姓名 程涛-B09070427 班级 B090704 柜号 Y28 实验日期 2011.6.21 室温 23℃
一、实验目的
(1) 掌握Perkin反应原理和芳香族羟基内酯的制备方法。Perkin反应,是指由不含有α-H的芳香醛(如苯甲醛)在强碱弱酸盐(如碳酸钾、醋酸钾等)的催化下,与含有α-H的酸酐(如乙酸酐、丙酸酐等)所发生的缩合反应,并生成α,β-不饱和羧酸盐,经酸性水解即可得到α,β-不饱和羧酸。
(2)实验中掌握用薄层层析法监测反应的进程,熟练掌握重结晶的操作技术。
实验名称 香豆素-3-羧酸的制备
二、实验原理
让水杨醛与丙二酸酯在六氢吡啶的催化下缩合成香豆素一3一甲酸乙酯,后者加碱水解,此时酯基和内酯均被水解,然后经酸化再次闭环形成内酯,即为香豆素一3一羧酸.
OHOHOOOEtOONaOHOONaOONaONaOOHClOOHOOEtOEt六氢吡啶OOOOEtH2OCH3CH2OH三、试剂与仪器装置
试剂:水杨醛10.5ml(0.1mol),丙二酸乙二乙酯21.1mL (0.14mol),无水乙醇,0.8mL六
氢吡啶,冰醋酸,95%乙醇,8g氢氧化钠,浓盐酸,无水氯化钙。
仪器装置:分液漏斗(500ml)、恒压滴液漏斗、布氏漏斗(φ8)、电动搅拌器、旋转蒸发
仪、水浴锅、电热干燥箱、三口烧瓶(250ml)、球形冷凝管、干燥管、玻璃水泵、温度计(0℃~300℃)、烧杯(500ml)、量筒(100ml)、滴液漏斗(60ml)、电子天平
四.主要原料及产物物性 名称 水杨醛 分子式 C7H6O 2 分子量 122.12 沸点 197℃ 性状 无色澄清油状液体,有焦灼味及杏仁气味。 丙二酸乙二乙酯 C7H12O4 160.17 198.9℃ 无色透明液体, 微具芳香气味 香豆素一3一甲酸 1、水杨醛:
C10H6O4 190.15 190-193°C(分解) 白色斜方晶体或结晶粉末 (1) 溶解性: 微溶于水,溶于乙醇、乙醚。
(2) 健康危害: 本品对呼吸道有刺激性,吸入后引起咳嗽、胸痛。对眼和皮肤有刺激性。
(3) 主要用途: 用作分析试剂、医药、染料、香料、食品添加剂及用于有机合成。 2、丙二酸二乙酯:
(1) 溶解性: 不溶于水,溶于乙醇、乙醚、三氯丙烷、苯。 (2) 健康危害: 本品对眼睛、皮肤、粘膜有刺激作用。
(3) 主要用途: 用于有机合成, 也是染料、香料的中间体, 并作为医药的原料。 3、香豆素-3-甲酸:
(1)香豆素具有甜味且有香茅草的香气,是重要的香料,常用作定香剂,可用于配制香水、花露水香精等,也可用于一些橡胶制品和塑料制品,其衍生物还可用作农药、杀鼠剂、医药等。
五、操作步骤 1、香豆素-3-缩酸酯
(1)在25mL圆底烧瓶中依次加入1mL水杨醛、1.2mL丙二酸二乙酯、5mL无水乙醇和0.1mL六氢吡啶及一滴冰醋酸。
(2)在无水条件下搅拌回流1.5h,待反应物稍冷后拿掉干燥管。
(3)从冷凝管顶端加入约6mL冷水,待结晶析出后抽滤并用1mL被冰水冷却过的50%乙醇洗两次,可得粗品香豆素-3-缩酸酯。
2、香豆素-3-缩酸
(1)在25mL圆底烧瓶中加入0.8g香豆素-3-羧酸乙酯、0.6g氢氧化钾、4mL乙醇和2mL水,加热回流约15min。
(2)在25mL圆底烧瓶中加入0.8g香豆素-3-羧酸乙酯、0.6g氢氧化钾、4mL乙醇和2mL
水,加热回流约15min。
(3)冰浴冷却后过滤,用少量冰水洗涤,干燥后的粗品约1.6g,可用水重结晶,熔点190℃(分解)。
六、装置图如图(2)
七、操作重点及注意事项
(1)水杨醛或者丙二酸酯过量,都可使平衡向右移动,提高香豆素-3-甲酸乙酯的产率。可使水杨醛过量,因为其极性大,后处理容易。
(2)用滴加的方式将溶于乙醇的丙二酸二乙酯加入圆底烧瓶,无水乙醇介质使原料互溶性更好,每次加入数滴,使其完全包裹在水杨醛与六氢吡啶的溶液内,充分接触,反应更充分。 (3)随着催化剂六氢吡啶的用量的增加,产率提高,主要是碱性增强,碳负离子数目增多,产率增大,但用量过多时,其会与生成的香豆素-3-甲酸乙酯进一步生成酰胺,产率降低,所以其最好与丙二酸酯的物质的量比为1:1。
(4)反应温度以能让乙醇匀速缓和回流为好,大概在80℃左右,温度过高回流过快,甚至有负反应发生。
(5)产率随反应时间增多而提高,超过2h产率降低,所以反应时间最好控制在2h左右。 (6)用冰过的50%乙醇洗涤可以减少酯在乙醇中的溶解。
八、参考文献
肖如亭.石油化工.2000.5 梅群波.有机化学综合实验
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