香豆素的合成工艺

工艺流程图：
加热（145 ℃ ）
加热145 ℃ （搅拌） 反应釜 洗料
水杨醛
醋酸酐
苯酚
回流 (真空分馏) 精馏釜
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(升温215-218 ℃) （酯化反应） 醋酸
结晶
洗涤
香豆素粗品
干燥
香豆素
反应温度和反应时间：
由于水杨醛的反应活性较低，乙酸酐是活 性较弱的亚甲基化合物，故制备香豆素的 珀金反应需要较高的反应温度和较长的反 应时间。但反应温度过高，将会发生脱羧 和消除反应，生成烯烃。因此制备香豆素 的珀金反应温度比一般的Perkin反应温度要 高。资料表明，制备香豆素的珀金反应温 度一般为150～200℃，反应时间4～7h。
应用:
香豆素是一种重要的香料，常用作定香剂、 脱臭剂，配制香水和香料，也用作饮料、 食品、香烟、塑料制品、橡胶制品等的增 香剂。医药上加入药剂中作为矫味剂。目 前经动物实验，被证实具有致癌性，因此 有些国家因此订定摄取的安全剂量。
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物理性质：
香豆素为无色或白色结晶或晶体粉末，有 类似香草精的愉快香味。 存在于零陵香豆、薰衣草油等中。 难溶于冷水，能溶于沸水，易溶于甲醇、 乙醇、乙醚、氯仿、石油醚、油类。 有挥发性，能随水蒸气蒸馏并能升华。
荧光是香豆素一个特有的物理性质，在紫 外光下，常显蓝色荧光。
化学性质：
1.香豆素在热稀碱液中加热时，其内酯环可缓慢 水解开裂，生成顺式邻羟基肉桂酸盐而溶解成一 黄色溶液。若酸化，生成的顺式邻羟基肉桂酸极 不稳定，再环化可重新生成香豆素；若长时间放 置在碱液中，则顺式盐转化为反式邻羟基肉桂酸， 此时再酸化，得到稳定的反式邻羟基肉桂酸，不 会再发生内酯化。 2.香豆素硝化、磺化和发生傅-克反应都在C-6位上 进行；氯甲基化发生在C-3位上；Michael加成则 发生在C-4位上。室温下香豆素与溴的四氯化碳溶 液作用，可得到在C-3和C-4双键上加成生成的二 溴化物。在钯碳催化下，该双键亦可加氢。
物料配比：
一般情况下，为使水杨醛充分反应，乙酸酐应稍过 量。 乙酸酐的用量在整个反应过程中影响显著，可能是 由于乙酸酐在反应条件下易挥发又兼作溶剂，因 此用量不能太少。这可能是因为在反应初期，若 乙酸酐量过少，过量的水杨醛会发生二聚副反应， 生成二聚水杨醛。但过多副产物增加，会导致生 成水杨醛三乙酸酯的副反应加剧，从而使香豆素 的收率下降。 资料表明，随着酐醛配比的增大，香豆素的收率会 不断上升，当达到一定值后收率反而下降。合适 的物料配比以n(水杨醛) ∶n(乙酸酐)=1∶1.35～ 3.0为宜。
3.苯酚（C6H6O，PhOH）
又名石炭酸、羟基苯，是最简单的酚类有机物， 一种弱酸。常温下为一种无色晶体。有毒。有腐 蚀性，常温下微溶于水，易溶于有机溶液；当温 度高于65℃时，能跟水以任意比例互溶，其溶液 沾到皮肤上用酒精洗涤。暴露在空气中呈粉红色。
制取：
香豆素的合成关键是形成吡喃酮环。吡喃酮 环的经典合成反应主要是Perkin反应和 Pechmann反应。 1、Perkin反应：邻羟基苯甲醛（水杨醛）与 乙酸酐和无水乙酸钠在180℃共热而制得香 豆素。 2、Pechmann反应：苯酚与-酮酸类化合物如 乙酰乙酸乙酯在浓硫酸存在下缩合，得到 香豆素。
合成路线：
以水杨醛、乙酸酐为原料，催化剂是乙酸钠，通过珀金 （Perkin）反应制得香豆素 。
1.化学方程式：
2.反应机理为亲核加成反应，具体如下：
（1）
（2）
（3）
碱性催化剂羧酸盐离解产生羧酸负离子，如 CH3COOK离解产生的CH3COO－，羧酸负 离子CH3COO－与酸酐作用，夺去酸酐中α碳原子上的一个氢原子，形成一个羧酸酐碳负 离子，羧酸酐碳负离子作为亲核试剂与醛发生亲 核加成生成中间体（1），经中间体（2）进行水解后，生成β-芳基-α,β-不 饱和酸（3），（3）再经内酯化制得香豆素。
2.乙酸酐:
状态：无色透明液体。 气味：有强烈的乙酸气味。味酸。有吸湿性。折 光率极高。 溶解性：溶于氯仿和乙醚,缓慢地溶于水形成乙酸。 相对密度1.080。熔点-73℃。沸点139℃。折光率 1.3904。闪点54℃。自燃点 400℃。易燃。有腐 蚀性。勿接触皮肤或眼睛，以防引起损伤。有催 泪性。
香豆素的合成反应装置：
由四口烧瓶、刺形分馏柱、Y形接头、2根温度计、分水器、空气冷凝管、 干燥管、搅拌、油浴组成。 三口烧瓶为反应的容器，内装水杨醛、乙酸酐、乙酸钠。反应瓶安装量程 为250℃温度计，对具体反应温度进行测量。 采用机械搅拌，加强传热和传质。当引出乙酸时，可通过Y形接头上安装 的温度计监控，当温度计达到乙酸蒸汽的温度时，可由分水器下方放出冷 凝液（乙酸）。
香豆素的合成工艺
香精111班 谢雯玮
香豆素概况：
香豆素，又称双呋喃环和氧杂萘邻酮， 英文名称为coumarin。香豆素是一个重 要的香料，天然存在于黑香豆、香蛇鞭 菊、野香荚兰、兰花中。香豆素的衍生 物有些存在于自然界，有些则可通过合 成方法制得；有的游离存在，有的与葡 萄糖结合在一起，其中不少具有重要经 济价值，例如双香豆素，过去由甜苜蓿 植物腐败析出，现在可用人工合成，用 作抗凝血剂。
相关药物性质：
1.水杨醛： 外观与性状：无色澄清油状液体，有焦灼味及杏仁气味。 熔点(℃)：1~2 相对密度（水=1）：1.17 沸点(℃)：197 分子式：C7H6O2 分子量：122.12 饱和蒸气压(kPa)：0.13(33℃) 燃烧热(kJ/mol)：3328.9 闪点(℃)：76 溶解性：微溶于水，溶于乙醇、乙醚。