香豆素-3-羧酸的制备

有机合成综合实验报告

实验名称 香豆素-3-羧酸的制备

姓名 孙浩 班级 B090703 柜号 Y21

实验日期 2011-06-21 室温 28

一、实验目的

(1)、掌握Perkin 反应原理和芳香族羟基内酯的制备方法。Perkin 反应，是指由不含有α-H 的芳香醛（如苯甲醛）在强碱弱酸盐（如碳酸钾、醋酸钾等）的催化下，与含有α-H 的酸酐（如乙酸酐、丙酸酐等）所发生的缩合反应，并生成α,β-不饱和羧酸盐，经酸性水解即可得到α,β-不饱和羧酸。

(2)、实验中掌握用薄层层析法监测反应的进程，熟练掌握重结晶的操作技术。

二、实验原理

主反应：

本实验采用改进的方法进行合成，用水杨酸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。这种合成方法称为Knoevenagel 合成法，是对Perkin 反应的一种改变，即让水杨醛与丙二酸酯在六氢吡啶的催化下缩合成香豆素-3-甲酸乙酯，后者加碱水解，此时酯基和内酯均被水解，然后经酸化再次闭环形成内酯，即为香豆素-3-羧酸。

三、药品试剂、操作步骤

实验装置：

H

OH

O O

O OEt OEt

O

OEt

O

O H 2O

CH 3CH 2OH

O

OEt

O O

ONa

ONa O O

ONa

O

OH

O O

实验器材及药品：

圆底烧瓶，恒压滴液漏斗、布氏漏斗（φ8）、电动搅拌器、旋转蒸发仪、水浴锅、电热干燥箱、三口烧瓶（250ml）、球形冷凝管、干燥管、玻璃水泵、温度计（0℃~300℃）、烧杯（500ml）、量筒（100ml）、滴液漏斗（60ml）、电子天平。

水杨醛2.0g (1.7mL，0.016mol)，丙二酸乙二酯3.0g (2.8mL，0.019mol)，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。

试验步骤：

A．香豆素-3-甲酸乙酯

1.在干燥的50mL 圆底烧瓶中依次加入1.7mL 水杨醛、

2.8mL 丙二酸乙二酯、10mL 无水乙醇、0.2mL 六氢吡啶、一滴冰醋酸和几粒沸石

2.装上配有无水氯化钙干燥管的球形冷凝管后，在水浴上加热回流2 h。

3.待反应液稍冷后转移到锥形瓶中，加入12mL 水，置于冰水浴中冷却，有结晶析出。

4.待晶体析出完全后，抽滤，并每次用2～3mL 冰水浴冷却过的50％乙醇洗涤晶体2～3 次，得到的白色晶体为香豆素-3-甲酸乙酯的粗产物，干燥后产量约2.5～3.0g，熔点91～92℃。可用25％的乙醇水溶液重结晶。纯香豆素-3-甲酸乙酯熔点93℃。

B．香豆素-3-羧酸

1.在50mL 圆底烧瓶中加入上述自制的2 g 香豆素-3-甲酸乙酯，1.5gNaOH，10mL95％乙醇和5mL 水，加入几粒沸石。

2.装上冷凝管，水浴加热使酯溶解，然后继续加热回流15min。

3.停止加热，将反应瓶置于温水浴中，用滴管吸取温热的反应液滴入盛有5mL 浓盐酸和25mL 水的锥形瓶中。边滴边摇动锥形瓶，可观察到有白色结晶析出。

4.滴完后，用冰水浴冷却锥形瓶使结晶完全。抽滤晶体，用少量冰水洗涤、压紧、抽干。干燥后得产物约1.5g，熔点188.5℃。粗品可用水重结晶。纯香豆素-3-羧酸熔点为190℃(分解)。本实验约需7～8 h。

四、操作重点及注意事项

1，冷却结晶时不要摇动装置，冷却水要足量

2，酸化时酸不可太多

3，回流时要有液滴匀速滴落

五、思考题

（1）、试写出本反应的反应机理，并指出反应中加入醋酸的目的是什么?

芳香醛与丙二酸二乙酯在碱性催化剂条件下，发生缩合反应；醋酸水杨醛与六氢吡啶作用，先生成亚胺化合物，再与丙二酸二乙酯发生负离子反应。

（2）、试设计从香豆素-3-羧酸制备香豆素的反应过程和实验方法。、