晶体（α,β,γ和δ型）。熔点63℃（α型），56.2℃（β型），52.5℃（γ型），42.75℃（δ型），沸点187.85℃，粘度1.29，相对密度1.4043（40/4℃），折射率1.4330。酸性比醋酸强。

2、苯并呋喃的合成

（1）反应式

以苯酚和氯仿为原料在NaOH 的水溶液中氯仿首先转化为二氯卡宾与苯酚钠发生加成反应生成苄叉二氯然后迅速水解为醛再用醋酸酸化得到水杨醛和对羟基苯甲醛

+ CHCl 3 NaOH + CHO

CHO

+ ClCH 2COOH OH - ONa

NaAc

Ac 2O HAc

（2）实验步骤

‹1›水杨醛的合成

在三口烧瓶中加入苯酚、氯仿、氢氧化钠溶液，装上搅拌器、回流冷凝管、温度计和滴液漏斗，水浴加热混合物至55℃ , 然后滴加50 %氢氧化钠溶液(0.4 m ol ) , 控制滴加速度, 使反应温度维持在60℃ , 15min 内加完, 再反应35min 后, 将反应液冷却至室温。

‹2›邻甲酰苯氧乙酸的合成

在上步产物中加入氯乙酸，检查装置，进行反应。

‹3›苯并呋喃的合成

在上步产物中加入乙酸酐、乙酸，装上搅拌器、回流冷凝管、温度计和滴液漏斗，加热。

3.实验结果与讨论

生成油状液体，不溶于水。

5.实验方法的优缺点分析:

水杨醛和对羟基苯甲醛可以用水蒸气蒸馏的方法分离出水杨醛收率20% ~ 35%,原料氯仿和NaOH 的消耗量大含酚废水不易处理但该法合成路线简单条件温和原料价廉易得因而对此反应的改进研究一直在进行期盼提高原料的转化率及水杨醛的收率主要有三个方面的改进：

（i）使用相转移催化剂[4,5] 季铵盐叔胺表面活性剂及聚乙二醇等对Reimer-Tiemman反应都有催化效果可加速反应减少副反应产物总收率可提高20%以上适于工业化生产（ii）改变反应的溶剂以醇或芳烃替代水为溶剂可提高羟基苯甲醛的收率减少焦油的产生,例如使用一定的含水甲醇为反应溶剂Reimer-Tiemman 反应的收率达到83.9% 其中水杨

醛57.4% 对羟基苯甲醛26.5%

(iii )相转移催化和微波技术联合这种合用技术使Reimer-Tiemman 反应易于在室温下进行可缩短反应时间提高收率, 对羟基苯甲醛的收率增加[7]

这种方法的底物合成比较简单、所用试剂比较便宜，克服了以往合成苯并吠喃的很多缺点，同时给苯并吠喃的工业化生产提供了一种很有价值的途径。