香豆素及取代香豆素的合成(1)

香豆素及取代香豆素的合成

何怀国1　侍爱秋2　祁　刚3

(11盐城市建湖县环境监测站,江苏建湖224000;21盐城市盐都区环境监测站,江苏盐城224000;

31盐城工学院化学与生物工程学院,江苏盐城224003)

摘　要　香豆素应用广泛,合成了香豆素、7-甲基香豆素、4,7-二甲基香豆素和6-甲基香豆素4个化合物,并对合成香豆素和6-甲基香豆素的后处理方法作了改进。

关键词　香豆素　7-甲基香豆素　4,7-二甲基香豆素　6-甲基香豆素合成

收稿日期:2007-07-05

作者简介:何怀国(1974),男,工程师,主要从事有机化合物的合成与监测工作　E -mail :qigang @ycit 1cn

Synthesis of Coum arin and Substituted Coum arin

He Huaiguo 1　Shi Aiqiu 2　Qi G ang 3

(11The environmental m onitoring station of Jianhu county ,Jiangsu Jianhu 224000;21The environmental m onitoring station of Y andu region ,Jiangsu Y ancheng 224000;

31Department of chemistry and biology engineering ,Y ancheng Institute of T echnology ,Jiangsu Y ancheng 224003)Abstract C oumarin ,7-methylcoumarin ,4,7-dimethylcoumarin ,6-methylcoumarin were synthesized by Perkin

reaction 1The preparation method of coumarin and 6-methylcoumarin were im proved 1

K eyw ords coumarin 7-methylcoumarin 4,7-dimethylcoumarin 6-methylcoumarin synthesis

香豆素(C oumarin )化学名称1,2-苯并吡喃酮,广泛分布于高等植物中,尤其是芸香科和伞型科,在豆科、兰科、木樨科和菊科植物中也广泛存在,香豆素及其衍生物广泛应用于染料、医药、香料和农药中。由于香豆素衍生物具有特有的生物学和生理学性质[1],如抗菌、抗凝血作用、降压作用、降糖作用,特别是某些衍生物具有抗艾滋病病毒(HI V )活性和抗肿瘤活性,因而香豆素类化合物的研究越来越引起人们的重视。

1合成方法

香豆素及取代香豆素通常是通过Perkin [2]反应的方法来合成得到,近年来对香豆素合成研究的重点是在寻找新的催化方法,如用氟化钾[3]、十六烷基三甲基溴化铵[4]、强酸性离子交换树脂[5]等催化合成;在加料方式上改进用两次加入酸酐的方法[4]。但由于改进的催化剂制备麻烦、成本高,并不适合工业化生产,本文依然采用传统的合成路线,主要对后处理

方法作了改进,以便于工业化的大规模生产。具体合成路线如下:香豆素是以水杨醛与乙酸酐为原料,在醋酸钠催化下缩合得到;7-甲基香豆素是以间甲酚与苹果酸为原料,在浓硫酸催化下缩合得到;4,7-二甲基香豆素是以间甲酚与乙酰乙酸乙酯为原料,在浓硫酸催化下缩合得到;6-甲基香豆素[6]是以对甲酚与富马酸为原料,在浓硫酸催化下缩合得到。反应方程式如下

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43—第21卷第9期2007年9月 化工时刊Chemical Industry T ime s Vol.21,No.9

Sep.9.2007

2实验方法

211　主要仪器与试剂

用XT -4型双目显微熔点仪,温度计未经校正;

薄层色谱分离(T LC )用硅胶G F254与018%C MC -Na 自制薄板。自然凉干后于100～110℃活化存在于干燥器内备用,254nm 紫外光显色。212　香豆素的合成

将水杨醛(11m L ,0110m ol )与醋酸酐(27m L ,0130m ol )混和,再加入乙酸钠(2015g ,0125m ol ),搅拌溶解,加热至170℃,反应3h 后,冷却,加入20m L 水,用10%碳酸钠溶液中和pH 值至7左右,静置,过滤,20m L 95%乙醇重结晶,烘干得白色针状晶体

(1311g ,90%),m p 66～68℃(文献:40%,68℃)213　7-甲基香豆素的合成

将间甲酚(20m L ,0119m ol )与苹果酸(2514g ,0119m ol )混和,冰水浴下滴加浓硫酸,加毕室温搅拌015h ,再升温至120℃反应3h ,直至无气体逸出。冷

却,倾至冰水混和物中,250m L 乙酸乙酯多次萃取,合并有机层,水洗,无水Na 2S O 4干燥。蒸除溶剂,95%

乙醇重结晶,烘干得白色针状晶体(1215g ,43%),m p

125～128℃(文献:40%,128℃)214　4,7-二甲基香豆素的合成

用冰盐浴将60m L 浓硫酸冷却至0℃以下,搅拌

下滴加间甲酚(30m L ,0129m ol )和乙酰乙酸乙酯(2614m L ,0121m ol )的混和物,控制温度不超过10℃,加毕室温搅拌反应12h ,然后倾至冰水混和物

中,抽滤,水洗,无水乙醇重结晶,烘干得白色针状晶

体(2015g ,56%),m p 130～132℃(文献71%,132℃)。215　6-甲基香豆素的合成

将40m L 72%的浓硫酸预热至80℃后,加入对

甲酚(20g ,01185m ol )和富马酸(2115g ,01185m ol )的

混和物,再升温至160℃,反应3h ,冷却,将反应物倒入冰水中,搅拌,过滤,得到黑色粘稠物质,转移至烧瓶中,水蒸气蒸馏,烘干得到白色针状晶体(1118g ,

40%),m p 73～75℃(文献:38%,75～76℃

)。3结果与讨论

在香豆素合成后处理中,直接用水溶解,中和,过

滤,重结晶得到产物,代替以前常用减压蒸馏或用乙醚溶剂提取操作的方法,减压蒸馏不仅操作麻烦,要求真空度较高,还需要蒸馏温度也较高,能耗大,溶剂提取法既浪费溶剂又麻烦,改进后的方法简便,易操作。在6-甲基香豆素的后处理中,产物是黑色粘稠物质,极难处理,实验发现用水蒸气蒸馏代替溶剂提取或减压蒸馏,方法不但简便,易操作,而且收率也较高。

参考文献

[1]　徐淑永,曾和平,魏传晚,等1生物活性香豆素的研究进

展[J ]1合成化学,2004,12(4):340～346

[2]　Suresh S ,Ragini P 1The pechmann reaction 1In :Organic Reac 2

tion[M]1V olume Ⅶ,Chapeter 1,1953

[3]　李品华,阮学海,孙兴华1香豆素合成方法的研究[J ]1

淮北煤师院学报,2002,23(1):51～54

[4]　张海军徐,施磊,陈建村1十六烷基三甲基溴化铵活化

催化合成香豆素[J ]1日用化学工业,2004,34(3):204～

206

[5]　黄雁,林永成1酸性离子交换树脂催化合成二氢香豆素

类化合物[J ]1有机化学,2004,24(11):1451～1453

[6]　Thom ps on Suresh T J ,Herbert R 1Preparation of 6-methyl 2

coumarin and its derivatives[J ]1J 1Chem 1S oc ,1925,47:2556

～2559

简　讯

丹阳中亚公司研制成功特种玻纤

江苏丹阳市中亚玻璃纤维有限公司耗时9年、由国内外30多位专家参与研制成功的特种玻璃纤维,打破了美国某公司对此项生产技术的垄断。该特种玻纤项目不仅被列入江苏省“重大科技成果转化项目”、获资助1000万元,而且获得国家发明专利。

丹阳市中亚玻璃纤维有限公司研制的这种特种玻璃纤维,是当今国际市场上非常紧缺的新材料,市场售价高于普通玻纤近

10倍,其生产技术一直被美国某公司封锁。丹阳市中亚玻璃纤维有限公司高薪“引智”,聘请武汉理工大学、南京理工大学等国内

多所高等院校和科研院所以及美国、加拿大等国玻纤产业的专家,并组织专门的科研队伍进行研发工作,累计投入资金3000多万元。终于研制成功特种玻纤产品。目前,全球各地客商纷纷向丹阳市中亚玻璃纤维有限公司订购该产品,开出订单5000多t ,价值2亿元。

(沈镇平)

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3—何怀国等　香豆素及取代香豆素的合成 20071Vol 121,No.9　化工时刊