香豆酮的合成

1、苯并呋喃的合成实验引言苯并呋喃是一类具有很强生物活性的化合物，它广泛存在于天然和非天然产物中。很多 的2一芳基苯并呋喃都展示出很好的生物活性，这些活性包括抗癌活性、抗内风湿活性、抗 滤过性病原体活性、抗真菌活性、免抑制疫力的活性、抗血小板活性、抗氧化活性、杀虫活 性、抗炎活性、拒食素的活性、预防癌症活性。这些化合物同时也是有钙阻聚活性以及激发 植物发育活性。例如:okada在1915首次从野茉莉(styarxj即onieum)种籽的油中分离到野 茉莉醇(la)，后人又从其它安息香(Styrxa)种属的植物(S.ofmrosnaus， S.obassia， S.oficinalis和S.Amer

2、ienaa等)中分离到化合物等:从KmaeriaPvari.lia的根中提取的去 木质素，均具有潜在的抗菌与抗真菌活性。多数2一芳基苯并吠呋喃喃天然化合物表现出良 好的生理活性，由于天然产物中提取的取代苯并呋喃化合物数量有限，因此人工合成此类化 合物将显得非常重要。苯并呋喃合成研究概况基于苯并呋喃良好的生理活性，苯并呋喃的合成一直是有机合成研究的热点。目前，关 于苯并呋喃合成研究的相关文献报道很多，合成方法也是各具特色。合成苯并呋喃的方法主 要有：传统的方法合成苯并呋喃；过渡金属催化合成苯并呋喃;其中过渡金属催化合成苯并呋喃又包括把、铜以及其他 的贵金属的催化合成苯并呋喃。2.1合成苯并呋喃的

3、传统方法传统的合成苯并呋喃的方法和策略也很多，比较常用的合成苯并呋喃的方法有以下四类 (图 1):1960年wrgihi，J.B.利用苯氧烷基酮在酸性条件下脱水(。合成了苯并呋喃。1956年Admas，R.等由邻羟基苄酮在酸性条件下脱水(ii)合成了苯并呋喃。1954年Mulel，rA等由邻乙酰苯氧乙酸或者其酯在碱作用下脱梭(iii)合成了苯并呋喃。2000年Niocloa，uK.C.等由邻羟基苯甲酮经历三或四步反应环化得到了苯并呋喃。2.2苯并吠喃的基本性质中文名称：2,3-苯并吠喃.别名：苯并吠喃，0-苯并吠喃，氧茚，香豆酮，古马隆，氧 杂茚，苯并B吠喃.英文名称：2,3-benzofur

4、an，Coumarone， Benzofuran .苯并吠喃是一 种杂环芳香有机化合物。常温下为油状液体，具有芳香味。能随水蒸气挥发，能被高锰酸钾 和其他氧化剂分解。【英文名】Coumarone; 2,3-Benzofuran; Benzobfuran【分子式】C8H6O【分子量】118.14【密度】1.078 (15/15C)【熔点】-18以下【沸点】173-174【闪点】56【粘度】【蒸气压】【折射率】1.5689 (16.5C)【毒性LD50】【性状】无色液体，有芳香气实验路线选择及设计路线选择：本实验选择了以苯酚为原料的合成路线，研究苯并呋喃的合成和提纯方法。第一步：瑞穆一播曼反应(此

5、反应虽然效率不高，可是主要生成临位产物、易分离)苯 酚和氯仿在氢氧化钠溶液中反应，可以在苯环上的临位导入一个酰基(70摄氏度)。第二步：醇钠与一氯乙酸作用生成邻甲酰苯氧乙酸。第三步：邻甲酰苯氧乙酸与乙酸酐及乙酸加热得到香豆酮。路线设计：实验内容4.1实验试剂的物理常数苯酚：为无色针状结晶或白色结晶熔块，可燃，腐蚀力强。有毒。不纯品在光和空气作 用下变为淡红或红色，遇碱变色更快。与大约8水混合可液化。可吸收空气中水分并液化。 有特殊臭味和燃烧味，极稀的溶液具有甜味。相对密度1.0576，凝固点41 ，熔点43C, 沸点181.7C (182C)，折射率1.54178,闪点79.44C (闭杯)，

6、85C (开杯)，自燃点715C， 蒸气密度3.24,蒸气压0.13kPa (40.1C)，蒸气与空气混合物燃烧极限1.7-8.6。1g苯酚溶 于约15ml水(0.67，25C加热后可以任何比例溶解)、12ml苯。易溶于乙醇、乙醚、氯仿、 甘油、二硫化碳、凡士林、挥发油、固定油、强碱水溶液。几乎不溶于石油醚。水溶液pH 值约为6.0。氯仿：无色透明、高折射率、易挥发的液体，有特殊香甜气味。凝固点-63.5C，沸点 61.3C，熔点-63.2C，相对密度 1.4984 (15/4C)，1.4840 (20/20C)，折光率 1.4476，折 射率1.4422，黏度(20C)O.563mPas。不

7、易燃，与火焰接触会燃烧，并放出光气。一般 加入0.6-1的乙醇作稳定剂。微溶于水(25。时1ml能溶于200ml水)，能与醇、苯、醚、主 油醚、四氯化碳、二硫化碳和油类混溶。临界温度263.4C，临界压力5.45kPa，在氯甲烷中 最易水解成甲酸和HCl，稳定性差，450C以上发生热分解，能进一步氯化为CCl4。水杨醛：淡黄色到淡红色，澄清油状液体，有苦杏仁气味，工业品为淡黄色到淡红色。 熔点-7C，沸点196-197C，闪点76C。相对密度1.167 (20/4C)，折光率1.5735。溶于乙 醇、乙醚和苯，微溶于水。乙酸：无色透明液体。熔点16.635C，沸点117.9C，相对密度1.04

8、92(20/4C)折射 率1.3716，闪点(开杯)57C，自燃点465C，粘度11.83mPas(20C)。纯乙酸在16C以 下时，能结成冰状固体，故称冰醋酸。与水、乙醇、苯和乙醚混溶，不溶干二硫化碳。当水 加到乙酸中，混合后的总体积变小，密度增加。分子比为1： 1，进一步稀释，不再发生上述 体积的改变。有刺激性气味。乙酸酐：无色易挥发液体，具有强烈刺激性气味和腐蚀性。闪点(开杯)64.4C，熔点 -74.13C，沸点 138.63C，44C(2kPa)，相对密度 1.0820(20/20C)，折射率 1.390。粘度 O.91mPas(20C)，自燃点388.9C。溶于冷水，在热水中分解成

9、醋酸氯乙酸：无色或淡黄色结晶，有刺激性气味，易潮解，具有很强的腐蚀性，能腐蚀皮肤， 破坏所有非贵重金属、橡胶和木材等。溶于水和乙醇、乙醚等大多数有机溶剂。有四种结晶 体(a ,8 , Y 和 6 型)。熔点 63C (a 型)，56.2C (P 型)，52.5C (丫 型)，42.75C (6 型)，沸点187.85C，粘度1.29，相对密度1.4043 (40/4C)，折射率1.4330。酸性比醋酸 强。乙酸酐乙酸水杨醛氯乙酸邻氯苯氧乙酸4.2苯并吠喃的合成反应式Reimer-Tiemman法:Reimer-Tiemman反应是以苯酚和氯仿为原料在NaOH的水溶液中氯仿首先转化为二氯卡宾与苯

10、酚钠发生加成反应生成苄叉二氯然后迅速水解为醛再用盐酸酸化得到水杨醛和对羟基苯甲醛+实验步骤水杨醛的合成在三口烧瓶中加入苯酚、氯仿、氢氧化钠溶液，装上搅拌器、回流冷凝管、温度计和滴液 漏斗，水浴加热混合物至55r ,然后滴加50%氢氧化钠溶液(0.4mol),控制滴加速度，使 反应温度维持在60r , 15min内加完，再反应35min后，将反应液冷却至室温。邻甲酰苯氧乙酸的合成在上步产物中加入氯乙酸，检查装置，进行反应。苯并吠喃的合成在上步产物中加入乙酸酐、乙酸，装上搅拌器、回流冷凝管、温度计和滴液漏斗，加热。实验结果与讨论生成油状液体，不溶于水。实验方法的优缺点分析水杨醛和对羟基苯甲醛可以用

11、水蒸气蒸馏的方法分离出水杨醛收率20%35% 传统 的Reimer-Tiemman法是在非均相体系中进行生成的醛与未反应的苯酚钠形成聚合物使反应 收率降低另外，原料氯仿和NaOH的消耗量大含酚废水不易处理但该法合成路线简单条件温 和原料价廉易得因而对此反应的改进研究一直在进行期盼提高原料的转化率及水杨醛的收率 主要有三个方面的改进：(i)使用相转移催化剂4,5季铵盐叔胺表面活性剂及聚乙二醇等对Reimer-Tiemman反应 都有催化效果可加速反应减少副反应产物总收率可提高20%以上适于工业化生产(Ii)改变反应的溶剂以醇或芳烃替代水为溶剂可提高羟基苯甲醛的收率减少焦油的产生 6例如使用一定的

12、含水甲醇为反应溶剂Reimer-Tiemman反应的收率达到83.9%其中水杨 醛57.4%对羟基苯甲醛26.5%(iii )相转移催化和微波技术联合这种合用技术使Reimer-Tiemman反应易于在室温下进 行可缩短反应时间提高收率，对羟基苯甲醛的收率增加7这种方法的底物合成比较简单、所用试剂比较便宜，克服了以往合成苯并吠喃的很多缺点， 同时给苯并吠喃的工业化生产提供了一种很有价值的途径。参考文献Thieiges， S.:Meddah， E.:Bisseret， .P:Eustache， J.Tertahedron Lettsr2004， 45，907.Yoshida，M.;Morishita，.Y;Fujita，M.:Ihara，M.TertahedronLettsr 2004,45,1861.中文图书4.有机合成实验室手册O621.3-33/2 (德)克劳泽施韦特利克等编著 化学工业出版社2010中文图书6.有机合成原理及路线设计O621.3/43陈治明编 化学工业出版社2010中文图书9.有机合成指南O621.