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香豆素类化合物《天然产物化学》题目：香豆素类化合物关键词：香豆素结构性质制取稀释新陈代谢应用领域食品学院2021级研究生农产品加工与储藏专业1.1香豆素研究概况香豆素(cornnarin)就是具备苯骈a-吡喃酮母核的一类天然化合物的总称，在结构上可以看做就是顺邻羟基桂皮酸脱水而变成的内酯。
其具备芳甜香气的天然产物，就是药用植物的主要活性成分之一。
在结构上应当与异香豆素类(isacoumarin)二者区分，异香豆素分子中虽也存有苯并吡喃酮结构，但它可以看作就是西南边羧基苯乙烯醇阿芒塔的酯。
如下分子结构图右图：顺式邻羟基桂皮酸香豆素异香豆素近年来，随着现代色谱和波潜技术的应用领域和发展，辨认出了不少代莱结构类型，如色原酮香豆素（chromonacoumarin)，倍半萜类香豆素(sesquiterpenylcoumarin)，以及prenyl-furocoumarin型倍半萜衍生物等。
此外，也辨认出某些少见的结构，例如香豆素的硫酸酯、并无含氧替代如3,4,7-三甲基香豆素和四氧替代的香豆素。
在香豆素的磷酸酯体上，尚辨认出混合型二聚体，例如由香豆素与吖啶酮、喹诺酮或萘醌等共同组成的二聚体。
在分离和鉴定手段上，不少新方法、新技术近年也被应用。
例如，超临界流体被用于提取；多种制备型加压(低、中、高)和减压色潜被应用于分离；毛细管电泳应用于分析；在结构鉴别上，2d-nmr被广泛使用及负离子质谱的采用等。
在合成上，近年也报道了不少更简便，得率更高的方法，包括某些一步合成法。
在生物活性上，近年也获得了不少进展，例如拆分获得一系列能够遏制hiv-1逆转录酶的胡桐内酯类(calanolide)，能够明显收缩血管的凯林内酯(khellactone)类化合物，最近又辨认出某些香豆素能够遏制no制备和具备植物雌激素活性等。
不少香豆素类的QSAR关系也被进一步研究。
1.2香豆素结构类型香豆素最早由vogel于1820年报导从圭亚那的零陵香豆(tonkabean),即为黄香草木犀（melilotusofficinalis）中赢得，香豆素名称就源于零陵香豆的加勒比词“coumarou”。
香豆素是用途香豆素（Coumarin）是一种天然化合物，它是一种具有特殊香气的有机化合物，常见于许多植物、动物和昆虫体内。
香豆素具有多种用途，下面我将详细介绍。
首先，香豆素在食品和饮料工业中被广泛使用。
它被用作食品和饮料的香料，例如在糕点、饼干、巧克力和冰淇淋中，添加香豆素能够增加其香气和口感，提高产品的吸引力。
此外，香豆素还被用作味精和其他调味品的成分，用于调节食物的味道和风味。
其次，香豆素在化妆品和个人护理品中也是常见的成分之一。
由于其独特的香气和抗氧化性能，香豆素被广泛应用于香水、香皂、洗发水和护肤霜等产品中。
它能够给产品带来愉悦的香气，并具有一定的抗氧化作用，有助于抵抗自由基的损伤，保护皮肤和头发的健康。
此外，香豆素还有药物方面的应用。
它被发现具有一定的抗菌和抗炎作用，常用于治疗皮肤感染、炎症和血液循环问题。
此外，香豆素还能够促进血液流动，稀释血液，预防血栓形成，有助于改善血液循环，对心血管系统有一定的保护作用。
此外，香豆素还被研究用于癌症治疗，有一定的抗癌潜能。
另外，香豆素还被用作香烟的添加剂。
由于香豆素具有较强的香气，它被广泛用于香烟的生产中，能够增加烟草的口感和吸引力。
然而，由于香豆素的一些副作用和潜在致癌性，一些国家已经禁止或限制香烟中香豆素的使用。
此外，香豆素还被用作木材和纺织品的防腐剂。
由于香豆素具有一定的抗菌和防腐性能，它被广泛用于木材和纺织品的防腐处理，延长其使用寿命并保持其质量。
最后，香豆素还被用作昆虫引诱剂。
某些昆虫对香豆素具有很强的吸引力，因此香豆素被用作昆虫陷阱和诱虫剂，能够有效地吸引和控制害虫，并用于农业和园艺领域。
综上所述，香豆素是一种多功能的化合物，具有广泛的应用领域。
它在食品和饮料、化妆品和个人护理品、药物、香烟、木材和纺织品以及农业和园艺等方面都扮演着重要角色。
然而，需要注意的是，在一些情况下，香豆素可能会引起不良反应或潜在的致癌作用，因此在使用过程中需谨慎。
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C9H602，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68〜701，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-不饱和芳香酸的反应，称为铂金反应(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）催化下经铂金反应、酸化及环化脱水而制得：反应中生成少量反式邻经基肉桂酸，不能进行内酯环化，而生成邻乙酰氧基肉桂酸副产物，反应式如下：三．主要试剂和仪器1.试剂水杨醛4.2g（3.8ml，0.034mol）；醋酸酐10.8g（10ml，0.104mol）；三乙胺3.0g(4ml,0.03mol);或无水醋酸钠3.0g（0.036mol）；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（直行）、干燥管、250ml三口烧瓶、水汽发生装置、抽滤装置、电热套、75°弯管。
接引管、烧杯、250ml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，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2h2.水蒸气蒸馏回流结束后，将反应混合物趁热转入盛有40 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。
香豆素类农药发展现状摘要：香豆素类化合物广泛分布于高等植物中,尤其是芸香科和伞型科为多,在豆科、兰科、木樨科和菊科植物中也广泛存在,少数发现于动物和微生物中(在植物体内，它们往往以游离状态或与糖结合成苷的形式存在)。
游离的香豆素多数有较好的结晶，且大多有香味。
香豆素中分子量小的有挥发性，能随水蒸气蒸馏，并能升华。
香豆素苷多数无香味和挥发性，也不能升华。
游离的香豆素能溶于沸水，难溶于冷水，易溶于甲醇、乙醇、氯仿和乙醚另外,香豆素类化合物还具有荧光性质(香豆素母体本身无荧光，而羟基香豆素在紫外光下多显出蓝色荧光)。
本文就香豆素类农药的发展和研究，生产合成，理化性质，毒性，应用等问题作了综述，同时最后阐述了自己的看法。
关键词：香豆素类农药，发展，现状，生产合成，理化性质，毒性，药理作用，应用正文：一、香豆素类化合物的概述香豆素类化合物广泛存在于植物的各个部分中。
一般结构简单的化合物如香豆素、东莨菪素、伞形酮等广泛存在于很多不同的植物科中；而一些复杂的化合物如补骨脂素、花椒树皮素等仅分布在有限的的科属中，但不限于单一的属或种。
一般情况下，香豆素化合物分为简单香豆素类,呋哺香豆素类,吡喃香豆素类,异香豆素类和其他香豆素类。
这些化合物都进行了农药研究，而且香豆素类农药在农业上起到了很广泛的作用，下面就会进一步阐述香豆素类农药在农业上的的发展和研究，以及现在取得的成就。
二、香豆素类农药在农业上的发展与研究2.1 对植物的生长调节作用香豆素化合物作为植物保护素,还控制植物的生长过程,调节植物生长活动[1,2]。
Baskin 等(1967)从Psoralea subacaulis种皮提取到的香骨脂素(Psoralen),能够抑制自身植物种子的萌发和其它植物种子的萌发和根的伸长;P soralea和Angelica属植物果实中的Psoralen可以作为自我萌发抑制剂,此外该类化合物对其他植物有异株克生作用[3]。
Juntilla(1975)研究发现东莨菪素和伞形酮是中国白菜苗非常有效的生长抑制剂[4]。
香豆素概况香豆素，又称双呋喃环和氧杂萘邻酮，英文名称为coumarin。
香豆素是一个重要的香料，天然存在于黑香豆、香蛇鞭菊、野香荚兰、兰花中。
香豆素的衍生物有些存在于自然界，有些则可通过合成方法制得；有的游离存在，有的与葡萄糖结合在一起，其中不少具有重要经济价值，例如双香豆素，过去由甜苜蓿植物腐败析出，现在可用人工合成，用作抗凝血剂。
理化指标分子式：C9H6O2。
分子量：146.15。
外观：白色晶体。
CAS号: 91-64-5。
熔点69℃。
沸点：297~299℃。
溶解性：溶于乙醇、氯仿、乙醚，不溶于水，较易溶于热水。
显色反应：1.异羟肟酸铁反应碱性条件下，香豆素内酯可开环，与盐酸羟肟缩合成异羟肟酸，然后在酸性条件下与三价铁离子络合呈红色。
2.三氯化铁反应含有酚羟基的香豆素可与三氯化铁试剂产生颜色反应。
3.GIBBS反应2，6-二氯（溴）苯醌氯亚胺，在弱碱性条件下可与酚羟基对位的活泼氢缩合成蓝色化合物。
4.EMERSON反应氨基安替比林和铁氰化钾，可与酚羟基对位活泼氢生成红色缩合物。
3、4都要求香豆素分子中必须有游离的酚羟基，且酚羟基对位没有取代基时才呈阳性反应。
制备香豆素是利用Perkin W反应制取的。
水杨醛和乙酸酐在乙酸钠的作用下，一步就得到香豆素，它是香豆酸的内酯（见图）要注意这个内酯是由顺型香豆酸得到的，一般在Perkin W反应中，产物中两个大的基团（HOC6H4-，-COOH）总是处于反式的，但是反型不能产生内酯，因此环内酯的形成可能是促使产生顺型异构体的一个原因，事实上此反应中也得到少量反型香豆酸，不能形成内酯。
香豆素类药物概况香豆素类药物是一类口服抗凝药物。
它们的共同结构是4-羟基香豆素。
同时，双香豆素还可以用于对付鼠害。
当初人们在牧场牲畜因抗凝作用导致内出血致死的过程中发现的双香豆素，意识到了这一类物质的抗凝作用，引起了之后对香豆素类药物的研究和合成，从而为医学界提供了多一种重要的凝血药物。
香豆素-3-羧酸的制备一．基本性质1.结构式：2.英文名：Coumarin-3-carboxylic acid别名：2-Oxo-2H-1-benzopyran-3-carboxylic acid3.分子式C10H6O44.分子量190.155.物理性质香豆素为无色或白色结晶或晶体粉末，有类似香草精的愉快香味。
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。
熔点190-193°C(分解），水溶性13 g/L (37°C)。
荧光是香豆素一个特有的物理性质，在紫外光下，常显蓝色荧光。
通过荧光人们很易辨认出它们的存在。
在C-7位引入羟基后，可使荧光加强，即使在可见光下，也能观察到荧光。
6.化学性质香豆素在热稀碱液中加热时，其内酯环可缓慢水解开裂，生成顺式邻羟基肉桂酸盐而溶解成一黄色溶液。
若酸化，生成的顺式邻羟基肉桂酸极不稳定，再环化可重新生成香豆素；若长时间放置在碱液中，则顺式盐转化为反式邻羟基肉桂酸，此时再酸化，得到稳定的反式邻羟基肉桂酸，不会再发生内酯化。
香豆素硝化、磺化和发生傅-克反应都在C-6位上进行；氯甲基化发生在C-3位上；Michael加成则发生在C-4位上。
室温下香豆素与溴的四氯化碳溶液作用，可得到在C-3和C-4双键上加成生成的二溴化物。
在钯碳催化下，该双键亦可加氢。
二．背景1.天然来源香豆素最早由V ogel于1820年从圭亚那的零陵香豆，即黄香草木犀（Melilotus officinalis）中获得。
香豆素的英文名称“Coumarin”源于零陵香豆的加勒比词“coumarou”。
香豆素天然产物广泛存在于芸香科、伞形科、菊科、豆科、瑞香科、茄科等高等植物以及动物及微生物代谢产物中。
迄今,已从自然界生物中分离鉴定的香豆素(I,coumarin,2H-1-benzopran-2-one,苯并(-吡喃酮或1,2-苯并(-吡喃酮)化合物超过1 300种。
香豆素，又名香豆精，1，2-苯并吡喃酮，结构上为顺式邻羟基肉桂酸(苦马酸)的内酯，白色斜方晶体或结晶粉末，存在于许多天然植物中。
它最早是1820年从香豆的种子中发现的，也含于薰衣草、桂皮的精油中。
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。
由于天然植物中香豆素含量很少，因而大量的是通过合成得到的。
1868年，Perkin用邻羟基苯甲醛(水杨醛)与醋酸酐、醋酸钾一起加热制得，称为Perkin合成法。
用水杨酸和丙二酸酯在有机碱的催化下，可在较低的温度合成香豆素的衍生物。
这种合成方法称为Knoevenagel合成法，是对Perkin反应的一种改变，即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。
香豆素-3-羧酸
英文名Coumarin-3-carboxylic acid
别名2-Oxo-2H-1-benzopyran-3-carboxylic acid
产品名称香豆素-3-羧酸
分子结构
分子式C10H6O4
分子量190.15
CAS 登录号531-81-7
EINECS 登录号208-518-0
熔点190-193 ºC
水溶性13 G/L (37 ºC)
危险品标志
T 说明危险类别码R25 说明
安全说明S28A;S45 说明危险品运输编号UN 2811。
