- 化學(xué)專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)
- 陳凌霞主編
- 1068字
- 2019-12-25 19:19:52
實(shí)驗(yàn)4 香豆素的合成
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/b>
(1)學(xué)習(xí)利用珀金(W.Perkin)反應(yīng)制備香豆素的原理和方法。
(2)熟練掌握常壓蒸餾、重結(jié)晶等操作技術(shù)。
實(shí)驗(yàn)原理
香豆素,又名1,2-苯并吡喃酮,化學(xué)式為C9H6O2,結(jié)構(gòu)式為。分子量為146.15,熔點(diǎn)為68~73℃,沸點(diǎn)為298℃,相對(duì)密度為0.935(20℃)。白色結(jié)晶固體,不溶于冷水,溶于熱水、乙醇、乙醚、氯仿。
香豆素有香茅香氣,并略有藥香香韻,是一種重要的香料,在自然界被發(fā)現(xiàn)存在于黑香豆、香蛇鞭菊、野香莢蘭、蘭花中。香豆素常用作定香劑,用于配制香水,也用于飲料、食品、肥皂等的增香劑。在醫(yī)藥上,香豆素已衍生出許多產(chǎn)品,主要用于抗血小板凝聚、抗血栓和調(diào)節(jié)睡眠等。在農(nóng)藥上,用于合成多種抗凝血型殺鼠劑。香豆素也是藥物等精細(xì)化工產(chǎn)品的原料和中間體。香豆素可通過(guò)以下幾種方法制備。
第一種是以水楊醛、乙酸酐為主要原料,在乙酸鈉的催化下縮合制得(W.Perkin反應(yīng))。
第二種是以鄰甲酚為主要原料,與氯氧化磷作用轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿岫溻洷锦ィ倥c乙酸作用制得。
第三種是用香豆素-3-羧酸脫羧來(lái)制備。其中Perkin法是較好的工藝路線。
本實(shí)驗(yàn)中香豆素是利用W.Perkin反應(yīng)制取的。水楊醛和乙酸酐在乙酸鈉的作用下,一步就得到香豆素,它是香豆酸的內(nèi)酯。反應(yīng)式如下:

試劑與儀器
試劑:水楊醛(質(zhì)量分?jǐn)?shù)58%),乙酸酐,碳酸鈉(10%),乙醇(95%)。
儀器:三口燒瓶(100mL),電動(dòng)攪拌器,溫度計(jì),直形冷凝管,米格分餾柱,電熱套,燒杯,真空泵,布氏漏斗,抽濾瓶等。
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
1.香豆素合成
量取6mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為58%的水楊酸溶液加入100mL三口燒瓶中,加入10g乙酸酐、0.4g碳酸鈉和幾粒沸石,安裝電動(dòng)攪拌器、溫度計(jì)、米格分餾柱(和其相連的直形冷凝管),電熱套加熱至沸騰,此時(shí)反應(yīng)物溫度在180℃左右,觀察餾出物溫度,應(yīng)控制在120~125℃。當(dāng)無(wú)餾出物時(shí),冷卻降溫,再加入5g乙酸酐后加熱回流,溶液顏色加深,當(dāng)反應(yīng)物溫度升至210℃時(shí)停止加熱,反應(yīng)結(jié)束,趁熱將反應(yīng)物倒入燒杯,加入10%的碳酸鈉溶液,調(diào)節(jié)產(chǎn)物的pH值為7。
2.產(chǎn)品精制
將上述溶液冷卻,析出棕黑色晶體,加入Na2CO3則晶體消失,溶液為深棕色,不斷產(chǎn)生氣泡,加以攪拌再次產(chǎn)生棕黑色晶體,用真空泵、布氏漏斗、抽濾瓶減壓抽濾,得到棕黑色晶體。再將香豆素用1:1熱乙醇水溶液重結(jié)晶2次,得到白色晶體即為純品。稱重,并計(jì)算產(chǎn)率。
注意事項(xiàng)
乙酸酐遇水易分解,實(shí)驗(yàn)前玻璃儀器等需干燥。
思考題
(1)加熱回流后,餾出物主要是哪種物質(zhì)?
(2)如何提高香豆素的產(chǎn)率?
參考文獻(xiàn)
[1]揚(yáng)州大學(xué),徐州師范大學(xué),鹽城師范學(xué)院,等.新編大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)(四)——綜合與探究[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2010.
[2]劉紅.精細(xì)化工實(shí)驗(yàn)[M].北京:中國(guó)石化出版社,2010.
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