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香豆素-3-羧酸的制备实验

【摘要】:实验二十四香豆素-3-羧酸的制备(一)实验目的1.学习Knovenagel反应制备香豆素-3-羧酸的原理和方法。水杨醛与丙二酸酯在六氢吡啶催化下,缩合生成中间体香豆素-3-甲酸乙酯。后者加碱水解,不但酯基被水解,而且内酯也被水解,然后酸化再次闭环内酯化即生成香豆素-3-羧酸。将粗产品用乙醇和水进行重结晶,得纯粹香豆素-3-羧酸,计算产率,测熔点。图3-5香豆素-3-甲酸乙酯的IR谱图

实验二十四 香豆素-3-羧酸的制备

(一)实验目的

1.学习Knovenagel反应制备香豆素-3-羧酸的原理和方法。

2.掌握混合溶剂重结晶的操作方法。

3.了解红外光谱仪的使用。

(二)反应原理

天然植物中香豆素含量很少,大部分是通过人工合成制得的。本实验采用改进的方法进行合成,用水杨醛和丙二酸酯在有机碱的催化下,可在较低温度合成香豆素的衍生物,这种合成方法称为Knovenagel反应。水杨醛与丙二酸酯在六氢吡啶催化下,缩合生成中间体香豆素-3-甲酸乙酯。后者加碱水解,不但酯基被水解,而且内酯也被水解,然后酸化再次闭环内酯化即生成香豆素-3-羧酸。

(三)主要物料及物理常数

续表

(四)主要试剂及用量

水杨醛2.8mL(0.027mol),丙二酸二乙酯4.6mL(0.03mol),无水乙醇17mL,六氢吡啶0.4mL,冰乙酸2滴,95%乙醇,氢氧化钠,浓盐酸,无水氯化钙

(五)操作步骤

1.香豆素-3-甲酸乙酯

(1)安装带干燥管的回流装置。

(2)投料:在100毫升干燥的圆底烧瓶中,加入2.8mL水杨醛、4.6mL丙二酸乙酯、17mL无水乙醇、0.4mL六氢吡啶、2滴冰乙酸和几粒沸石,水浴回流2小时(冷凝管上端加CaCl2干燥管)。

(3)稍冷后将反应物转移到锥形瓶中,加入20mL水,于冰水浴中冷却,待结晶完全后,抽滤,晶体用冰冷过的50%乙醇洗涤2~3次,每次2mL~3mL。得粗产品为白色晶体,干燥、称重。(www.chuimin.cn)

(4)将上述粗产品用乙醇和水进行重结晶(混合溶剂重结晶)。

(5)取适量纯品进行红外光谱测定。

2.香豆素-3-羧酸

(1)在100mL的圆底烧瓶中,加入1.5g香豆素-3-甲酸乙酯、7.5mL乙醇(95%)、3.8mL水、1.2g氢氧化钠和几粒沸石,安装回流装置,水浴加热至酯溶解,回流15min。

(2)稍冷后,搅拌下将反应混合物加到盛有3.8mL浓盐酸和19mL水的烧杯中。

(3)冰水浴中冷却使结晶完全,抽滤,洗涤,干燥得粗产品,称重。

(4)将粗产品用乙醇和水进行重结晶,得纯粹香豆素-3-羧酸,计算产率,测熔点。

注意事项

1.水浴温度不宜过高;

2.重结晶时,温度不宜过高,否则会使产物熔化,影响纯度和产量。

(六)思考与讨论

1.反应中加入醋酸的目的是什么?

2.简述混合溶剂重结晶的步骤。

图3-5 香豆素-3-甲酸乙酯的IR谱图