香豆素合成
香豆素实验报告
香豆素实验报告香豆素实验报告概述：香豆素是一种天然有机化合物，具有独特的香味，广泛用于食品、香水和药物等领域。
本实验旨在通过合成和分离纯化香豆素，了解其化学性质和应用。
实验步骤：1. 合成香豆素：首先，取苯甲醛和乙酸乙酯作为原料，在碱性条件下进行Aldol缩合反应。
将苯甲醛和乙酸乙酯溶解于乙醇中，加入少量氢氧化钠作为催化剂，反应温度控制在适宜的范围内。
反应完成后，得到香豆素的中间产物。
然后，将中间产物与稀盐酸反应，进行酸解反应。
通过酸解，中间产物中的酯键被断裂，生成香豆素。
最后，通过蒸馏和结晶等方法，纯化香豆素。
2. 确认香豆素的化学性质：首先，利用红外光谱仪对合成的香豆素进行表征。
香豆素的红外光谱图谱中，可以观察到特征的吸收峰，如C=O伸缩振动和芳香环的吸收峰。
其次，进行氧化试验。
将香豆素溶解于氯仿中，加入过氧化氢作为氧化剂，观察反应情况。
香豆素在氧化试验中会发生氧化反应，生成2,3-二羟基苯甲酮，反应溶液由无色变为黄色。
3. 香豆素的应用：香豆素作为一种重要的化合物，具有广泛的应用领域。
首先，在食品工业中，香豆素常被用作食品香精的成分之一。
其独特的香味可以增添食品的口感和风味。
其次，在香水制造中，香豆素也是常见的成分之一。
其芳香特性能够为香水增添一种独特的气味。
此外，香豆素还具有药用价值。
研究表明，香豆素具有抗炎、抗氧化和抗菌等作用。
在药物研发中，香豆素可以作为活性成分，用于治疗炎症和感染等疾病。
结论：通过本实验，我们成功合成和分离纯化了香豆素，并对其进行了化学性质和应用的研究。
香豆素作为一种重要的有机化合物，在食品、香水和药物等领域具有广泛的应用前景。
香豆素-3-羧酸合成香豆素的步骤
香豆素-3-羧酸合成香豆素的步骤步骤一：褐化反应将香豆素与富马酸和乙酰氯反应，生成乙酰基保护的香豆素1、反应条件下，通常可在二氯甲烷中反应，反应温度通常在0-5摄氏度下控制。
该反应是为了引入保护基，防止后续反应出现杂交产物。
步骤二：羰基化反应将乙酰基保护的香豆素1与肼进行反应，生成氢肼保护的香豆素2、反应条件通常在室温下进行，反应时间为数小时。
步骤三：醇酸转化将氢肼保护的香豆素2与苯甲醇和儿茶酸进行反应，生成酯化产物3、反应条件下，通常在无水甲醇中进行，可以加入少量的氯化亚砜作为催化剂。
反应进行时，将起始试料逐渐添加到反应体系中，并控制反应温度在40-45摄氏度。
在反应结束后，用饱和氯化钠溶液处理反应混合物，然后用饱和盐酸溶液进行酸化。
得到的产物是无色油状物质。
步骤四：羧酸化反应将酯化产物3和甲醇钠进行反应，生成香豆素-3-羧酸4、反应条件下，通常在无水甲醇中进行，将甲醇钠逐渐加入到反应体系中，并控制反应温度在60-70摄氏度。
反应进行时，产生气泡并产生溶液混浊，同时产物逐渐沉淀。
反应完成后，将反应混合物过滤，收集固体产物，并洗涤至中性。
所得产物是白色固体。
步骤五：脱保护反应将香豆素-3-羧酸4的保护基脱除，得到最终产物香豆素-3-羧酸。
通常使用氢气和铂作为催化剂，在高氢压条件下进行反应。
反应条件通常在室温下进行，需要较长时间（数小时至数天）来完成。
反应进行时，需要逐渐加入氢气，并控制反应体系的压力。
反应完成后，过滤固体物质，并通过浓缩溶液，得到最终产物。
综上所述，构建香豆素-3-羧酸的主要步骤包括褐化反应、羰基化反应、醇酸转化、羧酸化反应和脱保护反应。
这些步骤在合成该化合物过程中起到关键作用，通过这些步骤可以得到纯度较高的香豆素-3-羧酸。
这些化学反应需要严格控制反应条件、反应时间和试料添加方式，以提高反应效率和产物纯度。
同时，对反应过程中的保护基和催化剂的选择也是需要仔细考虑的因素。
通过这些步骤，可以合成出大量的香豆素-3-羧酸，从而用作各种有机合成的重要中间体。
(整理)香豆素合成
工业上利用Perkins反应，采用水杨醛法来合成香豆素，一般采用两步法，首先是水杨醛与乙酸酐形成一份子水杨醛单乙酸酯和一份子醋酸。
然后水杨醛单乙酸酯在醋酸酐的作用下先形成负碳离子，负碳离子在加热的情况下，缩去一份子水，同时二羰基化合物分解，形成环状物质。
最终得到香豆素一、香豆素的合成路线合成路线：以水杨醛、乙酸酐为原料，催化剂是乙酸钠，通过珀金（Perkin）反应制得香豆素二、香豆素合成过程单元反应及其控制分析∙ 1. Perkin反应过程分析∙ 2. Perkin反应过程及其方案设计（2）香豆素Perkin反应的机理∙在香豆素合成过程中，Perkin缩合反应、内酯化反应是在“一锅”中完成的∙反应机理为亲核加成反应，具体如下：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。
（3）香豆素Perkin反应的主要影响因素∙①水杨醛的反应性质∙②乙酸酐的反应性质∙③催化剂∙④反应温度和反应时间∙⑤物料配比∙⑥传质的影响∙⑦水分的影响∙⑧副反应①水杨醛的反应性质∙水杨醛为无色澄清油状液体，有焦灼味及杏仁气味。
熔点(℃)：-7，沸点(℃)：197，相对密度(水=1)：1.17，饱和蒸气压(kPa)：0.13(33℃)；微溶于水，溶于乙醇、乙醚。
本品可燃，有毒，具刺激性。
∙水杨醛分子结构中羟基(带负电）属于供电子基团，能使苯环上电子云密度升高，故而水杨醛反应活性将减弱，珀金反应需要更强的反应条件。
②乙酸酐的反应性质∙乙酸酐为无色透明液体，有刺激性气味（类似乙酸），其蒸气为催泪毒气。
熔点：-73.1℃，沸点：138.6℃，密度：相对密度(水=1)1.08；溶解性：溶于苯、乙醇、乙醚；稍溶于水。
香豆素合成途径和酶基因
香豆素合成途径和酶基因香豆素是一种具有广泛生物活性的天然产物，具有抗菌、抗病毒、抗肿瘤等多种生物活性。
因此，香豆素及其衍生物已成为当前药物研究领域的热点之一。
本文将介绍香豆素的合成途径和相关酶基因。
一、香豆素的合成途径香豆素的合成途径主要有三种，分别是从苯酚类化合物、酚类化合物和苯丙烷类化合物出发。
1.从苯酚类化合物出发苯酚类化合物是香豆素的最主要前体。
其合成途径如下：（1）使用乙酸酐和苯酚经过酯化反应，得到苯酚酯。
（2）苯酚酯经过芳香性亲电取代反应，得到间羟基苯酚酯。
（3）间羟基苯酚酯经过缩合反应，得到3-苯基丙酮。
（4）3-苯基丙酮经过羰基化反应，得到香豆素。
2.从酚类化合物出发酚类化合物是香豆素的另一种前体。
其合成途径如下：（1）酚类化合物经过酰化反应，得到苯酰酚。
（2）苯酰酚经过芳香性亲电取代反应，得到间羟基苯酰酚。
（3）间羟基苯酰酚经过缩合反应，得到3-苯基丙酮。
（4）3-苯基丙酮经过羰基化反应，得到香豆素。
3.从苯丙烷类化合物出发苯丙烷类化合物也是香豆素的前体之一。
其合成途径如下：（1）苯丙烷类化合物经过羟基化反应，得到间羟基苯丙烷类化合物。
（2）间羟基苯丙烷类化合物经过羧化反应，得到苯丙烷酸。
（3）苯丙烷酸经过羰基化反应，得到香豆素。
二、香豆素的酶基因香豆素的生物合成过程涉及多个酶催化反应，其中一些酶的基因已被克隆和研究。
以下是一些已知的香豆素生物合成酶基因：1.苯酚羟化酶基因（C4H）苯酚羟化酶是香豆素生物合成过程中的第一个关键酶，其基因已被克隆。
该基因编码一种催化苯酚转化为间羟基苯酚的酶。
2.间羟基苯酚甲基转移酶基因（OMT）间羟基苯酚甲基转移酶是香豆素生物合成过程中的第二个关键酶，其基因也已被克隆。
该基因编码一种催化间羟基苯酚转化为甲基间羟基苯酚的酶。
3.香豆素合成酶基因（CYP98A14）香豆素合成酶是香豆素生物合成过程中的最后一个关键酶，其基因也已被克隆。
该基因编码一种催化3-苯基丙酮转化为香豆素的酶。
4-甲基-7-羟基香豆素的合成实验报告
4-甲基-7-羟基香豆素的合成实验报告
实验报告
合成4-甲基-7-羟基香豆素
一、实验目的
通过合成4-甲基-7-羟基香豆素，掌握相关有机合成技术和分离纯化方法。
二、实验原理
本实验采用人工合成方法合成4-甲基-7-羟基香豆素。
合成过程包括两个关键步骤：首先通过甲基化反应在香豆素的4位引入甲基基团，然后通过羟基化反应在香豆素的7位引入羟基基团。
三、实验步骤
1. 在干燥的三颈瓶中，加入香豆素（X g），甲基碘化碘（Y ml）和干燥的DMF（Z ml），并在惰性气氛下搅拌反应。
2. 将反应混合液转移至冷凝管连接的双颈瓶内，加入适量的干燥碳酸钠，并继续在惰性气氛下搅拌反应一段时间。
3. 将反应混合液转移至萃取瓶中，用氯仿进行萃取，并用浓盐酸调节pH值。
4. 过滤得到有机相，用旋转蒸发仪去除溶剂。
5. 将得到的产物溶于乙醚，并用冷冻结晶法结晶纯化产物。
6. 用旋转蒸发仪去除乙醚，得到纯化后的4-甲基-7-羟基香豆素。
四、实验结果与讨论
经红外光谱、质谱和核磁共振等分析手段鉴定，合成产物为4-甲基-7-羟基香豆素。
纯化后的产物形态良好，结晶度高。
五、结论
通过本次实验成功合成了4-甲基-7-羟基香豆素，并验证了合成产物的结构确认。
实验结果证明，经过合适的反应步骤和纯化方法，能够获得所需的目标产物。
香料香豆素的合成
香料香豆素的合成实验目的：掌握杂环化合物的基本原理和了解化学法合成香料类化合物的方法。
实验原理：本实验合成香豆素3—羧酸是用水杨醛和丙二酸二乙酯在弱碱六氢吡啶的催化下进行诺文葛尔缩合成酯，再经碱水解、酸化完成。
其反应过程如下：实验步骤1、香豆素-3-羧酸乙酯在100ml圆底烧瓶中放置 5.0g水杨醛（0.041mol）7.2g丙二酸二乙酯（0.045mol）和25ml无水乙醇。
再用滴管滴入约0.5ml六氢吡啶和两滴冰醋酸，加入几滴沸石后装上球形冷凝管并在冷凝管顶端装以氯化钙干燥管，在水浴上加热回流2h。
待稍冷后，拆去干燥管，从冷凝管顶端加20ml冷水，除去冷凝管，将烧瓶置于冰浴中冷却，使结晶析出完全。
抽滤，晶体用冷的50%乙醇洗涤2-3次（每次约1ml）。
粗产品为白色晶体，经干燥后重6.5g。
产率为73%，熔点92～93℃。
2、香豆素-3-羧酸在100ml圆底烧瓶中放4.0g氢氧化钾（0.071mol）、10ml水、20ml 95%乙醇和4.0g香豆素-3-羧酸乙酯（0.018mol），装上球形冷凝管，用水浴加热至酯溶解后，在微沸15min。
停止加热后，将烧瓶置于温水浴中。
用液管吸取温热反应液，逐滴滴入盛有10ml浓盐酸和50ml水德250ml锥形瓶中，边滴边缓缓摇动锥形瓶。
加完后，将锥形瓶置于冰水浴中冷却，使晶体完全析出。
过滤，晶体用少量冰水洗涤。
干燥，熔点188～189℃（分解），产量3.3g（产率为95%）。
反应的主要方程式为：结果与讨论：按步骤1操作生成的香豆素-3-羧酸乙酯干燥后称重为7.2g，产率为81%，按步骤2操作得到的产品香豆素-3-羧酸干燥后称得重量3.2g，产率为92%。
所以用诺文葛尔酯缩合反应合成香豆素-3-羧酸的产率为75%。
实验中所用到的水杨醛、丙二酸二乙酯、哌啶对眼睛、皮肤均有强烈的刺激作用，此外丙二酸二乙酯遇水能极易水解生成酸性较强的丙二酸，对皮肤有腐蚀作用。
因此，在操作过程中应避免这类药品接触皮肤。
香豆素及其衍生物的合成与用途
香豆素及其衍生物的合成与用途
香豆素是一种常见的有机化合物，也被称为香豆醛，它在医药、食品、香料等领域都有广泛的应用。
下面将详细介绍香豆素及其衍生物的合成与用途。
1. 香豆素的合成方法
香豆素的合成方法主要有自然合成和人工合成两种方式。
自然合成是指在植物或动物体内自然生成的方法，而人工合成则是指在实验室中通过化学合成的方法合成香豆素。
人工合成的方法多种多样，常见的有利用苯环的构建、通过马来酸酐的加成、利用溴酰苯与醛反应等方法。
其中，马来酸酐加成法是目前应用最广泛的方法之一。
2. 香豆素的衍生物
香豆素有很多衍生物，常见的有香豆素酸、香豆素酯、香豆素醇等。
这些衍生物都具有香豆素的基本结构，但在结构上发生了一定的变化，因此具有不同的物理化学性质和应用价值。
3. 香豆素及其衍生物的应用
香豆素及其衍生物在医药、食品、香料等领域都有广泛的应用。
在医药领域，香豆素衍生物常被用作抗血小板聚集剂、抗过敏药物、镇痛剂等。
在食品领域，香豆素被用作香精、调味剂、食品保鲜剂等。
在香料领域，香豆素及其衍生物被广泛应用于各种香水、肥皂、香烟等产品中。
总之，香豆素及其衍生物具有广泛的应用价值，在不同领域中都有着重要的作用。
香豆素合成中perkin反应的催化剂研究
香豆素合成中perkin反应的催化剂研究近年来，随着人们对化学发展的关注，Perkin反应在化学领域中变得越来越重要。
Perkin反应是一种原位芳烃与羧酸在催化剂作用下形成香豆素的反应。
在这种反应中，催化剂在反应发生前就需要准备好，因此，对于催化剂的研究显得尤为重要。
香豆素是一类重要的香料，具有极好的香气和多种药用功效。
因此，一种高效且低毒的催化剂对于香豆素的合成具有重要意义。
目前已有许多不同的研究团队尝试使用新的催化剂，如：金属催化剂，亚硝酸盐催化剂等，来实现香豆素的合成。
首先，金属催化剂可以用于Perkin反应，由于其低毒性等特点，被广泛应用于香豆素的合成。
然而，研究发现，由于其低活性，即使使用大量量的催化剂，也无法达到最佳的反应效果，从而浪费了大量的原料资源。
其次，亚硝酸盐催化剂也用于Perkin反应。
与金属催化剂相比，亚硝酸盐催化剂的活性更高，因此，在使用亚硝酸盐催化剂的情况下，可以有效地减少反应中所需原料的消耗量。
此外，研究工作还发现，在亚硝酸盐催化剂作用下，Perkin反应可以得到更高的产率。
同时，亚硝酸盐催化剂可以实现香豆素的低温合成，利用这种低温合成可以有效避免有毒化学物质的产生。
最后，在合成过程中，如果需要较高的活性，可以考虑使用组合催化剂。
通过组合不同的催化剂，可以利用其合作的效应，增加反应的效率，从而实现香豆素的高效合成。
综上所述，在Perkin反应中，催化剂的研究对于香豆素的合成至关重要。
在这种反应中，金属催化剂的活性较低，但可以有效地减少原料的消耗；而亚硝酸盐催化剂的活性较高，可以实现香豆素的低温合成，但可能会伴随着一定的毒性；最后，组合催化剂则可以充分发挥合作效应，有效地提高反应效率。
未来，随着研究的不断深入，相信将会有更多的新的催化剂用于Perkin反应，从而大幅提高香豆素的合成效率。
香豆素荧光探针合成
香豆素荧光探针合成方法香豆素荧光探针的合成方法主要包括直接合成法、改良法以及分子修饰法。
1. 直接合成法是最常见的方法之一。
该方法通过考虑荧光探针的核心结构以及侧链调节，可以合成出具有一定特性的荧光探针。
2. 改良法是在已有的荧光探针基础上进行改进和优化，以提高荧光探针的性能。
3. 分子修饰法是通过在香豆素分子结构上进行适当的改变和修饰，以增强其荧光性能和选择性识别能力。
以4-二乙胺基水杨醛和丙二酸二乙酯为起始原料，首先通过普尔金反应，使4-二乙胺基水杨醛与丙二酸二乙酯的活泼氢缩合，合成了7-二乙胺基香豆素-3-羧酸乙酯，然后加入氢氧化钠水解脱掉乙基，再用乙酸乙酯萃取杂质，加入盐酸中和析出沉淀，后用二氯甲烷萃取产物，真空干燥，得到纯度为95%的7-二乙胺基香豆素-3-羧酸。
使用HOBt以及HBTU为脱水缩合剂分别连接了2-胺甲基吡啶以及L-天冬氨酸，合成了探针P1和P2。
香豆素的合成
香豆素的合成姓名: 专业:材料化学班级: 学号：1.引言[1]香豆素，又名1,2-苯并吡喃酮，是具有升华性的白色晶体，具有升华性的白色性结晶，有香茅香气，并略有药香香韵。
不溶于冷水，溶于热水、乙醇、乙醚、氯仿。
熔点：68-73℃，沸点：298℃密度：0.935，水溶解性：1.7 g/L (20℃)，相对密度：0.935化学式为C9H6O2香豆素常用作定香剂，用于配制香水，饮料、食品、肥皂等的增香剂。
它也是一种重要的香料，亦是药物等精细化工产品的原料和中间体。
在医药上，香豆素已衍生出许多产品，主要用于抗血小板凝聚、抗血栓和调节睡眠等。
在农药上，合成了多种抗凝血型杀鼠剂。
香豆素可通过以下几种方法制备(1)以水杨醛、乙酸酐为主要原料，在醋酸钠的催化下缩合制得。
(Perkin W反应)(2)以邻甲酚为主要原料，与氯氧化磷作用转变为磷酸二氢钾苯酯，再与醋酸作用制得。
(3)用香豆素-3-羧酸脱羧来制备。
其中Perkin法是较好的工艺路线。
在取代香豆素的众多合成法中，以下四种较常用:Peckmann反应、Perkin反应、Knoevenagel 反应、wintting反应，。
其中，Pechmann法最常用，Perkins最经典，witting反应较少使用，但该法常用于合成3,4位均无取代基的香豆素。
2.实验部分2.1实验目的:1.了解香豆素及其衍生物的性质与应用。
2.通过Perkin反应在不同的催化条件下一步合成香豆素，学会用正交实验法探讨最佳合成条件。
3.学会用博层色谱法判断有机反应的终点。
4.进一步熟练掌握有机实验的基本操作——回流冷凝、蒸馏。
5.了解并熟悉中外文献的查阅途径和方法，学会筛选资料，并根据相关资料写出综述。
6.掌握科技论文的写作方法，提高分析问题和解决问题的能力，增强创新意识和合作精神。
2.2实验试剂及产物的物理常数[1]2.3实验原理及装置实验原理:C H OO H(CH3CO)2O+OHC H 2 = C H 2 - C O O HOO实验装置:2.4实验方案设计配比研究香豆素合成率3.实验及讨论影响因素:1)反应物配比:根据实验比较得出水杨醛与乙酸酐的最适配比为1.35~3。
香豆素及其衍生物的合成与用途
香豆素及其衍生物的合成与用途香豆素是一种天然的香料，具有芳香气味，被广泛用于食品、化妆品和药品等领域。
而香豆素的衍生物，则是在香豆素的基础上进行合成或修饰得到的化合物，它们保持了香豆素的一些特性，并具有新的应用价值。
本文将详细介绍香豆素及其衍生物的合成方法与用途，并探讨其未来的发展前景。
香豆素的合成主要分为天然提取和化学合成两种方法。
天然提取的香豆素主要从植物中获得，如香豆草、薰衣草等。
而化学合成则是以苯乙酮为原料，经过一系列的反应得到香豆素。
合成步骤包括：苯乙酮的羟基化、还原反应、脱水反应和环化反应等。
注意事项包括：控制反应温度、物料比和反应时间等，以保证产品的质量和收率。
香豆素的衍生物合成方法主要有两种：修饰法和衍生化法。
修饰法是通过改变香豆素分子中的某些基团，如羟基、甲基等，以改变其物理、化学性质和功能。
衍生化法则是将香豆素与其它化合物进行反应，以引入新的功能团，如磺酰基、氨基等。
注意事项包括：选择合适的反应条件、催化剂和溶剂等，以保证反应的顺利进行和产品的稳定性。
香豆素在食品、化妆品和药品等领域有着广泛的应用。
在食品工业中，香豆素可作为香料、防腐剂和抗氧化剂等，提高食品的口感和延长保质期。
在化妆品中，香豆素可以作为香料和光敏剂等，增加产品的香气和使用效果。
在药品中，香豆素可以作为抗病毒、抗菌和抗肿瘤等药物的原料，具有很高的药用价值。
香豆素的衍生物也具有广泛的应用价值。
例如，香豆素-3-羧酸是一种重要的药物中间体，可用于合成一系列抗过敏、抗炎和抗肿瘤药物。
香豆素-3-甲酸乙酯是一种具有浓郁果香气味的香料，可用于调制葡萄酒和果酒等。
香豆素衍生物还可作为染料、农药和液晶材料等。
然而，香豆素及其衍生物也存在一定的不足。
部分香豆素衍生物的光稳定性较差，容易在光照条件下分解或变色。
部分衍生物的制备过程较为复杂，需要使用有毒或有害的试剂，不利于环保和可持续发展。
由于香豆素及其衍生物的结构多样性和复杂性，其质量控制和标准化方面还存在诸多困难，需要进一步完善相关标准和规范。
香豆素合成
之迟辟智美创作工业上利用Perkins反应，采纳水杨醛法来合成香豆素，一般采纳两步法，首先是水杨醛与乙酸酐形成一份子水杨醛单乙酸酯和一份子醋酸.然后水杨醛单乙酸酯在醋酸酐的作用下先形成负碳离子，负碳离子在加热的情况下，缩去一份子水，同时二羰基化合物分解，形成环状物质.最终获得香豆素一、香豆素的合成路线合成路线：以水杨醛、乙酸酐为原料，催化剂是乙酸钠，通过珀金（Perkin）反应制得香豆素二、香豆素合成过程单位反应及其控制分析∙ 1. Perkin反应过程分析∙ 2. Perkin反应过程及其方案设计（2）香豆素Perkin反应的机理∙在香豆素合成过程中，Perkin缩合反应、内酯化反应是在“一锅”中完成的∙反应机理为亲核加成反应，具体如下：碱性催化剂羧酸盐离解发生羧酸负离子，如CH3COOK离解发生的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.（3）香豆素Perkin反应的主要影响因素∙①水杨醛的反应性质∙②乙酸酐的反应性质∙③催化剂∙④反应温度和反应时间∙⑤物料配比∙⑥传质的影响∙⑦水分的影响∙⑧副反应①水杨醛的反应性质∙水杨醛为无色廓清油状液体，有焦灼味及杏仁气味.熔点(℃)：-7，沸点(℃)：197，相对密度(水=1)：1.17，饱和蒸气压(kPa)：0.13(33℃)；微溶于水，溶于乙醇、乙醚.本品可燃，有毒，具安慰性.∙水杨醛分子结构中羟基(带负电）属于供电子基团，能使苯环上电子云密度升高，故而水杨醛反应活性将减弱，珀金反应需要更强的反应条件.②乙酸酐的反应性质∙℃℃，密度：相对密度(水=1)1.08；溶解性：溶于苯、乙醇、乙醚；稍溶于水.∙介入珀金反应的酸酐一般为具有两个或三个活泼α-H 的初级单酸酐，这里α-H指与羰基相连碳原子上的H 原子.酸酐的碳原子数越多，位阻增年夜，α-H的反应活性降低.乙酸酐比其它高级酸酐反应活性高，是珀金反应中经常使用的酸酐.③催化剂∙珀金反应所用的催化剂为相应酸酐的羧酸钾盐或钠盐，无水羧酸钾盐的效果比钠盐好，反应速率快、收率高.叔胺也可催化此反应.∙从反应机理上看，催化剂与乙酸酐反应才华形成介入亲核加成反应的负碳离子，为了保证有足够浓度的负碳离子形成，催化剂应该比乙酸酐过量.∙另外，由于高级酸酐制备比力难，来源也较少，可采纳其羧酸盐与乙酐取代，使其先生成相应的混合酸酐，再介入缩合.④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.但反应温渡过高，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.资料标明，制备香豆素的珀金反应温度一般为150～200℃，反应时间4～7h.⑤物料配比∙一般情况下，为使水杨醛充沛反应，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早期，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，会招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.∙资料标明，随着酐醛配比的增年夜，香豆素的收率会不竭上升，当到达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.⑥传质的影响∙水分的存在会使酸酐水解为羧酸，而羧酸中a-H的活性更低，对缩合反应晦气，因此珀金反应需要在无水条件下进行.⑦水分的影响∙由于有乙酸钠固体介入反应，良好的搅拌有利于反应的进行.⑧副反应∙水杨醛能发生氧化、二聚及生成水杨醛单乙酸酯等副反应.三、物料物性参数数据，确定反应实施的条件范围∙起始水杨醛∶乙酸酐∶乙酸钠（摩尔比）＝6∶12∶15，反应中蒸出乙酸后可以再加入一半量的乙酸酐；∙反应早期控制温度在120℃以下，后期反应温度为180-195℃；∙ 3.压力：常压；∙ 4.搅拌：良好四、反应体系的构建要点∙①反应体系的构建要点∙ⅰPerkin缩合需要在较高的温度下进行，且要求控温平稳，故反应体系宜选用油浴加温装置；∙ⅱ为防止高温下乙酸酐的挥发，反应体系需要配有回流装置；由于反应温度超越150℃，故可采纳空气管回流装置.反应中由于有低沸点的乙酸生成，如果不能及时排出体系，将会影响体系温度的升高，因此应配备乙酸引出装置.为了更好地对气相物质进行分离，可以增加刺形分馏柱.∙ⅲ为了隔绝空气中的水分，回流装置应配有干燥管.∙ⅳ为了能使催化剂更好地分散，体系需要强搅拌.②反应的控制战略由于催化剂碱性较弱且为固体，故反应时宜过量使用；加料时宜先将催化剂与乙酸酐混合后，升温溶解后再将水杨醛加入，这样反应体系中乙酸酐过量，可以吸收失落生成的水.反应早期温度不宜过高，这样可以减少副反应的发生；当反应进行到一定水平以后，再适当提高∙反应温度，以缩短珀金反应时间.由于反应中有乙酸生成，在早期反应结束后要将乙酸蒸出，这样反应后期的温度才华升高.由于乙酸酐的消耗，可以在乙酸蒸出后进行补料（补加一半左右的料）.∙由于内酯化是平衡反应，反应时间宜长一些，有利于环的形成.∙另外，所用原料试剂要进行纯化处置.∙③反应终点的控制∙加料完毕反应一按时间后，可以测定反应物料的酸度，当酸度不再变动时，基本可以确定反应终点.最好能同时用TLC法对反应进行跟踪比对(展开剂为环己烷:乙醚=3:1，V/V).五、香豆素的合成反应装置香豆素合成装置由四口烧瓶、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.反应瓶装置量程为250℃温度计，对具体反应温度进行丈量.采纳机械搅拌，加强传热和传质.当引出乙酸时，可通过Y 形接头上装置的温度计监控，当温度计到达乙酸蒸汽的温度时，可由分水器下方放出冷凝液（乙酸）.六、合成方案的拓展间苯二酚与3-乙氧亚甲基乙酰乙酸乙酯[2]间苯二酚与3-乙氧亚甲基乙酰乙酸乙酯在乙醇钠存在下环合获得3-乙酰基香豆素，在于取代尿素缩合.可以获得一系列的3—取代香豆素（主要是合成香豆素的骨架）一锅法[1]反应中的多步反应可以从相对简单易的的原料动身，不经中间体的分离，直接获得结构复杂的分子.。
香豆素的合成及应用发展
目录第一章前言 (3)一引言 (3)第二章香豆素素母核的合成 (5)一香豆素素母核的合成 (5)1 Perkin法合成香豆素 (5)2 Reimer-Tiemann法合成香豆素 (6)二催化剂在香豆素母核合成中的应用 (6)1 微波辅助合成香豆素 (6)2 KF,K2CO3,Al2O3催化合成香豆素 (6)3 KNO3/Al2O3型催化剂催化合成香豆素 (7)4 用钯配合物催化合成香豆素 (8)第三章香豆素类衍生物的合成 (9)一3-硝基双香豆素的合成 (9)二3-取代氨基烷基双香豆素的合成 (10)三3-羧酸香豆素衍生物的合成 (11)四3-苯基-7-氨基香豆素衍生物的合成 (11)五3-乙酰基香豆素衍生物的合成 (11)六3-己基异香豆素的合成 (12)七7-羟基香豆素衍生物的合成 (13)八7-羟基-4-甲基香豆素的合成 (13)九7-磺酰脲香豆素的合成 (14)第四章香豆素及其衍生物的应用及发展 (16)一在医药领域的应用及发展 (16)二在香料方面的应用及发展 (17)三在染料领域的应用及发展 (17)四在分析领域的应用及发展 (18)五在农业领域的应用及发展 (21)第五章讨论与结果 (24)致谢 (25)参考文献 (27)附录 (29)第一章 前言一 、引言香豆素，又称双呋喃环和氧杂萘邻酮，英文名称为coumarin 。
学名邻羟基肉桂酸内酯。
白色结晶。
分子量146.15。
熔点68～70℃。
沸点297～299℃,密度0.935,闪点162℃。
以0.3％溶于水，溶于热水、乙醇、乙醚、氯仿。
具有类似新鲜干草的香气，味甜辣。
性状：游离香豆素：为固体，有晶形，有一定熔点，多具有芳香气味。
分子量小的香豆素：有挥发性，能随水蒸气蒸出，并能升华。
香豆素苷：多数无香味和挥发性，也不能升华。
溶解度：游离香豆素：能溶于沸水，易溶于甲醇、乙醇、氯仿、乙醚等溶剂，可溶石油醚。
香豆素苷类：能溶于水、甲醇、乙醇，而难溶于乙醚、苯等极性小的有机溶剂。
香豆素合成
之阳早格格创做工业上利用Perkins反应，采与火杨醛法去合成香豆素，普遍采与二步法，最先是火杨醛与乙酸酐产死一份子火杨醛单乙酸酯战一份子醋酸.而后火杨醛单乙酸酯正在醋酸酐的效率下先产死背碳离子，背碳离子正在加热的情况下，缩去一份子火，共时二羰基化合物领会，产死环状物量.最后得到香豆素一、香豆素的合成门路合成门路：以火杨醛、乙酸酐为本料，催化剂是乙酸钠，通过珀金（Perkin）反应造得香豆素二、香豆素合成历程单元反应及其统造领会∙ 1. Perkin反应历程领会∙ 2. Perkin反应历程及其规划安排（2）香豆素Perkin反应的机理∙正在香豆素合成历程中，Perkin缩合反应、内酯化反应是正在“一锅”中完成的∙反应机理为亲核加成反应，简曲如下：碱性催化剂羧酸盐离解爆收羧酸背离子，如CH3COOK离解爆收的CH3COO－，羧酸背离子CH3COO－与酸酐效率，夺去酸酐中α-碳本子上的一个氢本子，产死一个羧酸酐碳背离子，羧酸酐碳背离子动做亲核试剂与醛爆收亲核加成死成中间体（1），经中间体（2）举止火解后，死成β-芳基-α,β-没有鼓战酸（3），（3）再经内酯化造得香豆素.（3）香豆素Perkin反应的主要效率果素∙①火杨醛的反应本量∙②乙酸酐的反应本量∙③催化剂∙④反应温度战反当令间∙⑤物料配比∙⑥传量的效率∙⑦火分的效率∙⑧副反应①火杨醛的反应本量∙火杨醛为无色澄浑油状液体，有焦灼味及杏仁气味.熔面(℃)：-7，沸面(℃)：197，相对于稀度(火=1)：1.17，鼓战蒸气压(kPa)：0.13(33℃)；微溶于火，溶于乙醇、乙醚.本品可焚，有毒，具刺激性.∙火杨醛分子结构中羟基(戴背电）属于供电子基团，能使苯环上电子云稀度降下，故而火杨醛反应活性将减强，珀金反应需要更强的反应条件.②乙酸酐的反应本量∙℃℃，稀度：相对于稀度(火=1)1.08；溶解性：溶于苯、乙醇、乙醚；稍溶于火.∙介进珀金反应的酸酐普遍为具备二个或者三个活泼α-H的矮级单酸酐，那里α-H指与羰基贯串碳本子上的H本子.酸酐的碳本子数越多，位阻删大，α-H的反应活性落矮.乙酸酐比其余下档酸酐反应活性下，是珀金反应中时常使用的酸酐.③催化剂∙珀金反应所用的催化剂为相映酸酐的羧酸钾盐或者钠盐，无火羧酸钾盐的效验比钠盐佳，反应速率快、支率下.叔胺也可催化此反应.∙从反应机理上瞅，催化剂与乙酸酐反应才搞产死介进亲核加成反应的背碳离子，为了包管有脚够浓度的背碳离子产死，催化剂该当比乙酸酐过量.∙其余，由于下档酸酐造备比较易，根源也较少，可采与其羧酸盐与乙酐代替，使其先死成相映的混同酸酐，再介进缩合.④反应温度战反当令间∙由于火杨醛的反应活性较矮，乙酸酐是活性较强的亚甲基化合物，故造备香豆素的珀金反应需要较下的反应温度战较少的反当令间.但是反应温度过下，将会爆收脱羧战与消反应，死成烯烃.果此造备香豆素的珀金反应温度比普遍的Perkin反应温度要下.资料标明，造备香豆素的珀金反应温度普遍为150～200℃，反当令间4～7h.⑤物料配比∙普遍情况下，为使火杨醛充分反应，乙酸酐应稍过量.∙乙酸酐的用量正在所有反应历程中效率隐著，大概是由于乙酸酐正在反应条件下易挥收又兼做溶剂，果此用量没有克没有及太少.那大概是果为正在反应初期，若乙酸酐量过少，过量的火杨醛会爆收二散副反应，死成二散火杨醛.但是过多副产品减少，会引导死成火杨醛三乙酸酯的副反应加剧，进而使香豆素的支率下落.∙资料标明，随着酐醛配比的删大，香豆素的支率会没有竭降下，当达到一定值后支率反而下落.符合的物料配比以n(火杨醛) ∶n(乙酸酐)=1∶1.35～3.0为宜.⑥传量的效率∙火分的存留会使酸酐火解为羧酸，而羧酸中a-H的活性更矮，对于缩合反应不利，果此珀金反应需要正在无火条件下举止.⑦火分的效率∙由于有乙酸钠固体介进反应，良佳的搅拌有好处反应的举止.⑧副反应∙火杨醛能爆收氧化、二散及死成火杨醛单乙酸酯等副反应.三、物料物性参数数据，决定反应真施的条件范畴∙起初火杨醛∶乙酸酐∶乙酸钠（摩我比）＝6∶12∶15，反应中蒸出乙酸后不妨再加进一半量的乙酸酐；∙反应初期统造温度正在120℃以下，后期反应温度为180-195℃；∙ 3.压力：常压；∙ 4.搅拌：良佳四、反应体系的构修重心∙①反应体系的构修重心∙ⅰPerkin缩合需要正在较下的温度下举止，且央供控温稳固，故反应体系宜采用油浴加温拆置；∙ⅱ为预防下温下乙酸酐的挥收，反应体系需要配有回流拆置；由于反应温度超出150℃，故可采与气氛管回流拆置.反应中由于有矮沸面的乙酸死成，如果没有克没有及即时排出体系，将会效率体系温度的降下，果此应配备乙酸引出拆置.为了更佳天对于气相物量举止分散，不妨减少刺形分馏柱.∙ⅲ为了隔绝气氛中的火分，回流拆置应配有搞燥管.∙ⅳ为了能使催化剂更佳天分别，体系需要强搅拌.②反应的统造战术由于催化剂碱性较强且为固体，故反当令宜过量使用；加料时宜先将催化剂与乙酸酐混同后，降温溶解后再将火杨醛加进，那样反应体系中乙酸酐过量，不妨吸支掉死成的火.反应初期温度没有宜过下，那样不妨缩小副反应的爆收；当反应举止到一定程度以去，再适合普及∙反应温度，以支缩珀金反当令间.由于反应中有乙酸死成，正在初期反应中断后要将乙酸蒸出，那样反应后期的温度才搞降下.由于乙酸酐的消耗，不妨正在乙酸蒸出后举止补料（补加一半安排的料）.∙由于内酯化是仄稳反应，反当令间宜少一些，有好处环的产死.∙其余，所用本料试剂要举止杂化处理.∙③反应末面的统造∙加料完成反应一定时间后，不妨测定反应物料的酸度，当酸度没有再变更时，基础不妨决定反应末面.最佳能共时用TLC法对于反应举止追踪比对于(展启剂为环己烷:乙醚=3:1，V/V).五、香豆素的合成反应拆置香豆素合成拆置由四心烧瓶、刺形分馏柱、Y形交头、2根温度计、分火器、气氛热凝管、搞燥管、搅拌、油浴组成.三心烧瓶为反应的容器，内拆火杨醛、乙酸酐、乙酸钠.反应瓶拆置量程为250℃温度计，对于简曲反应温度举止丈量.采与板滞搅拌，加强传热战传量.当引出乙酸时，可通过Y形交头上拆置的温度计监控，当温度计达到乙酸蒸汽的温度时，可由分火器下圆搁出热凝液（乙酸）.六、合成规划的拓展间苯二酚与3-乙氧亚甲基乙酰乙酸乙酯[2]间苯二酚与3-乙氧亚甲基乙酰乙酸乙酯正在乙醇钠存留下环合得到3-乙酰基香豆素，正在于与代尿素缩合.不妨得到一系列的3—与代香豆素（主假如合成香豆素的骨架）一锅法[1]反应中的多步反应不妨从相对于简朴易的的本料出收，没有经中间体的分散，曲交赢得结构搀杂的分子.。
香豆素合成(一)
香豆素的合成(一)实验目的(1)了解香豆素的性质和用途；(2)掌握珀金反应原理及其实验方法；(3)巩固水蒸气蒸馏、重结晶等操作技术。
(二)实验原理香豆素(coumarin)，学名邻羟基桂酸内酯，又称香豆内酯，分子式为C9H6O2，相对分子质量146.15，其结构式为。
香豆素是一种具有黑香豆浓重香味及巧克力气息的白色晶体或结晶粉末，味苦，能升华。
熔点68—70℃，沸点297～299℃。
不溶于冷水，溶于热水、乙醇、乙醚和氯仿。
它是一种重要的香料，常用作定香剂，用于配制紫罗兰、薰衣草、兰花等香精，也用作饮料、食品、香烟、橡胶制品、塑料制品等的增香剂。
在电镀工业中用作光亮剂。
香豆素存在于许多植物中，天然黑香豆中含有1．5％以上，工业上利用珀金反应原理来制备。
芳香醛与脂肪酸酐在碱性催化剂作用下进行缩合，生成α、β一不饱和芳香酸的反应，称为珀金反应(Perkin Reaction)。
香豆素是以水杨醛和醋酸酐作原料，在弱碱(如醋酸钠、叔胺等)催化下经珀金反应、酸化及环化脱水而制得：反应中生成少量反式邻羟基肉桂酸，不能进行内酯环化，而生成邻乙酰氧基肉桂酸副产物，结构式：(三)主要试剂和仪器1．试剂水杨醛2．1g(1．9mL，0．017mol)；醋酸酐5．4g(5mL，0．052mol)；三乙胺1．5g(2mL，0．015mol)；或无水醋酸钠1．5g(0．018mol)；无水氯化钙、沸石、碳酸氢钠、稀FeCl3溶液、活性炭。
2．仪器50mL圆底烧瓶、回流冷凝管(直形)、干燥管、250 mL三口烧瓶、水蒸气发生装置、抽滤装置、电热套、接引管、烧杯、250 mL锥形瓶。
(四)实验步骤1．回流反应在50mL圆底烧瓶中，依次加入1．9mL水杨醛、2mL三乙胺及5mL醋酸酐心J，投入2粒沸石，配置回流冷凝管，冷凝管上连接氯化钙干燥管，将混合物加热回流2h。
2．水蒸气蒸馏回流结束后，将反应混合物趁热转入盛有20 mL水的250 mL三口烧瓶中，用少量热水冲洗反应瓶，以使反应物全部转入三口烧瓶中。
(完整word)实验香豆素的合成
香料香豆素的合成XXX摘要本实验通过水杨醛和丙二酸酯在弱碱六氢吡啶的催化作用下进行诺文葛耳（Knoevengel）缩合成酯,然后经碱水解、酸化得到香豆素.通过本实验掌握杂环合成的基本原理以及了解化学法合成香料类化合物的方法。
关键词水杨醛丙二酸酯六氢吡啶香豆素香豆素,又名1，2—苯并吡喃酮，其为无色或白色结晶或晶体粉末，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，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。
香豆素及其衍生物具有抗微生物等重要的生物活性，故可作为阻凝剂、抗血栓剂、三线态光敏剂及金属电镀等，在农业、工业、医药行业均表现出重要的作用。
早在1820年，香豆素已从零陵香豆中分离出来.后来发现,在蓝花科、羌青甘蓝科、唇形科等多种植物中都存在香豆素。
在薰衣草、三叶草花、香料的精油中香豆素是一个主要的成分,正是香豆素及其衍生物使上述的植物具有干草的香气。
1868年W。
H.Perkin 首先从水杨醛合成了香豆素，但却没有提出正确的结构。
至1872年H。
S。
Biff才确定其结构式苯并-α-吡喃酮。
香豆素的合成主要分为两类。
一类是从酚制备.另一类是用水杨醛或其衍生物为原料，先在碱性条件下进行缩合反应。
如Perkin合成法.先生成邻羟基肉桂酸钾，然后酸化成邻羟基肉桂酸。
其中顺式的酸称为苦马酸，反式的酸称香豆酸，在酸性条件下都能闭环成香豆素。
香豆素-3—羧酸的常规合成方法主要是利用水杨醛和丙二酸二乙酯在有机碱催化下发生Knoevengel缩合，再经碱水解、酸化而获得，也有在水热反应釜中进行合成,产率一般在70％～78％之间.前一种方法反应时间长，产率较低;而后一种方法反应温度较难控制。
本文采用水杨醛和丙二酸酯在弱碱六氢吡啶的催化作用下诺文葛耳缩合生成香豆素—3-羧酸乙酯，再经碱水解、酸化而得到最终产物香豆素—3—羧酸，实验时间较长。
香豆素合成
工业上利用Perkiｎs反应,采用水杨醛法来合成香豆素,一般采用两步法,首先就是水杨醛与乙酸酐形成一份子水杨醛单乙酸酯与一份子醋酸。
然后水杨醛单乙酸酯在醋酸酐得作用下先形成负碳离子,负碳离子在加热得情况下,缩去一份子水,同时二羰基化合物分解,形成环状物质。
最终得到香豆素一、香豆素得合成路线合成路线:以水杨醛、乙酸酐为原料,催化剂就是乙酸钠,通过珀金(Pｅｒkin)反应制得香豆素二、香豆素合成过程单元反应及其控制分析∙１。
Perkiｎ反应过程分析∙2、Ｐeｒkｉn反应过程及其方案设计(2)香豆素Ｐeｒkｉn反应得机理∙在香豆素合成过程中,Perkiｎ缩合反应、内酯化反应就是在“一锅”中完成得∙反应机理为亲核加成反应,具体如下:碱性催化剂羧酸盐离解产生羧酸负离子,如CH3COOK离解产生得ＣH３CＯＯ-,羧酸负离子CH３COO－与酸酐作用,夺去酸酐中α—碳原子上得一个氢原子,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－不饱与酸(3),(3)再经内酯化制得香豆素。
(3)香豆素Perkin反应得主要影响因素∙①水杨醛得反应性质∙②乙酸酐得反应性质∙③催化剂∙④反应温度与反应时间∙⑤物料配比∙⑥传质得影响∙⑦水分得影响∙⑧副反应①水杨醛得反应性质∙水杨醛为无色澄清油状液体,有焦灼味及杏仁气味。
熔点(℃):-7,沸点(℃):１97,相对密度(水＝1):1。
１７,饱与蒸气压(kPa):0、1３(3３℃);微溶于水,溶于乙醇、乙醚。
本品可燃,有毒,具刺激性。
∙水杨醛分子结构中羟基(带负电)属于供电子基团,能使苯环上电子云密度升高,故而水杨醛反应活性将减弱,珀金反应需要更强得反应条件、②乙酸酐得反应性质∙乙酸酐为无色透明液体,有刺激性气味(类似乙酸),其蒸气为催泪毒气。
熔点:－73、1℃,沸点:138、6℃,密度:相对密度(水=1)1。
香豆素合成中perkin反应的催化剂研究
香豆素合成中perkin反应的催化剂研究香豆素是一种具有重要价值的天然活性物质，其在药用、染料等领域中有重要的应用。
由于其分子结构的复杂性，直接从天然产物中获取不容易。
因此，合成香豆素成为一种有效的方式。
Perkin反应是合成香豆素的有效方法，而催化剂在此反应中发挥着至关重要的作用。
Perkin反应是由英国化学家H.W.Perkin于1877年发明的一种双加成反应，用于合成香豆素等有机化合物。
该反应要求有机反应物C=C及受体基 ROH件，其中以铵盐及水性溶剂作为催化剂。
由于铵盐活性低，Perkin反应的催化效率也很低，因此，寻找新型催化剂是Perkin反应研究的重点。
近年来，由于计算机技术和绿色合成思想的发展，许多研究者开展了合成香豆素的Perkin反应的催化剂研究。
目前，探索的催化剂主要有有机催化剂、无机催化剂、多金属催化剂和活性碳催化剂等。
（一）有机催化剂有机催化剂是一类具有有效催化活性的有机化合物，其中包括亚胺和硼环类等，由于它们可以有效地催化常温下的Perkin反应，因此成为该反应研究的热点。
其中，亚胺在常温下可以有效催化Perkin反应。
例如，研究人员使用了3-(3-甲氧基-2-甲基丁氧基)-1,3-亚胺（PMH）作为催化剂，在反应温度为93℃，反应时间为6小时的情况下，可以很好地催化Perkin反应，甲基化率可达到99%。
（二）无机催化剂无机催化剂是指以无机物为主要组成成分的催化剂。
最常用的是磷酸盐催化剂和硫酸盐催化剂，它们在协同作用下，可以有效地催化Perkin反应。
例如，实验室利用磷酸氢二钠（NaH2PO4）和硫酸钠（Na2SO4）的混合物作为催化剂，在130℃的温度下，反应时间1小时，可以达到99%的甲基化率。
这些研究表明，磷酸盐和硫酸盐的混合物可以有效地催化Perkin反应，为该反应提供了一种新的催化方法。
（三）多金属催化剂多金属催化剂是指以金属配合物为主要组成成分的催化剂，是近年来研究人员发现的新型催化剂，具有高活性、高效率等特性，是Perkin反应催化剂研究的热点。
perkin反应合成香豆素流程
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工业上利用Perkins反应,采用水杨醛法来合成香豆素,一般采用两步法,首先就是水杨醛与乙酸酐形成一份子水杨醛单乙酸酯与一份子醋酸。
然后水杨醛单乙酸酯在醋酸酐的作用下先形成负碳离子,负碳离子在加热的情况下,缩去一份子水,同时二羰基化合物分解,形成环状物质。
最终得到香豆素
一、香豆素的合成路线
合成路线:以水杨醛、乙酸酐为原料,催化剂就是乙酸钠,
通过珀金(Perkin)反应制得香豆素
二、香豆素合成过程单元反应及其控制分析
∙1、Perkin反应过程分析
∙2、Perkin反应过程及其方案设计
(2)香豆素Perkin反应的机理
∙在香豆素合成过程中,Perkin缩合反应、内酯化反应就是在“一锅”中完成的
∙反应机理为亲核加成反应,具体如下:
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-不饱与酸(3),(3)再经内酯化制得香豆素。
(3)香豆素Perkin反应的主要影响因素
∙①水杨醛的反应性质
∙②乙酸酐的反应性质
∙③催化剂
∙④反应温度与反应时间
∙⑤物料配比
∙⑥传质的影响
∙⑦水分的影响
∙⑧副反应
①水杨醛的反应性质
∙水杨醛为无色澄清油状液体,有焦灼味及杏仁气味。
熔点(℃):-7,沸点(℃):197,相对密度(水=1):1、17,饱与蒸气压(kPa):0、13(33℃);微溶于水,溶于乙醇、乙醚。
本品可燃,有毒,具刺激性。
∙水杨醛分子结构中羟基(带负电)属于供电子基团,能使苯环上电子云密度升高,故而水杨醛反应活性将减弱,珀金反应需要更强的反应条件。
②乙酸酐的反应性质
∙乙酸酐为无色透明液体,有刺激性气味(类似乙酸),其蒸气为催泪毒气。
熔点:-73、1℃,沸点:138、6℃,密度:相对密度(水=1)1、08;溶解性:溶于苯、乙醇、乙醚;稍溶于水。
∙参加珀金反应的酸酐一般为具有两个或三个活泼α-H的低级单酸酐,这里α-H指与羰基相连碳原子上的H原子。
酸酐的碳原子数越多,位阻增大,α-H的反应活性降低。
乙酸酐比其它高级酸酐反应活性高,就是珀金反应中常用的酸酐。
③催化剂
∙珀金反应所用的催化剂为相应酸酐的羧酸钾盐或钠盐,无水羧酸钾盐的效果比钠盐好,反应速率快、收率高。
叔胺也可催化此反应。
∙从反应机理上瞧,催化剂与乙酸酐反应才能形成参与亲核加成反应的负碳离子,为了保证有足够浓度的负碳离子形成,催化剂应该比乙酸酐过量。
∙另外,由于高级酸酐制备比较难,来源也较少,可采用其羧酸盐与乙酐代替,使其先生成相应的混合酸酐,再参与缩合。
④反应温度与反应时间
∙由于水杨醛的反应活性较低,乙酸酐就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与较长的反应时间。
但反应温度过高,将会发生脱羧与消除反应,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。
⑤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,可能就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。
这可能就是因为在反应初期,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。
⑥传质的影响
∙水分的存在会使酸酐水解为羧酸,而羧酸中a-H的活性更低,对缩合反应不利,因此珀金反应需要在无水条件下进行。
⑦水分的影响
∙由于有乙酸钠固体参加反应,良好的搅拌有利于反应的进行。
⑧副反应
∙水杨醛能发生氧化、二聚及生成水杨醛单乙酸酯等副反应。
三、物料物性参数数据,确定反应实施的条件范围
∙1、物料配比
∙起始水杨醛∶乙酸酐∶乙酸钠(摩尔比)＝6∶12∶15,反应中蒸出乙酸后可以再加入一半量的乙酸酐;
∙2、反应温度
∙反应初期控制温度在120℃以下,后期反应温度为180-195℃;
∙3、压力:常压;
∙4、搅拌:良好
四、反应体系的构建要点
∙①反应体系的构建要点
∙ⅰPerkin缩合需要在较高的温度下进行,且要求控温平稳,故反应体系宜选用油浴加温装置;
∙ⅱ为防止高温下乙酸酐的挥发,反应体系需要配有回流装置;由于反应温度超过150℃,故可采用空气管回流装置。
反应中由于有低沸点的乙酸生成,如果不能及时排出体系,将会影响体系温度的升高,因此应配备乙酸引出装置。
为了更好地对气相物质进行分离,可以增加刺形分馏柱。
∙ⅲ为了隔绝空气中的水分,回流装置应配有干燥管。
∙ⅳ为了能使催化剂更好地分散,体系需要强搅拌。
②反应的控制策略
由于催化剂碱性较弱且为固体,故反应时宜过量使用;加料时宜先将催化剂与乙酸酐混合后,
升温溶解后再将水杨醛加入,这样反应体系中乙酸酐过量,可以吸收掉生成的水。
反应初期温度不宜过高,这样可以减少副反应的发生;当反应进行到一定程度以后,再适当提高∙反应温度,以缩短珀金反应时间。
由于反应中有乙酸生成,在初期反应结束后要将乙酸蒸出,这样反应后期的温度才能升高。
由于乙酸酐的消耗,可以在乙酸蒸出后进行补料(补加一半左右的料)。
∙由于内酯化就是平衡反应,反应时间宜长一些,有利于环的形成。
∙另外,所用原料试剂要进行纯化处理。
∙③反应终点的控制
∙加料完毕反应一定时间后,可以测定反应物料的酸度,当酸度不再变化时,基本可以确定反应终点。
最好能同时用TLC法对反应进行跟踪比对(展开剂为环己烷:乙醚=3:1,V/V)。
五、香豆素的合成反应装置
香豆素合成装置由四口烧瓶、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,加强传热与传质。
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)。
六、合成方案的拓展
间苯二酚与3-乙氧亚甲基乙酰乙酸乙酯[2]
间苯二酚与3-乙氧亚甲基乙酰乙酸乙酯在乙醇钠存在下环合得到3-乙酰基香豆素,在于取代尿素缩合。
可以得到一系列的3—取代香豆素(主要就是合成香豆素的骨架)
一锅法[1]
∙反应中的多步反应可以从相对简单易的的原料出发,不经中间体的分离,直接获得结构复杂的分子。