ɑ-呋喃丙烯酸的合成

呋喃丙烯酸的制备之理论知识（二）*呋喃及糠醛的重要性质（1）呋喃的亲电取代反应，对试剂及反应条件必须有所选择和控制；呋喃的卤代反应 不需要催化剂，要在较低温度和进行；呋喃的硝化反应不能用混酸硝化，一般是用乙酰基硝 酸酯(CH 3COONO 2)作硝化试剂，在低温下进行；呋喃的磺化反应不能用浓硫酸磺化，要用特殊 的磺化试剂——吡啶三氧化硫的络合物进行磺化。

（2）加氢反应O H 2，Ni or Pd O四氢呋喃（THF ）四氢呋喃是一种重要的有机化工及精细化工原料， 广泛应用于树脂溶剂 （磁带涂层、 PVC 表面涂层、清洗 PVC 反应器、脱除 PVC 薄膜、玻璃纸涂层、塑料印刷油墨、热塑性聚氨酯涂 层）；反应溶剂（格式试剂、烷基碱金属化合物和芳基碱金属化合物、氢化铝和氢化硼、甾 族化合物和大分子有机聚合物）；化学中间产物（聚合生成 PTMEG、天然气加味剂）；色谱溶 剂（凝胶渗透色谱法）（3）呋喃的共轭双烯性质在呋喃中，由于氮原子电负性较大，具有共轭双烯的性质，可以与亲二烯体迅速起起狄 尔斯-阿德尔反应。

O+O30 o CO O OO（4）糠醛（α- 呋喃甲醛）糠醛为无色液体， 沸点 162 oC， 糠醛由农副产品如甘蔗杂渣、 花生壳、 高粱杆、 棉子壳…… 用稀酸加热蒸煮制取。

制备路线如下：O CHO(C 5 H 8 O 4)n 3~5%H 2 SO 4 水蒸气HO CH CH OHCH 2OH CH OHCHO 稀 H 2 SO 4多聚戊糖戊糖糠醛（5）糠醛的歧化反应O CHO浓碱O COOH＋O CH 2OH （6）糠醛的羟醛缩合放映（α-H 反应）O CHO稀碱O CH CHCHO+CH 3CHO 羟醛缩合反应是指在稀碱或稀酸催化下，两个含 α-H 的醛酮分子发生缩合反应，结果 生成 β-羟基醛酮，该反应即由此得名。

含 α-H 的醛，在稀碱条件下，能起羟醛缩合反应， 缩合产物受热后脱水生成烯醛，烯醛可进一步发生聚合生成有颜色的树脂状物。

题目：3-α-呋喃基丙烯酸的制备及含量测定3-α-呋喃基丙烯酸的制备及含量测定摘要实验采用帕金( Perkin) 法制备3-α-呋喃基丙烯酸：α-呋喃甲醛和醋酸酐在无水碳酸钾的催化下发生Perkin反应，得到产物。

采用酸碱滴定法对产品含量进行测定。

关键词：3-α-呋喃基丙烯酸 Perkin反应制备The preparation and content determination ofAbstact In the experiment, the 3-α-Furanacrylic Acid was prepared by Parkin method. α-furan formaldehyde and acetic anhydride were reacted under the catalysis of anhydrous potassium carbonate for getting product.The content of the product was determined by acid-base titration method.Key words：α-Furanacrylic Acid Perkin reaction Preparation引言3-α-呋喃基丙烯酸在医药、化妆品、香料及有机合成方面均广泛应用[1] , 是一种制备塑料、合成树脂的重要原料。

同时，它也是一种重要的有机合成中间体, 可用来制备庚酮二酸、庚二酸、乙烯呋喃及酯类, 也可用于合成防治血吸虫病药物呋喃丙胺[2] , 其酯类可作为食用香精的调香原料, 也是理想的紫外线吸收剂[3]。

因此，探究3-α-呋喃基丙烯酸的合成方法是很有必要的。

通常, 3-α-呋喃基丙烯酸是以呋喃甲醛和乙酸酐为原料, 在无水醋酸钾催化下经Perkin 反应制备, 反应时间为2. 5 h, 产率为65%左右[4]；第二种方法是糠醛和丙二酸在吡啶作用下反应，有91%~ 92% 的产率[5]；第三种方法是将糠醛与丙酮在氢氧化钠溶液中缩合, 制得亚糠基丙酮, 再用漂白粉氧化制得, 产率为72% [6]。

α-呋喃丙烯酸的合成方案(一)：原理：在吡啶介质中，以六氢吡啶为缩合剂，通过糠醛与丙二酸的Knoevenagel 缩合反应制备α-呋喃丙烯酸，反应式如下：在吡啶介质中加入少量的六氢吡啶，与单纯使用吡啶为缩合剂相比，反应速度加快，反应时间缩短，且产率由80%左右提高到90%以上。

原料之一丙二酸是一种稳定的晶体，反应副产物只有CO2，能够从反应体系中不断逸出，无需后处理，而且可根据CO2的逸出量来判断反应的终点。

α-呋喃丙烯酸的物理特征：相对分子质量为138，产品为白色粉末或针状晶体，熔点为141℃，沸点为286℃，112℃可在真空中升华。

该产品微溶于冷水，尚溶于热水，可溶于乙醇、乙醚、苯和醋酸，不溶于二硫化碳和石油英中，能随水蒸气挥发。

实验仪器：50mL三口圆底烧瓶，球形冷凝管，电热套等。

实验药品：糠醛(新精制)，丙二酸，吡啶，六氢吡啶，盐酸(3mol/L)。

实验步骤：在50mL干燥的三口烧瓶中依次加入7.3g丙二酸，4.8g糠醛，0.12mol (12mL)干燥的吡啶，再滴加1.25×10-3mol的六氢吡啶，混合物在95℃下回流1.25h，中止反应，将反应混合物倒入盛有50mL冷的3mol/L的盐酸中，立即出现淡黄色沉淀，将其置于冰水中1h，抽滤，用水洗涤2～3次，得到粗产品。

注意事项：1 温度控制要恰当，温度低于85℃，缩合反应难于进行，温度高于105℃，副反应较严重，产率较低，产品外观不好，熔点偏低，反应的适宜温度为95℃。

2 反应中若糠醛过量，多余的糠醛由于在反应过程中氧化和聚合而使产品颜色加深，熔点偏低，为了减少副反应的产生，应使丙二酸过量。

方案(二)：原理：以糠醛、乙酸酐为原料，4-二甲氨基吡啶为催化剂，在吡啶的存在下，经Perkin反应一步合成α-呋喃丙烯酸。

反应式如下：利用此方法的优点是，糠醛和乙酸酐都是价廉易得的原料。

以亲核性极强的DMAP作为碳负离子引发剂，用吡啶为缚酸剂，能很大程度的提高α-呋喃丙烯酸的产率。

目录摘要、关键词 (i)第一章介绍 (1)第二章实验原理 (2)α-呋喃丙烯酸的合成路线 (2)合成路线一：乙醛缩合法 (2)合成路线二：丙酮缩合法 (2)合成路线三：醋酐缩合法 (2)合成路线四：丙二酸缩合法 (3)合成路线的分析 (3)合成路线的选择 (3)α-呋喃丙烯酸甲酯的合成路线 (3)第三章实验部分 (4)实验仪器和药品 (4)仪器 (4)药品 (5)实验步骤 (5)α-呋喃丙烯酸的合成 (5)α-呋喃丙烯酸甲酯的合成 (5)第四章结果 (7)α-呋喃丙烯酸 (7)α-呋喃丙烯酸甲酯 (8)第五章讨论 (10)带水剂的选择 (10)催化剂的选择 (10)浓硫酸对酯化反应的影响 (10)对甲苯磺酸对酯化反应的影响 (10)十八水合硫酸铝对酯化反应的影响 (11)影响α-呋喃丙烯酸产率的因素 (12)反应物的量比对实验产率的影响 (12)催化剂的用量对实验产率的影响 (12)反应时间和反应温度对实验产率的影响 (13)影响α-呋喃丙烯酸甲酯产率的因素 (13)酸和醇的用量比对实验产率的影响 (14)带水剂对实验产率的影响 (14)催化剂的用量对实验产率的影响 (15)反应时间对实验产率的影响 (15)第六章总结 (17)致谢 (18)参考文献 (19)α-呋喃丙烯酸甲酯的合成及研究摘要：本文对以糠醛为原料合成基础有机原料α-呋喃丙烯酸，再以浓硫酸为催化剂，经酯化合成出α-呋喃丙烯酸系列酯类香料的过程进行了优化和改进，%，且普遍具有焦糖样甜香和水果样香气。

关键词：α-呋喃丙烯酸；α-呋喃丙烯酸甲酯；酯化反应；香料Synthesis and Research of Methyl2-FuranacrylatAbstract：Beta-(2-furyl)acrylic acid was synthesized by using furfural as rawmaterials. The erification for the Methyl 2-Furanacrylate is taking place in the present of Sulfuric acid as catalyst. After Synthesis process optimized and improved,the best yield of the esters is %. All the esters have the aroma of caramel and fruit.Keywords：Beta-(2-furyl)acrylic acid; Methyl 2-Furanacrylate; Esterification; flavor呋喃类香料起步于分析技术进步的20世纪60年代，发展于70年代末，是一类颇为重要的新型香料。

呋喃丙烯酸的制备思考题（原创版）目录1.背景介绍2.制备方法3.反应机理4.实验操作注意事项5.副产物产生及解决方法正文一、背景介绍呋喃丙烯酸是一种有机化合物，具有广泛的应用前景。

在医药、农药和材料等领域均有重要的作用。

然而，关于呋喃丙烯酸的制备方法却存在一定的挑战。

本文旨在探讨呋喃丙烯酸的制备方法及其反应机理，并提出实验操作过程中应注意的事项。

二、制备方法目前，制备呋喃丙烯酸的方法有多种，如呋喃甲醛和呋喃甲酸的制备、α-呋喃丙烯酸水解等。

下面将对这些方法进行详细介绍。

1.呋喃甲醛和呋喃甲酸的制备该方法的主要步骤为：首先将呋喃甲醇和呋喃甲酸在 8~12 度的温度下进行反应，生成呋喃甲醛和呋喃甲酸。

然后，通过冰水浴将反应液冷却至室温，以保持反应温度。

需要注意的是，在氢氧化钠溶解过程中会放热，导致体系温度升高，因此必须将氢氧化钠溶解后冷却到室温才能加入冰水浴。

此外，水进入反应液会改变溶液的 pH 值，降低反应温度，使氢氧化钠积累，产生副产物。

因此，在实验过程中要严格控制加水量。

2.α-呋喃丙烯酸水解该方法的主要步骤为：首先将α-呋喃丙烯酸在酸性条件下进行水解，生成 4-庚酮二酸。

然后，通过调节溶液 pH 值，使产物析出。

需要注意的是，在实验过程中要控制好水解温度和时间，避免过度水解导致产物降解。

三、反应机理呋喃丙烯酸的制备反应机理较为复杂，涉及到多个步骤。

以呋喃甲醛和呋喃甲酸的制备为例，其反应机理主要包括以下几个步骤：1.呋喃甲醇和呋喃甲酸的加成反应在 8~12 度的温度下，呋喃甲醇和呋喃甲酸发生加成反应，生成呋喃甲醛和呋喃甲酸。

2.氢氧化钠的溶解和冷却将氢氧化钠加入反应液中，其溶解过程中会放热，导致体系温度升高。

因此，必须将氢氧化钠溶解后冷却到室温，以保持反应温度。

3.水的加入和 pH 值的调节在实验过程中，需要加入适量的水来调节溶液的 pH 值。

然而，过量的水会导致产物部分溶解在水中，降低产率。